CN101929507A - 自清洁式油脂润滑的花键 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到自清洁式油脂润滑的花键，特别是一种用于花键界面(20)的润滑系统，其包括：定位于第一旋转构件(16)与第二旋转构件(18)的花键界面(20)径向外侧的至少一个碎屑腔室(46)。通过第一旋转构件和第二旋转构件(16，18)围绕中心轴线(14)的旋转，将磨屑(44)从花键界面(20)推向至少一个碎屑腔室(46)。至少一个润滑剂贮存器(36)包含有一定体积的润滑剂(40)，其中响应于将磨屑(44)从花键界面(20)推向至少一个碎屑腔室(46)，一定体积的润滑剂(40)中的至少一部分流向花键界面(20)。

Description

自清洁式油脂润滑的花键
技术领域
本发明所披露的主题涉及旋转机器。更具体地说，本发明的主题涉及旋转机器中的花键连接。
背景技术
机器的旋转构件之间的连接或者机器之间的连接，常常是经由花键连接而实现。花键连接包括了在第一构件上的凸齿(male teeth)，该凸齿与在第二构件上的互补齿相啮合。花键连接允许将第一构件的转动能有效地传送至第二构件。在花键的使用寿命期间，(例如)由于花键齿的磨损产生了微粒，且必须从花键去除这些微粒以确保花键连接的继续操作。通常，运用加压润滑系统，其将润滑剂(例如润滑油)经由外部泵喷射到花键连接内，以冲洗掉任何积聚的微粒。然后，通常在机器外部对油加以处置。通过这种类型的润滑系统进行加压冲洗，会显著增加旋转机器的成本和复杂性。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种用于花键界面的润滑系统包括至少一个碎屑腔室，其位于第一旋转构件与第二旋转构件的花键界面的径向外侧。通过第一旋转构件和第二旋转构件围绕中心轴线的旋转，将磨屑从花键界面推向至少一个碎屑腔室。至少一个润滑剂贮存器中含有一定体积的润滑剂，其中响应于将磨屑从花键界面推向至少一个碎屑腔室，该一定体积的润滑剂的至少一部分流向花键界面。
根据本发明的另一方面，一种旋转机器包括第一旋转构件和第二旋转构件，第二旋转构件经由花键界面可操作地连接到第一旋转构件。至少一个碎屑腔室位于花键界面的径向外侧，其中通过第一旋转构件和第二旋转构件围绕中心轴线的旋转，将磨屑从花键界面推向至少一个碎屑腔室。至少一个润滑剂贮存器包含有一定体积的润滑剂，其中响应于将磨屑从花键界面推向至少一个碎屑腔室，该一定体积的润滑剂中的至少一部分流向花键界面。
根据本发明的又一方面，一种用于对花键界面进行润滑的方法包括：将至少一个碎屑腔室定位于第一旋转构件与第二旋转构件的花键界面的径向外侧，并且使第一旋转构件和第二旋转构件围绕中心轴线旋转。经由第一旋转构件和第二旋转构件的旋转，将磨屑从花键界面推向位于花键界面径向外侧的至少一个碎屑腔室。响应于将磨屑从花键界面推向该至少一个碎屑腔室，一定体积的润滑剂从润滑剂贮存器流向花键界面。
结合附图，通过下文的描述，这些和其它的优点和特征将会变得更加显而易见。
附图说明
所视为本发明的主题，在说明书结论的权利要求书中特别地指出且明确地主张受保护。结合附图通过下文的具体实施方式，本发明的前述和其它的特征和优点将会变得显而易见，在附图中：
图1是旋转机器的实施例的剖视图；以及
图2是旋转机器中的花键界面的实施例的剖视图。
详细描述以实例的方式并参照附图对本发明的实施例、连同其优点和特征进行了解释说明。
具体实施方式
图1中示出的是旋转机器(在这种情况下是发电机10)的剖面。发电机10包括可围绕中心轴线14旋转的至少一个转子12。电机10包括发电机轴杆16，其被布置在中心轴线14处、并且经由一或多个花键界面20连接到(例如)发动机曲轴18。现在参考图2，在一些实施例中，花键界面20由与互补的多个曲轴齿24相啮合的多个发电机轴齿22加以限定。
在一些实施例中，如图2所示，多个发电机轴齿22从基本上呈环状的发电机轴板26的内表面沿径向向内地延伸，发电机轴板26在一些实施例中通过焊接或者其它方式被固定到发电机轴杆16上。同样，在一些实施例中，多个曲轴齿24被安置在曲轴板28处、并且从该曲轴板28沿径向向外地延伸。可通过焊接或者其它类似方式将曲轴板28固定到曲轴18。但是，图2中示出的构造仅仅是旨在进行例示。例如，在一些实施例中，多个发电机轴齿22沿径向向外延伸，而多个曲轴齿24基本上沿径向向内延伸。在其它实施例中，发电机轴齿22可以基本上沿轴向地延伸、并且与基本上沿轴向地朝着发电机轴齿22延伸的曲轴齿24相啮合。而且，在一些实施例中，发电机轴板26可以与发电机轴杆16构成为一体的，和/或曲轴板28可以与曲轴18构成为一体的。
一个或者多个密封环30被安置(例如)在发电机轴板26与曲轴板28之间、和/或在发电机轴板26与壳体32之间，用以在花键界面20的周围形成压力容器34。新润滑剂的贮存器36被安置在压力容器34中、例如在发电机轴杆16的外径38处。新润滑剂的贮存器36中充满一定体积的润滑剂40，例如油或油脂。润滑剂40从新润滑剂的贮存器36流向润滑室42，润滑室42安置在多个发电机轴齿22与多个曲轴齿24的花键界面20处。当发电机10操作时，由于多个发电机轴齿22和多个曲轴齿24的磨损而产生金属微粒44，且金属微粒44在润滑室42处与润滑剂40相混合。但是，由于微粒44的各粒子的密度大于润滑剂40的密度，因此使微粒从润滑室42沿径向向外地朝向碎屑腔室46发生离心分离。碎屑腔室46设置于压力容器34中的一位置处，例如在发电机轴板26与壳体32之间的一位置处，而在一些实施例中碎屑腔室46被布置在新润滑剂的贮存器36的径向外侧。微粒44在碎屑腔室46中积聚。当微粒44沿径向向外移动时，由于移动了的微粒44，因而在润滑剂室42中留下了空隙。空隙由从新润滑剂的贮存器36流向润滑室42的新润滑剂40来加以填充。
运用发电机轴杆16和曲轴18的旋转来推动润滑剂40和微粒44的流动，有效地将微粒从花键界面20上移除掉、并且在无需额外的外部润滑系统的情况下对花键界面20进行润滑，从而降低了发电机10的成本和复杂性。
虽然已结合仅有限的几个实施例详细描述了本发明，但应易于理解的是本发明并不限定于上述公开的实施例。而是，可以对本发明进行修改，从而包含在此之前未描述但与本发明的精神和范围相符的任意多个的变更、修改、替换或者等效配置。另外，虽然已对本发明的各种实施例进行了描述，但应理解的是本发明的各方面可以仅包括所述实施例中的一些。因此，本发明并不被视为受前面描述的限制，但是仅受所附权利要求书的范围的限制。

Claims (18)

1.一种旋转机器(10)，其包括：
第一旋转构件(16)；
第二旋转构件(18)，其经由花键界面(20)可操作地连接到第一旋转构件(16)；
至少一个碎屑腔室(46)，其布置在所述花键界面(20)的径向外侧，其中通过第一旋转构件和第二旋转构件(16，18)围绕中心轴线(14)的旋转，将磨屑(44)从所述花键界面(20)推向至少一个碎屑腔室(46)；以及
至少一个润滑剂贮存器(36)，其包含有一定体积的润滑剂(40)，其中响应于将所述磨屑(44)从花键界面(20)推向所述至少一个碎屑腔室(46)，所述一定体积的润滑剂(40)的至少一部分流向所述花键界面(20)。
2.根据权利要求1所述的旋转机器(10)，其包括限定在所述花键界面(20)周围的压力容器(34)。
3.根据权利要求2所述的旋转机器(10)，其中安置一个或多个密封环(30)以在所述花键界面(20)周围限定所述压力容器(34)。
4.根据权利要求1所述的旋转机器(10)，其中所述花键界面(20)包括从所述第一旋转构件(16)延伸的多个第一花键齿(22)，所述第一旋转构件(16)与从所述第二旋转构件(18)延伸的多个第二花键齿(24)联锁。
5.根据权利要求4所述的旋转机器(10)，其中所述多个第一花键齿(22)从固定到所述第一旋转构件(16)的第一花键板(26)延伸。
6.根据权利要求5所述的旋转机器(10)，其中经由焊接将所述第一花键板(26)固定到所述第一旋转构件(16)。
7.根据权利要求1所述的旋转机器(10)，其中所述旋转机器(10)是发电机。
8.根据权利要求7所述的旋转机器(10)，其中所述第一旋转构件(16)是发电机轴杆。
9.根据权利要求7所述的旋转机器(10)，其中所述第二旋转构件(18)是发动机曲轴。
10.一种用于花键界面(20)的润滑系统，其包括：
至少一个碎屑腔室(46)，其被布置在第一旋转构件(16)与第二旋转构件(18)的花键界面(20)的径向外侧，其中通过所述第一旋转构件和第二旋转构件(16，18)围绕中心轴线(14)的旋转将磨屑(44)从所述花键界面(20)推向所述至少一个碎屑腔室(46)；以及
至少一个润滑剂贮存器(36)，其包含有一定体积的润滑剂(40)，其中响应于将磨屑(44)从所述花键界面(20)推向所述至少一个碎屑腔室(46)，所述一定体积的润滑剂(40)的至少一部分流向所述花键界面(20)。
11.根据权利要求10所述的润滑系统，其包括限定在所述花键界面(20)周围的压力容器(34)。
12.根据权利要求11所述的润滑系统，其中一个或多个密封环(30)布置成用以在所述花键界面(20)的周围限定所述压力容器(34)。
13.一种用于对花键界面(20)进行润滑的方法，其包括：
将至少一个碎屑腔室(46)布置在第一旋转构件(16)与第二旋转构件(18)的所述花键界面(20)的径向外侧；
使所述第一旋转构件(16)和所述第二旋转构件(18)围绕中心轴线(14)旋转；
经由所述第一旋转构件和第二旋转构件(16，18)的旋转，将磨屑(44)从所述花键界面(20)推向布置在所述花键界面(20)径向外侧的至少一个碎屑腔室(46)；
响应于将所述磨屑(44)从所述花键界面(20)推向所述至少一个碎屑腔室(46)，一定体积的润滑剂(40)从润滑剂贮存器(36)流向所述花键界面(20)。
14.根据权利要求13所述的方法，其包括限定在所述花键界面(20)的周围的压力容器(34)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述压力容器(34)至少部分地由一个或者多个密封环(30)加以限定。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述花键界面(20)包括从所述第一旋转构件(16)延伸的多个第一花键齿(22)，多个第一花键齿(22)与从所述第二旋转构件(18)延伸出的多个第二花键齿(24)联锁。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个第一花键齿(22)从固定到所述第一旋转构件(16)的第一花键板(26)延伸。
18.根据权利要求17所述的方法，其中经由焊接将所述第一花键板(26)固定到所述第一旋转构件(16)。
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