用于旋转传动杆尤其是传动深井泵的传动机构 本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的传动机构。
在与其直径相比具有很大长度的杆中，例如典型的在钻孔杆中，具有要杆传递的转矩的每个负荷都使杆弹性扭转，因此其内储存有弹性形变能。在具有转矩的负荷停止时，上述形变能会突然释放。上述形变能，也称为扭转能，与导入的转矩和杆的长度有关。在上述类型的传动机构中，转矩例如由一台电机经由减速变为4∶1的传动箱传递到套筒上，并从该套筒经由长度可能在一千米以上的杆继续传递到与杆的下端相连的泵转子。在具有最大许可转矩的杆的负荷时，杆从套筒至下端的扭转会有100圈或更多。现在如果关闭电机或由于故障而停机，则必须注意不能使杆中储存地扭转能突然释放。必要的措施是为上述类型的传动机构配备一形式为液力制动的随时起作用的反冲制动器。
在上述类型的已知的传动机构中(DE19616578C1)，反冲制动器具有一液压回路，后者具有一台泵和一节流点。上述泵具有一转子，该转子经由一定向锁闭器只有在反转时才与套筒相连来传递转矩，而杆在正常运作中通过上述套筒被传动。
上述类型的另一已知的传动机构(DE19628950A1)作为反冲制动器具有一液压减速器，后者具有一转子叶轮和一定子叶轮，它们相互形成一环面的工作室，该工作室在运行时始终充满了液体。转子叶轮至少间接地与杆的驱动机器始终驱动相连。转子的叶轮和定子的叶轮相对于这两个叶轮之间的分界面倾斜安装，使得在杆被驱动机传动时由于叶轮的方向转子叶轮可以基本自由旋转；相反，在驱动机的力作用中止的情况下，在钻孔杆上出现回复转矩时，会在转子叶轮和定子叶轮之间产生一制动转矩。
用于旋转传动钻孔杆的另一已知的传动机构(GB2299849A)用作反冲制动同样具有一液压减速器，后者具有一转子叶轮和一定子叶轮。其中，转子叶轮通过一机械定向锁闭器与一围住杆的套筒相连，使得转子叶轮只有在反转时才被传动。
众所周知，粘滞制动器(DE3909231)也适用于快速制动具有很高动能的质量。但是，就所了解到的，这种制动器至今没有被建议作为旋转传动的杆，尤其是钻孔杆的反冲制动器。
所有流体制动器的共性是，其制动效果或多或少地与温度有关。这一点在使用流体制动器作为钻孔杆的反冲制动器时会带来问题，因为钻孔杆的传动机构经常在极限温度下和在有些使用地点白天和夜间温度相差极大时使用。其中，一般用于流体制动器的流体与温度的关系会导致，例如一种适合于平均或很高温度的流体在低温时变的粘滞，以致于反冲制动器不能很大程度上减小储存在钻孔杆中的扭转能，而不能在传动机构上无危险地工作。
因此，本发明的任务在于提出一种具有一反冲制动器的用于旋转传动杆尤其传动深井泵的传动机构，在反冲制动器上可以无危险地检查扭转能是否明显减少。
按照本发明，这一任务是由权利要求1的特征完成的。有利的改进结构是从属权利要求的内容。
下面借助于示意图详细说明本发明的实施例。其中：
图1本发明传动机构的竖直轴剖图；
图2图1的放大局剖图；
图3图2的第一种变型；
图4图2的第二种变型。
图1中所示的传动机构用于转动竖直的杆10。该杆从地表面伸入钻孔中，并在其下端连接一未图示的泵转子，例如一偏心螺杆泵的螺旋形的转子。外壳12围住一传动箱14、一大致水平的中间壁16以及一制动室20。上述中间壁16将传动箱14与设置在其下方的密封室18隔开；上述制动室同样设置在传动箱14的下方并通过一竖直的中间壁22与侧面位于其旁边的密封室18隔开。在外壳中竖直上下地设有一下通道24和一上通道26，杆10可以通过上下通道下降和上升。传动箱14和传动室20通过一油道28始终相连，并基本用齿轮油注满。密封室18包含有制动液，其水平位可以由未示出的监视装置例如视孔玻璃或传感器来监视。
一套筒30通过上通道26从上方竖直向下延伸入传动箱14中，并继续通过水平的中间壁16伸入密封室18。套筒30借助于一个下径向轴承32和直接在其上的一个轴向轴承34安装在中间壁16中，此外借助于一上径向轴承36安装在外壳12的上通道26中。在外壳12的上方，套筒30通过普通结构的联轴器40与钻杆10相连。联轴器40是松驰的，以使钻杆10上升和下降。套筒30的下端由一罐状的接头42围住，该接头通过下通道24安装在外壳12中并在其上用螺钉固定和密封。该接头42通过一围绕的下转动环密封44相对套筒30密封。在该下转动环密封的一定距离处设置一上转动环密封46。该上转动环密封使得套筒30相对于水平的中间壁16密封。
在平行于套筒30的一距离处设置一作为传动箱50组成部分的中间轴48。套筒30以及杆10由一台设置在外壳12外的未图示的马达例如电马达经由上述中间轴传动。中间轴48借助于下轴承52和上轴承54安装在外壳12中，并在这两个轴承之间具有一个固定在其上的、或如图所示的与其成一体的小齿轮56。该小齿轮与齿轮38始终保持啮合。中间轴48具有一轴颈58，该轴颈经下轴承52向下延伸并支撑着一定向锁闭器60。
属于定向锁闭器60的有两个在轴颈58上相互轴向间隔设置的轴承62，其间设置一个与轴颈58相连的内轴套64，以便一起旋转。内轴套64按一定的径向间距由一外轴套66围住，该外轴套支承在两个轴承62上。这两个轴承64和66与中间轴48同轴设置，并限定一具有一与旋转方向有关的夹紧转子68的环形腔。这样设计的定向锁闭器60在中间轴48的工作旋转方向为空转，然而，当中间轴48沿相反的方向传动时，则闭锁并驱动一属于反冲制动器70的制动轴72。制动轴72用法兰连接在外轴套66上并例如通过一多槽型材支承着一与制动轴72相连以便一起旋转的转子74，该转子被一定子76围住。
在图1和2所示的传动机构中，反冲制动器70是一改装的粘滞联轴器，例如它一般应用在具有四轮驱动的汽车的传动系中。如图所示，这一改装措施可以局限于，市售的粘滞联轴器的作为定子76设置的本发明的联轴器部件设有一个与制动轴72同轴设置的法兰78，该法兰在图示的实施例中用螺钉固定在定子76上。轴承结构80中的定子76借助于法兰78相对于制动轴72定中心，并在松开锁紧装置82后与制动轴72一起保持旋转。
锁紧装置82的任务一般是固定定子76防止旋转，并使定子连同轴承结构80与外壳12牢固相连。在所有所示的实施例中，锁紧装置82具有一固定销84，该固定销84可以在外壳12中径向移动，一般作用在为定子76配置的支座86上或与该支座接合。按照图1和2，支座86是法兰78中的一径向孔。然而，固定销80也可以在与制动轴72平行的外壳12的孔中移动，并相应地自动接合在一轴平行的孔中或与法兰78或定子76中的支座86接合。
在所有所示的例子中，固定销84延伸通过外壳12并在其外侧具有一头部88。在外壳12和头部88之间设置一弹簧90，固定销84通过该弹簧向外即沿着解锁的方向预张紧。锁紧装置82的无意松开用原则上任一保险措施得以避免。为此，在所有所示的实施例中，封闭件92设计成拱形件，它用螺钉94固定在外壳12上，并可用试件96检测以保安全。在封闭件97上固定一开关98，只当固定销84和封闭件92占据其图示的正常位置时，上述开关才释放能量，以便向所述的、未图示的电机供能，锁紧装置82还起作用并可以检查以保安全。
在锁紧装置82起作用的状态，储存在杆10中的扭转能只有通过由制动轴72传动的转子74相对于定子76旋转才能减少。这一旋转可以从外面加以观察，例如外壳12上有一个视孔玻璃用来观察转子74。
如果杆10中所含的扭转能明显减少，因此转子74的旋转停止或者降到不被察觉的旋转速度，则可以通过取下封闭件92无危险地检查杆10中是否还储存有额定的剩余扭转能量。即，如果在去掉封闭件92后弹簧90的预紧力足以使固定销84从其支座86中松开，则表明，由制动轴72经转子74作用在定子76上的转矩很小，以致与该转矩相应的、由支座86传递到固定销84上的切向力不再能够产生足够的摩擦使固定销84克服弹簧90的预紧而固定。相反，当锁紧装置82在拧下封闭件92后不是自动松开，则表明，杆10可能还具有危险的剩余扭转能量。可以这样来减小这一能量，即由该能量引起的转矩例如用安装在中间轴68上的螺母板子这样来支持，即转子74相对于尚锁紧的定子76克服反冲制动器70中所含的液体的剪切阻力在已经旋转后再继续旋转一些。
按照图3的实施例与图1和2所示的实施例明显区别在于，反冲制动器70是流体动力制动器。在这种情况下，轴承结构80的法兰78以及固定销84的支座86直接设在定子76上。而在图1和2所示的实施例中，构成反冲制动器70的粘滞制动按一般的方式配有一般结构的粘滞制动器中的转子摩擦片110和定子摩擦片102，而图3中则设有一般结构的车辆缓行器中转子叶片104和定子叶片106。
对于锁紧装置82，图4与图3的不同。然而，按照图4在转子74中加工有几个例如六个按相同角度间隔的径向缸体108，每个缸体内都有一个活塞110。每个活塞110由弹簧112径向向外预紧并通过滑动件114支撑在属于定子76的环状椭圆形的滑动表面116上，因此，每个活塞110在转子74每次完整旋转时进行一来回运动。在转子74旁设置一与其轴向弹性张紧的控制体118，该控制体118固定在定子76上以防旋转。
在控制体118外面径向设置一属于液压回路的节流点120。属于上述液压回路的还有一入口通道122和一出口通道124。入口通道122从制动室20通过定子76和控制体118引到缸体108；出口通道124从缸体108通过控制体118和定子76引到节流点120。被输送的液体通过节流点120又到达制动室20。油路28实现传动箱14和制动室20之间的不断的液体交换。因此，由节流产生的热分布在所有液体上，这一液体在图示的实施例中很大一部分包含在传动箱14中并润滑传动齿轮箱50。
在所有三个图示的实施例中，定向锁闭器60和反冲制动器70从下方通过一个用盖126封住的开口装入外壳12中。同样在外壳12的底侧用法兰连接一个与杆10同轴的接头128，该接头支撑着整个传动机构并固定传动机构以防旋转。