PL221305B1 - Skrzynia biegów o dużej wytrzymałości oraz młyn - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest skrzynia biegów o dużej wytrzymałości (1) z modułem przekładni (2), która zawiera po stronie statora obudowę (4), po stronie rotora wał wejściowy, który może być napędzany przez silnik napędowy, oraz po stronie rotora wał wyjściowy, poprzez który może być napędzany moduł przeznaczony do napędzania. Skrzynia biegów jest wyposażona w urządzenie (3), dostarczające olej, które zawiera część niskociśnieniową (7) do zapewniania niskociśnieniowego dostarczania oleju i część wysokociśnieniową (8) do zapewniania wysokociśnieniowego dostarczania oleju. Część niskociśnieniową (7) urządzenia (3), dostarczającego olej i część wysokociśnieniowa (8) urządzenia (3), dostarczającego olej, są przestrzennie oddzielone od siebie w taki sposób, że część wysokociśnieniowa (8) urządzenia dostarczającego olej (3) jest umieszczona w bezpośredniej bliskości modułu przekładni (2), a część niskociśnieniowa (7) urządzenia dostarczającego olej (3) jest umieszczona w pewnej odległości od modułu przekładni (2). Przedmiotem wynalazku jest ponadto młyn, w szczególności młyn cementu lub młyn węglowy, z modułem mielącym, zawierającym po stronie rotora misę mielniczą przeznaczoną do napędzania, oraz po stronie statora głowice mielnicze, wystające do misy mielniczej, wyposażony w skrzynię biegów o dużej wytrzymałości (1). Misa mielnicza jest przystosowana do napędzania, za pośrednictwem wału wyjściowego, modułu przekładni (2) po stronie rotora.

Description

Wynalazek dotyczy skrzyni biegów o dużej wytrzymałości wyposażonej w moduł przekładni z obudową po stronie statora, oraz w wał wejściowy, i wał wyjściowy, oraz w urządzenie dostarczające olej, a także młyna z taką przekładnią.

Skrzynie biegów o duże wytrzymałości, nazywane także przemysłowymi skrzyniami biegów, są wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach, na przykład produkowane są indywidualnie skrzynie biegów specjalnego przeznaczenia dla zakładów produkujących stal i obrabiających stal, dla młynów cementu i młynów węglowych, dla przemysłu gumowego i przemysłu tworzyw sztucznych, dla systemów transportowych i przenośników taśmowych oraz dla zakładów wytwarzających energię. Skrzynie biegów o dużej wytrzymałości typowo przenoszą momenty obrotowe przynajmniej 10 kNm, w szczególności przynajmniej 50 kNm. Znane w stanie techniki skrzynie biegów o dużej wytrzymałości zawierają moduł przekładni oraz urządzenie dostarczające olej. Moduł przekładni w skrzyni biegów o dużej wytrzymałości zawiera obudowę po stronie statora, wał wejściowy po stronie rotora, który może być napędzany przez silnik napędowy oraz wał wyjściowy po stronie rotora, przy czym moduł, który ma być napędzany może być napędzany przez wał wyjściowy po stronie rotora. W przypadku cementowni i młynów węglowych modułem, który ma być napędzany jest misa mielnicza, do której skierowane są głowice mielnicze po stronie statora. Urządzenie dostarczające olej takiej skrzyni biegów o dużej wytrzymałości zawiera część niskociśnieniową i część wysokociśnieniową, przy czym część niskociśnieniowa służy do zapewniania niskociśnieniowego dostarczania oleju, a część wysokociśnieniowa do zapewniania wysokociśnieniowego dostarczania oleju do smarowania i chłodzenia zespołów skrzyni biegów o dużej wytrzymałości. Tutaj, część niskociśnieniowa i część wysokociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej według stanu techniki tworzą moduł, który jest wspólnie umieszczony w określonej odległości od modułu przekładni. Stosownie, muszą być instalowane z jednej strony względnie długie przewody niskociśnieniowe z urządzenia dostarczającego olej do modułu przekładni, a z drugiej strony względnie długie przewody wysokociśnieniowe dla oleju. W szczególności przewody wysokociśnieniowe są wrażliwe, skomplikowane i kosztowne.

Celem wynalazku jest udoskonalenie wskazanego powyżej najbliższego stanu techniki i zapewnienie nowego typu skrzyni biegów o dużej wytrzymałości.

Cel ten zostaje osiągnięty przez skrzynię biegów o dużej wytrzymałości według zastrz. 1. Według wynalazku część niskociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej i część wysokociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej są wzajemnie rozdzielone przestrzennie w taki sposób, aby część wysokociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej była umieszczona w bezpośrednim sąsiedztwie modułu przekładni, a część niskociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej była umieszczona w oddaleniu od modułu przekładni.

W przedmiotowym wynalazku zostało po raz pierwszy zaproponowane dla urządzenia dostarczającego olej skrzyni biegów o dużej wytrzymałości przestrzenne rozdzielenie od siebie części wysokociśnieniowej i części niskociśnieniowej urządzenia dostarczającego olej, mianowicie w taki sposób, aby część wysokociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej była umieszczona w bezpośredniej bliskości modułu przekładni skrzyni biegów o dużej wytrzymałości. Dzięki temu przewody wysokociśnieniowe, które prowadzą z części wysokociśnieniowej urządzenia dostarczającego olej do modułu przekładni mogą być wykonywane jako krótkie. Dzięki temu skrzynia biegów o wysokiej wytrzymałości może być wykonywana bardziej efektywnie ekonomicznie.

Według korzystnego przykładu wykonania, część wysokociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej jest mocowana na osobnym stelażu. Według alternatywnego korzystnego przykładu wykonania część wysokociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej jest mocowana na obudowie po stronie statora modułu przekładni. W obydwu korzystnych przykładach wykonania możliwe jest funkcjonalnie odpowiednie ułożenie i mocowanie części wysokociśnieniowej urządzenia dostarczającego olej w bezpośredniej bliskości modułu przekładni. W szczególności, gdy część wysokociśnieniowa jest mocowana na obudowie po stronie statora modułu przekładni nie jest potrzebna oddzielna podstawa dla części wysokociśnieniowej urządzenia dostarczającego olej. Ponadto, dzięki temu można osiągnąć korzyści pod względem przestrzeni do instalacji.

Korzystnie moduł przekładni zawiera kołnierz montażowy po stronie rotora, napędzany przez wał wyjściowy, do przyjmowania modułu do napędzania, przy czym moduł do napędzania może być mocowany na wierzchu kołnierza montażowego i przy czym wał wyjściowy biegnie w kierunku pionowym dla napędzania kołnierza montażowego i tym samym modułu do napędzania, który może być mocowany do

PL 221 305 B1 kołnierza montażowego wokół pionowej osi obrotu. Część wysokociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej zapewnia dla łożyska oporowego modułu hydrostatyczne smarowanie i chłodzenie olejem w celu podniesienia kołnierza montażowego wraz z modułem do napędzania, który jest zamontowany na wspomnianym kołnierzu montażowym, ponad blokami łożyska oporowego na hydrostatycznej warstwie oleju smarującego nawet w stanie stacjonarnym. Przy tak skonfigurowanym module przekładni skrzyni biegów o dużej wytrzymałości, wynalazek może być stosowany w szczególnie korzystny sposób.

Młyn według wynalazku, w szczególności młyn cementu lub młyn węglowy, z modułem mielącym zawiera po stronie rotora misę mielniczą przeznaczoną do napędzania oraz, po stronie statora, głowice mielnicze wystające do misy mielniczej, i jest wyposażony w skrzynię biegów o dużej wytrzymałości zawierającą moduł przekładni i urządzenie dostarczające olej. Misa mielnicza jest przystosowana do napędzania za pośrednictwem wału wyjściowego modułu przekładni, po stronie rotora zaś zastosowana skrzynia biegów o dużej wytrzymałości to skrzynia biegów według wynalazku.

Przedmiot wynalazku został zdefiniowany zastrzeżeniami niezależnymi a korzystne przykłady wykonania określono w zastrzeżeniach zależnych oraz w sposób nieograniczający ukazano na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia pierwszą skrzynię biegów o dużej wytrzymałości według wynalazku w rzucie podłużnym, Fig. 2 przedstawia skrzynię biegów o dużej wytrzymałości z Fig. 1 w widoku z góry, Fig. 3 przedstawia drugą skrzynię biegów o dużej wytrzymałości według wynalazku w rzucie podłużnym; natomiast Fig. 4 przedstawia w widoku z góry skrzynię biegów o dużej wytrzymałości ukazaną na Fig. 3.

Przedmiotowy wynalazek dotyczy skrzyni biegów o dużej wytrzymałości z modułem przekładni i urządzeniem dostarczającym olej. Skrzynia biegów o dużej wytrzymałości według wynalazku ma zastosowanie w szczególności w młynach cementu lub młynach węglowych. Poniżej wynalazek jest opisany dla takiego korzystnego zastosowania skrzyni biegów o dużej wytrzymałości, z odwołaniami do Fig. 1 do 4.

Jednakże wynalazek nie ogranicza się do tego zastosowania, gdyż skrzynia biegów o dużej wytrzymałości może być także wykorzystywana w innych zastosowaniach.

Fig. 1 i 2 pokazują skrzynię biegów o dużej wytrzymałości 1 do zastosowania wraz z młynem cementu lub młynem węglowym, przy czym skrzynia biegów o dużej wytrzymałości 1 zawiera moduł przekładni 2 i urządzenie dostarczające olej 3.

Moduł przekładni 2 zawiera obudowę po stronie statora 4, wał wejściowy po stronie rotora 5, który może być napędzany przez silnik napędowy, który nie jest pokazany, oraz wał wyjściowy, który nie jest widoczny na Fig. 1, który w przykładzie wykonania z Fig. 1 napędza kołnierz montażowy 6 dla modułu do napędzania, który nie jest pokazany na Fig. 1. Modułem do napędzania, który może być mocowany do kołnierza montażowego, jest w przypadku młyna cementu lub młyna węglowego misa mielnicza po stronie rotora, do której podczas pracy skierowane są głowice mielnicze po stronie statora. Stosownie, w przypadku modułu przekładni pokazanego na Fig. 1, wał wejściowy 5 biegnie w kierunku poziomym, a wał wyjściowy w kierunku pionowym, w celu napędzania kołnierza montażowego 6, a tym samym modułu do napędzania, który jest mocowany do tego kołnierza montażowego 6 wokół pionowej osi obrotu.

W przypadku młyna cementu lub młyna węglowego moduł do napędzania jest stosownie mocowany na Fig. 1 do kołnierza montażowego 6, przy czym ciężar misy mielniczej wraz z ciężarem surowca do zmielenia, który jest umieszczony w misie mielniczej, musi zostać przeniesiony przez moduł przekładni 4 w kierunku osiowym wału wyjściowego.

Urządzenie dostarczające olej 3 służy do zaopatrywania modułu przekładni 2 w olej, przy czym dla oleju przewiduje się funkcję smarującą i chłodzącą.

Urządzenie dostarczające olej 3 zawiera część niskociśnieniową 7 i część wysokociśnieniową 8.

Część niskociśnieniowa 7 urządzenia dostarczającego olej 3 służy do zapewniania oddziałującego hydrodynamicznie niskociśnieniowego zaopatrzenia w olej dla zespołów modułu przekładni 2 skrzyni biegów o dużej wytrzymałości 1 do smarowania i chłodzenia. Stosownie, warstwa smarująca tworzy się podczas działania tylko na wybranych zespołach modułu przekładni 2 wskutek efektów hydrodynamicznych.

W przeciwieństwie, część wysokociśnieniowa 8 urządzenia dostarczającego olej 3 służy do zapewniania oddziałującego hydrostatycznie wysokociśnieniowego zaopatrzenia w olej dla zespołów modułu przekładni 2 skrzyni biegów o dużej wytrzymałości 1 do smarowania i chłodzenia, dzięki czemu stosowna warstwa smarująca jest już utworzona w stanie stacjonarnym wybranych zespołów modułu przekładni 2 pomiędzy zespołami po stronie rotora i zespołami po stronie statora.

PL 221 305 B1

W module skrzyni biegów o dużej wytrzymałości 1 pokazanym na Fig. 1, 2 kołnierz montażowy 6 wraz z modułem do napędzania, który jest zamocowany do tego kołnierza montażowego 6, może być podnoszony z bloków łożyska oporowego modułu przekładni 2 w stanie stacjonarnym, przez co stosownie w stanie stacjonarnym kołnierza montażowego 6 i modułu do napędzania tworzy się hydrostatyczna smarująca warstwa oleju pomiędzy blokami tego łożyska oporowego i kołnierzem mocującym 6.

W odniesieniu do przedmiotowego wynalazku, część niskociśnieniowa 7 urządzenia dostarczającego olej 3 i część wysokociśnieniowa 8 urządzenia dostarczającego olej 3 są rozdzielone przestrzennie nawzajem od siebie, mianowicie w taki sposób, aby część wysokociśnieniowa 8 była umieszczona w bezpośredniej bliskości modułu przekładnia 2, zaś część niskociśnieniowa 7 urządzenia dostarczającego olej 3 była umieszczona w pewnej odległości od modułu przekładni 2.

Rozdzielenie przestrzenne części wysokociśnieniowej 7 i części niskociśnieniowej 8 urządzenia dostarczającego olej 3 jasno wynika z Fig. 1, 2. Rozpoczynając od części niskociśnieniowej 7, do modułu przekładni 2 prowadzi w jedną stronę niskociśnieniowy przewód dopływowy 9, zaś w drugą stronę niskociśnieniowy przewód powrotny 10. Rozpoczynając od niskociśnieniowego przewodu dopływowego 9, określone zespoły modułu przekładni 2 mogą być bezpośrednio zaopatrywane w olej, mianowicie przez hydrodynamiczne niskociśnieniowe dostarczanie oleju. Z niskociśnieniowego przewodu dopływowego 9 przynajmniej jeden przewód zasilający 11 odgałęzia się do części wysokociśnieniowej 8 urządzenia dostarczającego olej 3 dla następnego sprężenia oleju w module wysokociśnieniowym 8 i podawania wspomnianego oleju przez przewody wysokociśnieniowe 12 do innych zespołów modułu przekładni 2, w szczególności jego dwóch łożysk oporowych.

Ze względu na fakt, że część wysokociśnieniowa 8 urządzenia dostarczającego olej 3 jest umieszczona w bezpośredniej bliskości modułu przekładni 2 skrzyni biegów o dużej wytrzymałości 1, przewody wysokociśnieniowe 12 mogą być wykonywane jako bardzo krótkie. W porównaniu ze stanem techniki, w którym część wysokociśnieniowa i część niskociśnieniowa urządzenia dostarczającego olej są ułożone w identycznej odległości od modułu przekładni 2 skrzyni biegów o dużej wytrzymałości, te wrażliwe i kosztowne przewody wysokociśnieniowe 12 stosownie mają znacznie mniejszą długość, co upraszcza urządzenie i redukuje koszta.

W przykładzie wykonania z Fig. 1 i 2 część wysokociśnieniowa 8 urządzenia dostarczającego olej 3 jest mocowana na osobnym stelażu 13, dzięki czemu ciężar części wysokociśnieniowej 8 urządzenia dostarczającego olej 3 jest przenoszony przez tę osobną podstawę.

W porównaniu z tym, Fig. 3, 4 pokazują konfigurację wynalazku, w której część wysokociśnieniowa 8 urządzenia dostarczającego olej 3 jest mocowana na obudowie po stronie statora 4 modułu przekładni 2, dzięki czemu w konsekwencji masa części wysokociśnieniowej 8 wraz z masą modułu przekładni 2 jest absorbowana przez podstawę 14 modułu przekładni 2.

Mocowanie części wysokociśnieniowej 8 urządzenia dostarczającego olej 3 na obudowie po stronie statora 4 modułu przekładni 2 jest wykonywane z wykorzystaniem struktury montażowej, która nie jest pokazana szczegółowo, która oddziałuje na obudowę po stronie statora 4 modułu przekładni 2. W szczególności, gdy część wysokociśnieniowa 8 jest mocowana na obudowie po stronie statora 4 modułu przekładni 2, nie jest potrzebna osobna podstawa dla części wysokociśnieniowej 8 urządzenia dostarczającego olej 3. Ponadto, w ten sposób można osiągnąć korzyści pod względem przestrzeni do instalacji. W dodatku do tego, w tym przypadku długość przewodów wysokociśnieniowych 12 może zostać zredukowana do minimum. Zespoły części wysokociśnieniowej 8 urządzenia dostarczającego olej 3, takie jak, na przykład pompy wysokociśnieniowe 15 i moduł przekładni 2, są łatwo dostępne.

W związku z powyższym można stwierdzić, że wynalazek zapewnia skrzynię biegów o dużej wytrzymałości 1, w której część wysokociśnieniowa 8 urządzenia dostarczającego olej 3 jest oddzielona od części niskociśnieniowej 7 urządzenia dostarczającego olej 3, mianowicie w taki sposób, aby część wysokociśnieniowa 8 urządzenia dostarczającego olej 3 była umieszczona w bez-pośredniej bliskości modułu przekładni 2 skrzyni biegów o dużej wytrzymałości 1. Dzięki temu przewody wysokociśnieniowe pomiędzy częścią wysokociśnieniową 8 urządzenia dostarczającego olej 3 i modułem przekładni 2 mogą być wykonywane z minimalną długością.

PL 221 305 B1

Lista odnośników numerycznych

1. Skrzynia biegów o dużej wytrzymałości

2. Moduł przekładni

3. Urządzenie dostarczające olej

4. Obudowa

5. Wał wejściowy

6. Kołnierz montażowy

7. Część niskociśnieniowa

8. Część wysokociśnieniowa

9. Niskociśnieniowy przewód dopływowy

10. Niskociśnieniowy przewód powrotny

11. Przewód zasilający

12. Przewód wysokociśnieniowy

13. Stelaż

14. Podstawa

15. Pompa wysokociśnieniowa

Claims (7)

1. Skrzynia biegów o dużej wytrzymałości (1), z modułem przekładni (2), zawierającym po stronie statora obudowę (4), a po stronie rotora wał wejściowy (5), który może być napędzany przez silnik napędowy oraz po stronie rotora wał wyjściowy, poprzez który może być napędzany moduł przeznaczony do napędzania, wyposażona w urządzenie dostarczające olej (3), które zawiera część niskociśnieniową (7) do dostarczania oleju pod niskim ciśnieniem i część wysokociśnieniową (8) do dostarczania pod niskim ciśnieniem oleju, znamienna tym, że część niskociśnieniowa (7) urządzenia dostarczającego olej (3) i część wysokociśnieniowa (8) urządzenia dostarczającego olej (3) są rozmieszczone tak, że część wysokociśnieniowa (8) urządzenia dostarczającego olej (3) jest mocowana na obudowie (4) modułu przekładni (2) po stronie statora, a część niskociśnieniowa (7) urządzenia dostarczającego olej (3) jest umieszczona w oddaleniu od modułu przekładni (2).

2. Skrzynia biegów o dużej wytrzymałości według zastrz. 1, znamienna tym, że część wysokociśnieniowa (8) urządzenia dostarczającego olej (3) jest mocowana na osobnym stelażu (13).

3. Skrzynia biegów o dużej wytrzymałości według zastrz. 1, znamienna tym, że część wysokociśnieniowa (8) urządzenia dostarczającego olej (3) jest mocowana po stronie statora na obudowie po (4) modułu przekładni (2).

4. Skrzynia biegów o dużej wytrzymałości według dowolnego z zastrz. 1 do 3, znamienna tym, że część wysokociśnieniowa (8) urządzenia dostarczającego olej (3) ma przewody olejowe podłączone z łożyskami oporowymi modułu przekładni (2) dla hydrostatycznego smarowania i chłodzenia, zaś część niskociśnieniowa (7) urządzenia dostarczającego olej (3) ma przewody olejowe połączone z łożyskami poprzecznymi modułu przekładni (2) dla hydrodynamicznego smarowania i chłodzenia.

5. Skrzynia biegów o dużej wytrzymałości według dowolnego z zastrz. 1 do 4, znamienna tym, że moduł przekładni (2) zawiera po stronie rotora napędzany przez wał wyjściowy kołnierz montażowy (6) do przystosowany do przyjmowania modułu przeznaczony do napędzania, przy czym moduł do napędzania jest przystosowany do mocowania na wierzchu kołnierza montażowego (6) zaś wał wyjściowy pracuje ustawiony w kierunku pionowym napędzając kołnierz montażowy (6), tak że moduł przeznaczony do napędzania jest mocowany na tym kołnierzu montażowym (6) wokół pionowej osi obrotu.

6. Skrzynia biegów o dużej wytrzymałości według dowolnego z zastrz. 1 do 5, znamienna tym, jest przystosowana do napędzania misy mielniczej młyna cementu lub młyna węglowego.

7. Młyn, w szczególności młyn cementu lub młyn węglowy, z modułem mielącym zawierającym po stronie rotora misę mielniczą przeznaczoną do napędzania oraz, po stronie statora, głowice mielnicze wystające do misy mielniczej, oraz wyposażony w skrzynię biegów o dużej wytrzymałości zawierającą moduł przekładni i urządzenie dostarczające olej, przy czym misa mielnicza jest przystosowana do napędzania za pośrednictwem wału wyjściowego modułu przekładni, po stronie rotora, znamienny tym, że zastosowana skrzynia biegów o dużej wytrzymałości to skrzynia biegów według dowolnego z zastrz. 1 do 6.