專利名稱：齒輪系的制作方法
齒輪系本發(fā)明涉及一種齒輪系，該齒輪系具有分別彼此嚙合的兩個(gè)以上的齒輪。這樣的齒輪系的其他元件為軸、軸承和殼體。這樣的齒輪系是液體潤滑的，并且通常是用油潤滑。圍繞齒輪的相當(dāng)大量的介質(zhì)將在齒輪殼體中以湍流的方式運(yùn)動以及旋轉(zhuǎn)，尤其是對于渦輪或軌道齒輪中的高速齒輪。這通常關(guān)系到由空氣和油組成的具有相當(dāng)高的空氣體積分?jǐn)?shù)的兩相混合物。為了主要冷卻齒接觸并且還為了維持接觸搭檔之間的油膜/潤滑膜，齒輪被提供有油噴射。取決于油噴射，在對通風(fēng)損耗沒有任何明顯影響的情況下，這導(dǎo)致齒嚙合與齒退出之間的壓差，并且還導(dǎo)致取決于齒輪裝置上的圓周速度的對環(huán)境介質(zhì)的輸送作用。前面提到的介質(zhì)在傳統(tǒng)齒輪中的旋轉(zhuǎn)由于通風(fēng)(例如通風(fēng)損耗)而導(dǎo)致相當(dāng)大的能量損失。齒輪泵通常由具有相同數(shù)量的齒的兩個(gè)相互嚙合的齒輪組成，這些齒輪泵包括圍繞齒輪的極其緊密接觸的罩殼壁(casing wall),該罩殼壁具有位于齒退出(tooth exit)中的入口以及位于齒進(jìn)入(tooth entrance)中的出口。由于該緊密接觸的罩殼壁,在齒退出與齒進(jìn)入之間造成差壓。它們用于將液體介質(zhì)從入口輸送至出口的目的。與齒輪泵相比，傳統(tǒng)的高速正齒輪被提供有相對大的軸承間隙以用于高功率的傳導(dǎo)，并且被提供有由于大量部件而導(dǎo)致的長公差鏈。這就是不可能將傳統(tǒng)的高速正齒輪有效地用作齒輪泵的原因，尤其是對于輸送氣體介質(zhì)，因?yàn)闀霈F(xiàn)過大的間隙而沒有任何特殊的密封措施。已知，通過對齒輪殼體施加負(fù)壓來吸入齒輪裝置。需要特殊的努力，諸如泵、額外的管道等。這個(gè)系統(tǒng)是昂貴的并且易遭受故障。還已知，當(dāng)在齒輪殼體中將產(chǎn)生不充分的負(fù)壓時(shí)，需要采取相應(yīng)的保護(hù)措施。本發(fā)明基于這樣的目的，S卩，提供一種其中最小化或消除通風(fēng)損耗的齒輪裝置(gear)。該目的通過權(quán)利要求1的特征來實(shí)現(xiàn)。這樣的齒輪裝置具有以下特征:-罩殼壁，該罩殼壁圍封兩個(gè)相互配合的齒輪中的至少一個(gè)并將圍封的內(nèi)部空間與周圍環(huán)境隔開；-罩殼壁包括位于齒進(jìn)入的區(qū)域中的出口，該出口形成內(nèi)部空間與大氣之間的傳輸(conductive)連接；-齒輪的齒頂圓(頂圓)與罩殼壁之間的距離小于齒高。這導(dǎo)致以下優(yōu)點(diǎn):-降低或避免通風(fēng)損耗；-齒輪的效率更高，并且功率損耗相應(yīng)地更低；-以最小的構(gòu)造努力來實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)；-沒有運(yùn)行或維護(hù)問題；
-沒有額外必需的安全系統(tǒng)或措施；-不需要進(jìn)行外部努力以產(chǎn)生負(fù)壓。罩殼壁還能通過水回路中的冷卻通道憑借諸如水的介質(zhì)來冷卻。能更進(jìn)一步減少用于冷卻齒輪所需的油的量，并且能降低通風(fēng)損耗。將通過參照附圖更詳細(xì)地闡述本發(fā)明，附圖詳細(xì)示出了:

圖1示出了具有兩個(gè)齒輪、完全圍封所述齒輪的罩殼壁、以及負(fù)壓空間和超壓空間的齒輪裝置；圖2示出了與根據(jù)圖1的齒輪裝置類似的但沒有超壓空間的齒輪裝置；圖3示出了與圖1的齒輪裝置類似的但沒有負(fù)壓空間也沒有超壓空間的齒輪裝置；圖4示出了與根據(jù)圖3的齒輪裝置類似的但具有用于兩個(gè)齒輪的分離的罩殼壁的齒輪裝置；圖5示出了具有行星齒輪和三個(gè)小齒輪并且還具有超壓空間的齒輪系；圖6示出了具有包括可樞轉(zhuǎn)翼片(flap)的罩殼壁的兩個(gè)齒輪；圖7示出了具有兩個(gè)齒輪的圓柱形剖面的齒輪裝置；圖8示出了用于在退出的區(qū)域中噴射油的環(huán)形噴頭(shower)；圖9示出了利用根據(jù)圖8的環(huán)形噴頭的油噴射；圖10和圖11示出了非接觸密封。在圖1中所示的齒輪裝置包括第一齒輪I和第二齒輪2以及殼體3。殼體3包括油排放口 3.1。兩個(gè)齒輪I和2彼此嚙合并且形成齒的嚙合區(qū)域4。該嚙合區(qū)域包括進(jìn)入4.1和退出4.2。嚙合區(qū)域4由密封件5覆蓋。當(dāng)兩個(gè)齒輪如由彎曲箭頭所指示的那樣旋轉(zhuǎn)時(shí)，在退出4.2的區(qū)域中形成負(fù)壓，而在進(jìn)入4.1的區(qū)域中形成過壓。一個(gè)或多個(gè)密封件5將以低摩擦的方式密封超壓空間。該密封能例如通過非接觸迷宮式密封件(參見圖10和圖11)軸向地或徑向地形成。提供緊密地圍封兩個(gè)齒輪的罩殼壁6。在齒輪1、2的頂圓與罩殼壁6之間形成狹窄的間隙7。間隙7的寬度可等于齒高，S卩，每個(gè)齒的徑向延伸。其也可以是齒高的倍數(shù)，例如在齒高的一半與齒高的五倍之間。罩殼壁6包括兩個(gè)局部壁6.1和6.2。局部壁6.1形成位于哨合的退出區(qū)域中的負(fù)壓空間8。在負(fù)壓空間8中設(shè)置有油噴嘴10，并且在超壓空間9上設(shè)置有減壓閥11。來自油噴嘴10的油用于潤滑和冷卻系統(tǒng)。負(fù)壓空間8中的負(fù)壓在通過油噴嘴10的油輸送方面具有正面影響。一旦超出超壓空間9與由殼體3圍封的剩余內(nèi)部空間之間的特定差壓，超壓空間9中的減壓閥將開啟。密封泄漏、油供應(yīng)、減壓閥流量和壓差以這樣的方式彼此調(diào)和，即，使得從油噴嘴10噴射的油量將通過減壓閥11流入齒輪裝置的內(nèi)部空間中并將經(jīng)由油排放口
3.1離開齒輪裝置的內(nèi)部空間，以在回路中冷卻、過濾并再次供應(yīng)至油噴嘴10。根據(jù)圖2的齒輪裝置包括由三個(gè)罩殼壁6.1、6.2和6.3形成的罩殼壁6。該圖不也示出了負(fù)壓空間8、油噴嘴10和密封件5。然而，沒有超壓空間。
根據(jù)圖3的齒輪裝置布置成與根據(jù)圖2的齒輪裝置類似。其不但缺少負(fù)壓空間，還缺少超壓空間。未提供油噴嘴。在根據(jù)圖4的齒輪裝置中，既沒有負(fù)壓空間也沒有超壓空間，但具有油噴嘴10。根據(jù)圖5的齒輪裝置包括與小齒輪2嚙合的行星齒輪I。其還包括兩個(gè)小齒輪12和13。行星齒輪I和小齒輪2與罩殼壁6相關(guān)聯(lián),在本實(shí)例中，罩殼壁由兩個(gè)局部壁6.1和6.2組成。圖6示出了一個(gè)引人注意的實(shí)施例。提供了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)翼片6.1.1和6.1.2。它們允許對罩殼壁6與齒輪的頂圓直徑之間的徑向密封間隙的寬度具有影響。這允許補(bǔ)償生產(chǎn)公差并改變運(yùn)行模式。能以這種方式改變系統(tǒng)的泵作用。圖7示出了具有人字齒輪(double-helical gear)的齒輪裝置。在人字齒輪裝置間隙的表面上設(shè)置有密封件。如在圖8中示出的油噴嘴10是環(huán)形的。其包括多個(gè)噴嘴10.1。圖9示出了油噴嘴10的布置和功能。圖10和圖11示出了密封件的實(shí)施例。參考標(biāo)號列表I齒輪2齒輪3殼體3.1油排放口4嚙合區(qū)域4.1進(jìn)入4.2退出5密封件6罩殼壁6.1局部壁6.1.1/6.1.2 旋轉(zhuǎn)翼片6.2局部壁6.3局部壁6.4局部壁6.5出口7間隙8負(fù)壓空間9超壓空間10油噴頭10.1噴嘴11減壓 閥12小齒輪13小齒輪
權(quán)利要求
1.一種流體潤滑的齒輪系，包括以下特征:1.1具有至少兩個(gè)齒輪(1、2)，所述齒輪的齒彼此嚙合；1.2具有嚙合區(qū)域(4)，所述嚙合區(qū)域包括進(jìn)入(4.1)和退出(4.2)；1.3具有罩殼壁(6),所述罩殼壁圍封兩個(gè)相互配合的齒輪中的至少一個(gè)并將所圍封的內(nèi)部空間與周圍環(huán)境部分地或完全地隔開；1.4所述罩殼壁(6)包括位于所述進(jìn)入(4.1)的區(qū)域中的出口(6.5)，所述出口形成所述內(nèi)部空間與大氣之間的傳導(dǎo)連接； 1.5所述齒輪的頂圓與所述罩殼壁(6)之間的距離小于齒高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪系，其特征在于，所述內(nèi)部空間與所述大氣之間的連接是直接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪系，其特征在于，在所述進(jìn)入(4.1)和/或所述退出(4.2)的區(qū)域中設(shè)置有具有噴嘴(10)的油噴頭，以用于將潤滑油供應(yīng)至所述齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一項(xiàng)所述的齒輪系，其特征在于，在所述退出(4.2)的區(qū)域中提供有負(fù)壓空間(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一項(xiàng)所述的齒輪系，其特征在于，在所述進(jìn)入(4.1)的區(qū)域中提供有超壓空間(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的齒輪系，其特征在于，所述超壓空間(9)包括減壓閥(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項(xiàng)所述的齒輪系，其特征在于，所述罩殼壁(6)由塑料或金屬構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的一項(xiàng)所述的齒輪系，其特征在于，提供有外部殼體(3)，所述外部殼體圍封所述齒輪(1、2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所 述的齒輪系，其特征在于，所述外部殼體(3)包括優(yōu)選地為無壓的潤滑油排放口(3.1)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)所述的齒輪系，其特征在于，所述齒輪設(shè)置有人字齒口四合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一項(xiàng)所述的齒輪系，其特征在于，在所述進(jìn)入(4.1)與所述退出(4.2)之間的所述內(nèi)部空間中設(shè)置有密封件(5)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的齒輪系，其特征在于，所述密封件(5)為刷式密封件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體潤滑的齒輪系，具有以下特性該齒輪系具有至少兩個(gè)齒輪，這些齒輪的齒彼此嚙合；該齒輪系具有嚙合區(qū)域，該嚙合區(qū)域具有入口和出口；該齒輪系具有罩殼壁，該罩殼壁圍封彼此協(xié)作的兩個(gè)齒輪中的至少一個(gè)并將所圍封的內(nèi)部與環(huán)境部分地或完全地隔開；罩殼壁具有位于入口的區(qū)域中的出口，其中，所述出口建立內(nèi)部與大氣之間的傳導(dǎo)連接；并且齒輪的動態(tài)包絡(luò)圓與罩殼壁之間的距離小于齒高。
文檔編號F16H57/04GK103080611SQ201180042388
公開日2013年5月1日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者卡斯帕·弗雷赫爾·馮威爾莫斯基, 安德烈亞斯·福奇斯, 延斯·昆澤 申請人:沃依特專利有限責(zé)任公司