[發明專利]齒輪單元以及用于控制齒輪單元的潤滑泵的方法

有效

• 申請號: 201210449153.5
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN103047399A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 卡里·烏西塔洛;尤卡·埃爾弗施特羅姆
• 申請（專利權）人: 美聞達傳動設備有限公司
• 主分類號: F16H57/04
• 分類號: F16H57/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 沈同全;車文

技術領域

本發明涉及一種齒輪單元并且涉及一種用于控制齒輪單元的潤滑泵的方法。此外，本發明涉及一種用于控制齒輪單元的潤滑泵的計算機程序。

背景技術

齒輪單元的潤滑系統通常包括潤滑泵，所述潤滑泵被布置成使潤滑油循環通過齒輪單元的一個齒輪級或者多個齒輪級并且通過齒輪單元的軸承。由于潤滑油的粘度主要取決于溫度，因此潤滑泵必須以如下方式設計和操作，即潤滑泵即使在潤滑油是冰冷的并且因此其粘度是相對較高的情況下也不會被損壞。

原則上，能夠預加熱潤滑油從而使潤滑油在所有情況下都足夠溫暖到以與齒輪單元的正常使用期間相同的方式泵送。然而，在齒輪單元預備好之前，使得潤滑油在冷啟動的情況下也能足夠溫暖到以與正常使用相同的方式泵送的預熱耗費時間并且消耗能量。因此，與正常使用相比，潤滑泵在冷起動情況下通常以較小的扭矩和速度旋轉。

然而，在冷啟動過程所需的時間和潤滑泵的故障風險以及另外的磨損之間存在折衷，使得扭矩和轉速的更高上限在冷啟動過程中導致更短的冷啟動過程但是也同時導致故障風險的增加以及潤滑泵的磨損的增加。為了使故障風險以及潤滑泵的磨損保持在足夠低的水平上，當選定在冷啟動過程中使用的扭矩極限和轉速極限時，就需要安全余量。然而，這有時候導致冷啟動過程的持續時間會令人不滿意的長的情況。

發明內容

下文陳述簡要的發明內容，以便提供本發明不同實施例的若干方面的基本理解。發明內容不是本發明的廣泛概述。該發明內容的意圖不在于確定本發明的關鍵或重要元素，也不在于描述本發明的范圍。下文的發明內容僅僅是以簡化的形式陳述本發明的若干概念，作為本發明的示例性實施例的更詳細描述的開始。

在本發明中，使用術語大齒輪指代有齒的，旋轉機件。兩個或更多個嚙合的齒輪構成齒輪級。同樣地，術語齒輪在本文獻中指代機械系統，其具有第一軸和第二軸，在第一軸和第二軸之間，一個或更多個齒輪級提供在旋轉軸線方向上的速度和扭矩的轉換和/或改變。齒輪單元包括適當的齒輪并且可以包括輔助增強系統，比如測量儀器、控制以及潤滑裝置。

根據本發明的第一方面，提供一種新的齒輪單元，所述齒輪單元包括：

-第一軸和第二軸，用于連接至外部機械系統；

-在第一和第二軸之間的至少一個齒輪級；

-潤滑泵，用于使潤滑油循環通過齒輪單元的至少一個齒輪級和軸承；

-溫度傳感器，用于測量潤滑油的溫度并且提供代表潤滑油的溫度的溫度信號；

-電動機，用于驅動潤滑泵；以及

-電氣設備，用于使電動機通電以及控制電動機，從而使作用于潤滑泵的扭矩低于扭矩極限，

其中，電氣設備被布置成響應于溫度信號的變化而改變扭矩極限。

因為作用于潤滑泵的最大可容許的扭矩響應于所測量的潤滑油的溫度的變化而改變并且因此扭矩極限能夠根據所測量的溫度而被動態地改變，能夠以如下方式使潤滑泵在冷啟動過程期間免于機械故障，即避免以將會使冷啟動過程減速的不必要的嚴格的扭矩極限的方式。。因此，本發明解決了存在于很多現有技術的齒輪單元中的其中在冷啟動過程期間使用固定的扭矩極限的技術問題，并且因此冷啟動過程所需的時間和故障風險以及潤滑泵的磨損之間的折衷將更為方便。

在根據本發明的示例性及優選的實施例的齒輪單元中，電氣設備還被布置成控制電動機從而使潤滑泵的轉速低于速度極限，并且被布置成響應于溫度信號的變化而改變速度極限。在根據本發明的此實施例的齒輪單元中，最大的可容許的扭矩和最大的可容許的轉速兩者都基于所測量的潤滑油的溫度確定。這個布置使得能夠以如下方式使潤滑泵在冷啟動過程期間免于機械故障，即避免以將會使冷啟動過程減速的不必要的嚴格的扭矩極限的方式。

潤滑泵例如能夠但非必要地以由靜止變頻器饋送的交流電動機驅動，例如感應電動機。在此情況下，扭矩極限可以利用電流極限實現而速度極限可以利用頻率極限實現。

根據本發明的第二個方面，提供一種用于控制齒輪單元的潤滑泵的新方法。該方法包括：

-測量通過潤滑泵循環的潤滑油的溫度；

-控制驅動潤滑泵的電動機，從而使作用于潤滑泵的扭矩小于扭矩極限；以及

-響應于所測量的潤滑油的溫度的變化而改變扭矩極限。

根據本發明的第三個方面，提供一種用于控制齒輪單元的潤滑泵的新計算機程序。該計算機程序包括計算機可執行的指令，用于控制可編程處理器以：

-發送扭矩極限至驅動潤滑泵的電氣系統，扭矩極限表示的是作用于潤滑泵的最大可容許扭矩；以及