[发明专利]尤其用于高转速应用的、具有至少一个驱动单元的驱动系统和用于运行驱动系统的方法在审

专利信息
申请号: 202180049188.7 申请日: 2021-06-14
公开(公告)号: CN115803541A 公开(公告)日: 2023-03-14
发明(设计)人: 彼得·博伊格 申请(专利权)人: 伦克有限公司
主分类号: F16H1/22 分类号: F16H1/22
代理公司: 深圳尚业知识产权代理事务所(普通合伙) 44503 代理人: 文蓉
地址: 德国奥*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 尤其 用于 转速 应用 具有 至少 一个 驱动 单元 系统 运行 方法
【说明书】:

发明涉及一种驱动系统(10),具有至少一个驱动单元(11),其中所述至少一个驱动单元(11)具有以下部件:中心轴(12);中心齿轮(16),所述中心齿轮与中心轴(12)连接使得中心齿轮(16)以中心轴(12)的转速旋转;两个或三个或四个分散式齿轮(17),它们分布在中心齿轮(16)的圆周上并与中心齿轮(16)啮合使得中心齿轮(16)的转速对应于分散式齿轮(17)的转速的至少0.5倍;多个电机(18),其可以至少4000rpm的转速运行,其中每个分散式齿轮(17)与单个电机(18)或两个电机(18)以直接且无传动方式耦联。

技术领域

本发明涉及一种尤其用于高转速应用的驱动系统。此外,本发明还涉及一种用于运行这种驱动系统的方法。

背景技术

实践中已知的驱动系统尤其与液力机械,像涡轮机和压缩机相互作用,并且传输大于1MW,特别是在1MW至10MW之间的驱动功率,因此需要大量空间,又笨重又昂贵。这既适用于将涡轮机提供的功率传输至发电机的驱动系统,也适用于从电机开始将驱动功率传输至压缩机或离心泵的驱动系统。因此需要一种驱动系统,其即使在传输大于1MW的驱动功率时需要的安装空间也相对较小,具有相对较低的重量并且成本低廉。

发明内容

由此出发,本发明的目的是提供一种新颖的驱动系统和一种用于运行这种驱动系统的方法。

该目的通过根据权利要求1所述的驱动系统实现。

驱动系统具有至少一个驱动单元。

驱动系统的至少一个驱动单元各具有以下部件:中心轴;中心齿轮,所述中心齿轮与中心轴连接,使得中心齿轮以中心轴的转速旋转;至少两个且最多四个(即两个或三个或四个)分散式齿轮,它们分布在中心齿轮的圆周上并与中心齿轮啮合,使得中心齿轮的转速对应于分散式齿轮的转速的至少0.5倍;多个电机,即至少两个且至多八个电机,所述电机能以至少4000转/分的转速运行,其中每个分散式齿轮与单个电机或两个电机以直接且无传动方式耦联。

对于每个驱动单元,驱动系统具有中心轴、与中心轴一起旋转的中心齿轮、分散式齿轮以及电机,它们以直接且无传动方式与分散式齿轮耦联。

各驱动单元的分散式齿轮与相应驱动单元的中心齿轮啮合,使得中心齿轮的速度对应于分散式齿轮转速的至少0.5倍,分散式齿轮以与相应驱动单元的电机相同的转速旋转。在此,相应驱动单元的电机能够以至少4000转/分的转速运行,由此导致了,中心轴的转速为至少2000转/分。其中心轴以至少2000转/分的转速旋转的驱动系统或驱动单元是用于高转速应用的驱动系统或驱动单元。根据本发明的驱动系统可以利用市售且价廉的电机并且因此可以以相对低的成本实施。此外,这种驱动系统构造相对较轻并且需要的安装空间很小。

可实现的优点尤其基于这样的事实:传统的驱动解决方案使用运行速度显著较慢的电机,该电机对于相同的输出需要更高的转矩。如果使用运行速度更快的电机(如根据本发明所建议的那样,其以至少4000转/分的转速旋转),则可以生产明显更小的部件。

由于涡轮机或压缩机的转速本来很高,传动变速器会变得更小更轻,因为它们与高速电机的低扭矩一起工作。

高速电机在特殊设计中是已知的并且可以在没有变速器的情况下联接到涡轮机或压缩机。然而,此类电机带来相当大的转子动力学挑战,需要复杂的轴承技术并且极其昂贵。

一方面提出了将驱动系统模块化为驱动单元,且另一方面,提出了将驱动单元模块化为多个电机和多个分散式齿轮。因此,能够在构造提供至少1MW的驱动功率的驱动系统时,利用相对紧凑、轻便且价廉的标准组件。取代特殊结构,将具有低部分功率的通用系列部件组合起来形成与驱动任务相对应的总功率。

至少一个驱动单元还包括用于中心轴和分散轴的配属轴承。此外,至少一个驱动单元包括尤其是进油的壳体。

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