CN103261704A - 用于液压泵的内部引导的空气喷射冷却 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可调节的冷却机构。所述冷却机构可包括：中空构件，其至少部分地环绕待冷却的机器；所述中空构件具有朝着所述机器定向的孔；出口，其被配置为从所述机器排出压缩流体；导管，其将所述出口连接到所述中空构件的内部；以及节流机构，其被配置为对运动通过这些孔的流体进行节流。

Description

用于液压泵的内部引导的空气喷射冷却

技术领域

本发明总体上涉及用于气动机械的冷却系统。更具体地，本发明涉及使用来自气动机器的排出气体来冷却所述机器的系统。

背景技术

与标准泵相比高性能液压泵具有产生额外功的能力。来自高性能液压泵的未使用的一些功被转换成热。所产生的热可被传递到液压系统的部件。在某些情况下，并不希望所述系统的操作者暴露于热的部件。此外，即使系统的操作者未暴露于热的元件，加热这些元件可造成不希望得到的结果。

一些高性能液压泵被气动地运行。在压缩空气用于驱动电动机后，它依然可处在比环境空气或大气更高的压力，因此使得排出的空气在排放到外部时产生压力。排出的空气膨胀而在达到环境压力时冷却。

气动液压泵有时结合电驱动的风扇来冷却它们，然而，这既需要气动连接到泵又需要电连接到泵。人们希望提供一种具有更少连接和/或不需要电力来冷却液压泵的、但是依然执行典型的液压泵的相同功能的液压泵。

发明内容

通过根据本发明的实施例在很大程度上满足了上述需要。其中，在一个方案中提供了为液压泵的热的部件提供冷却而不需要电风扇来实现所述冷却的装置。

根据本发明的一个实施例，提供了一种可调节的冷却机构。所述冷却机构可包括：中空构件，其至少部分地围绕待冷却的机器，所述中空构件具有朝着所述机器定向的孔；出口，其被配置为从所述机器排出压缩流体；导管，其将所述出口连接到所述中空构件的内部；以及节流机构，其被配置为对运动通过所述孔的流体进行节流。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种冷却气动机器的方法。所述方法可包括：引导排出气体进入至少部分地围绕所述机器的中空构件中；提供中空构件中的孔，所述孔被定向成将来自所述中空构件的排出气体喷射到所述机器的希望的部分上；并且提供调节器以调节气体从所述孔到所述机器上的流量。

根据本发明的又另一个实施例，提供了一种可调节的冷却机构。所述机构可包括：用于保护待冷却机器的中空装置，用于保护的所述中空装置具有朝着所述机器定向的用于喷射流体的装置；用于从所述机器排出压缩流体的装置；用于引导气流的装置，其将排出装置连接到保护装置的内部；以及用于节流的装置，其被配置为对运动通过喷射装置的流体进行节流。

因此这里已经非常宽泛地概述了本发明的特定实施例，从而更好地理解这里对本发明的详细说明并且更好地明白对本领域的贡献。当然，将在下面对本发明的额外的实施例进行描述并且该额外的实施例将形成其附属权利要求书的主题。

在详细地解释本发明的至少一个实施例之前，在该方案中应当理解的是，本发明在它的应用方面不限于下面的说明给出的或附图图示的构造的细节或这些部件的布置。本发明能够是除那些已说明的实施例之外的实施例并且能够以各种方式实施和执行。同样，应当理解的是，在此所采用的用语和术语以及摘要是用于描述的目的并且不应当认为是限制。

这样，本领域的技术人员将理解的是，本公开基于的概念可容易被用作实现本发明的若干目的其他结构、方法和系统的设计基础。因此，重要的是，权利要求书被认为是包括不背离本发明的精神和范围的限度内的等同构造。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的液压泵的正视图。

图2是图1中显示的液压泵的俯视图。

图3是根据本发明的实施例的液压泵的俯视图。

图4是根据本发明的实施例的液压泵的后视图。

图5是根据本发明的实施例的液压泵的示意图的俯视图。

图6是根据本发明的实施例的液压泵的正视图。

图7在液压泵中使用的辊架的一部分的俯视图。

图8在液压泵中使用的辊架的一部分的俯视图。

图9是根据本发明的实施例的液压泵的立体图。

图10是根据本发明的实施例的液压泵的一部分的放大立体图。

图11是示出根据本发明的实施例的液压泵的部分的局部剖视图。

图12是示出根据本发明的实施例的液压泵的一些部件的局部剖视图。

图13是用于根据本发明的这些实施例中的一些实施例的在液压泵中使用的轧辊架的局部剖视图。

图14是本发明的一些实施例中使用的轧辊架的立体图。

图15是本发明的一些实施例中使用的轧辊架的立体近视局部视图。

图16是本发明的一些实施例中使用的轧辊架的立体近视局部视图。

图17是根据本发明的一些实施例中使用的轧辊架的立体近视局部视图。

图18是本发明的一些实施例中使用的轧辊架的立体局部近视图。

图19是本发明的一些实施例中使用的轧辊架的局部剖视图。

图20是本发明的一些实施例中使用的轧辊架的局部剖视图。

图21是本发明的一些实施例中使用的轧辊架的立体图。

图22是根据本发明的一些实施例中使用的轧辊架的一部分的放大剖视图。

图23是根据本发明的一些实施例中使用的轧辊架的一部分的放大剖视图。

具体实施方式

现在将描述用于设备的气动件的冷却系统。在本发明的一些实施例中，压缩空气在已经用于运行气动机器后依然处于比所述机器停止的环境中的环境空气或大气更高的压力。因此，当气动的空气已经使所述机器运行并且输出到大气中时空气膨胀并且冷却。此外，这种空气的快速膨胀是嘈杂的。在一些情况下，这种噪声的抑制可以通过使用消音器来处理。为了利用在排出气体膨胀至大气压力时排出气体的冷却，本发明的一些实施例包括通过使排出的压缩空气膨胀并且在气动机器的各种部件上引导该空气而冷却气动机器的部件。

在典型的机器中这些冷却功能可通过例如电风扇等的电动装置的使用而实现。一些实施例可以不需要用于一些气动机器的电力源。根据本发明其他气动机器可依然使用具有一些功能的电力。虽然在此描述的气动机器是液压泵，但本发明不限于液压泵，根据本发明的原理可应用于其他气动机器。下面描述的所示的液压泵仅仅意味着是示例性的并且不以任何方式限制本发明的范围。

图1示出根据本发明的实施例的气动液压泵50。液压泵50包括底座52。液压泵50还包括辊条54。辊条54围绕电动机56和液压泵50的相关部件并且在液压泵50倾斜到它的侧面或被其他设备碰撞时辊条54可对液压泵50提供保护。液压泵50包括出口58，出口58用于将用于驱动与液压泵50相关联的气动电动机56的压缩空气（或其他流体）排放出去。出口58连接到接头60。接头60将从出口58排出的压缩空气引导进入中空辊条54中。在一些情况下通过出口58消耗的压缩空气多于用于冷却液压泵50的各种部件所需要的压缩空气。在这种情况下，接头60还可连接到消音器64。空气可以在消音器64中膨胀并且被排出。消音器64降低了与压缩空气膨胀并且排出出口58相关联的噪声。接头60可通过夹具62附接到辊条54。在一些情况下夹具62还可用于将消音器64附接到辊条54。

图2是根据本发明的实施例的液压泵50的俯视图。如图2所示，液压泵50包括经由夹具62连接到辊条54的接头60。图2还示出辊条54如何附接到底座52。辊条54包括附接板90。附接板90可包括孔88。附接板90可经由紧固件92附接到底座52。

根据本发明的另一个实施例在图3中示出。图3是液压泵50的俯视图。如图3所示，出口58可附接到软管接头94，所述软管接头允许出口58出来的消耗的气体被引导到辊条54中。取决于具体应用的个别需要，软管接头94可是柔性构件或是刚性构件。图4示出根据本发明的另一个实施例。液压泵50包括位于底座52之上的辊条54。辊条54中的孔96以虚线示出，指示孔96被定位在辊条54的在图4中能够看到的一侧的相反侧上并且面向液压泵50的部件78，希望将冷空气吹到液压泵50的部件78上。

图5示出液压泵50的替代实施例。液压泵50在图5中显示为俯视图并且是示意图。出口58连接到柔性软管95。在一些实施例中，可使用刚性管。柔性软管95具有孔96，孔96定位成朝向希望被冷却的液压泵50的部件78。从出口58出来的气体膨胀并且从而冷却。这种冷却后的气体流过柔性软管95并且从孔96流出，从而对液压泵50的部件78进行冷却。

图6是图5中所示实施例的侧视图。液压泵50装配有柔性软管95，柔性软管95具有孔96，孔96被定向成朝向液压泵50的部件78以希望通过从孔96流出的并且流到液压泵50的部件78上的气体对其冷却。液压泵50位于底座52之上。在本发明的一些实施例中，柔性软管95可不必是柔性的但是还可以是位于所希望方位的刚性部件。在本发明的其他实施例中，零件95可以是柔性软管并且能够被定向成用户希望的多个方位。在图5和图6中显示的实施例可以与辊条54一起使用或也可以不与辊条54一起使用。

图7和图8示出根据本发明的另一个实施例。在一些实施例中可能希望的是辊条54被修改为包括手柄100。手柄100可被定尺寸成在结构上足够强以为用户提供点来握住辊条54的柄并且抬起或移动液压泵50。如图7所示，辊条54的手柄区域86被示出。辊条54包括断口98。手柄旁通件100对断口98进行旁通并且连接辊条54或使辊条54连续。手柄100可被定尺寸为足够的坚固以允许用户来握住手柄100并且举起或移动液压泵50。

在本发明的一些实施例中，如图8所示，多孔管102可被安装在断口98处。多孔管102可包括冷却孔96，冷却孔96将位于辊条54内的冷却空气或流体引导到如上所述的希望被冷却的液压泵50的部件78上。多孔管102可以是刚性结构或可以是柔性软管。多孔管102可通过夹具84附接到辊条54。

根据本发明的实施例，移动通过辊条54的空气可仅仅穿过多孔管102。在其他实施例中空气可既穿过多孔管102又穿过手柄100。

图9示出根据本发明的实施例的另一个液压泵50。液压泵50包括围绕液压泵50的辊条54。液压泵50设置在底座52上。出口58连接到调节阀200，调节调节阀200以允许压缩流体从出口58流到辊条54、消音器64、或者辊条54和消音器64的组合中的任一个。

图10是图9中示出的液压泵50的一部分的近视图。出口58被显示为流体连接到调节阀200、连接到接头204、以及连接到辊条54。接头204将出口58与消音器64连接（未在图10中显示）。调节阀200装配有调节旋钮201，调节旋钮201允许用户调节从出口58出来的压缩气体多少被送到辊条54或消音器64。

图11是图10中示出的液压泵的局部剖视图。如图11所示，调节阀200包括内部通道，所述内部通道允许从出口58（在图11中未显示）出来的压缩气体流入到接头204中并且最终流入到辊条54的内部212中。在本发明的一些实施例中，连接到辊条54的接头204装配有应变消除件208，所述应变消除件有助于减少连接到辊条54的接头204上的应变。然而，根据本发明的其他实施例可不包括应变消除件208。

如图11所示，调节阀200的通道210和连接到辊条的接头204被定尺寸为相对地小，因此不允许通过出口58流出的气体完全膨胀直到这些气体通过接头204的端部206流入辊条54的内部212。

众所周知，当压缩气体被允许突然膨胀时，它们冷却。利用这个原理，辊条54的内部212内包含的气体可比环境空气更冷并且可以用于有效地冷却液压泵50的各种部件。连接到辊条54的接头204可以是刚性管或可以是柔性软管。

图12是液压泵的部分的局部剖视图。如图12所示，辊条54装配有孔96，孔96被定向成朝向希望被冷却的液压泵50的各个部分78。如图所示，孔96被对准，在本发明的其他实施例中，孔96可不被对准。孔96提供在辊条54的内部212与辊条54的外部之间的流体连通。因为辊条54的内部212内的压力大于辊条54外部的压力，辊条54的内部212包含的流体通过冷却孔96排出或喷出到希望冷却的液压泵50的部分78上。

图13是辊条54的局部剖视图。图13以截面示出辊条54的一半。液压泵50已经被移走以更好地图示辊条54的形状。辊条54包括附接板90。附接板90具有孔88。附接板90还包括紧固件孔215，紧固件92（如图2所示）通过紧固件孔215将附接板90附接到底座52。辊条54还包括如图13所示的入口214。入口允许如图10所示的接头204穿过入口214并且进入到辊条54的内部212中。还图示了冷却孔96。在本发明的一些实施例中，冷却孔96可位于如图所示的位置。在其他实施例中冷却孔96可位于辊条54的其他位置处。本领域的普通技术人员在阅读本公开之后将理解在何处放置冷却孔96以实现具体应用的目标。

图14以立体图图示了辊条54。液压泵50已经被移走以更好地图示辊条54的形状。在图14中示出的实施例中辊条54装配有外部冷却控制套管216。

图15是辊条54和外部冷却控制套管216的局部近视图。外部冷却控制套管216装配有狭槽218。狭槽218可具有锥部220。外部冷却控制套管216可以以图15中所显示的箭头A的任一方向旋转。外部冷却控制套管216可被定位成使得狭槽218与冷却孔96对准。如图16至图18所示，外部冷却控制套管216可在辊条54上旋转以选择地暴露或隐藏冷却孔96。狭槽218的几何形状可与冷却孔96在构造上变化使得可实现希望受控序列效果。

在图16中冷却孔96的一些孔部分地被已经在辊条54上被旋转的外部冷却控制套管216隐藏，使得狭槽218与冷却孔96未对准并且隐藏部分冷却孔96。

在图17中外部冷却控制套管216已经进一步被旋转使得狭槽218进一步与冷却孔96未对准。冷却孔96中的一些完全被控制套管216覆盖而其他冷却孔96部分地被控制套管216隐藏。

如图18所示，冷却控制套管216已经进一步被旋转以完全隐藏冷却孔96。如图18所示，狭槽218完全未与冷却孔96对准。冷却控制套管216可以由用户旋转以改变冷却的量，通过在辊条54上旋转冷却控制套管216，冷却孔96应用于液压泵50的各种部件78。

图19和图20是示出在各个径向方位处的外部控制套管216的辊条54的局部剖视图。如图19所示，狭槽218与冷却孔96对准并且如图20所示，狭槽218与冷却孔96未对准。在冷却控制套管216被定向为使得狭槽218与冷却孔96对准时，辊条54的内部212内的空气或流体设置有到辊条54的外部的路径。因此，在辊条54的内部212内的流体对液压泵50的部件78进行冷却。

与之相反，在冷却控制套管216被定位成使得狭槽218不与冷却孔96对准时，来自辊条54的内部212的通路没有被提供为辊条54的内部212内的液体通过冷却孔96喷射从而冷却液压泵50的各种部件78。本领域的普通技术人员在阅读本公开之后会理解，在图19和图20中显示的那些位置之间的中间位置将在这些孔部分地与狭槽218对准时由于部分地限制由孔96提供的流体通道而允许减少的冷却发生。锥部220（如图15至图18所示）在允许冷却控制套管216来提供用户希望的中间的冷却量方面提供了额外的优点。

在本发明的其他实施例中，可使用其他用于允许控制应用于到液压泵50的冷却量的调节装置。例如，在图21至图23中描述了一种调节装置。在图21中示出了辊条54。液压泵50已经被移走以更好地示出辊条54的形状。辊条54装配有狭槽224，冷却控制旋钮222延伸通过狭槽224。

图22是图21中示出的辊条54的一部分的剖视图。如图22所示，内部冷却控制套管226位于辊条54的内部212内。内部控制套管226装配有狭槽228。根据本发明的一些实施例，这个狭槽228可具有锥部230。内部冷却控制套管226附接到控制旋钮222，该控制旋钮延伸通过辊条54的狭槽224。用户可旋转控制旋钮222通过辊条54的狭槽224，这引起内部冷却控制套管226旋转。内部冷却控制套管226的旋转能够引起控制狭槽228来与冷却孔96选择性地对准，类似于上面关于图14至图20的描述。控制旋钮222能够移动到狭槽224内的各种位置以旋转内部冷却控制套管226从而允许控制狭槽228与冷却孔96对准、部分地对准、或完全不对准。移动控制旋钮222允许用户控制多少空气或冷却流体被允许从辊条54的内部212流到液压泵50的部件78。

将理解的是，排出气体还可被引导到不在气动机器上的位置。例如，可能希望冷却气动机器的附近区域。排出气体可被引导到气动机器的附近区域。

通过详细的说明本发明的许多特征和优点是显而易见的，并且因此所随附的权利要求书旨在覆盖落在本发明的实际精神和范围内的本发明的全部此类特征和优点。此外，因为对本领域的技术人员而言将容易想到许多修改和变型，所以不希望使本发明限制于图示和描述的确切构造和操作，并且相应地，所有适合的修改和等同物可被诉求于落在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种可调节的冷却机构，包括：

中空构件，其至少部分地围绕待冷却的机器，所述中空构件具有朝着所述机器定向的孔；

出口，其被配置为从所述机器排出压缩流体；

导管，其将所述出口连接到所述中空构件的内部；以及

节流机构，其被配置为对运动通过所述孔的流体进行节流。

2.根据权利要求1所述的可调节的冷却机构，其中所述中空构件被定尺寸为并且被配置为辊条以保护所述机器。

3.根据权利要求1所述的可调节的冷却机构，其中所述机器是气动液压泵并且所述流体是以下压缩空气中至少一个的压缩空气：通过所述机器循环并且用于使所述气动液压泵运行的压缩空气以及通过所述机器循环并且不用于使所述气动液压泵运行的压缩空气。

4.根据权利要求1所述的可调节的冷却机构，其中所述导管被定尺寸为从所述机器提供压缩流体到所述中空构件的内部，并且所述中空构件的所述内部被定尺寸为在所述压缩流体离开所述导管时允许所述压缩流体膨胀，从而冷却所述压缩流体。

5.根据权利要求1所述的可调节的冷却机构，还包括应变消除件，所述应变消除件在所述导管上位于所述导管和所述中空构件的连接处。

6.根据权利要求1所述的可调节的冷却机构，包括能转动的套管，所述能转动的套管具有狭槽，所述狭槽位于所述套管中以根据所述套管的方位暴露、覆盖或部分地暴露和覆盖所述孔。

7.根据权利要求6所述的可调节的冷却机构，其中所述狭槽是锥形的。

8.根据权利要求6所述的可调节的冷却机构，其中所述套管位于所述中空构件的外部。

9.根据权利要求6所述的可调节的冷却机构，其中所述套管位于所述中空构件的所述内部。

10.根据权利要求9所述的可调节的冷却机构，还包括控制旋钮，其附接到所述套管并且经由所述中空构件中的狭槽延伸通过所述中空构件。

11.根据权利要求6所述的可调节的冷却机构，其中所述中空构件和所述套管能够滑动地接合。

12.根据权利要求11所述的可调节的冷却机构，其中所述套管绕所述中空构件旋转。

13.根据权利要求1所述的可调节的冷却机构，其中所述孔是共线的。

14.根据权利要求1所述的可调节的冷却机构，其中所述导管包括调节阀，所述调节阀被配置为从所述机器的所述出口引导流体到消音器和所述中空构件。

15.一种冷却气动机器的方法，包括：

引导排出气体进入至少部分地围绕所述机器的中空构件中；

提供中空构件中的孔，所述孔被定向成将来自所述中空构件的排出气体喷射到所述机器的希望的部分上；并且

提供调节器以调节气体从所述孔到所述机器上的流量。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括在所述调节器中提供狭槽并且对所述狭槽定尺寸以根据选择器的位置选择性地与所述孔对准。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述调节器是套环，所述套环与所述中空构件能够滑动地接合并且所述套环在所述中空构件的内部和外部中的至少一个位置处。

18.一种可调节的冷却机构，包括：

用于保护待冷却机器的中空装置，用于保护的所述中空装置具有朝着所述机器定向的用于喷射流体的装置；

用于从所述机器排出压缩流体的装置；

用于引导气流的装置，其将排出装置连接到保护装置的内部；以及

用于节流的装置，其被配置为对运动通过喷射装置的流体进行节流。

19.根据权利要求18所述的可调节的冷却机构，其中所述节流装置包括与所述保护装置滑动地接合的可旋转的套环。

20.根据权利要求19所述的可调节的冷却机构，其中所述节流装置包括狭槽以根据所述套环的位置选择性地与所述喷射装置对准，并且所述套环在所述中空装置的内部和外部中的至少一个位置处。

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