专利名称：具有用于冠状齿轮的驱动装置的研磨机的制作方法
具有用于冠状齿轮的驱动装置的研磨机本发明涉及权利要求I的序言中指出的那种研磨机。现有技术领域中已知卧式研磨机。这些研磨机包括研磨室，冠状齿轮附接在所述研磨室上。冠状齿轮由连接到电机的减速传动装置驱动。减速传动装置包括与冠状齿轮啮合的输出小齿轮。现有技术领域的驱动装置具有如下缺点-减速传动装置可传输的功率受到冠状齿轮的齿负载量(capacity)的限制；以及-减速传动装置难以组装和拆卸，并且通常需要根据输出小齿轮的变化来拆卸和替换外壳。本发明的目的在于克服这些缺点中的至少一个。为此，本发明的目的为上述类型的研磨机，其特征在于权利要求I中所述的特征。根据特定的实施方式，本发明包括如下特征中的一个或多个输出小齿轮排列在节距圆上，所有输出小齿轮的旋转轴线都位于节距圆的小于180°的角度范围内，特别地小于90°。该装置包括驱动电机，特别地为单个驱动电机，驱动电机包括电机轴，电机轴旋转地固定至驱动轴。减速传动装置形成至少一个小齿轮组，所述至少一个小齿轮组每次由两个输出小齿轮组成，特别是由两个相邻的输出小齿轮组成，并且其中，减速传动装置包括至少一个下游减速级(Stage )，并且每个小齿轮组均由下游减速级驱动。至少一个或所述下游减速级包括-该小齿轮组中的每个输出小齿轮的下游齿轮(toothedgear),以及-与该下游减速级的每个轴向齿轮啮合的下游小齿轮，特别地为单个下游小齿轮。下游小齿轮相对于下游齿轮的旋转轴线径向移动地安装。外壳界定容纳至少一个输出小齿轮的小齿轮空间以及容纳至少下游减速级的下游空间，其中，减速传动装置包括分离小齿轮空间与至少下游空间的密封装置。减速传动装置包括由驱动轴驱动的至少一个上游减速级，如果需要的话，上游减速级设计成驱动下游减速级。所述或每个上游减速级包括-上游齿轮，用于每个小齿轮组，以及-上游小齿轮，特别地为单个上游小齿轮，适合于驱动每个上游齿轮并且以相对旋转的方式固定到驱动轴。如果每个小齿轮组需要的话，那么所述或每个上游减速级均包括中间齿轮，每个中间齿轮与上游齿轮和上游小齿轮啮合。上游减速级和下游减速级通过细长轴连接，下游小齿轮通过具有两个球接头中心的联接装置而安装在上游减速级。
、
减速传动装置包括输出小齿轮模块，该输出小齿轮模块包括-输出小齿轮，
-输出轴，支承输出小齿轮以及可选地支承下游齿轮，-两个滚柱轴承，支撑输出轴，并且输出小齿轮模块可作为单个块体从外壳取出和/或可作为单个块体插入外壳内。减速传动装置包括上游轮模块,包括-一个或所述上游齿轮，-一个上游轴，支承上游齿轮，-两个滚柱轴承，支承上游轴，
并且其中，上游轮模块可作为单个块体从外壳取出和/或可作为单个块体插入外壳内。每一次，将输出小齿轮模块插入外壳的方向以及上游轮模块的插入方向与输出小齿轮模块从外壳取出的方向以及上游轮模块从外壳移除的方向彼此指向相反。驱动装置，其中减速传动装置包括至少一个驱动模块，所述驱动装置包括-驱动轴，-上游小齿轮，并且驱动模块可作为单个块体从外壳取出和/或可作为单个块体插入外壳内。减速传动装置包括中间模块，该中间模块包括中间齿轮，并且中间模块可以沿着与中间轮的旋转轴线C-C垂直的取出方向从外壳取出，特别地，中间模块可以通过适合于容纳上游轮模块的孔口从外壳中取出。每个输出小齿轮设计成将啮合力施加给冠状齿轮6，并且其中，所有这些啮合力的合力FR具有竖直向上指向的分量本发明的目的在于研磨机，特别地为卧式研磨机，包括研磨室、附接到研磨室的冠状齿轮以及用于驱动冠状齿轮的装置，其特征在于，驱动装置为上述的驱动装置。在参考附图阅读了仅作为实例给出的下述说明后会更好地理解本发明，附图中-图I为根据本发明的卧式研磨机的示意性侧视图；-图2为图I的研磨机的轴向视图；-图3为图I和图2的研磨机的减速传动装置的剖面图；-图4为图3的细部IV的放大比例视图；-图5为图3的细部V的放大比例视图；-图6为沿着图5的箭头VI截取的下游小齿轮和下游齿轮的示意图；-图7为安装状态下减速传动装置的透视图，其中省略了外壳22；-图8为取出上游轮模块、取出驱动模块以及取出细长型模块的过程中，减速传动装置的一部分的剖面图；-图9为取出输出小齿轮模块的过程中以及取出中间齿轮的过程中，与图8相同的视图；-
图10示出了驱动模块的透视图；-
图11示出了中间齿轮和中间轴的透视图；-
图12示出了上游轮模块的透视图；-
图13示出了细长型模块的透视图；以及
-
图14示出了输出小齿轮模块的透视图。图I显示了卧式研磨机,总体上由参考标号2表示。卧式研磨机2包括研磨室4、附接到研磨室4的冠状齿轮6以及适合于驱动冠状齿轮6的驱动装置8。研磨室4绕水平定位的旋转轴线X-X以旋转的方式容纳。驱动装置8具有减速传动轴10和单个驱动电机12。驱动电机12包括附接到电机轴16的转子14。减速传动轴10包括适合于附接到电机轴16的驱动轴18。通过联轴器(coupling)连接驱动轴18和电机轴16。 减速传动装置10进一步具有四个输出小齿轮20，每个输出小齿轮均适合于与冠状齿轮6啮合并且设计成由驱动轴18驱动。减速传动装置10具有外壳22。通常，减速传动装置10包括至少两个输出小齿轮。所述减速传动装置可包括三个输出小齿轮，或者如在本情况中那样，具体地具有四个输出小齿轮20。输出小齿轮20具有直齿。冠状齿轮6也具有直齿。输出小齿轮20中的每个均限定旋转轴线A-A。这些旋转轴线A-A存在于节距圆上，所述节距圆的中心与轴线X-X重合。所有输出小齿轮20的旋转轴线A-A位于该节距圆的角度范围α上，该角度范围小于180°，特别地小于90°。这有利在冠状齿轮上装配减速传动装置，并且减轻卧式研磨机的阻塞。在操作的过程中，每个输出小齿轮20均给齿轮6施加哨合力。所有的输出小齿轮20都相对于冠状齿轮6定位，以便啮合力的合力FR具有竖直向下指向的分量。因此，合力FR逆着冠状齿轮6和研磨室4的重量发生作用。因此，研磨室和冠状齿轮所支承的轴承可具有较小的尺寸。为此，所有输出小齿轮20的旋转轴线有利地位于由第一界限LI和第二界限L2限定的角度范围内。第一界限LI相对于从轴线X-X竖直向下延伸的半平面倾斜30°，并且在驱动冠状齿轮6的方向上自该半平面移动。第二界限L2相对于上述半平面倾斜100°，并且在驱动冠状齿轮6的方向上自该半平面移动。在图2中，冠状齿轮6的驱动方向为逆时针方向。然后，将参照图3描述减速传动装置10的结构。减速传动装置10形成若干组小齿轮24，每组小齿轮24均由两个相邻的输出小齿轮20组成。减速传动装置10包括用于每组小齿轮24的适配下游减速级26，以便驱动该组小齿轮24。为此，每个下游减速级26包括两个下游齿轮28。下游减速级26还包括与下游减速级26的每个下游齿轮28啮合的单个下游小齿轮30。每个下游齿轮28以及每个下游小齿轮30具有斜齿，特别地为螺旋状齿(参见
图13和
图14)。减速传动装置10具有上游减速级32，用于每组中的两个输出小齿轮20，并因此用于每个下游减速级26。每个上游减速级32由驱动轴18驱动并且包括上游齿轮34、上游小齿轮36和中间轮38。中间齿轮38 —方面与上游齿轮34啮合，另一方面与上游小齿轮36啮合。并且，两个上游减速级32都具有单个的共用上游小齿轮36。中间齿轮38能够增加驱动轴18与上游齿轮34之间的中心线距离。
每个上游齿轮34、每个中间齿轮38以及上游小齿轮36均具有斜齿，特别地为螺旋状齿。因此，驱动轴18驱动每个上游减速级32，每个上游减速级均驱动下游减速级26，所述下游减速级驱动输出小齿轮20。减速传动装置10限定轴线DX方向。减速传动装置10的小齿轮和齿轮的所有旋转轴线都平行于该方向DX延伸。每个输出小齿轮20均限定垂直于DX轴线方向延伸的中间平面。在它们的中间位置中(见下面)，这些小齿轮20的所有中间平面的中心位于输出小齿轮平面Pl上，与DX轴线方向垂直。下游齿轮28和下游小齿轮30的中间平面沿着平面P2轴向对准。平面P2与输出小齿轮平面Pl平行。
上游齿轮34、上游小齿轮36以及(如果有必要的话)中间齿轮38均具有垂直于DX轴线方向延伸的中间平面。这些中间平面相对于彼此轴向对准并且沿着上游减速级平面P3延伸。平面P3与平面Pl和平面P2平行。平面P2和P3位于平面Pl的两个相对侧上。换言之，考虑沿着DX轴线方向的情况，输出小齿轮20位于下游减速级26与上游减速级32之间。图4中更详细地显示了包括输出小齿轮20和下游齿轮28的减速传动装置的部分。减速传动装置10包括用于每个输出小齿轮20的输出小齿轮模块40。该输出小齿轮模块40包括输出小齿轮20以及相关联的下游齿轮28的其中之一。输出小齿轮模块40也包括输出轴42和相对于外壳22支撑轴42的两个滚柱轴承44、46。输出小齿轮模块40进一步具有两个密封垫片48 (参看
图14)。而且,输出小齿轮模块40包括支承滚柱轴承46的外滚道以及密封垫片48的其中一个的外部部分的第一支撑块50。输出小齿轮模块的第二支撑块52支承轴承44的外滚道和另一个密封垫片48的外部部分。输出小齿轮20位于输出轴42上且轴向地处于两个滚柱轴承44、46之间，而下游齿轮28位于输出轴42上且处在与输出小齿轮20相对的滚柱轴承46的侧上。输出小齿轮20通过任何合适的装置(比如花键、箍筋、和/或楔形楔紧连结(wedged keying))以旋转的方式固定地安装在输出轴42上。在这种情况下，输出小齿轮20安装在输出轴42上，该输出轴绕旋转轴线A-A旋转地固定，但是具有围绕球接头中心Cl的一个旋转自由度，所述球接头中心由彼此垂直并且与A-A轴线垂直的两个轴线Rl、R2限定(见图4)。围绕该球接头中心Cl的旋转自由度相对于中间位置大于O. 04°，并且至多为O. 4°，在所述中间位置中，输出小齿轮的中心轴线与轴线A-A对准。因此，根据输出小齿轮20与冠状齿轮6之间的接触点，来调整输出轴42与输出小齿轮20之间的相对角位置。这在图4中也可见，外壳22界定存在有输出小齿轮20的小齿轮空间60以及容纳至少下游减速级26的下游空间62。这两个空间60、62可通过密封垫片48彼此密封地分离。小齿轮空间60包括第一润滑剂，比如油脂。下游空间62包括第二润滑剂，比如油，因此，输出小齿轮20的减速传动装置的不同部件可以通过与输出小齿轮的润滑剂不同的润滑剂进行润滑。下游空间62还有利地包括减速传动装置10的其他齿轮28、38和小齿轮30。减速传动装置10在这种情况下为上游减速级32，包括上游轮模块64(参看
图12)。该上游轮模块64包括上游齿轮34、支承上游齿轮34的上游轴66、以及支撑上游轴66的两个滚柱轴承68、70。上游轴限定上游齿轮的旋转轴线B-B。上游轮模块64还包括支撑块72，滚柱轴承68通过该支撑块附接到外壳22。上游齿轮34轴向地位于两个滚柱轴承68、70之间。在指向上游减速级26的轴向侧上，上游轴66包括接纳空间74 (参看图5)，后文中会对所述接纳空间进行描述。减速传动装置10具有中间模块76(见图3和
图11)。中间模块76由中间齿轮38和轴承78组成。可另选地，两个滚柱轴承(而非轴承78)位于齿轮38内侧。减速传动装置10还包括附接到外壳并且支撑中间模块76的中间轴81。中间轮38绕着由中间轴81限定的旋转轴线C-C被旋转地容纳。减速传动装置10进一步具有驱动模块82(见
图10)，所述驱动模块包括驱动轴18、上游小齿轮36和轴承84、86。驱动轴18限定上游小齿轮36的旋转轴线D-D。驱动轴18安装在轴承84、86内，以便相对于旋转轴线D-D可径向地平移移动。因此，上游小齿轮36相对于旋转轴线D-D具有沿着径向方向的平移自由度。因此，上游小齿轮36还具有相对于中间齿轮38的旋转轴线C-C的径向平移自由度，该上游小齿轮36与所 述中间齿轮啮合。位移自由度足以允许平衡(leveling)啮合力，所述啮合力一方面作用在两个中间齿轮38中的一个与上游小齿轮36之间，另一方面作用在两个中间齿轮38中的另一个与上游小齿轮36之间。同样，减速传动装置10包括邻接部(abutment) 87,该邻接部相对于外壳22轴向地附接驱动轴18。该邻接部87具有沿着与轴线D-D垂直的平面的平移自由度，以便为上游小齿轮36提供上述的平移自由度。优选地，上游小齿轮36和驱动轴制成为一体件。图5更详细地显示了上游减速级32与下游减速级26之间的联接装置90。该联接装置90适合于将上游轴66的旋转传递给下游小齿轮30。该联接装置90包括细长轴92，该细长轴一方面旋转地附接到上游减速级32的轴66且另一方面旋转地附接到下游小齿轮30。而且，上游轴66和细长轴92限定球接头中心C2。细长轴92可围绕该中心C2从轴线B-B成角度地移动。因此，细长轴92和下游小齿轮30限定球接头中心C3。下游小齿轮30可围绕该球接头中心C3相对于细长轴92的中心轴线成角度地移动。球接头中心C2、C3形成有如下特征。细长轴92包括具有凸球形跨度(span) 96的轴端94。用于接纳上游轴66的空间74包括中空球形跨度98。这两个球形跨度96、98协作并且相对于轴66沿着与旋转轴线B-B垂直并且彼此垂直的轴线限定细长轴92的球形接头中心C2。细长轴92包括一端部100，该端部具有与下游小齿轮30中形成的凹球形跨度104协作的凸球形跨度102，并且该端部围绕细长轴92限定下游小齿轮30的球接头中心C3。而且，下游小齿轮30轴向地附接在细长轴92上。因此，下游小齿轮30和细长轴92为细长模块93的部分(
图13)。
图6显示了下游齿轮28和下游小齿轮30的示意性轴向视图。如所见的，通过围绕球接头中心C2、C3的有角度的移动自由度，下游小齿轮30具有相对于旋转轴线B-B沿着径向方向的平移自由度。因此，下游小齿轮30还具有相对于下游齿轮28的旋转轴线A-A的径向平移自由度，该下游小齿轮30与所述下游齿轮啮合。该移动自由度足以允许平衡啮合力，所述啮合力一方面作用在两个下游齿轮28中的一个与相关联的下游小齿轮30之间，另一方面作用在两个下游齿轮28中的另一个与该下游小齿轮30之间。用圆LT表示平移自由度，下游小齿轮30的中心轴线的所有可能的位置都位于该圆内。因此，下游小齿轮30根据下游齿轮28生成的反作用力自动调整径向位置。图7示出了减速传动装置10的透视图，其中已经省去了外壳22。图8和图9显示了减速传动装置10的不同部件的组装和拆卸。图8示出了剖面图，大致为图3的上半部分。参看图8，可见上游轮模块64可以作为单个块体沿着取出方向SR2从外壳22中取出。并且，上游轮模块64可以作为单个块体沿着插入方向SI2插入所述外壳内。 同样，包括下游小齿轮30和细长轴92的细长模块93可以作为单个块体沿着取出方向SRl从外壳22中取出。细长模块93可以沿着插入方向SI2插入外壳22内。图9显示了拆卸过程中的输出小齿轮模块40。可见输出小齿轮模块40可以作为单个块体沿着取出方向SRl从外壳22中取出。并且，输出小齿轮模块40可以作为单个块体沿着插入方向SIl插入外壳22内。在图8中，可见驱动模块82可以作为单个块体沿着取出方向SR2从外壳中取出。图9也显示了中间模块76的拆卸。为此，将中间轴81沿着方向SR2从外壳22中轴向取出。然后，沿着相对于旋转轴线C-C径向指向的取出方向SR3，在外壳内移动中间模块76，直到中间模块76面向用于接纳上游轮模块64的孔口。然后，中间模块76沿着取出方向SR2从外壳22中取出。中间模块76的组装按照相反的顺序进行。因此，仅仅在取出上游轮模块64之后，但是独立于驱动模块82，并且甚至当所述驱动模块在组装的情况下位于外壳内时，可以从外壳22中取出中间模块76。取出方向SRl与SR2彼此相反地指向。同样，插入方向SIl和SI2彼此相反地指向。根据本发明的驱动装置8由于以下的事实而是特别有利的，单个驱动电机12驱动多个输出小齿轮，在给定的实例中，多个输出小齿轮比如为四个输出小齿轮，这就允许分布单个电机的驱动功率并且在输出小齿轮20与冠状齿轮6之间保持小的反作用力。而且，模块化结构允许在将外壳22保持在位的同时完全拆卸减速传动装置。并且，可独立于所有的其他模块取出或插入每个模块82、64、40、93，这有助于减速传动装置的养护。通过接纳上游轮模块64的外壳22的孔口来组装中间模块76保持外壳22内的孔
口的数量较小。而且，上游减速级32和下游减速级26布置在输出小齿轮20的两个相对侧上，这就减轻了减速传动装置的阻塞。根据本发明的其他特征，
-一个或每个输出小齿轮可以沿着取出方向从外壳22中取出，所述取出方向沿着输出小齿轮的轴线延伸；-在输出小齿轮完全位于外壳外面的位置与安装位置之间的整个路径上，输出小 齿轮的取出方向与研磨室4的旋转轴线平行。
权利要求
1.一种研磨机，特别地为卧式研磨机，包括研磨室(4)、附接至所述研磨室的冠状齿轮(6)以及用于驱动所述冠状齿轮的装置，其特征在于，所述驱动装置为用于所述冠状齿轮(6)的驱动装置(8)，所述驱动装置为包括减速传动装置(10)的类型，所述减速传动装置具有 -驱动轴(18)，设计成连接至电机， -至少一个输出小齿轮(20),所述输出小齿轮或每个输出小齿轮设计成与所述冠状齿轮啮合并且由所述驱动轴驱动，以及 -外壳(22)， -其特征在于，所述减速传动装置包括至少两个输出小齿轮， 特别地为三个输出小齿轮，具体地为四个输出小齿轮。
2.根据权利要求I所述的研磨机，其中，所述减速传动装置形成至少一组小齿轮(24)，所述至少一组小齿轮每次由两个输出小齿轮组成，特别地由相邻的输出小齿轮组成，并且其中，所述减速传动装置包括至少一个下游减速级(26)，并且每组小齿轮均由一下游减速级驱动。
3.根据权利要求2所述的研磨机，其中，至少一个或每个下游减速级(26)包括 -成组小齿轮的每个输出小齿轮的下游齿轮(28)，以及 -下游小齿轮(30)，特别地为与该下游减速级(26)的每个下游齿轮(28)啮合的单个下游小齿轮(30)。
4.根据权利要求3所述的研磨机，其中，所述下游小齿轮(30)相对于所述下游齿轮(28)的旋转轴线(A-A)可径向移动地安装。
5.根据前述权利要求中任一项所述的研磨机，其中，所述减速传动装置包括输出小齿轮模块(40)，该输出小齿轮模块(40)包括， -输出小齿轮(20)， -输出轴(42 )，支承所述输出小齿轮(20 )以及可选地支承下游齿轮(28 )， -两个滚柱轴承(44、46 )，支撑所述输出轴， 并且其中，所述输出小齿轮模块可以作为单个块体从所述外壳中取出和/或作为单个块体插入所述外壳(22)内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的研磨机，其中，所述减速传动装置包括由所述驱动轴驱动的至少一个上游减速级(32)，如果需要的话，所述上游减速级(32)设计成驱动下游减速级(26)。
7.根据权利要求6所述的研磨机，其中，所述减速传动装置包括上游轮模块(64)，所述上游轮模块包括 -一个或所述上游齿轮(34)， -上游轴(66)，支承所述上游齿轮， -两个滚柱轴承(68、70 )，支撑所述上游轴， 并且其中，所述上游轮模块(64)可以作为单个块体从所述外壳中取出和/或作为单个块体插入所述外壳内。
8.根据至少权利要求6所述的研磨机，其中，所述减速传动装置包括驱动模块(82)，所述驱动模块包括-驱动轴(18)， -上游小齿轮(36)， 并且其中，所述驱动模块(82)可以作为单个块体从所述外壳(22)中取出和/或作为单个块体插入所述外壳内。
9.根据至少权利要求5和7所述的研磨机，其中，所述输出小齿轮模块(40)插入所述外壳(22)的插入方向(SIl)以及所述上游轮模块(64)的插入方向(SI2)与所述输出小齿轮模块(40)从所述外壳中取出的取出方向(SRl)以及所述上游轮模块(64)从所述外壳中取出的取出方向(SR2)在每次都彼此相反地指向。
10.根据前述权利要求中任一项所述的研磨机，其中，所述减速传动装置包括中间模块(76)，所述中间模块包括中间齿轮(38)，并且所述中间模块(76)可以沿着与所述中间轮的旋转轴线C-C垂直的取出方向(SR3 )从所述外壳(22 )中取出，特别地，所述中间模块(76 )能够通过适合于容纳所述上游轮模块(64 )的孔口从所述外壳中取出。
11.根据前述权利要求中任一项所述的研磨机，其中，所述输出小齿轮(20)布置在节距圆上，并且所有的所述输出小齿轮的旋转轴线(A-A)都位于该节距圆的小于180°的角度范围内，特别地为小于90°的角度范围内。
12.根据前述权利要求中任一项所述的研磨机，进一步包括驱动电机(11)，所述驱动电机特别地为单个驱动电机，所述驱动电机包括电机轴(16)，所述电机轴旋转地附接至所述驱动轴(18)。
13.根据权利要求2到4中任一项所述的研磨机，其中，所述外壳(22)界定容纳至少一个输出小齿轮(20)的小齿轮空间(60)以及容纳至少所述下游减速级的下游空间(62)，其中，所述减速传动装置包括分离所述小齿轮空间与至少所述下游空间的密封装置。
14.根据一起考虑权利要求2和6所述的研磨机，其中，所述或每个上游减速级(32)包括 -上游齿轮(34)，用于每组小齿轮，以及 -上游小齿轮(36)，特别地为单个上游小齿轮，适合于驱动每个上游齿轮(34)并且相对于所述驱动轴独立旋转。
15.根据至少权利要求6所述的研磨机，其中，如果需要的话，那么所述或每个上游减速级(32)包括用于每组小齿轮的中间齿轮(38)，每个中间齿轮均与上游齿轮(34)和所述上游小齿轮(36)啮合。
16.根据至少一起考虑权利要求4和6所述的研磨机，其中，所述上游减速级和所述下游减速级通过细长轴(92)连接，所述下游小齿轮(30)通过联接装置(90)安装至两个球接头中心(C2、C3 )，从而安装至所述上游减速级。
17.根据前述权利要求中任一项所述的研磨机，其中，每个输出小齿轮设计成将啮合力施加至所述冠状齿轮6，并且其中，所有这些啮合力的合力FR具有竖直向上指向的分量。
全文摘要
具有用于冠状齿轮的驱动装置的研磨机。该研磨机具有用于冠状齿轮的驱动装置，该驱动装置包括减速齿轮(10)，减速齿轮具有设计成连接到电机的驱动轴(18)；至少一个输出小齿轮(20)，该输出小齿轮或每个输出小齿轮设计成与冠状齿轮啮合并且由驱动轴驱动；以及外壳(22)。减速齿轮包括至少两个输出小齿轮。驱动装置用于卧式研磨机。
文档编号B02C15/00GK102770688SQ201180005483
公开日2012年11月7日 申请日期2011年1月6日 优先权日2010年1月6日
发明者法布里斯·莱萨尔 申请人:梅森杜兰德齿轮公司