CH709827B1 - Drive arrangement for a vertical roller mill. - Google Patents
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Abstract
Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle, mit einem Gehäuse (10); mit einer Druckplatte (11), die um eine vertikale Druckplattendrehachse (12) drehbar an dem Gehäuse (10) abgestützt ist und die einen Abtrieb der Antriebsanordnung bildet; und mit mehreren Elektromotoren (14), die in dem Gehäuse (10) angeordnet sind, wobei jeder Elektromotor (14) eine parallel und radial versetzt zur Druckplattendrehachse (12) verlaufende Rotordrehachse (15) aufweist, und wobei die Rotordrehachsen (15) der Elektromotoren (14) mit einem Stirnradgetriebe (13) in Drehantriebsverbindung stehen; und wobei das Stirnradgetriebe (13) direkt ohne Zwischenschaltung einer weiteren Getriebeeinrichtung mit der Druckplatte (11) in Drehantriebsverbindung steht.Drive arrangement for a vertical roller mill, comprising a housing (10); a pressure plate (11) rotatably supported on the housing (10) about a vertical pressure plate rotation axis (12) and forming an output of the drive assembly; and a plurality of electric motors (14) disposed in the housing (10), each electric motor (14) having a rotor axis of rotation (15) parallel and radially offset from the platen rotation axis (12), and wherein the rotor axes of rotation (15) of the electric motors (14) are in rotary drive connection with a spur gear (13); and wherein the spur gear (13) directly without interposition of a further transmission device with the pressure plate (11) is in rotary drive connection.
Description
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle nach demOberbegriff des Anspruchs 1.Description: The invention relates to a drive arrangement for a vertical roller mill according to the preamble of claim 1.
[0002] Aus der DE 10 2011 079 555 A1 ist eine Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle bekannt. So umfasst die aus diesem Stand der Technik bekannte Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle ein Gehäuse, eine drehbar an dem Gehäuse abgestützte Druckplatte, die um eine vertikale Druckplattenachse drehbar Ist und die einen Abtrieb der Antriebsanordnung bildet, eine Getriebeeinrichtung, die unterhalb der Druckplatte in dem Gehäuse angeordnet Ist und die mit der Druckplatte in Drehantriebsverbindung steht, sowie mehrere Elektromotoren, die unterhalb der Getriebeeinrichtung in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei jeder Elektromotor eine parallel und radial versetzt zur Druckplattendrehachse verlaufende Rotordrehachse aufweist. Die Getriebeanordnung der Antriebsanordnung gemäss DE 10 2011 079 555 A1 umfasst mindestens ein Planetengetriebe sowie zusätzlich ein Stirnradgetriebe mit einem Zentralrad, wobei jeder Elektromotor ein mit dem Zentralrad des Stirnradgetriebes In Eingriff stehendes Ritzel aufweist. Ausgehend vom Stirnradgetriebe wird das von den Elektromotoren bereitgestellte Antriebsmoment über das oder die Planetengetriebe In Richtung auf die Druckplatte übertragen. Das von den Elektromotoren bereitgestellte Antriebsmoment wird demnach antriebsseitig am Zentralrad des Stirnradgetriebes summiert und dann über das oder die Planetengetriebe auf die abtriebsseitige Druckplatte übertragen.From DE 10 2011 079 555 A1 a drive arrangement for a vertical roller mill is known. Thus, the known from this prior art drive assembly for a vertical roller mill comprises a housing, a rotatably supported on the housing pressure plate which is rotatable about a vertical pressure plate axis and which forms an output of the drive assembly, a transmission device, which below the pressure plate in the Housing is arranged and which is in rotational drive connection with the pressure plate, and a plurality of electric motors, which are arranged below the transmission device in the housing, wherein each electric motor has a parallel and radially offset from the pressure plate rotation axis extending rotor axis of rotation. The gear arrangement of the drive arrangement according to DE 10 2011 079 555 A1 comprises at least one planetary gear and in addition a spur gear with a central gear, each electric motor has a pinion with the central gear of the spur gear engaged. Starting from the spur gear provided by the electric motors drive torque via the or the planetary gear is transmitted in the direction of the pressure plate. The drive torque provided by the electric motors is accordingly summed on the drive side on the central wheel of the spur gear and then transmitted via the planetary gear or the planetary gear on the driven-side pressure plate.
[0003] Es besteht Bedarf an einer Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle mit einfacherem Aufbau.There is a need for a drive assembly for a vertical roller mill with a simpler structure.
[0004] Hiervon ausgehend Hegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle zu schaffen.On this basis, the invention Hegt the task of creating a novel drive arrangement for a vertical roller mill.
[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle gemäss Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäss steht das Stirnradgetriebe direkt ohne Zwischenschaltung einer weiteren Getriebeeinrichtung mit der Druckplatte In Drehantriebsverbindung.This object is achieved by a drive arrangement for a vertical roller mill according to claim 1. According to the invention, the spur gear is directly without interposition of another transmission device with the pressure plate in rotary drive connection.
[0006] Eine solche Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle, bei welcher das Stirnradgetriebe direkt ohne Zwischenschaltung einer weiteren Getriebeeinrichtung mit der Druckplatte In Drehantriebsverbindung steht, verfügt über einen besonders einfachen Aufbau.Such a drive arrangement for a vertical roller mill, in which the spur gear is directly without the interposition of another transmission device with the pressure plate in rotary drive connection, has a particularly simple structure.
[0007] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Stirnradgetriebe als einstufiges Stirnradgetriebe ausgebildet. Dies Ist zur Gewährleistung eines besonders einfachen Aufbaus der Antriebsanordnung von Vorteil.According to an advantageous embodiment of the invention, the spur gear is designed as a single-stage spur gear. This is to ensure a particularly simple structure of the drive assembly advantageous.
[0008] Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Stirnradgetriebe zwei drehfest mit der Druckplatte gekoppelte Stirnräder auf, wobei eine Welle jedes Elektromotors an einem ersten Ende mit einem ersten Stirnrad des Stirnradgetriebes und an einem zweiten Ende mit einem zweiten Stirnrad des Stirnradgetriebes In Drehantriebsverbindung steht, insbesondere überden Enden der Welle jedes Elektromotors zugeordnete Antriebszahnräder, welche mit den Stirnrädern des Stirnradgetriebes über gegenläufige Schrägverzahnungen in Drehantriebsverbindung stehen. Hierdurch kann unter Gewährleistung eines Lastausgleichs an den Elektromotoren ohne Verwendung von Axiallagern für die Elektromotoren das von denselben bereitgestellte Drehmoment besonders vorteilhaft in das Stirnradgetriebe eingeleitet werden. Es wird ein einfacher Aufbau der Antriebsanordnung gewährleistet.According to a further advantageous embodiment of the invention, the spur gear two rotatably coupled to the pressure plate spur gears, wherein a shaft of each electric motor at a first end with a first spur gear of the spur gear and at a second end with a second spur gear of the spur gear in rotary drive connection is, in particular over the ends of the shaft of each electric motor associated drive gears, which are connected to the spur gears of the spur gear via opposing helical gears in rotary drive connection. As a result, while ensuring load balancing on the electric motors without the use of thrust bearings for the electric motors, the torque provided by them can be introduced particularly advantageously into the spur gear. It is ensured a simple structure of the drive assembly.
[0009] Vorzugsweise sind die beiden Stirnräder des Stirnradgetriebes an einer Hohlwelle drehfest angebunden, wobei die Hohlwelle über eine Abtriebswelle drehfest mit der Druckplatte gekoppelt ist. Die Hohlwelle und die Abtriebswelle sind vorzugsweise über eine lösbare Axialverzahnung drehfest koppelbar, wobei dann, wenn die Axialverzahnung gelöst ist, eine die Elektromotoren und die Hohlwelle umfassende Antriebseinheit der Antriebsanordnung von einer die Druckplatte und die Abtriebswelle umfassenden Abtriebseinheit der Antriebsanordnung trennbar ist. Durch die Trennbarkeit der Antriebseinheit von der Abtriebseinheit können an der Antriebseinheit unter Gewährleistung einer guten Zugänglichkeit Wartungsarbeiten besonders vorteilhaft ausgeführt werden.Preferably, the two spur gears of the spur gear are rotatably connected to a hollow shaft, wherein the hollow shaft is rotatably coupled via an output shaft to the pressure plate. The hollow shaft and the output shaft are preferably non-rotatably coupled via a detachable axial toothing, wherein when the axial toothing is released, a drive unit of the drive assembly comprising the electric motors and the hollow shaft is separable from a drive unit comprising the pressure plate and the output shaft. Due to the separability of the drive unit of the output unit maintenance work can be performed particularly advantageous on the drive unit, ensuring good accessibility.
[0010] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawing. Showing:
Fig. 1 eine erste erfindungsgemässe Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle; und Fig. 2 eine zweite erfindungsgemässe Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle.1 shows a first drive arrangement according to the invention for a vertical roller mill; and FIG. 2 shows a second drive arrangement according to the invention for a vertical roller mill.
[0011] Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle.The present invention relates to a drive arrangement for a vertical roller mill.
[0012] Die erfindungsgemässe Antriebsanordnung der Fig. 1 umfasst ein Gehäuse 10. An dem Gehäuse 10 Ist eine Druckplatte 11 abgestützt, die um eine vertikale Druckplattendrehachse 12 drehbar ist und die einen Abtrieb der Antriebsanordnung bildet.On the housing 10, a pressure plate 11 is supported, which is rotatable about a vertical pressure plate rotation axis 12 and which forms an output of the drive assembly.
[0013] Die Druckplatte 11 ist von mehreren Elektromotoren 14 aus, die In dem Gehäuse 10 angeordnet sind, antrelbbar. Jeder Elektromotor 14 verfügt dabei über eine parallel und radial versetzt zur Druckplattendrehachse 12 verlaufende Rotordrehachse 15.The pressure plate 11 is of several electric motors 14, which are arranged in the housing 10, antrelbbar. Each electric motor 14 has a rotor axis 15 extending parallel and radially offset from the plate rotation axis 12.
[0014] Die Elektromotoren 14 der Antriebsanordnung stehen mit der Druckplatte 11 über ein Stirnradgetriebe 13 in Drehantriebsverbindung. Erfindungsgemäss steht dabei das Stirnradgetriebe 13 direkt, ohne Zwischenschaltung einer weiteren Getriebeeinrichtung mit der Druckplatte 11 in Drehantriebsverbindung. Dies ist zur Gewährleistung eines einfachen Aufbaus der Antriebsanordnung von grossem Vorteil. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist das Stirnradgetriebe 13 als einstufiges Stirnradgetriebe ausgebildet.The electric motors 14 of the drive assembly are connected to the pressure plate 11 via a spur gear 13 in rotary drive connection. According to the invention, the spur gear 13 stands directly in rotational drive connection without the interposition of a further gear mechanism with the pressure plate 11. This is to ensure a simple construction of the drive assembly of great advantage. In the embodiment of Fig. 1, the spur gear 13 is formed as a single-stage spur gear.
[0015] Das einstufige Stirnradgetriebe 13 verfügt über zwei drehfest mit der Druckplatte 11 gekoppelte, axial vertikal versetzte Stirnräder 18, 19. Jeder Elektromotor 14 ist über seine um die Rotordrehachse 15 angetriebene Welle an gegenüberliegenden Enden 16, 17 der Welle mit den beiden Stirnrädern 18, 19 des einstufigen Stirnradgetriebes 13 gekoppelt, nämlich derart, dass die Welle jedes Elektromotors 14 an einem ersten Ende 16 über ein diesem ersten Ende 16 zugeordnetes erstes Antriebszahnrad 20 mit dem ersten Stirnrad 18 in Drehantriebsverbindung steht, wohingegen ein zweites Ende 17 der Welle eines jeden Elektromotors 14 über ein diesem zweiten Ende 17 zugeordneten zweiten Antriebszahnrad 21 mit dem zweiten Stirnrad 19 des Stirnradgetriebes 13 in Drehantriebsverbindung steht. An den gegenüberliegenden Enden 16,17 der Welle jedes Elektromotors 14 ist dabei zwischen dem jeweiligen Antriebszahnrad 20, 21 und dem jeweiligen Stirnrad 18,19 eine Schrägverzahnung ausgebildet, wobei die Schrägverzahnungen an den sich gegenüberliegenden Enden 16, 17 der Welle eines jeden Elektromotors 14 gegenläufig bzw. entgegengesetzt ausgeführt sind. Hierdurch kann jeder der Elektromotoren 14 unter Gewährleistung eines vollkommenen Lastausgleichs zwischen den sich gegenüberliegenden Enden 16, 17 der Welle des jeweiligen Elektromotors 14 das Drehmoment in das Stirnradgetriebe 13 eintreiben.The single-stage spur gear 13 has two rotatably coupled to the pressure plate 11, axially vertically offset spur gears 18, 19. Each electric motor 14 is driven via its about the rotor axis 15 driven shaft at opposite ends 16, 17 of the shaft with the two spur gears 18th , 19 of the single-stage spur gear 13, namely such that the shaft of each electric motor 14 is at a first end 16 via a said first end 16 associated first drive gear 20 with the first spur gear 18 in rotary drive connection, whereas a second end 17 of the shaft of each Electric motor 14 is connected via a second drive gear 21 associated with this second end 17 with the second spur gear 19 of the spur gear 13 in rotary drive connection. At the opposite ends 16,17 of the shaft of each electric motor 14 is between the respective drive gear 20, 21 and the respective spur gear 18,19 formed a helical gear, wherein the helical gears at the opposite ends 16, 17 of the shaft of each electric motor 14 in opposite directions or oppositely executed. In this way, each of the electric motors 14, while ensuring a perfect load balance between the opposite ends 16, 17 of the shaft of the respective electric motor 14, drive the torque into the spur gear 13.
[0016] Die Stirnräder 18, 19 des Stirnradgetriebes 13 sind drehfest an einer Hohlwelle 22 angebunden. Insbesondere sind die Stirnräder 18, 19 auf die Hohlwelle 22 drehfest aufgeschrumpft. Die Hohlwelle 22 steht über eine Abtriebswelle 23 in drehfester Antriebsverbindung mit der Druckplatte 11. Die Abtriebswelle 23 ist demnach an einem Ende drehfest mit der Hohlwelle 22 und an einem gegenüberliegenden Ende drehfest mit der Druckplatte 11 gekoppelt.The spur gears 18, 19 of the spur gear 13 are rotatably connected to a hollow shaft 22. In particular, the spur gears 18, 19 shrunk onto the hollow shaft 22 rotationally fixed. The hollow shaft 22 is connected via an output shaft 23 in a rotationally fixed drive connection with the pressure plate 11. The output shaft 23 is therefore rotatably at one end with the hollow shaft 22 and at an opposite end rotatably coupled to the pressure plate 11.
[0017] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Hohlwelle 22, an welcher die Stirnräder 18, 19 des einstufigen Stirnradgetriebes 13 drehfest angebunden sind, über Lager 25 drehbar an einem zwischen den Elektromotoren 14 und der Hohlwelle 22 liegenden Gehäuseabschnitt 24 des Gehäuses 10 gelagert. An diesem Gehäuseabschnitt 24 sind gemäss Fig. 1 weiterhin die Elektromotoren 14 über Befestigungseinrichtungen 26 abgestützt.In the embodiment of FIG. 1, the hollow shaft 22 to which the spur gears 18, 19 of the single-stage spur gear 13 are rotatably connected, mounted on bearings 25 rotatably mounted on a lying between the electric motors 14 and the hollow shaft 22 housing portion 24 of the housing 10 , According to FIG. 1, the electric motors 14 are also supported via fastening devices 26 on this housing section 24.
[0018] Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, eine Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle mit mehreren Elektromotoren 14 vorzuschlagen, wobei die Elektromotoren 14 ausschliesslich über eine ein- oder zweistufige Ausführung eines Stirnradgetriebes 13 in eine Druckplatte 11 eintreiben, also ohne weitere Getriebeeinrichtung zwischen dem Stirnradgetriebe 13 und der Druckplatte 11. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, in welcher das Stirnradgetriebe 13 einstufig ausgeführt ist, und in welcher beide Enden 16, 17 der Wellen der Elektromotoren 14 genutzt werden, um das Drehmoment in das Stirnradgetriebe 13 einzutreiben, nämlich über, mit den jeweiligen Enden 16, 17 der Wellen der Elektromotoren 14 zusammenwirkende, Stirnräder 18, 19 des vorzugweise einstufigen Stirnradgetriebes 13. [0019] Vorzugsweise liegt die Anzahl der in der Antriebsanordnung verwendeten Elektromotoren zwischen zwei und zehn.It is therefore within the meaning of the present invention to propose a drive arrangement for a vertical roller mill with multiple electric motors 14, wherein the electric motors 14 exclusively via a single or two-stage design of a spur gear 13 in a pressure plate 11 drive, so without further Transmission device between the spur gear 13 and the pressure plate 11. Particularly advantageous is an embodiment in which the spur gear 13 is designed in one stage, and in which both ends 16, 17 of the shafts of the electric motors 14 are used to drive the torque in the spur gear 13, namely, over, with the respective ends 16, 17 of the shafts of the electric motors 14 cooperating, front wheels 18, 19 of the preferably single-stage spur gear 13. Preferably, the number of electric motors used in the drive assembly is between two and ten.
[0020] Die Elektromotoren 14 können an ihrer Oberfläche über Getriebeöl gekühlt werden, welches zum Beispiel über die Oberfläche der Elektromotoren 14 geleitet und in einem entsprechenden Auffangbehälter gesammelt wird.The electric motors 14 may be cooled on their surface via transmission oil, which is passed over the surface of the electric motors 14, for example, and collected in a corresponding receptacle.
[0021] Fig. 2 zeigt einen schematisierten Ausschnitt aus Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle. Hinsichtlich ihres grundsätzlichen Aufbaus entspricht die Antriebsanordnung der Fig. 2 der Antriebsanordnung der Fig. 1, weshalb zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen für gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet werden. Nachfolgend wird nur auf solche Details eingegangen, durch die sich die Antriebsanordnung der Fig. 2 von der Antriebsanordnung der Fig. 1 unterscheidet. Hinsichtlich aller übrigen Details wird auf die Ausführungen zur Antriebsanordnung der Fig. 1 verwiesen.Fig. 2 shows a schematic section of drive arrangement for a vertical roller mill. With regard to its basic construction, the drive arrangement of FIG. 2 corresponds to the drive arrangement of FIG. 1, so that the same reference numerals are used to avoid unnecessary repetitions for the same modules. In the following, only those details are dealt with by which the drive arrangement of FIG. 2 differs from the drive arrangement of FIG. With regard to all other details, reference is made to the comments on the drive arrangement of FIG. 1.
[0022] Ein Unterschied der Antriebsanordnung der Fig. 2 gegenüber der Antriebsanordnung der Fig. 1 besteht darin, dass bei der Antriebsanordnung der Fig. 2 die Hohlwelle 22, mit welcher die beiden Stirnräder 18, 19 des Stirnradgetriebes 13 drehfest gekoppelt sind, und die Abtriebswelle 23, mit welcher die Druckplatte 11 drehfest gekoppelt ist, über eine lösbare Axialverzahnung 28 drehfest koppelbar sind. Diese Axialverzahnung 28 kann zum Beispiel als Hirth-Verzahnung ausgeführt sein und über einen Spannanker 29 geöffnet bzw. gelöst und geschlossen werden. Bei geschlossener Axialverzahnung 28 sind Hohlwelle 22 und Abtriebswelle 23 drehfest gekoppelt, und die Radialkräfte der Hohlwelle 22 können in dem Radiallager 27 aufgenommen werden. Bei gelöster Axialverzahnung 28 sind die Hohlwelle 22 und die Abtriebswelle 23 voneinander entkoppelt, und ein horizontaler Ausbau einer die Elektromotoren 14 und die Hohlwelle 22 sowie das Stirnradgetriebe 13 umfassende Antriebseinheit 30 aus der Vertikal-Rollenmühle und Verbleib einer die Druckplatte 11 und die Abtriebswelle 23 umfassenden Abtriebseinheit 31 in der Vertikal-Rollenmühle ist einfach zu realisieren.A difference of the drive assembly of Fig. 2 with respect to the drive assembly of Fig. 1 is that in the drive assembly of FIG. 2, the hollow shaft 22, with which the two spur gears 18, 19 of the spur gear 13 are rotatably coupled, and the Output shaft 23, with which the pressure plate 11 is rotatably coupled via a detachable axial toothing 28 rotatably coupled. This axial toothing 28 can be designed, for example, as Hirth toothing and can be opened or loosened and closed via a clamping anchor 29. When the axial toothing 28 is closed, the hollow shaft 22 and the output shaft 23 are non-rotatably coupled, and the radial forces of the hollow shaft 22 can be accommodated in the radial bearing 27. When dissolved axial splines 28, the hollow shaft 22 and the output shaft 23 are decoupled from each other, and a horizontal expansion of the electric motors 14 and the hollow shaft 22 and the spur gear 13 comprehensive drive unit 30 from the vertical roller mill and whereabouts of the pressure plate 11 and the output shaft 23 comprehensive Output unit 31 in the vertical roller mill is easy to implement.
[0023] Weitere Unterschiede der Antriebsanordnung der Fig. 2 und der Antriebsanordnung der Fig. 1 bestehen hinsichtlich der Positionierung der Lager 25 sowie der Befestigungseinrichtungen 26.Further differences of the drive assembly of FIG. 2 and the drive assembly of FIG. 1 exist with regard to the positioning of the bearing 25 and the fasteners 26th
[0024] In der Antriebsanordnung der Fig. 2 sind die Lager 25, die der drehbaren Lagerung der Hohlwelle 22 im Gehäuse 10 dienen, radial innerhalb der Hohlwelle 22 positioniert und nicht, wie in Fig. 1 gezeigt, radial ausserhalb der Hohlwelle 22.In the drive arrangement of Fig. 2, the bearings 25, which serve to rotatably support the hollow shaft 22 in the housing 10, positioned radially within the hollow shaft 22 and not, as shown in Fig. 1, radially outside the hollow shaft 22nd
[0025] Die Befestigungseinrichtungen 26, die der Befestigung der Elektromotoren 14 am Gehäuse 10 dienen, sind in Fig. 2 radial aussen angeordnet, und nicht, wie in Fig. 1, radial innen zwischen der Hohlwelle 22 und den Elektromotoren 14.The fastening means 26, which serve to fasten the electric motors 14 on the housing 10, are arranged radially outwardly in FIG. 2, and not, as in FIG. 1, radially inwardly between the hollow shaft 22 and the electric motors 14.
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