[0001] 本发明涉及一种组件，其包括至少一个膨胀机和变速器，其中，由流体流过的膨胀机具有从动轴，所述从动轴与所述变速器作用连接。

[0002] 由DE 10 2011 007 386 A1已知包括膨胀机和变速器的这种组件。膨胀机是用于从船的发动机设备进行废热回收的系统的一部分。在此，船具有两个内燃机，所述内燃机的废气系统分别与用于废热回收的系统连接。这两个系统本身具有呈涡轮机形式的共同的膨胀机，所述膨胀机由通过在这两个内燃机的相应废气管路中的热交换器转化成蒸汽态的流体流过。膨胀机或者说膨胀机的从动轴通过变速器与发电机旋转驱动地连接。

[0003] 本发明的目的在于，提出一种组件，其包括至少一个与变速器作用连接的膨胀机，其中，该组件要以运行可靠且持久耐用的方式构造为与其他部件共同作用。

[0004] 发明优点

[0005] 该目的通过如下方式实现，即在变速器的输出侧上设置有一扭振减振器，并且，变速器的输出部直接与扭振减振器的输入部连接。该构型首先基于这样的认识，即在膨胀涡轮机与变速器耦合的情况下，所述变速器本身与任意其他部件(例如工作机)连接，除了膨胀机和工作机的转速同步之外，扭振的脱耦也是特别重要的，所述扭振可不仅由膨胀机而且由工作机产生。该通过由转子(或者说膨胀机的涡轮机)的转速和转子的剩余失衡的高转速引起的转子动力学原本就高负荷的从动轴必须被保护而免受工作机的旋转不均匀性影响，所述旋转不均匀性被高传动比的变速器加强(在变速器传动比为40的情况下，在工作机的轴上旋转1°例如相应于在膨胀机的从动轴上旋转40°)。该扭振减振器承担该减振功能，所述扭振减振器在一般的实施方式中原则上可任意地构型。由于变速器的输出部直接与扭振减振器的输入部连接，所以在变速器和扭振减振器之间不必须设置其他耦合元件。此外，可通过该构型节省支承位置。这在减小需要的安装空间和制造成本方面是有利的。最后，由此膨胀机也可以是安装空间优化的。膨胀机可以基本上是任意的由介质驱动的膨胀机，所述膨胀机又以所示的方式与又任意构造的工作机旋转连接。但是，特别有利地，该膨胀机是用于内燃机废热回收的系统的一部分，并且，该扭振减振器的从动轴与构造成内燃机的工作机的曲轴连接。该组合是优选的实施方式。在此，从内燃机排出的废气通过废气管路用于将介质(特别是流体)过加热且转化为蒸汽态。转化为蒸汽态的介质然后流过膨胀机(所述膨胀机特别是涡轮机)，并且驱动该膨胀机。该以高转速旋转的涡轮机或者其从动轴在变速器中减速，并且变速器的输出部在插接有扭振减振器的情况下优选地直接与内燃机的曲轴连接，以便又给内燃机供应这样产生的功率。当然，尽管如此，在本发明的框架内，工作机也可以例如是发电机或者液压机，所述发电机或者液压机产生电能或者液压能。工作机也可以是交通工具的轴驱动装置(Achsantrieb)，内燃机被安装到该轴驱动装置中用于驱动该交通工具。

[0006] 在本发明的改进方案中，该扭振减振器是流体耦合器(Fluidkupplung)，所述流体耦合器具有至少一个涡轮和泵轮，其中，泵轮与变速器的输出部连接。这样的流体耦合器是运行可靠且持久耐用的扭振减振器，所述扭振减振器特别是在通常保养的框架内具有这里要求的高行驶里程例如直到30 000小时或者3 000 000千米的商用车领域中使用内燃机的情况下也是尤其合适的。

[0007] 在本发明的改进方案中，变速器是构造为摩擦轮传动装置的行星齿轮传动装置，所述行星齿轮传动装置具有内齿轮、行星轮和太阳轮，其中，构成变速器输出部的内齿轮与扭振减振器(特别是流体耦合器)的输入部连接。该实施方式是本发明的主题的优选构型。

[0008] 在本发明的改进方案中，作为扭振减振器输入部的泵轮与内齿轮一体地构造。该构型具有优点：泵轮和内齿轮在相应的制造中也在材料耗费方面可被优化。此外，在该实施方式中保证和确保，在制造中可补偿可能的不平衡。替代地，在另一构型中，泵轮通过插接啮合部与内齿轮连接。该实施方式实现了不同部件的简单组装，并且此外具有这样的优点：对于保养或维修而言，泵轮和内齿轮可彼此分开。

[0009] 在另一替代的构型中，泵轮与内齿轮构成组装的(gebaute)单元，所述组装的单元例如又在进一步构型中能通过将泵轮与内齿轮焊接而制造。两个上述的变型此外具有这样的优点：对于泵轮与内齿轮而言能够使用不同的材料，所述材料仅在第三实施方式的情况下能彼此焊接或者必须通过另一热连接方法能彼此连接。

[0010] 本发明其他有利构型从附图中得出，在所述附图中详细地说明本发明的在图中示出的实施例。

[0011] 附图示出：

[0012] 图1：具有膨胀机的、用于从内燃机的废气流中进行废热回收的系统的图解，所述膨胀机与扭振减振器和变速器一起构成本发明的组件；

[0013] 图2：作为所述组件一部分的、扭振减振器与变速器的连接的剖视图。

[0014] 在图1中示意地示出的用于废热回收的系统具有构造为蒸发器的热交换器1，所述热交换器由内燃机20的废气流2流过。内燃机20在运行中被供应燃料和燃气，所述燃料和燃气在燃烧室内在产生工作功率的情况下燃烧成热废气，所述废气在内燃机20的持续运行中构成废气流2。废气流2通过废气管路21最终排出到周围环境中，在所述废气管路中在热交换器1之前和/或之后可安装有废气消音器22以及例如呈催化净化器和/或过滤器形式的用于废气再处理的装置23。内燃机20例如是自燃式内燃机，所述内燃机用柴油燃料运行。在此，例如借助于共轨喷射系统将柴油燃料喷射到燃烧室内。

[0015] 热交换器1就其本身而言是用于废热回收的系统的一部分，所述系统具有流体回路3。流体回路3除了热交换器1之外还具有膨胀机4、冷凝器5和泵6以及必要时罐24。膨胀机4(其特别是涡轮机)具有设置或者支承在膨胀机壳体8中的从动轴7，所述从动轴从膨胀机壳体8伸出并且与变速器9的变速器输入部连接，所述变速器优选地是构造为摩擦轮传动装置的行星齿轮传动装置。变速器9安装在变速器壳体10中。

[0016] 变速器9具有变速器输出部，所述变速器输出部在插接有扭振减振器11的情况下与输出轴12共同作用，所述输出轴其本身与工作机13连接。工作机13可以是内燃机20，其中，则所述输出轴12优选地直接与内燃机20的曲轴连接。在输出轴12的自扭振减振器11的出口的区域中设置有密封件14b，所述密封件借助于密封唇与输出轴12的外周缘共同作用。密封件14b为了清楚起见仅仅在附图中暴露地设置在变速器壳体10或者说扭振减振器11的邻接变速器壳体10的壳体与工作机13之间，并且阻止在变速器壳体10中或者说在扭振减振器11中的流体可能流出到周围环境中。同样地，在膨胀机4的从动轴7上设置有密封件14a，所述密封件以合适的方式安装在膨胀机壳体8中。该密封件14a同样为了清楚起见示出为暴露地在膨胀机壳体8和变速器9之间。密封件14a阻止流体回路3的流体在从动轴7的区域中从膨胀机壳体8流出。

[0017] 必要时，密封件14a可与在变速器输入部上的未提及的密封件联合。

[0018] 在运行用于废热回收的系统时，由泵6将适合于兰金过程(Rankine-Prozess)的流体带到高压并且供应给以蒸发器形式的热交换器1。流体在热交换器1中蒸发并且过热。之后，过热的蒸汽供应给膨胀机4并且在此在产生机械的轴功的情况下降低压力，所述轴功通过从动轴7输出。之后，“冷”蒸汽在冷凝器5中冷凝并且又供应给泵6。

[0019] 图2示出了该组件一部分的剖视图，所述组件包括这里未示出的膨胀机4、变速器9和扭振减振器11。膨胀机4的从动轴7与构造为行星齿轮传动装置的变速器9的太阳轮
19连接，或者，不同地，从动轴7同时构成太阳轮19。

[0020] 从所述从动轴7传递到太阳轮19上的旋转运动从太阳轮19通过三个支承在行星齿轮架25中的行星轮18传递到内齿轮26上。在此，行星齿轮架25位置固定地固定在变速器壳体10上。这样构造的变速器9具有例如40:1的传动比，从而膨胀机4的从动轴7的高转速被转化成内齿轮26较慢的旋转运动。

[0021] 构成变速器9输出部的内齿轮26直接与扭振减振器11的输入部连接。该输入部由构造为流体耦合器的扭振减振器11的泵轮17构成。在该流体耦合器中存在液压流体，所述液压流体将泵轮17的旋转运动传递到涡轮16上。泵轮17支承在轴承15a中，所述轴承支撑在变速器9的行星齿轮架25上。此外，如之前所实施的，泵轮17直接与变速器9的内齿轮26连接。该连接能够借助于插接啮合部或者焊接连接部构成。替代地，也可行的是，泵轮17和内齿轮26一体地制造。

[0022] 涡轮16与输出轴12连接，所述输出轴借助于轴承15b支承在变速器壳体10中或者在与变速器壳体10共同作用的壳体部分中，并且借助于密封件14b被密封。如所示的那样，变速器壳体10能够一件式地或者多件式地构造，并且包括扭振减振器11的壳体。

[0023] 示出的组件是紧凑的、运行可靠的并且持久耐用的结构单元。