[发明专利]驱动设备和用于限制转速的方法

说明书

一种驱动设备，其包括：叠加传动装置(17)；主驱动机(2)，该主驱动机与叠加传动装置的输入轴(14)连接；一个或多个辅助驱动器(3.1、3.2)；以及叠加传动装置的输出轴(15)，该输出轴能够与工作机械(1)连接，其中，叠加传动装置(17)包括具有齿圈(4)、太阳轮(7)、行星架(10)和多个行星轮(5)的行星传动装置(18)，并且其中，输入轴(14)与齿圈(4)连接，输出轴(15)与太阳轮(7)连接，并且一个或多个辅助驱动器(3.1、3.2)经由具有恒定的传动比(i_SG1)的第一传动级(6.1、6.1a、6.1b、6.2、6.2a、6.2b)与行星架(10)连接，其中，在辅助驱动器(3.1、3.2)与输入轴上的齿圈(4)或小齿轮(4.1)之间存在具有恒定的传动比(i_SG1、i_SG2、i_SG3)的附加传动连接，并且其中，在所述附加传动连接中存在能切换的离合器(11.1、11.2)，所述离合器能够启用或中断附加传动连接，其方式是：在通过离合器(11.1、11.2)进行中断时，经由第一传动级(6.1、6.1a、6.1b、6.2、6.2a、6.2b)使辅助驱动器(3.1、3.2)与行星架(10)之间的连接保持启用。

技术领域

本发明涉及一种驱动设备，该驱动设备包括：叠加传动装置主驱动机，该主驱动机与叠加传动装置的输入轴连接；一个或多个辅助驱动器；以及输出轴，该输出轴可以与工作机械连接，其中，叠加传动装置包括具有齿圈、太阳轮、行星架和多个行星轮的行星传动装置，并且其中，输入轴与齿圈连接，输出轴与太阳轮连接，并且一个或多个辅助驱动器经由传动级与行星架连接。

此外，本发明涉及一种用于主驱动机或辅助驱动器失效或快速关断时在这样的驱动设备上限制转速的方法。

背景技术

在叠加传动装置中，行星传动装置的两个轴通常由相互独立的驱动器驱动，使得第三轴(输出轴)的转速被相加或相减。如果能调节其中一个驱动器，则可以实现用于输出轴的无级的转速调节。

从现有技术已知了具有叠加传动装置的驱动设备，其中，主驱动机经由输入轴驱动行星传动装置的齿圈，并且能调节的辅助驱动器经由传动级驱动行星架，而工作机械经由输出轴与太阳轮连接。通过这种驱动设备，输出轴的转速可以在相当大的转速范围内无极地调设并且是在恒定运转的主驱动机的情况下。

此外，可以实现通过在起动期间给辅助驱动器分别送入主驱动机的转速而无负荷地拖曳主驱动器。只有当主驱动器接近额定转速并且因此可以施加高转矩时，才通过减少由辅助驱动器实现的转速补偿来缓慢地对负荷进行加速。

例如在文献DE 102014210864 A1中示出了具体实施例。此外，现在附加地存在在辅助驱动器与用于行星架的第一传动级之间的离合器。该离合器可以使辅助驱动器与行星传动装置完全分开。由此，在辅助驱动器被干扰的情况下可以关掉辅助驱动器并且其余部分可以至少利用主驱动机在恒定转速的情况下继续运行。

这种驱动设备尤其是用于驱动例如石油和天然气工业中或火力发电厂中的具有大功率的泵、压缩机或压气机。

然而在此无法令人满意地解决的问题是，当主驱动机在运行时失效或者必须与电网分开时，辅助驱动器和传动装置可能会受损。这是因为在上述应用情况中，主驱动机的惯性往往比受驱动的工作机械的惯性大得多，在主驱动机的驱动力矩失效时，工作机械的转速快速地下降到零。由于行星传动装置上的转速平衡，在该传动装置变型方案中，行星架和辅助驱动器被强烈地加速。在此，在行星架上可能出现不允许的转速。这不能通过辅助驱动器上的离合器来阻止，虽然这甚至可以使得辅助驱动器通过脱开而受到保护，但是随后行星架的转速仍快速地上升。在现有技术中建议的是，通过行星架上的制动器来阻止这种情况，然而，仍然需要用于耦联的附加的部件。这增加了驱动设备的成本并且需要更多空间，这是两个严重的缺点。

发明内容

现在，本发明的目的是，给出针对上述问题的改进的解决方案。