由具有在非平行平面中延伸的齿轮线的传动齿轮系组成的在涡轮机上的驱动齿轮箱的制作方法
【专利说明】由具有在非平行平面中延伸的齿轮线的传动齿轮系组成的在涡轮机上的驱动齿轮箱
[0001]说明书
[0002]本发明涉及一种涡轮机上的驱动齿轮箱，所述驱动齿轮箱用来通过从涡轮机出来的径向轴的中间机构来传送来自涡轮机的运动，并将其传送到附加在涡轮机上的且对于涡轮机的操作不可缺少的不同的设备件，例如泵，发电机等等，或者将其传送到由该涡轮机推进的飞机的其他装置。此传动经由包括连续的齿轮的传动齿轮系来得以实现；此传动齿轮系在此包括位于非平行平面中的齿轮线。
[0003]齿轮线在此指的是一组原则上在它们之间啮合的相邻的齿轮，其大齿轮位于相同平面内或平行的平面内；换句话说，大齿轮的旋转轴线都是平行的(垂直于此平面或它的平行平面)，可以认为，直接地啮合在一起的大齿轮延伸至相同平面中；然而，如果在相同的齿轮装置内存在沿着相同的旋转轴对齐的大齿轮或存在沿着相同的齿连接的偏置轴对齐的大齿轮，则齿轮线可以继续进入到平行平面中。
[0004]齿轮箱首要地包括具有所有的大齿轮的传动齿轮系，所述大齿轮啮合在一起以在壳体内传递运动。此齿轮系连接到涡轮机的径向轴以及设备的驱动轴。齿轮箱在所期望位置固定到涡轮机上，设备自己固定到齿轮箱上。描述已知的齿轮箱的设计的文献是US-A-12/0006137。其简洁地表示了在其中的涡轮机的驱动轴12，所述涡轮机具有径向轴14，以及齿轮箱，严格来说，壳体10中的所述齿轮箱包括具有带有直齿的大齿轮16的传动齿轮系。设备22位于与涡轮机的紧固相对的齿轮箱上。由于所有的大齿轮16的轴线均是平行的，因此来自现有技术的本文献的齿轮箱从本发明的意义上而言包括单一的齿轮线。
[0005]寻求的是，减小被涡轮机上的包括有齿轮箱和设备的组件所占据的空间。在文献中或在现有技术中所描述的设计从这些立场上来看是不足的，因为齿轮箱的传动齿轮系沿着一个方向延伸并因此占据了大量的空间。
[0006]更普遍地，现存的齿轮箱属于两个不同的类型:单一表面类型，其中设备被放置在齿轮箱的单一表面上；双表面类型，其中它们被放置在两个相反的表面上。在第一设计中，齿轮箱必须具有大的长度，且围绕涡轮机所占据的空间的角度通常很大(经常为200° )，在第二设计中，在轴向方向所占据的空间很大。
[0007]本发明涉及一种在这些不同的方面进行改进的齿轮箱，其尤其提供了大的设计自由度，并能够使由包括齿轮箱和所有其所承载的设备的组件所占据的空间缩小。
[0008]非常普遍地，传统设计被宣称放弃，其中传动齿轮系包括单一齿轮线，所述单一齿轮线在一平面中可能沿着单一方向延伸或在平行平面中延伸，正如文献US-A-12/0006137中的情况，或者如在EP-2 455 597-A中，所述单一齿轮线在平行分支中以及在正割面中延伸。
[0009]以通常的形式，本发明涉及一种固定到涡轮机上的以驱动至少一件附加到涡轮机上的设备的齿轮箱，所述齿轮箱包括壳体、在所述壳体内并包括一系列齿轮的传动齿轮系(drive train)以及与所述涡轮机的传动轴啮合的驱动构件，壳体包括到涡轮机和到设备的紧固点，其中所述传动齿轮系包括至少两个位于非平行平面中的且通过连接齿轮在结界面连接在一起的齿轮线，所述连接齿轮包括具有非平行轴线的一对大齿轮，其中，其特征在于，至少一个端线空置于壳体分支中，所述壳体分支在齿轮箱被固定到涡轮机时沿着涡轮机的基本轴线方向具有主延伸；另一线空置于中间壳体分支中，所述中间壳体分支基本上为环件的一部分且基本上垂直于端分支，并且在齿轮箱被固定到涡轮机时围绕涡轮机的圆周的一部分。
[0010]在位于非平行平面中的几个齿轮线中的传动齿轮系的构造使得具有如下所述的齿轮箱成为可能，所述齿轮箱甚至在涡轮机的壳体的附近整体地具有大的尺寸，并且不会沿着径向、轴向或角度方向占据多余的空间量，因为所述齿轮箱不是呈直线的。另外，齿轮箱的表面存在多种选择，所述齿轮箱的表面沿着非常不同的方向延伸，以将设备放置在其中，这些多样的选择在限制由组件所占据的空间的过程中也有贡献。
[0011]在特定实施例中，齿轮箱包括:三个所述齿轮线，所述齿轮线中的两个端线具有彼此之间基本上平行的延伸方向，并且中间线连接这些端线；这些端线可以容置于壳体的基本上呈直线的分支中，当所述齿轮箱被固定到涡轮机时，所述分支沿着涡轮机的基本轴线方向具有主延伸。中间线可以空置于壳体的另一分支中，所述分支是接近于环件的一部分的中间分支，其根本上垂直于端分支并且在齿轮箱被固定到涡轮机时围绕涡轮机的圆周的一部分。
[0012]这一实施例具体地显示了齿轮箱的尺寸是如何由本发明得以限制的:由于传动齿轮系分割成两个在涡轮机的任何一侧上延伸的线，齿轮箱的轴向延伸减少，同时中间分支自己具有非常低的轴向尺寸，其角尺寸有利地等于或小于半圈，这极大地利于将齿轮箱安装在涡轮机上，而已知的单面齿轮箱经常具有使得组件更受到限制的更大的角延伸。
[0013]在另一设计中，所述设计也利用了传动齿轮系的分割，所述传动齿轮系分割成沿着基本平行的方向延伸的两个线，然而，这两个线属于相交平面，传动齿轮系具有带有齿轮线的纵向端部的连接部分，所述齿轮线容置于壳体的各自的分支中，所述分支在边缘处相互连接，并根据垂直于齿轮箱的主延伸方向的横截面而具有V形截面。
[0014]由齿轮箱所占据的角空间在此处进一步减少；以适度的轴向尺寸为代价，壳体可以具有用于放置设备的大表面，在所述大表面上的面具有相互非常不同的定向。
[0015]构成传动齿轮系的连续的齿轮线可以由锥形小齿轮连接到这些齿轮线的端部，所述锥形小齿轮限定了具有非平行轴线的连接齿轮，其可以为并发的但不是必要的。
[0016]现在通过以下附图来描述本发明的某些实施例；清楚的是其它的实施例也是可能的，此描述仅仅用于说明的目的:
[0017]-图1，2，3和4示出了本发明的实施例；
[0018]-以及，图5是此实施例或其它实施例的可能的布置结构。
[0019]通过附图来描述本发明的实施例。齿轮箱具有如图1所显示的一般形状，三维形状包括:两个端分支I和2，所述端分支基本上平行并呈直线状(而如图3中显示的，轻微的弯曲是可能的)；以及中间分支3，所述中间分支3基本上为环件的一部分，连接前述端分支，并基本上地垂直于端分支。图2显示，通过沿所述涡轮机的轴向放置端分支I和2，具有完全相反的锥距，此齿轮箱可以被有利地放置在涡轮机4的周围，例如在所述涡轮机的高压主体的位置，而后，中间分支3也通过使其大体上围绕所述涡轮半圈或更少的而紧靠涡轮机