CN100540953C - 圆柱齿轮传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种圆柱齿轮传动装置，其具有一个或者多个传动级。传动级安装在一个包括两个侧面(16，17)和两个底面(20，21)的传动装置壳体中。侧面和底面设置有散热片(18，19，27)。从传动装置壳体中伸出一输入轴(5)，在其上面在传动装置壳体外部抗扭地固定一个轴流式风扇叶轮(29)。另外设置一个设有开口的、用于连接电机连接件(31)的隔片法兰(7)，其中隔片法兰(7)成型在传动装置壳体上以及与传动装置壳体构成一个整体。隔片法兰(7)设有侧向开口(23)和中间开口(24)，中间开口以内部棱位于传动装置壳体的底面的延长部分上以及侧向开口以内部棱位于传动装置壳体的侧面的延长部分上。

Description

圆柱齿轮传动装置
技术领域
本发明涉及一种圆柱齿轮传动装置，尤其是锥形圆柱齿轮传动装置。
背景技术
带有锥形齿轮级的传动装置是一种通常已知的结构设计，以便除了能够改变转速和转矩这些重要的力学量之外，此外还能改变输入轴和输出轴之间的空间位置。通常情况下，输入轴和输出轴的轴之间错位90°布置。特别经济的是，锥形齿轮组应用在大多数多级传动装置的第一级。尤其是对于传送带的驱动而言，锥形圆柱齿轮传动装置可以实现驱动装置和传送带的平行定位。
采用最小的零件数量就可以制造包含许多结构尺寸的通用传动装置结构系列。零件能够在技术上被布置到最优的工作点中。由于不同方案中单个零件的可重复利用率高，这种设计构思因而还尤其有经济上的好处。
对于许多按照标准构件(模块构件)原理的可比较的传动装置系列来说，存在包含圆柱齿轮传动装置以及锥形圆柱齿轮传动装置的方案。对于所有可以想到的安装位置和不同结构形式的输入轴和输出轴来说这种传动装置都是可用的。特征在于，不管是圆柱齿轮传动装置还是锥形圆柱齿轮传动装置都使用尽可能不改变的基壳。另外也可以获得可供选用的其它附加组件，例如止回器以及制动装置等。
从现有的方案出发可以得出适合于特殊行业难点的产品方案，它吸收了现有的通用结构系列的优点并且同时满足行业一般方案的分类。对于传送带传动装置而言，主要使用二级以及三级锥形圆柱齿轮传动装置。对于三级锥形圆柱齿轮传动装置来说，在一个特殊方案中设置一个通过安装散热片而增大的传动装置壳体表面。
这种通用标准构件传动装置设计构思的缺点在于，在行业特殊的用途中也采用普通的同类件。这里特别需要指出的是传动装置的壳体。除了机械负荷外，热极限功率就是传送带传动装置的决定性设计准则。因为通常在露天采矿或者类似的用于运送散装货物的情况下没有冷却水可供使用，并且由于种种原因使用其它的冷却或者润滑装置，例如油-空气冷却器，都是不可能的，因此传动过程中产生的所有热量都必须通过对流传入空气中。此外，所涉及的使用现场的具有较多灰尘沉积的环境条件使得持续的热量散失变得困难，这是因为沉积在传动装置壳体的灰尘层起隔离作用。已知的与此有关联的锥形圆柱齿轮传动装置具有一个通过散热片增大的壳体表面以及一个设置在输入轴上的轴流式风扇叶轮。
发明内容
本发明的目的在于，这样改变用作传送带传动装置的同类锥形圆柱齿轮传动装置，使得在取得壳体结构优化的情况下持续地提高通过对流被导出的热量。
在一种同类的圆柱齿轮传动装置中，根据本发明上述目的这样达到，即提出一种圆柱齿轮传动装置，尤其是锥形圆柱齿轮传动装置，具有一个或者多个传动级，具有一个包围所述传动级、包括两个侧面和两个底面的传动装置壳体，具有一些设置在侧面和底面上的散热片，具有一根输入轴，具有一个在传动装置壳体外部抗扭地固定在输入轴上的轴流式风扇叶轮，以及具有一个设有开口的、用于连接一电机连接件的隔片法兰，其特征在于，所述隔片法兰成型在传动装置壳体上以及与传动装置壳体构成一个整体，并且隔片法兰设有侧向开口和中间开口，中间开口以内部棱位于传动装置壳体的底面的延长部分上以及侧向开口以内部棱位于传动装置壳体的侧面的延长部分上。
按本发明，设置在传动装置壳体的侧面上的散热片朝着隔片法兰的侧向开口方向延伸。
按本发明，传动装置壳体的上面的底面和下面的底面朝隔片法兰的中间开口的方向倒斜。
按本发明，在隔片法兰和传动装置壳体的外表面之间在传动装置壳体的前面上设置一个导流罩，其内径大于在隔片法兰上的开口的径向最大尺寸。
附图说明
本发明以及本发明所带来的优点在下面借助于两个在附图中示出的实施例进行详细阐述。其中：
图1按照本发明的锥形圆柱齿轮传动装置的一个实施例的侧视图
图2图1中的锥形圆柱齿轮传动装置在输入轴一侧的空间视图
图3一典型传送带传动装置的结构的侧视图以及按照本发明的另一实施例的局部纵向剖视图。
具体实施方式
在图1中示出了一种构成为锥形圆柱齿轮传动装置1的圆柱齿轮传动装置。锥形圆柱齿轮传动装置1具有一壳体上部2和一壳体下部3，它们是对称结构并且能够在相同的模具中铸造。在图中所示的实施例中，传动装置的支承是通过将输出轴4连接在一在图中未示出的装置上来实现的，此装置优选是一用来输送散装货物的传送带。输出轴4设计为实心轴，并且通过这里未示出的一个法兰接合器与所述装置的作功机械相连接。或者，在使用一个空心轴时，传动装置也可以构成为插装式。输入功率从一未在图中示出的驱动电机出发经过一输入轴5到达传动装置中。
输入轴5是传动装置的锥形齿轮级的一部分。由于机械负荷在第一传动级内较小，所以生产费用相对昂贵的锥齿轮啮合安装在输入侧。输入轴5从传动装置壳体的端面伸出，并且支承在一个与传动装置壳体相连接的壳体颈部6上。在轴的输入端方向上，在壳体颈部6上有一个在下面要详细描述的用来连接电机连接件的隔片法兰7。在一垂直平面内，在壳体颈部6的上下两侧固定加强筋8，其设置有铰点9用来连接一铰接的扭矩支承。
在一水平接缝10的两侧，在壳体上部2和壳体下部3上设有环绕的壳体凸缘11，12。壳体凸缘11，12构成了法兰状的凸起，其用于安装将壳体上部2和壳体下部3相互拧紧的壳体螺栓13。
在壳体上部2和壳体下部3的侧面16，17上有用于安装传动级的轴和输出轴的毂部。所述毂部与壳体凸缘11，12一样从侧面16，17中伸出，并且为传动级之间的其它壳体螺栓提供必需的结构空间。毂部被一个闭合的壳体盖14封闭，而输出轴4的毂部被一个敞开的壳体盖15覆盖。
为了能够安装中间传动级的加长轴，封闭式的壳体盖14也可以用敞开的壳体盖来代替。这样就可以在上面连接可能的附加机组，例如辅助驱动装置、止回器或者转速监视器。
在壳体上部2和壳体下部3的侧面16，17上设置有散热片18，19，其在传动装置壳体的整个长度上互相平行延伸。散热片18，19加大了壳体表面，改善了从传动装置到环境的传热。
在与接缝10对置的侧面，壳体上部2通过底面20封闭，而壳体下部3通过底面21封闭。在底面20和21上设有底座22，它在生产过程用作校准面，在运输和装配时用作壳体底座。对于采用底座的传动装置来说，在这个位置有一个地脚螺栓安装点。
由图2中的锥形圆柱齿轮传动装置1的空间示意图能够清楚看出按照本发明的改进的气流导向。
隔片法兰7的底部设有侧向开口23以及中间开口24，它们在传动装置的纵向水平中心面两侧穿过隔片法兰7。侧向开口23分别以其内部的棱位于侧面16，17的延长部分中，而中间开口24分别以其内部的棱位于传动装置的壳体底面20，21的延长部分中。对于在很大的空间延伸的、具有非常不同的材料分布的复杂构件而言在制造工艺上主要采用铸造，这种技术允许隔片法兰7直接形锁合地连接在锥形圆柱齿轮传动装置1的壳体颈部6上面。通过将隔片法兰7成型在壳体颈部6上，隔片法兰7和壳体上部2以及壳体下部3一起构成了一个整体，从而成为传动装置壳体的一个部分。这种有利设计使得传动装置可以构造得较短。
通过开口23，24，从与隔片法兰7连接的电机连接件中出来的气流沿着锥形圆柱齿轮传动装置1的所有面(侧面16，17，底面20，21)流动。为了使隔片法兰7的结构有足够的强度，在侧向开口23和中间开口24之间设有两个加强筋8。所设的加强筋8同时也构成一个气流通道25，其引导气流沿着底面20，21流动。
上底面20和下底面21有利地朝隔片法兰7的中间开口24的方向倒斜，这样就产生了斜面26，其构成了气流通道25的延续部分。在两底面20，21上设置了散热片27来改善传热。对于安装有底座的传动装置直接立于地面上的情形，斜面26也能够让空气从传动装置下面通过。
就像气流通过中间开口24一样，气流通过侧面开口23沿着表面16，17上的散热片18，19流动。散热片18，19通过一个轻微的弯曲朝着隔片法兰7的侧向开口23延伸，并且由此在壳体颈部6方向与气流相适应。气流通过上述轻微弯曲一直被引导至传动装置壳体的整个侧面16，17的端部。
在所有界面或者外表面(侧面16，17，底面20，21)没有突然的阶跃或过渡的情况下，这种连续的气流导向可以实现与环境空气之间的明显改善的强制对流热传导。此外，流动的气流阻止了环境空气中的灰尘在传动装置壳体上的沉积以及阻止形成隔离性的脏物区域。
与按照发明设计的传动装置壳体不同，已知的用于传送带传动装置的通用传动装置的壳体形状还必须考虑其他应用的要求。这种折衷会产生变差的热量预算，其在这种应用情况下会导致传动装置的不经济的过大尺寸。
在图3中的另外一个实施例的视图示出一种应用了锥形圆柱齿轮传动装置1的传送带传动装置的整个传动系统。传动装置壳体通过一个扭矩支承28支承在基座或者机架上，所述扭矩支承装入加强筋8的铰点9中。
锥形圆柱齿轮传动装置1的输入轴5通过一个制动器32和一个液力耦合器33与一个用作驱动装置的电机34的输出轴相连。电机34通过电机连接件31和隔片法兰7被法兰连接到传动装置壳体上。电机连接件31用于连接构成为法兰型电机的电机34。由于电机连接件31必须把巨大的重力传递到输出轴4上的驱动轴承上，因此，在此通过铸造在传动装置壳体的壳体颈部6上的隔片法兰7，传动装置壳体与电机34的缩短的连接就是一有利的结构设计。
紧接着隔片法兰7，有一轴流式风扇叶轮29直接抗扭地固定在锥形圆柱齿轮传动装置1的输入轴5上。电机连接件31设置有足够大的进气口35。出于工作安全性的原因，进气口35配备了在图中未示出的用于实现啮合保护的构件或防尘罩。直接安装在输入轴5上的轴流式风扇叶轮29以很高的电机转速旋转。由此在任何工况下都能保证足够气流的传送。该气流穿过隔片法兰7上的开口23，24，并且沿着侧面16，17以及底面20，21上的散热片18，19，27被引导。
还可以通过应用一个导流罩30来加强气流的这种作用，导流罩环绕与隔片法兰连接的壳体颈部6。导流罩30的内径稍微大于在隔片法兰7上的开口23，24的径向最大尺寸。因此，在壳体颈部6和导流罩30之间的一环形通道中的所有气流直接地并且损失很少地被导向侧面16，17和底面20，21上最热的位置。

Claims (5)

1.圆柱齿轮传动装置，具有一个或者多个传动级，具有一个包围所述传动级、包括两个侧面(16，17)和两个底面(20，21)的传动装置壳体，具有一些设置在侧面(16，17)和底面(20，21)上的散热片(18，19，27)，具有一根输入轴(5)，具有一个在传动装置壳体外部抗扭地固定在输入轴(5)上的轴流式风扇叶轮(29)，以及具有一个设有开口的、用于连接一电机连接件(31)的隔片法兰(7)，其特征在于，所述隔片法兰(7)成型在传动装置壳体上以及与传动装置壳体构成一个整体，并且隔片法兰(7)设有侧向开口(23)和中间开口(24)，中间开口(24)以内部棱位于传动装置壳体的底面(20，21)的延长部分上以及侧向开口(23)以内部棱位于传动装置壳体的侧面(16，17)的延长部分上。
2.如权利要求1所述的圆柱齿轮传动装置，其特征在于，设置在传动装置壳体的侧面(16，17)上的散热片(18，19)朝着隔片法兰(7)的侧向开口(23)方向延伸。
3.如权利要求1所述的圆柱齿轮传动装置，其特征在于，传动装置壳体的上面的底面和下面的底面(20，21)朝隔片法兰(7)的中间开口(24)的方向倒斜。
4.如权利要求1所述的圆柱齿轮传动装置，其特征在于，在隔片法兰(7)和传动装置壳体的外表面之间在传动装置壳体的前面上设置一个导流罩(30)，其内径大于在隔片法兰(7)上的开口(23，24)的径向最大尺寸。
5.如权利要求1至4之一所述的圆柱齿轮传动装置，其特征在于，所述圆柱齿轮传动装置是锥形圆柱齿轮传动装置。
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