CN103262394A - 冷却装置和减速电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于减速电机的冷却装置和减速电机，该减速电机具有多个电机和一减速器以及一适配器，该适配器设置在电机和减速器之间，其中，所述电机具有用于冷却介质的通道，尤其是其中，电机分别可由冷却介质、尤其是冷却流体流过，尤其是被流体冷却，其中，从通道出来的冷却介质流被汇集并且由第一分配器至少部分地输送到减速器，用以润滑和冷却减速器的啮合部件。

Description

冷却装置和减速电机

技术领域

本发明涉及一种冷却装置和一种减速电机。

背景技术

由EP1319866B1已知一种减速电机，其带有唯一的电机壳体和多个设置在电机接纳部中的电机。在此，冷却介质被设置在各电机之间，因此电机被布置成从外面不可见。

由DE4402337A1已知一种驱动系统，该驱动系统具有多个设置在电机支承体中的电机。

发明内容

因此，本发明的目的是，改进一种驱动系统，其中，要改善环境保护。

按照本发明，该目的通过按权利要求1所述特征的冷却装置和按权利要求8所述特征的减速电机实现。

在用于减速电机——该减速电机具有多个电机和一减速器以及一适配器，该适配器布置在电机和减速器之间——的冷却装置中的重要特征是，所述电机具有用于冷却介质的通道，尤其是其中，这些电机可分别由冷却介质、尤其是冷却流体流过，尤其是被流体冷却，

其中，从通道出来的冷却介质流被汇集并由第一分配器至少部分地输送到减速器，以润滑和冷却减速器的啮合部件。

在此优点是，可使用冷却介质来润滑减速器的啮合部件。因此，驱动的电机和由该电机驱动的减速器可共同通过仅一个冷却介质冷却回路来冷却。此外，因此也可以实现润滑，由此可减少减速器的发热。

在一种有利的构型中，从通道出来的冷却介质流被汇集并由第一分配器至少部分地输送到设置在适配器中的累加传动机构，以润滑和冷却减速器的啮合部件。在此优点是，不仅减速器，而且设置在适配器中的累加传动机构也可以被润滑和冷却。

在一种有利的构型中，减速器的油池/油盘和累加传动机构的油池相互连接用以传输冷却介质，其中，泵从油池输送冷却介质。在此优点是，这两个传动装置具有公共的油池，该油池甚至可通过油箱增大容积。以这种方式实现浸入油池中的部件的润滑。此外，在泵的输送功率波动时创造了缓冲。

在一种有利的构型中，泵将冷却介质输送到滤油器和/或油冷却器。在此优点是，设计了主动的输送，并因此可实现高的流量，这导致非常有效的冷却。

在一种有利的构型中，被导引通过油冷却器的冷却介质被输送到电机。在此优点是，被冷却的冷却介质吸收电机的热量并且然后可被导引经过相比电机较少热敏感的减速器。

在一种有利的构型中，在油冷却器上设置有风机，

尤其是其中，由带有风机马达的风机驱动的冷却空气流流向油冷却器的表面，

尤其是其中，风机马达是一电机、尤其是减速电机的与适配器法兰连接的电机中的一个。在此优点是，可实现有效的冷却。尤其通过使用减速电机的一个电机作为风机马达——例如通过将风机连接在该电机的电机轴的在B侧伸出的端部上，可省去额外的电机。然而，这样风机的转速就与该电机的转速相关。

在一种有利的构型中，第一分配器设置在适配器外部，其中，在适配器法兰的壁部内进行从电机出来的冷却介质流的汇集，并且至少部分冷却介质流通过适配器法兰的壁部中的连续的孔被导引到累加传动机构的空间区域。在此优点是，输送到累加传动机构的冷却介质流能以简单的方式控制，亦即通过在可从外部轻易接近的分配器上的措施。

在一种有利的构型中这样设计减速电机，使得该减速电机具有多个电机和一减速器以及一适配器，该适配器布置在电机和减速器之间，

其中，减速器具有输入轴和输出轴，

其中，每个电机具有一转子轴，

其中，适配器具有形成壳体的适配器法兰；

其中，适配器法兰至少部分地形成壳体地包围尤其用于将由各电机产生的功率流汇集到减速器的输入轴上的累加传动机构；

其中，电机分别可由冷却介质、尤其是冷却流体流过，尤其是被流体冷却，

其中，电机具有一用于冷却介质的出口；

其中，在适配器法兰上构造有通道，这些通道将在每个电机的各自出口处出来的冷却介质汇集到适配器法兰上的一出口、尤其是唯一的公共出口处。

在此优点是，实施了模块式的构造，其中每个电机能单独快速且容易地更换，而不必事先排出所有冷却介质。因为电机能从B-侧自由接近，所以电机能容易地被更换。只需将电机从适配器法兰松开然后进行更换。此外，电机设置为从外面可见。因此，能迅速并容易地发现损坏、如腐蚀损伤。此外，电机的输出功率可借助于选择电机数量而迅速并且容易地与需求相匹配。

此外，相应的小齿轮布置在相应的电机轴上并且不需要自有的支承装置。

输入部和排出部设置在电机的不同侧上。各个电机的功率能借助于累加传动机构来累加。

在一种有利的构型中，减速器的输入轴支承在减速器的一壳体部件尤其是支承杯中，

尤其是其中，该壳体部件在减速器的另一壳体部件上借助定心环圈定向/对准和连接。在此优点是，中央齿轮与减速器的输入小齿轮、也就是减速器的第一传动级的第一啮合部件一起共同被支承。因此，不必为中央齿轮使用额外的支承件。此外，能为了本发明（其中采用了多电机的驱动装置）的目的以简单的方式改变现有的减速器。因此，对于改动仅需较少的花费。尤其是在电机和减速器之间可改装总归需要的适配器并且该适配器可配备有按本发明的功能，也就是累加传动机构、为累加传动机构形成壳体、在减速器和电机之间的对中以及冷却介质的汇集。

在一种有利的构型中，累加传动机构具有一中央齿轮、尤其是啮合部件、尤其是圆柱齿轮，其以不能相对转动的方式布置在减速器的输入轴上，

其中，在每个转子轴上都构造有一啮合部，或者每个转子轴与一具有啮合部的啮合部件——尤其是小齿轮——以不能相对转动的方式连接；

其中，小齿轮与中央齿轮啮合。在此优点是，累加传动机构不需要自己的支承装置，而是累加传动机构的所有可转动的部件共同使用总归需要的电机轴或输入轴的支承装置。

在一种有利的构型中，适配器法兰为累加传动机构形成壳体。在此有利的是，在位于减速器和电机之间的适配器中可内置有累加传动机构并且该累加传动机构没有支承装置但是能以壳体功能（件）包围。因此，甚至在相应密封的构造中可在累加传动机构中设置润滑剂。在此，适配器法兰起到累加传动机构的壳体部件的作用。

在一种有利的构型中，适配器法兰构造为两件式的，从而使该适配器法兰具有一金属板，在该金属板上所述通道形成为——尤其是铣削成——凹陷部尤其是凹槽。在此优点是，在适配器法兰中——尤其以简单并且廉价的方式——可设置有用于汇集冷却介质的通道。

在一种有利的构型中，电机的出口分别密封地与构造在适配器法兰上的入口连接成一通路或者与由适配器法兰的金属板形成的入口相连接，

尤其是其中，所述入口是相应的通道的通入处。在此优点是，从电机流出的冷却介质流可被导入适配器法兰中并且在此汇集。

在一种有利的构型中，电机或者设置在电机的转子轴上的小齿轮啮合部在减速器输入轴的周向上均匀地相互间隔开。在此优点是，可实现均匀的力分布并因此不产生明显的横向力负荷，亦即支承装置的负载保持较小。此外，这种布置结构使得中央齿轮也在周部上支撑在小齿轮啮合部上并因此也能减少振动。

在一种有利的构型中，以不能相对转动的方式连接在电机的转子轴上的小齿轮仅通过转子轴的两个轴承来支承。在此优点是，不需要额外的支承装置。

在一种有利的构型中，中央齿轮通过减速器的壳体部件、尤其是支承杯中的减速器输入轴来支承。在此优点是，不需要额外的用于中央齿轮的支承装置。

在一种有利的构型中，适配器法兰具有定心器件，该定心器件可在减速器壳体部件——尤其是支承杯——的定心器件、尤其是定心环圈上定向，尤其是其中，适配器法兰和支承杯以可拆松的方式相连接、尤其是螺纹连接。在此优点是，电机可通过适配器法兰朝向减速器壳体定向。

在一种有利的构型中，在适配器法兰上设置有接纳部、尤其是是接纳开口，该接纳部具有定心器件、尤其是定心环圈，电机的轴承盖在该定心器件上定向。在此优点是，能以简单的方式实现对中。

在一种有利的构型中，在轴承盖中，电机的定子壳体的冷却通道汇集到一作为出口的公共汇流口区域处，

尤其是其中，在电机的另一个轴承盖中，电机的定子壳体的冷却通道汇集到一作为冷却介质入口的公共汇流口区域。在此优点是，仅需要唯一的入口和/或出口。因此，在此仅需要一个密封的连接。其它的通道结构在电机部件内部能以简单的方式密封。

在一种有利的构型中，用冷却流体润滑累加传动机构，方式是：使一连续的孔尤其是连接通道从累加传动机构的空间区域通向适配器法兰的通道。在此优点是，能以简单的方式实施润滑并因而为此无需大的开销，这在使用润滑油作为冷却介质时是尤其适用的。

其它的优点由从属权利要求得出。本发明不限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员而言，尤其基于问题的提出和/或通过与现有技术比较提出的问题，可以得出权利要求和/或单个权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的有意义的组合可能方式。

附图说明

现在参照示意性的附图详细说明本发明：

在图1中示出了按本发明的驱动装置，其带有由四个电机驱动的减速器，其中，这四个电机的转矩通过累加传动机构输送到减速器输入轴；

在图2中以斜视图示出了电机之一；

在图3中以斜视图示出了适配器法兰10；

在图4中在俯视图中示出了在适配器法兰10上的金属板；

在图5中示出了驱动装置的剖视图；

在图6中示出了按本发明的驱动装置连同所属的冷却装置；

在图7中示意示出了冷却介质回路。

具体实施方式

在示意性地在附图中示出的驱动装置中，每个电机具有一输出侧的A-轴承盖1和一在轴向另一端、也就是背离减速器的端部上的B-轴承盖3，在该A-轴承盖中设置有用于电机的转子轴的轴承61，在B-轴承盖中设置有转子轴的另一轴承59。

A-轴承盖1和B-轴承盖3借助于定子壳体2连接，该定子壳体包围定子57。定子绕组的换向区域即绕组端部60在轴向上从定子57突出。

电机轴22支承有转子叠片58，在电机轴的轴向端部区域上——尤其是借助于键连接——以不能相对转动的方式连接有小齿轮63。

电机相同地构造。其小齿轮63与中央齿轮62啮合，该中央齿轮以不能相对转动的方式与减速器的输入轴66连接，该输入轴支承有输入小齿轮67。在此，输入轴66通过轴承（55、65）支承在减速器的一壳体部件中，也就是支承杯7中，该支承杯与减速器壳体70连接。轴承55和65借助于轴螺母64预紧。在减速器壳体70中示出了输出轴50和分别相互啮合的啮合部件，如小齿轮51、53和相应的齿轮以及中间轴52、54。

在支承杯7上设置有定心凸缘56，该定心凸缘与适配器法兰10连接，该适配器法兰至少部分地以形成壳体的方式包围累加传动机构，该累加传动机构具有中央齿轮62和相啮合的小齿轮63。

适配器法兰10具有用于接纳电机、尤其是用于接纳电机的A-轴承盖1的开口42。在此，还在开口42的每个边缘区域上设置有一定心环圈31，使得电机可在该定心环圈上定向和定心。因此，以这种方式实现了电机高精度的布置。因此这也使得从电机出来的冷却介质能被输送到适配器法兰中的入口30中。

于是每个电机都可借助于冷却介质降温，其中，冷却介质经过B-轴承盖3上的入口5流入到相应电机的设置在定子壳体2中的通道中，并且在另一轴向端部上、也就是在A-轴承盖1上经过出口20流入到适配器法兰的入口30中。

因此，现在实现了有效的通流并因此也实现了降温。

在适配器法兰10中，流入的冷却介质通过通道40汇集，这些通道铣削加工在一焊接在适配器法兰其余部分上的金属板部件中。汇集的冷却介质流然后可通过出口4导出。

适配器法兰10一方面具有作为累加传动机构的壳体部件的功能，并且另一方面具有将各个电机的冷却介质汇集和导出的功能。此外，适配器法兰将电机与减速器壳体70连接并且实现了电机相对于减速器的定向和定心。

减速器壳体70因此用于借助于支承杯7支承中央齿轮62。电机用于通过支承在电机壳体中的电机轴22支承小齿轮。

因此，适配器法兰传递电机相对于减速器壳体70以及所属的支承杯7的定向。

如图1所示，在适配器法兰10和减速器壳体（8，70）之间可设置有间隔保持件6。因此，可实现——尤其是前往支承杯7的区域的——更好的可接近性。此外，实现了适配器法兰在小面积上的固定，使得在减速器壳体（8，70）上仅需要少量加工。

每个电机具有一个用于冷却介质的入口5。所有的入口5可由一公共的冷却介质源供应。汇集的冷却介质在出口4排出并且优选直接或通过冷却器导引到冷却介质源。

在每个电机中，用于冷却介质的出口20能用密封件密封地与适配器法兰的金属板上的入口30连接。

借助于设置在A侧的轴承盖1上的定心环圈21实现了电机在适配器法兰的定心环圈31上的精确定向，从而使以不能相对转动的方式连接在电机轴22上的小齿轮相对于中央齿轮62精确地定向。

定子壳体优选具有在周向上相互间隔开的、轴向延伸的、相互平行地定向的冷却通道，其中，通过冷却通道导引的冷却介质借助设置在A-轴承盖1中的、在周向上环绕的环形槽汇集并且在出口20处导出。

在此，轴承盖1借助于设置在紧固孔23中的螺栓与定子壳体2连接。

在适配器法兰上设置有用于定心凸缘的定心器件32，适配器法兰10借助于该定心器件可在支承杯7上定心。

在本发明中，减速电机配备有冷却装置，该冷却装置具有用于冷却介质的冷却回路，尤其具有由管线和通道构成的系统。

如图6和图7所示，被导引经过电机172的定子壳体2并且在适配器法兰10中汇集的冷却介质被输送到固定在适配器法兰10上的分配器160中。

从分配器160出发，经由第一管线将冷却介质输送到累加传动机构171，也就是由适配器法兰10以形成壳体的方式包围的内腔中，用以润滑并同时冷却累加传动机构171。为此，在适配器法兰的壁部中设置有连续的孔，冷却介质通过该孔被输送到累加传动机构171。

在累加传动机构171中向下滴落的冷却介质形成油池，该油池与油箱166和减速器170的油池相连接。减速器170的油池在此由减速器壳体8保持。

从分配器160出发，通过第二管线将冷却介质输送到减速器170，用以润滑并同时冷却，其中，向下滴落的冷却介质再次被收集在油池中。油池具有液位计175，然而，该液位计在工作中由于有泡沫和/或波浪而仅能不清楚地看见。

减速器170的油池也与油箱166和适配器法兰10中的累加传动机构171的油池进行交换。为此，设置有连接器件173，该连接器件密封地与减速器170的减速器壳体8和与适配器法兰10连接，并且具有从减速器170的油池到适配器法兰10中的油池的连续的孔。

借助于油泵165，从油箱166、也就是从传动结构（170、171）各自的油池输出冷却介质，并且经过滤油器164将冷却介质输送到油冷却器163，该油冷却器由带有风机马达162的风机来冷却。因为风机马达162可独立与其它电机172运行，因此实现了对冷却介质的有效冷却并因此将热量排出到环境中。

降温的、也就是冷却的冷却介质从油冷却器被输送到另一分配器161，从该另一分配器给电机172供应冷却介质，也就是将冷却介质输送到相应的B侧轴承盖，在该B侧轴承盖中，冷却介质被分配到相应电机172的定子壳体2的各个通道中。在A侧轴承盖中，从定子壳体2的冷却通道出来的冷却介质被汇集并且通过一公共的出口从A侧轴承盖输送到适配器法兰10，在该适配器法兰中所有从电机172中出来的冷却介质流被汇集。

在图7中，支承在支承杯7中的、减速器170的输入轴被标注为轴174。

附图标记列表：

1A-轴承盖

2定子壳体

3B-轴承盖

4用于冷却介质的出口

5用于冷却介质的入口

6间隔保持件

7支承杯

8减速器壳体

9输出轴

10适配器法兰

20用于冷却介质的出口

21定心环圈

22电机轴

23紧固孔

30用于冷却介质的入口

31定心环圈

32用于定心凸缘的定心器件

40通道

41带有焊接上的通道的焊接的金属板

42用于接纳电机的开口

50轴

51小齿轮

52轴

53小齿轮

54轴

55轴承

56定心凸缘

57定子

58转子叠片

59轴承

60绕组端部

61轴承

62中央齿轮

63小齿轮

64轴螺母

65轴承

66轴

67小齿轮

68齿轮

69齿轮

70减速器壳体

71齿轮

160分配器

161分配器

162风机马达

163油冷却器

164滤油器

165油泵

166油箱

167管线

170减速器

171累加传动机构

172电机

173连接件

174轴

175液位计

Claims (15)

1.一种用于减速电机的冷却装置，该减速电机具有多个电机和一减速器以及一适配器，该适配器设置在电机和减速器之间，

其中，所述电机具有用于冷却介质的通道，尤其是其中，电机分别能由冷却介质、尤其是冷却流体流过，尤其是被流体冷却，

其中，从通道出来的冷却介质流被汇集并且由第一分配器至少部分地输送到减速器，用以润滑和冷却减速器的啮合部件。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，从通道出来的冷却介质流被汇集并且由第一分配器至少部分地输送到设置在适配器中的累加传动机构，用以润滑和冷却累加传动机构的啮合部件。

3.根据上述权利要求中至少一项所述的冷却装置，其特征在于，所述减速器的油池和所述累加传动机构的油池为传输冷却介质而相互连通，其中，一泵件从油池输送冷却介质，

尤其是其中，一油箱与油池连接，尤其是因此能实现与油池处于平衡的冷却介质贮存器和/或冷却介质容积的增大。

4.根据上述权利要求中至少一项所述的冷却装置，其特征在于，所述泵件将冷却介质输送到滤油器和/或油冷却器。

5.根据上述权利要求中至少一项所述的冷却装置，其特征在于，被导引经过油冷却器的冷却介质被输送到电机。

6.根据上述权利要求中至少一项所述的冷却装置，其特征在于，在油冷却器上设有风机，

尤其是其中，由带有风机马达的风机驱动的冷却空气流在油冷却器的表面上流动，

尤其是其中，风机马达是一电机，尤其是减速器的与适配器法兰相连接的电机之一。

7.根据上述权利要求中至少一项所述的冷却装置，其特征在于，第一分配器设置在适配器外部，其中，在适配器法兰的壁部中实施从电机出来的冷却介质流的汇集，并且至少部分冷却介质流通过适配器法兰的壁部中的连续的孔被导引到累加传动机构的空间区域。

8.一种带有根据上述权利要求中至少一项所述的冷却装置的减速电机，其特征在于，

减速器具有一输入轴和一输出轴，

其中，每个电机具有一转子轴，

其中，适配器具有形成壳体的适配器法兰，

其中，所述适配器法兰以形成壳体的方式至少部分地包围一累加传动机构，该累加传动机构尤其用以将由电机产生的功率流汇集到减速器的输入轴上，

其中，所述电机具有一用于冷却介质的出口，

其中，在适配器法兰上、尤其在适配器法兰的壁部中形成有通道，这些通道将在每个电机的各自出口处出来的冷却介质汇集到适配器法兰上的一出口、尤其是唯一的公共的出口。

9.根据上述权利要求中至少一项所述的减速电机，其特征在于，减速器的输入轴支承在减速器的一壳体部件、尤其是支承杯中，

尤其是其中，所述壳体部件在减速器的另一壳体部件上借助定心环圈定向并连接。

10.根据上述权利要求至少之一所述的减速电机，其特征在于，所述累加传动机构具有中央齿轮、尤其是啮合部件、尤其是圆柱齿轮，该中央齿轮以不能相对转动的方式设置在减速器的输入轴上，

其中，在每个转子轴上形成有一啮合部，或者每个转子轴与一具有啮合部的啮合部件——尤其是小齿轮——以不能相对转动的方式连接，

其中，所述小齿轮与中央齿轮相啮合。

11.根据上述权利要求至少之一所述的减速电机，其特征在于，所述适配器法兰为累加传动机构形成壳体。

12.根据上述权利要求至少之一所述的减速电机，其特征在于，所述适配器法兰、尤其是适配器法兰的壁部构造为两件式的，从而使该适配器法兰具有金属板，所述通道作为凹陷部、尤其是作为凹槽形成——尤其是铣削——在该金属板上。

13.根据上述权利要求至少之一所述的减速电机，其特征在于，电机的出口分别密封地与形成在适配器法兰上的入口连接成一通路或者与由适配器法兰的金属板形成的入口相连接，

尤其是其中，所述入口是各个通道相应的通入处。

14.根据上述权利要求至少之一所述的减速电机，其特征在于，所述电机或者设置在电机的转子轴上的小齿轮啮合部在减速器输入轴的周向上均匀地相互间隔开，

和/或以不能相对转动的方式连接在电机的转子轴上的小齿轮仅通过转子轴的两个轴承来支承，

和/或所述中央齿轮通过减速器输入轴支承在减速器壳体部件——尤其是支承杯——中，

和/或所述适配器法兰具有定心器件，该定心器件能在减速器壳体部件——尤其是支承杯——的定心器件、尤其是定心环圈上定向，尤其是其中，适配器法兰和支承杯以能拆松的方式相连接、尤其是螺纹连接，

和/或在适配器法兰上设置有一接纳部、尤其是接纳开口，该接纳部具有定心器件、尤其是定心环圈，电机的轴承盖在接纳部的该定心器件上定向，

和/或所述电机是同步电机或至少具有永磁体，尤其是其中，沿周向——尤其是以规则的周向间隔——设置有三个到八个电机。

15.根据上述权利要求至少之一所述的减速电机，其特征在于，电机的定子壳体的冷却通道在轴承盖中汇集到一作为出口的公共汇流口区域，

尤其是其中，电机的定子壳体的冷却通道在电机的另一轴承盖中汇集到一作为用于冷却介质的入口的公共汇流口区域中，

和/或通过使一连续的孔尤其是连接通道从累加传动机构的空间区域延伸到所述适配器法兰的一通道而用冷却流体润滑所述累加传动机构。

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