CN101981352A - 适配器、减速器和驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于驱动装置的适配器，所述驱动装置包括电机和减速器，其中适配器壳体在第一侧与电机的壳体相连接而在另一侧与减速器的壳体相连接，其中在适配器壳体上形成有冷却装置，尤其是用于将由减速器的输入侧轴承产生的热量和由在必要时所配设的轴密封环产生的热量散入围绕驱动装置的介质、尤其是空气中。

Description

适配器、减速器和驱动装置

技术领域

本发明涉及一种适配器、减速器/传动装置(Getriebe)和驱动装置。

背景技术

在工业中所使用的减速器中已知安装了用于保护轴承的轴承盖，所述轴承被设置用于支承减速器的轴。所述轴承盖螺纹连接和密封在减速器的壳体部件上。

减速器也经常被用作电驱动装置的一部分。这种驱动装置还包括有电机，该电机通过适配器与减速器相连接并因此驱动减速器的输入轴。此时，电机壳体在输出侧与适配器壳体螺纹连接。同样地，减速器壳体在输入侧与适配器壳体的远离电机的一侧相连接。电机的转子轴与设置在适配器内部的适配器轴相连接，该适配器轴又与减速器的输入轴直接或间接地相连接。以这种方式，能够在适配器中实现电机转子轴和减速器输入轴之间的联接。根据驱动装置在各个设备或机器中的布置，经由转子轴引入减速器中的转矩通过适配器壳体导回。

发明内容

因此，本发明的目的在于，实现单位体积内的尽可能大的驱动功率。

根据本发明，所述目的通过根据权利要求1中给出特征的适配器、根据权利要求13中给出特征的减速器、以及根据权利要求14中给出特征的驱动装置来实现。

在用于驱动装置的适配器中，本发明的重要特征在于，所述驱动装置包括电机和减速器，

其中，适配器壳体在第一侧与电机的壳体相连接，而在另一侧上与驱动装置的壳体相连接。

其中，在适配器壳体上形成有冷却装置，

尤其是用以将由减速器的输入侧轴承产生的热量和由在必要时配设的轴密封环产生的热量散入围绕所述驱动装置的介质、尤其是空气中。

此时，优点在于，在输入轴上的轴承中产生的热量能直接排出至适配器的冷却体区域。因为所述轴快速转动，所以所产生的热量可能相当大。此时，热量从减速器壳体经过接触面流至适配器的相应接触面，并从适配器的相应接触面流至冷却体区域。所述接触面优选是定心面或者定心结构如定心销的接触面等。因此，在所属的包括减速器的驱动装置中可实现尽可能大的、单位体积的驱动功率。此外，通过适配器也可冷却所述驱动电机。

尤其是在输入的正交轴齿轮传动级如锥齿轮传动级中，适配器壳体优选设在轴承盖上、尤其是在罐形或者截头圆柱形的、从减速器壳体朝向适配器突出的轴承盖上，所述轴承盖至少为轴承形成壳体。但如果轴承盖接纳所述外环、与该外环力锁合或形状配合地连接，并因此将积累的转矩传导至减速器的其他壳体，也是有利的。

在一种有利的设计方案中，适配器具有作为冷却装置的表面增大结构，尤其是其中所述适配器与所述冷却装置一体形成。此时，优点在于，容易批量生产，此外，在适配器中不存在向冷却体的热传递。

在一种有利的设计方案中，所述适配器：

-包括第一适配器凸缘尤其是环座，该第一适配器凸缘设置用于与所述减速器壳体相连接，

-包括第二适配器凸缘尤其是适配器外环，该第二适配器凸缘设置用于与电机壳体相连接，

-所述第一、第二适配器凸缘通过支撑部相连接，所述支撑部被构造成冷却装置或者在所述支撑部上形成有冷却装置。

此时，优点在于，所述第一适配器凸缘能以与减速器壳体上的相应的配合面相匹配的方式来构造。尤其是，在此可应用定心面。以这种方式，定心结构也附加地承担了散热结构的功能。排出至适配器壳体的热量优选直接从第一适配器凸缘流向具有冷却装置的支撑部。因为具有冷却装置的支撑部与所述第一适配器凸缘相连接，所以可为此实施一体成型的设计方式并因此不需要其他的传热装置。同样地，所述第二适配器凸缘可构造用于与电机上的相应的配合面相匹配。

在一种有利的设计方案中，所述冷却装置包括本身径向延伸的扇部或散热片。此时，优点在于，热量可容纳在尽可能多的、在径向上位于内部的区域上，并可沿径向向外传输、进而蔓延。

在一种有利的设计方案中，风机叶轮与所述轴相连接——尤其是在适配器的内部。此时，优点在于，在转速高时可产生强的空气流，该强的空气流因此导致强的冷却能力，即使出现高的损耗功率。在转速低时，空气流小，但损耗功率也小。此外，风机叶轮通过增大转动惯量而改善了轴的同步运行。

在一种有利的设计方案中，所述风机叶轮具有基体和风机叶片，尤其是其中在风机叶轮的外周上设置有连接环和/或空气导环。此时，优点在于，改善了对空气流的引导并因此也改善了冷却结构的效率。

在一种有利的设计方案中，风机叶轮以形状配合的方式尤其借助于键连接结构与所述轴相连接。此时，优点在于，可应用效率高的可靠的连接结构。

在一种有利的设计方案中，所述轴是适配器轴或减速器的输入轴。此时，优点在于，由于高的转速、尤其是在减速器上出现的最高转速，所述风机也产生强的空气流。

在一种有利的设计方案中，以封装的方式设置所述风机，尤其是形成有空气转向板，所述空气转向板被设置用于使空气转向成沿轴向方向。

在一种有利的设计方案中，所述冷却体具有表面增大结构，尤其是该冷却体是一体的。此时，优点在于，制造简单，并且不会产生在冷却体两个分区域之间的热传递。尤其是，所述结构能布置成高对称的，以便实现各向同性的散热。如果设有例如至少是离散的旋转对称，那么，可与减速器的相应的转动位置无关地、基本上同样好地散热。

在一种有利的设计方案中，所述风机构造成轴流式风机，并因此冷却体以特别有效的方式被输入气流。

在驱动装置中重要的特征在于，该驱动装置构造成具有上述适配器。由此，可有利地冷却快速转动的输入轴。尤其是因此减小了整个减速器的热量产生并因此提高了减速器的单位结构体积的可传递的(durchleitbar)功率。包括有电机的驱动装置也具有提高的效率。尤其是，由具有所配设的轴密封环的轴承产生的热流可经过冷却体通过短的路径被散出至周围环境。

在驱动装置中重要的特征在于，所述驱动装置包括由电机驱动的减速器，该减速器具有上述的适配器。此时，优点在于，总体上可产生所属驱动装置的单位体积的很高的功率。

其他优点由从属权利要求给出。

附图标记列表：

1散热片

2环座

20输入轴

21壳体

22轴承盖

40输出轴

41适配器外环

42加固部

43用于进气的开口

44孔

附图说明

现在借助附图更详细地阐明本发明。

具体实施方式

在本发明中，用于驱动减速器的电机与该减速器通过适配器相连接。在所属的适配器壳体的内部可设置有联接装置。

图1a中示出了减速器的倾斜视图。此时，在减速器上连接有根据本发明的包括冷却装置的适配器壳体。优选的是，所述适配器壳体与所述减速器的输入侧以形状配合的方式相连接、尤其是螺纹连接。

图1b中示出了从另一个视角方向看的倾斜视图，在此，可看到输出轴40。此时，作为表面增大结构的散热片1与基体2相连接，该基体2设置用于与减速器的轴承盖螺纹连接，其中，螺钉穿过孔43伸入减速器的相对应的孔中。

图2a中示出了适配器壳体的倾斜视图。图2b中示出了从另一个视角方向看的该适配器壳体的倾斜视图。由所述孔43形成的开孔图案是一正方形。将散热片1连接在环座2上。有利的是，所述适配器一体形成有环座2、散热片、适配器外环41和加固部42。为了进气，设置有用于进气的开口43。

环座2用于法兰连接减速器、尤其是以上述螺纹连接的方式。适配器外环41用于法兰连接电机，尤其亦即与减速器侧的电机壳体法兰进行螺纹连接。

散热片1设置在环座2和适配器外环41之间。此外，在环座2和适配器外环41之间还设置有加固部42。

减速器的壳体21与轴承遮护部和轴承盖22之间螺纹连接并且密封连接。输入轴20通过轴承支承在该壳体中。

适配器壳体也具有引导空气的功能。因为通过开口43进入的空气能被该适配器壳体转向至散热片1上。该空气从散热片1旁经过并排出至周围环境中。

在另一种根据本发明的实施例中，也可将导热胶置入适配器壳体尤其是环座2与减速器壳体之间的连接区域中，由此可减小传热阻力并可改善散热性。有利的是，为了传热，在适配器和/或减速器壳体上至少还应用了定心座。

在另一种根据本发明的实施例中，在基体上设置有其他的表面增大结构，如散热片、冷却指、突起部和/或波纹形的表面走向。

在图1a和1b中，输出传动级是正交轴齿轮传动级。这里优选应用锥齿轮传动级。输入级和中间级实施为正齿轮级。

在另一种根据本发明的实施例中，附加地设置有风机，该风机与轴20以抗转动的方式相连接并随同轴20一起转动。这个风机也具有基体，在该基体上安装有风机叶片，为了稳定性，该风机叶片的外端部可与一随同转动的连接环相连接。所述连接环在小的周部中也将由风机叶片驱动的空气朝向冷却体的方向引导。适配器壳体也用于保护风机。风机与所述轴相连接并且随同转动。因此，当转速较高时，由风机叶片驱动的冷却空气流就较强。但同时，随着转速增大，在减速器中产生的损耗热也增加了。以这种方式实现了用于散热的非常节能的方法。输入轴的转动惯量由于风机的存在而略微提高，并因此抵制了转速波动。因此，尤其是在具有带变频器的电机的驱动装置中可实现较好的同步性能。

在另一种根据本发明的实施例中，不同于图1a、1b、2a和2b中的同方向且平行延伸的散热片，在冷却体上可形成有不同指向的散热片或表面增大结构。

在另一种根据本发明的实施例中，还可设置有空气导环，该空气导环将空气流更好地转向成沿轴向方向、朝着冷却体。因此，实现了更好的冷却效率。优选的是，所述空气导环以随同转动的方式固定在风机叶轮上或轴20上。可选地，也可在适配器壳体上固定所述空气导环，以减小转动惯量。

具有冷却体的适配器壳体可构造为板件或铸件，尤其是由钢或铝制成。在另一种根据本发明的实施例中，冷却体可与减速器的输入侧的轴承盖一体形成。

优选的是，如此构造轴承盖和具有冷却体的适配器，使得可在减速器结构系列的多个结构尺寸中应用所述冷却体，也就是说，设有一相应的接口。

通过将散热片布置在适配器内部的转动部件与外面的周围环境尤其是操作人员之间，散热片也具有接触保护的功能。

Claims (14)

1.一种用于驱动装置的适配器，所述驱动装置包括电机和减速器，其中，适配器壳体在第一侧与所述电机的壳体相连接而在另一侧与所述减速器的壳体相连接，

所述适配器的特征在于，

在所述适配器壳体上形成有冷却装置，

尤其用以将由所述减速器的输入侧轴承产生的热量和由在必要时所配设的轴密封环产生的热量散入围绕所述驱动装置的介质、尤其是空气中。

2.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

所述适配器具有或者包括表面增大结构作为冷却装置，尤其是其中所述适配器与所述冷却装置一体形成。

3.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

所述适配器

-包括第一适配器凸缘、尤其是环座，所述第一适配器凸缘设置用于与所述减速器壳体相连接，

-包括第二适配器凸缘、尤其是适配器外环，所述第二适配器凸缘设置用于与所述电机壳体相连接，

-所述第一、第二适配器凸缘通过支撑部相连接，所述支撑部被构造作为冷却装置或者在所述支撑部上形成有冷却装置。

4.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

所述第一适配器凸缘和/或所述第二适配器凸缘包括定心结构，所述定心结构被设置成与电机壳体上和/或减速器壳体上的定心结构一起用于使各个连接部定心，并设置用于朝向所述适配器、尤其是朝向所述适配器的冷却装置散热。

5.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

在所述定心结构上设置有导热胶，尤其是其中以自动定心的方式实现所述适配器和减速器之间的连接。

6.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

所述冷却装置包括径向延伸的扇部或肋部。

7.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

一风机叶轮与一轴相连接，尤其用于形成轴流式风机或径流式风机，尤其是所述风机叶轮被构造成径流式风机叶轮或构造成轴流式风机叶轮。

8.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

所述扇部或散热片形成空气引导面，尤其用于减小紊流和/或涡旋——尤其是对于所述轴流式风机或径流式风机。

9.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

所述风机叶轮具有基体和风机叶片，尤其是其中在所述风机叶轮的外周上设置有连接环和/或空气导环。

10.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

所述风机叶轮以形状配合的方式尤其借助于键连接结构与所述轴相连接。

11.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

所述轴是所述减速器的输入轴或一适配器轴。

12.根据上述权利要求中至少一项所述的适配器，其特征在于，

以封装的方式设置所述风机，尤其是形成有空气转向板，所述空气转向板被设置用于使空气转向成沿轴向方向。

13.一种具有根据上述权利要求中至少一项所述的适配器的减速器。

14.一种驱动装置，所述驱动装置包括由电机驱动的减速器，所述减速器具有根据上述权利要求中至少一项所述的适配器。

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