本发明涉及一种驱动装置，尤其是用于诸如采矿挖掘机的物料转移装置的旋转驱动装置形式的驱动装置，该驱动装置包括发动机，连接到发动机并由变速器润滑油润滑的变速器，以及以循环方式用于过滤变速器润滑油的循环过滤装置，其中循环过滤装置具有至少一个用于循环和过滤变速器润滑油的循环泵。
背景技术：
这种类型的旋转驱动装置通常具有带有变速器的液压驱动发动机，该变速器与发动机连接且可以被配置为单级或多级行星齿轮装置，这种类型的旋转驱动装置通常用于挖掘机的回转齿轮，例如采矿挖掘机、履带式挖掘机、移动式挖掘机或液压缆索挖掘机，而且偶尔也用在诸如钻机的土木工程设备中以及用于在风力涡轮机中进行俯仰角度调节，其中旋转轴承或链轮可通过变速器输出轴和/或与其连接的从动齿轮例如输出小齿轮而被驱动，例如以使装置的上部滑架和/或回转平台围绕竖直轴线而相对于下部滑架旋转。这种类型的驱动装置中的发动机通常是可逆的，从而驱动装置的驱动方向可以反转而不需要手动变速器。
在这种旋转驱动装置中，变速器润滑油(通常是可以辅以添加剂的润滑油)的质量和污染程度对磨损行为以及由此也对驱动装置的使用寿命产生重大影响。在这方面，可以通过过滤变速器润滑剂并由此去除污染物来减少磨损并延长使用寿命。在此有利的是使变速器润滑油循环并使其流过过滤器，以便使所有的润滑油循环地通过过滤器。
然而，这种循环过滤所需的循环泵却又是易于磨损的，因为循环泵自身形成了另一个子组件并且需要额外的驱动部件来使它运行，例如齿轮级、联轴器等，这些部件又会磨损。如果循环泵或相关附属子组件如泵轴承、用于驱动泵的正齿轮级等出现故障，则这会导致整个驱动装置的故障，并因此循环过滤装置的附加部件的任何磨损会导致由润滑油过滤本身以及变速器磨损的相应减少所到来的使用寿命延长效果被全部抵消而无效化。
使用这种类型的循环泵的另一个问题是由旋转驱动装置的双向驱动方向引起的。如果循环泵直接连接到液压发动机或电动发动机或与其连接的变速器，则循环泵的输送方向也与发动机的驱动方向一同反转，由此润滑油不再以相同方向通过过滤器连续输送。同时，如果循环泵不是连接到发动机或变速器，而是由单独的驱动器例如电驱动器驱动，则还需要另外的附加部件，这又会导致增加的易磨损性。
技术实现要素：
因此，本发明解决了制造改进的上述类型的驱动装置的问题，其避免了现有技术的缺点并以有利的方式发展了现有技术。特别地，变速器润滑油的循环过滤应该使用尽可能少的潜在易遭磨损的部件来实现，其中部件之间的会引起磨损的接触尤其应该减小到最小。
如本发明所要求保护的，该问题通过根据权利要求1所述的驱动装置来解决。本发明的优选构造是从属权利要求的主题内容。
因此提出省略用于循环泵的单独驱动器，并且也不设置用于将循环泵连接到变速器的细长的多节传动系统，而这样的传动系统在将循环泵通过外部法兰安装到变速器和/或发动机上是必须的。根据本发明，循环泵被集成到变速器中，其中循环泵的泵轮被设置成与传动元件共同旋转。由于循环泵被设置在变速器的内部和/或构成变速器的一部分并且由于泵轮可旋转地连接到已经存在并且为了变速器的核心功能而设置的传动元件，所以有可能省略易于磨损的额外的传动系统子组件，例如额外的轴承、正齿轮级或用于驱动循环泵的单独驱动发动机。潜在易遭磨损的部件数量被减少到最小，同时驱动装置的整体尺寸不会有任何显著的增加，其中特别是仅驱动装置的总长度稍微增加。同时，由于变速器部件执行双重功能，即同时形成变速器的一部分和循环泵的一部分，因此可以省去循环泵本身的一些结构部件。
特别地，在本发明的进一步实施例中，循环泵可以被集成到壳体的一部分中，其中所述壳体部分可以形成泵室的至少一部分，泵轮可旋转地容纳在的泵室中，并且/或者所述壳体部分可以形成泵管道，由泵轮输送的变速器润滑油在泵管道中传送。特别地，前述的壳体部分可形成与泵轮配合的泵轮的配对件，以实现泵的输送效果。变速器壳体的其中集成有循环泵的这一部分有利地可以由可拆卸地连接到变速器壳主体的其余部分的壳体或变速器盖形成。通过这种方式，可以容易接近循环泵以对循环泵进行维护。
有利地，泵轮被构造为周边轮，其可旋转地容纳在环形输送通道中。环形输送通道由前述的壳体部分形成或者集成在变速器的壳体中。
这种类型的周边轮可以包括叶片，优选是直的或者也可以是弯曲的叶片，叶片被设置到周边轮的外围并且当泵轮旋转时将变速器润滑油通过环形输送通道传送。沿着泵轮的周边区域延伸并用作输送通道的输送器间隙可设置在由壳体部分形成的输送通道壁和周边轮的叶片之间，其中分隔器和/或断路器可以设置在出口/入口区域中，使得其可以以足够的间隙抵靠泵轮外围安装并且用于中断或分流环形输送器间隙，也就是说，其目的是允许在环形输送通道中循环的变速器润滑油通过压力出口被排出或流出，并通过泵入口流入或被吸入，泵入口通过前述断路器或分隔器与压力出口分隔开。所述断路器或分隔器可以由与壳体不同的材料构成，例如诸如ptfe(聚四氟乙烯)的合适的塑料，或者可以用其涂覆。
然而，有利地上述分隔器或断路器也可以由其中容纳泵轮的壳体的材料形成并且/或者可以形成壳体的整体式一体成型部件。
周边轮可以以不同的方式被引导或被安装；例如，它可以与止推垫圈接触，或者也可以通过最小间隔或间隙与它们隔开。这些止推垫圈尤其可以沿轴向方向引导周边轮，并且/或者在周边轮的相对两个前侧上与周边轮的旋转轴线间隔开，其中止推垫圈可以安装在壳体上。有利地，这种类型的止推垫圈可以由减摩擦和/或润滑材料组成，例如合适的塑料如ptfe。
为了即使当旋转方向交替时也能够均匀地传送润滑油，如在旋转驱动装置中发生的那样，有利地，周边轮的叶片可以被构造为平坦的并且被径向设置并且平行于泵轮的轴线。
有利地，泵轮可以以旋转扭矩顶盖的方式直接连接到前述传动元件，而不用插入成对的滚动接触副或附加齿轮。为了获得简单、紧凑且不易磨损的组件，泵轮可以与传动元件同轴设置。由于没有轴偏移和/或角偏移，可以做到泵轮在传动元件上的旋转固定的意义上的直接固定，使得泵轮在其旋转时与传动元件速度同步，而不需要设置会导致磨损的滚动配合件等。
特别地，泵轮可以通过同步传动装置而旋转固定到传动元件上，以便它与所述传动元件共同旋转。在这种情况下，前述同步传动装置可以具有位于传动元件和泵轮上的互锁齿状元件，这些齿状元件一体地模制在泵轮和传动元件上，或者也可以以最初分开的方式刚性地连接到这些部件上。
泵轮直接连接到其上的前述传动元件可以是位于变速器的动力流中的传动元件，该传动元件并非专门设置用于驱动泵轮，而是用于在变速器的输入侧和输出侧传输动力流，即无论如何都存在于变速器中而不是特别设置用于驱动循环泵。这进一步减少了组件的数量。
如果变速器被设置为包括至少一个行星级的行星齿轮，则可以将泵轮连接到行星级的传动元件上，即基于变速器的设计，主要连接到其太阳轮、行星齿轮架或环形齿圈，取决于这些传动元件中的哪一个能为泵轮提供合适的转速并且安装方便。为了使泵轮以简单的方式集成到变速器结构中，特别是集成到变速器壳体中，本发明有利的改进方案提出，泵轮可以安装在至少一个行星级的太阳轮上。
在本发明的有利改进方案中，泵轮和/或整个循环泵可以与变速器的中心纵向轴线同轴地设置。
有利地，循环泵可以设置在变速器的朝向驱动装置的发动机的端部上，其中将发动机连接到变速器的中央驱动轴和/或发动机轴可以穿过泵轮。为此，例如，泵轮可以具有中心凹部，借助于该中心凹部，泵轮可以通过前述同步传动装置连接至该轴。前述的轴可以形成至少一个行星级的太阳轮或者可以连接到太阳轮。
取决于驱动装置应该满足的应用和安装情况，变速器还可以被构造为多级行星齿轮和/或与另一个非行星级组合的行星级。根本没有行星级的变速器配置也被考虑在内。
尽管驱动方向交替且循环泵的输送方向具有相应变化，为了使变速器润滑油沿相同的循环方向循环并且/或者为了能够仅使用一个固定的压力连接口和一个固定的吸入或入口连接口，本发明的进一步实施例提出，循环泵可以具有配属于其的液压整流器，该液压整流器指定固定的压力出口和固定的压力进口，而与泵的旋转方向无关，并且因此为所传输的变速器润滑油指定固定的循环方向。例如，这种类型的整流器可以将循环泵的每个泵端口分别借助于至少两个并联连接的压力管线连接到压力出口和返回入口，其中单向阀和/或止回阀或其他可控阀门可以被设置在并联连接的压力管线中，以便根据每个泵端口中的压力条件，即是否存在低压或超压，而将压力管线与压力出口或者返回入口相连接或互连。
附图说明
在下文中，基于优选实施例和相关附图更详细地解释本发明。附图示出了如下内容：
图1示出根据本发明的有利实施例的驱动装置的示意的、显著简化的框图，其示出了位于驱动装置的液压发动机和变速器之间的循环泵，并且还示出了配属到泵的液压整流器以及通过泵而实现的变速器润滑油的循环；
图2示出了根据图1的液压整流器的示意功能图，其示出了泵端口经由并联连接的压力管线和设置在其内的单向阀而与循环回路的固定的吸入端口和固定的压力端口的连接；
图3示出根据前述附图的循环泵的泵轮的截面图及其在变速器壳体的一部分中的容纳情况的剖视图；以及
图4示出了具有液压发动机和变速器的驱动装置的含有部分剖视图的总体视图，其中以部分剖视图示出了循环泵的泵轮和液压整流器的设置方式。
具体实施方式
如图1所示，驱动装置1包括发动机2和与其连接的变速器3，其中发动机2和变速器3可以被同轴、相继地的安装。发动机输出轴可以形成变速器输入轴，反之亦然，或者中央变速器和/或发动机轴23将发动机2与变速器3连接并限定中心纵向轴线22。如图4所示，驱动装置1可以形成总体上细长且近似塔形并且沿着直的中心纵向轴线22延伸的主体。
在输入侧连接到发动机2的变速器3例如在输出侧具有输出小齿轮24，所述输出小齿轮例如在变速器3的远离发动机2的端部上侧向突出或者可以从变速器壳体9突出，例如以便与诸如用在挖掘机的回转传动机构上的大链轮啮合。然而，应该理解的是，也可以设置其他驱动元件来代替上述输出小齿轮24并且这些其他驱动元件可以具有不同的定位。
如果需要的话，驱动装置1还可以包括制动机构25，制动机构25例如直接与发动机2相连并且可以定位在发动机2的背离变速器3的前侧上。
发动机2在其旋转方向上是可逆的并且例如可以被构造为液压发动机，也可以被构造为电力发动机。变速器3可以被认为是单级或多级行星齿轮。如图4所示，发动机2和变速器3可以通过发动机壳体与变速器壳体9法兰状连接；例如，发动机壳体可以法兰连接到变速器壳体9的前侧。也可以采用具有多个接收腔室的共同壳体。
如图1所示，变速器润滑油尤其是变速器油遍布变速器3而被传播，通过循环过滤装置4过滤，其中全部量的润滑油被逐渐循环而流经通过过滤器26并由过滤器26过滤，并且有利地，储存容器27可以设置在所述过滤器的下游，其中过滤后的变速器润滑油可以收集在该储存容器27中。为了能够使变速器润滑油循环而流经过滤器26和变速器3，设置循环泵5，有利地循环泵5可以设置在发动机2和变速器3之间的过渡区域中。
特别地，如图4所示，所述循环泵5可以被集成到变速器壳体9中。有利地，在这种情况下，循环泵5可以被集成到变速器3的面向发动机2的前部壳体部分中。特别地，该壳体部分10可以是可拆卸地连接到变速器壳体9的其余主体部的变速器壳体盖；参见图4。
上述循环泵5是周边轮式泵，其泵轮8被构造为周边轮。如图3所示，泵轮8可以具有外围叶片11，外围叶片11可以朝向外围侧突出，使得它们径向暴露。在这种情况下，所述叶片11可以被认为是基本平坦的并且在包含泵轮轴的平面中延伸，泵轮8围绕该泵轮轴旋转；参见图3。其结果是，可以在泵轮8的两个旋转方向上都实现类似的泵送效果。
如图3所示，泵轮8可以可旋转地容纳在泵室28中，泵室28可以构造为变速器壳体9和/或其壳体盖10中的袋状凹部。如图3所示，泵室28可以基本上构造成环形凹槽形状的凹部，其形成在圆柱壳体部分中或轴环中并且向内侧敞开，使得泵轮8可以容纳在其内。
泵室28形成环形输送通道29，该环形输送通道29围绕泵轮8的叶片11外围延伸并且终止于两个泵端口15和16，这两个泵端口15和16通过用作分隔器和/或断路器的接触构件30彼此分隔开。如图3所示，接触构件30可作为具有游隙的环形段部分抵靠在叶片11的外围圆周上，其中在叶片11与环形输送通道29的另一部分的泵室壁之间留有间隙。根据泵轮8的旋转方向，两个泵端口15和16中的一个或另一个起到循环泵5的压力端口或吸入端口的作用。上述接触构件30形式的分隔器可以有利地由变速器壳体9和/或变速器盖10的材料构成，并且/或者它可以形成所述变速器壳体9或变速器盖10的一体成型部件。如图3所示，该分隔器可以由变速器壳体9的朝着壳体盖10向上突出的部分而形成。
如图3所示，泵轮8可以以三明治式的方式容纳在变速器壳体9和其壳体盖10之间。独立于此，位于变速器壳体9或者其壳体盖10中的袋状凹部中的泵轮8可以通过止推垫圈40而轴向地被引导，止推垫圈40可以布置在泵轮8的前侧并与其旋转轴线相距一段距离处；参照图3，止推垫圈40可以固定在变速器壳体9和/或壳体盖10上，尤其是设置在位于那里的凹部中。有利的是，这些止推垫圈40可以由减少摩擦的材料和/或润滑材料组成，例如塑料材料，尤其是以ptfe的形式。
泵轮8直接地旋转连接到变速器3的传动元件，使得泵轮8与该传动元件共同旋转。特别地，所述传动元件可以是行星级6的太阳轮7，该行星级6可以是连接到发动机2的第一行星级；参照图4。
例如，泵轮8和太阳轮7之间的不可旋转的连接可以通过同步传动装置31实现；参照图4。
因此，即使当驱动方向交替时，变速器润滑油也可以具有固定的循环方向或旋流方向，循环泵5具有配属于其的液压整流器12，其例如可以设置在变速器壳体9外部，例如在变速器壳体9的面向发动机2的前侧上；参照图4。
整流器12确保，无论循环泵5旋转的方向如何，被加压的变速器润滑油总是被输送到相同的压力端口13，并且相反地，吸入泵端口总是与固定的吸入端口14连接，过滤后的变速器润滑油通过该吸入端口返回。在这里润滑油可以从变速器中被抽出。过滤后的润滑剂的回流可以进入驱动装置的内部。
如图2所示，上述整流器12可以包括并联连接的两对压力管线17、18和19、20。第一对并联的压力管线17和18将第一泵端口15连接到整流器12的吸入端口14和压力端口13，而第二对压力管线19和20将另一个泵端口16也同样地连接到整流器12的吸入端口14和压力端口13。在所述压力管线17、18和19、20中设置止回阀，每个止回阀仅开放相应压力管线对中的一个压力管线，而与此同时此压力管线对中的另一个压力管线被阻塞。特别地，这些止回阀可以被构造成以彼此相反的方向取向的单向阀21的形式。设置在通向吸入端口14的压力管线17和19中的单向阀21被设置成使得它们在流向吸入端口14的方向阻塞管线并且在从吸入端口14流向泵端口15、16的方向开放管线，相反地，设置在通向压力端口13的压力管线18和20中的单向阀21被设置成使得它们在流向压力端口13的方向开放管线并且在流向泵端口15和16的方向阻塞管线。