专利名称：传动箱和测试设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于偏移地传输扭矩的传动箱，特别是涉及一种具有可变偏移的传动箱。本实用新型还涉及一种用于包括第一轴的第一旋转机械和包括第二轴的第二旋转机械的测试设备。
背景技术：
旋转机械，例如齿轮箱，可能具有彼此偏移的输入轴和输出轴。这意味着，为了测试这类机械可能需要传动箱来补偿偏移距离和偏移角度。由于在不同的机械之间偏移很可能有变化，所以可能需要构造用于具体偏移的测试设备。·[0003]用于重载齿轮箱，例如风力涡轮机齿轮箱的测试设备通常具有背靠背构造方式的多个齿轮箱。测试设备可以是电子的或机械的。在电子测试设备中，输入载荷由马达提供并且由相似尺寸的发电机做出反应。对于大型齿轮箱，相应的马达和发电机十分昂贵并且定货交付时间很长。在背靠背方式的机械测试设备中，齿轮箱在两端通过扭矩环路机械地连接。由此，从相对于彼此啮合的多个齿轮之一的旋转得到输入载荷。对于这种类型的系统，成本较低，因为仅需要一个能克服摩擦损耗的马达。这些系统的缺陷在于，由于齿轮箱在两端机械地连接，传动齿轮箱是特别用于一种齿轮箱设计或特别用于小范围的相似齿轮箱。由于厂商制造的是大范围的额定功率不断增加的齿轮箱，所以期望提供一种能对大范围的齿轮箱进行测试的机械系统。这不再需要对每一种齿轮箱构造测试设备和/或减少与包括大型马达和发电机的电子设备相关的资产成本。解决这种问题的方案包括使用长的万向轴和以大的失准角进行操作以补偿轴的偏移。由于大的角度失准和轴在中部的下垂，这些方案会导致振动问题。
实用新型内容根据本实用新型的第一方面，提出一种用于将第一轴与偏移的第二轴互连的传动箱。该传动箱包括适于旋转地连接至第一轴的第一传动件，和枢转地连接至第一传动件并且能够旋转地连接至第二轴的第二传动件。在使用中，第一传动件和第二传动件相对于彼此枢转。这意味着适应了第一轴与第二轴之间的偏移。第一传动件和/或第二传动件可以包括互连的大齿轮。大齿轮提供用于在第一轴与第二轴之间传递扭矩的结实耐用的装置。第一传动件和/或第二传动件可以分别包括两个互连的大齿轮或三个互连的大齿轮。第一传动件和/或第二传动件可以包括通过链条互连的两个链轮或通过皮带互连的两个滑轮。根据本实用新型的第二方面，提供一种用于包括第一轴的第一旋转机械和包括第二轴的第二旋转机械的测试设备。测试设备包括如上所述的传动箱。在使用中，通过枢转传动箱的第一传动件和第二传动件来适应在第一轴与第二轴之间的任意偏移。这意味着，相同的测试设备可以用于不同构造的旋转机械。第三传动件可以旋转地连接至第二传动件。中间轴可以旋转地连接至第三传动件和第二传动件。第三传动件可以适于旋转地连接至第二轴。第四传动件可以枢转地连接至第三传动件。这意味着可以适应第一轴与第二轴之间的较大的偏移。第四传动件可以适于旋转地连接至第二轴。第一旋转机械可以包括第三轴，而第二旋转机械可以包括连接至第三轴的第四轴。这意味着测试设备可以用于测试旋转机械的背靠背布置。所述旋转机械中至少一个可以是齿轮箱，特别是风力涡轮机的齿轮箱。这意味着，可以在适应于大范围的齿轮箱的机械系统中测试功率不断增加的齿轮箱，省去了为每种齿轮箱构造测试设备的成本。 根据本实用新型的第三方面，提供一种用于连接两个旋转机械的方法，包括以下步骤提供具有第一轴的第一旋转机械和具有第二轴的第二旋转机械；提供如上所述的传动箱；将第一传动件连接至第一轴；将第二传动件连接至第二轴；以及使传动箱的第一传动件和第二传动件枢转。这意味着适应了第一轴与第二轴之间的偏移。将第二传动件连接至第二轴的步骤可以包括提供中间轴；提供第三传动件；将第二传动件连接至中间轴；将中间轴连接至第三传动件；以及将第三传动件连接至第二轴。将第二传动件连接至第二轴的步骤可以包括提供中间轴；提供另一如上所述的传动箱；将第二传动件连接至中间轴；将中间轴连接至另一传动箱；以及将另一传动箱连
接至第二轴。这意味着，在旋转机械以背靠背的布置方式互连的情况下(在该布置方式中，其中一个旋转机械的输出轴连接至另一旋转机械的输出轴)，使用三个或四个传动件补偿了偏移间距和偏移角度。传动件可以是传统的构造。这种连接的方法保持了旋转机械(可以是齿轮箱)之间的对齐，并且传动件由此减少了振动。旋转机械中的至少一个可以是齿轮箱，并且齿轮箱可以是用于风力涡轮机的齿轮箱。
现在参照附图仅以示例的方式对本实用新型进行描述，在附图中图I示出了本实用新型的传动箱的示意图；图2示出了本实用新型的传动箱的一个实施例的平面图；图3和图4示出了本实用新型的测试设备的平面图；图5和图6示出了两个齿轮箱如何能够在测试设备上互连的平面图；图7示出了图5所示的布置的端视图；以及图8a和图8b示出了图6所示的布置的端视图。
具体实施方式
图I示出了包括第一传动件102和第二传动件104的传动箱100。第一传动件102通过枢轴106枢转地连接至第二传动件104。枢轴106适于将施加至第一传动件102的转动传递至第二传动件104，反之亦然。第一传动件102适于与第一轴114旋转地连接，而第二传动件104适于与第二轴115旋转地连接。第一轴114与第二轴115之间的偏移A的幅值可以通过调节和固定传动件102、104之间的枢转连接来调整。这意味着传动箱100可以将第一轴114与径向偏移的第二轴115互连并在轴114、115之间传递转动。图2示出了具有在第一轴114与第二轴115之间的可变偏移A的传动箱100的实施例。传动箱包括第一传动件102和第二传动件104。传动件可以具有传统的构造并且通过轴106枢转地连接。在图2示出的实施例中，第一传动件102具有支撑在轴114、116a、118a上的三个齿轮108a、110a、112a，所述齿轮设置成齿轮108a与齿轮IlOa啮合且齿轮IlOa与齿轮112a啮合。因此，齿轮108a和112a设置成沿相同的方向旋转。类似地，第二传动件104具有支撑在轴115、116b、118b上的三个齿轮108b、110b、112b，所述齿轮设置成 齿轮108b与齿轮IlOb啮合且齿轮IlOb与齿轮112b啮合。因此，齿轮108b和112b设置成沿相同的方向旋转。这种布置意味着，根据枢轴的角度，在轴108a、108b和112a、112b之间的间距B固定的同时，第一轴114与第二轴115之间的间距可变。任意一对能够通过枢转布置互连的传动件都可以用在本实用新型的传动箱100中。例如，虽然图2示出的实施例的传动件102包括三个齿轮108a、110a、112a，仍可使用仅包括两个齿轮的传动箱的另一实施例。在另一实施例中，可以省去齿轮IlOa,而齿轮114a和118a可以由通过链条彼此连接的链轮或由通过皮带互连的滑轮代替。枢轴106可以包括用于一些应用领域(例如以下描述的测试设备)的相对较短的轴。对于其它期望在两个轴之间的偏移可变的应用领域，枢轴可以包括相对较长的轴。应该明白的是传动箱100在用于旋转机械的测试设备中十分有用。这种测试设备可以通过再次参照图I来理解，在图I中第一旋转机械(未示出)可以旋转地连接至第一轴114，而第二旋转机械(未示出)可以旋转地与第二轴115连接。十分需要轴114、115之间的可变偏移A的灵活性。这意味着，对于期望的偏移所需的枢轴的角度可以根据要测试的旋转设备的类型进行调节和固定。这不再需要为每一种齿轮箱构造测试设备和/或减少与包括大型马达和发电机的电子设备相关的资产成本。还避免了使用长的万向轴和在要测试的旋转机械以背靠背构造方式连接时以大的失准角进行操作以补偿轴的偏移。由于大的角度失准和轴在中部的下垂，长的万向轴会导致振动。图3示出了使用传动箱100的本实用新型的测试设备200的又一实施例，该传动箱包括上述枢转地互连的传动件102、104，单个的传动件102和用于在轴204与轴206之间提供机械扭矩回路的扭矩管202。轴204与轴206之间的偏移可以根据测试的旋转设备的类型通过枢轴106来调节并固定。图4示出了使用两个传动箱100的本实用新型的测试设备200的又一实施例，每个传动箱包括上述枢转地互连的传动件102、104，和用于在轴204与轴206之间提供机械扭矩回路的扭矩管202。轴204与轴206之间的偏移可以根据测试的旋转设备的类型通过枢轴106a、106b来调节并固定。在此实施例中，可以在两个传动箱之一或同时在两个传动箱中进行枢轴的调节。图5示出了构造用于测试的图3的测试设备的示意图。一对旋转机械，例如齿轮箱302、304，相连接使得各齿轮箱的轴306、308直接联接。这可以是如图示出的背靠背布置。齿轮箱302的轴310连接至测试设备的轴204，调节枢轴106的角度并且将其设定成测试设备的偏移A与齿轮箱302和304各自的轴310和312之间的偏移相同。齿轮箱304的轴312联接至传动箱100的轴206。在使用中，测试设备可针对不同的旋转机械几何形状进行调节。这种方法使得一前一后连接的两个传动件 102和104可以围绕枢轴106枢转，从而使得间距A可变，同时间距C保持不变。图6不出了使用一对传动箱100的构造用于测试的图4的测试设备的不意图。一对旋转机械，例如齿轮箱302、304，相连接使得各齿轮箱的轴306、308直接联接。这可以是如图示出的背靠背布置。轴310连接至测试设备的轴204，调节枢轴106b的角度并且将其设定成测试设备的偏移A与齿轮箱302和304各自的轴310和312之间的偏移相同。齿轮箱304的轴312联接至传动箱100的轴206。在示出的实施例中，通过调节枢轴106b实现偏移的调节；在其它实施例中，可以通过调节枢轴106a或通过同时调节及设定两个枢轴来实现偏移。因此，通过使用三个或四个传动件来补偿偏移间距和偏移角度，可以作为旋转机械之一的输出轴的轴310连接至可以作为另一旋转机械的输出轴的轴312。传动件可以是传统的构造。这种连接方法保持了(可以是齿轮箱的)旋转机械之间的对齐，并且传动件由此降低了振动。传动件102、104可以是相同的，使得本实用新型简单且灵活。图7示出了从I观察图5所示的布置的视图，图8a示出了从I观察图6所示的布置的视图，而图8b示出了从II观察图6所示的布置的视图。
权利要求1.一种用于将第一轴与偏移的第二轴互连的传动箱，其特征在于，该传动箱包括 第一传动件，能够旋转地连接至所述第一轴； 第二传动件，枢转地连接至所述第一传动件并且能够旋转地连接至所述第二轴； 在使用中，所述第一传动件和第二传动件枢转以适应所述第一轴与所述第二轴之间的偏移。
2.按照权利要求I所述的传动箱，其特征在于，所述第一传动件包括互连的大齿轮。
3.按照权利要求I或2所述的传动箱，其特征在于，所述第二传动件包括互连的大齿轮。
4.按照权利要求I所述的传动箱，其特征在于，所述第一传动件和/或所述第二传动件分别包括两个互连的大齿轮。
5.按照权利要求I所述的传动箱，其特征在于，所述第一传动件和/或所述第二传动件分别包括三个互连的大齿轮。
6.按照权利要求I所述的传动箱，其特征在于，所述第一传动件包括通过链条互连的两个链轮。
7.按照权利要求I或6所述的传动箱，其特征在于，所述第二传动件包括通过链条互连的两个链轮。
8.按照权利要求I所述的传动箱，其特征在于，所述第一传动件包括通过皮带互连的两个滑轮。
9.按照权利要求I或8所述的传动箱，其特征在于，所述第二传动件包括通过皮带互连的两个滑轮。
10.一种用于包括第一轴的第一旋转机械和包括第二轴的第二旋转机械的测试设备，该测试设备包括 按照前述权利要求中任一项所述的传动箱； 其特征在于，在使用中，通过枢转所述传动箱的第一传动件和第二传动件来适应在所述第一轴与所述第二轴之间的任意偏移。
11.按照权利要求10所述的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括旋转地连接至所述第二传动件的第三传动件。
12.按照权利要求11所述的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括旋转地连接至所述第三传动件和所述第二传动件的中间轴。
13.按照权利要求11或12所述的测试设备，其特征在于，所述第三传动件能够旋转地连接至所述第二轴。
14.按照权利要求11或12所述的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括枢转地连接至所述第三传动件的第四传动件。
15.按照权利要求14所述的测试设备，其特征在于，所述第四传动件能够旋转地连接至所述第二轴。
16.按照前述权利要求10中任一项所述的测试设备，其特征在于，所述第一旋转机械包括第三轴，所述第二旋转机械包括连接至所述第三轴的第四轴。
17.按照前述权利要求10中任一项所述的测试设备，其特征在于，所述旋转机械中至少一个是齿轮箱。
18.按照权利要求17所述的测试设备，其特征在于，所述齿轮箱是用于风力涡轮机的齿轮箱。
专利摘要本实用新型传动箱和测试设备涉及一种用于将第一轴(114)与偏移的第二轴(115)互连的传动箱(100)以及一种用于包括第一轴的第一旋转机械和包括第二轴的第二旋转机械的测试设备。传动箱包括旋转地连接至第一轴的第一传动件(102)，和枢转地连接至第一传动件并且旋转地连接至第二轴的第二传动件(104)。在使用中，第一传动件和第二传动件相对于彼此枢转。这意味着适应了第一轴与第二轴之间的偏移(A)。
文档编号F16H57/035GK202790457SQ20122003894
公开日2013年3月13日 申请日期2012年1月30日 优先权日2011年1月31日
发明者D·基弗, R·史密斯 申请人:诺迈士科技有限公司