[發明專利]具有更換齒部的傳動齒輪

無效

• 申請號: 201210052947.8
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN102654185A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: T.埃本;J-D.賴默斯
• 申請（專利權）人: 西門子公司;溫納吉股份公司
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17;F16H55/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 宣力偉;楊國治

技術領域

本發明涉及一種具有齒輪體以及可更換的齒的傳動齒輪。此外，本發明涉及一種具有帶有可更換的齒的傳動齒輪的傳動裝置。

背景技術

以高功率運行（例如用于船舶驅動裝置、風力傳動裝置、升降機）的傳動齒輪暴露于很高的機械載荷之下，該載荷會導致磨損以及受到限制的使用壽命。問題尤其是在靜態的損壞載荷的意義上由運行引起的點狀的過載，或者是運行中周期性的持續載荷，該載荷例如從局部的材料缺陷例如雜質、缺口或者剛度躍變（內部缺口）出發會擴展成材料損壞。通過持續地過度碾壓齒部會擴展這種損壞。

另一損壞機制是所謂的靜態標記或者運輸損壞，這不是通過過度碾壓或者這樣的運行產生的，而是會在風力設備的運輸中、滾動中或者在固定升降機時通過齒部內部完全靜態或者近似靜態的接觸形成。這尤其也涉及風力設備的偏航或槳距驅動裝置，這在工作點中由原理上引起了具有持續靜態的齒接觸，該齒接觸以這種方式進行加載。在沒有采取合適的措施時，這種損壞能夠并且會通過以后的過度碾壓得到擴展并且傳遞到其它齒部上。

這會導致齒側面的損壞或者齒裂。已知的損壞形式例如是凹痕（點蝕形成、點狀腐蝕）、齒側面破裂以及齒底部破裂和灰斑（微凹痕）。這種過載損壞或者磨損現象大多數短期內會引起完全的傳動失靈，因為其它齒以及由此的支承也通過直接的機械嚙合以及潤滑劑的污染通過齒殘留物快速地雪崩式地受到損壞。結果是麻煩的修復情況。

除了使用高價值的材料以及高價值的并且過濾過的潤滑劑之外，為了避免由所使用的齒損壞引起的損壞傳播，首先在一個或者多個齒的可確定的初始損壞中考慮立即更換有缺陷的齒輪。然而這種方法例如在阻礙簡單地接近齒輪的情況下限制在特定的應用中。例如在齒輪更換需要拆卸大量很重的周圍的整個系統時或者在整個系統由于周圍條件僅僅受限制地接近時，例如在海上風力渦輪機或者在船驅動裝置中就是這種情況。

發明內容

本發明的任務是提供可簡單維護的傳動齒輪以及傳動裝置。

該任務通過具有齒輪體以及可更換的齒的傳動齒輪得到解決，其中將一個或者多個齒構造成可借助于可松開的連接與傳動齒輪的齒輪體連接的部件。由此可以簡單地更換齒輪的磨損的或者破裂的齒，而不必更換整個齒輪。

本發明的有利的第一設計方案在于，所述可松開的連接通過徑向或軸向的螺紋連接實現。螺紋連接實現了所述部件與齒輪體的快速并且可靠的連接。根據傳動裝置中的可接近性可以沿徑向和/或軸向實現螺紋連接。

本發明的另一有利的設計方案在于，所述可松開的連接通過所述部件與齒輪體之間形狀鎖合的相互嵌接的榫接實現。由此實現了齒力特別有利地傳遞到齒輪體上。

本發明的另一有利的設計方案在于，相鄰的部件相互連接。由此提高了齒輪結合體的整體穩定性。

本發明的另一有利的設計方案在于，所述相鄰的部件通過形狀鎖合的榫接并且/或者通過螺紋連接相互連接。由此還進一步提高了齒輪連接的整體穩定性。

本發明的另一有利的設計方案在于，額外設置可更換的齒覆層。可更換的齒覆層尤其作為應急措施或緊急方案，從而將傳動裝置的故障時間或者靜止時間保持得很小或者以受限的功率繼續工作。

本發明的另一有利的設計方案在于，代替可更換的齒設置可更換的齒覆層。可更換的齒覆層尤其作為應急措施或緊急方案，從而將傳動裝置的故障時間或者靜止時間保持得很小或者以受限的功率繼續工作，直到完全更換齒或者傳動齒輪。

本發明的另一有利的設計方案在于，齒材料由在韌性與硬度方面不同于齒輪體的材料制成。該齒輪的基體可以由比齒部（例如鋼）更簡單并且因此更便宜的材料（例如鑄鐵）制成，因為在齒部的范圍內出現更強的機械載荷。由此能夠特別節省制造成本。此外例如可以通過變形（例如鍛造、壓制）來制造基體并且通過切削方法（例如刨齒）來制造齒部。

本發明的另一有利的設計方案在于，所述部件（節段或者說更換段）分別具有不同的齒數。由此避免了固有頻率激勵并且由形狀偏差引起的力以及力矩沖擊得到更好地分布并且不會累積。

本發明的另一有利的設計方案在于，每個部件（節段或者說更換段）的齒數是質數。由此防止或者說避免固有頻率激勵。

此外，所述任務通過一種具有傳動齒輪的傳動裝置得到解決，其中根據權利要求1到10中的任一項構造了至少一個傳動齒輪。具有帶有可更換的齒的齒輪的傳動裝置可以特別簡單地得到維護，因為不必完全更換齒輪。此外，更換齒比更換完整的傳動齒輪更便宜。