CN104350308A - 具有轴和安置在轴上的、在风机罩中的风机的减速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减速器(6)，其具有一轴(8)、尤其输入轴，其中一风机叶轮(5)与轴(8)抗转动地连接，其中在减速器壳体上连接有风机罩(9)，该风机罩至少部分地包围风机叶轮(5)，其中，一用于使风机压力室与风机抽吸室隔离的隔板(1)与风机罩(9)连接，其中所述隔板(1)具有一用于风机叶轮的空气入口，并且所述隔板设置在风机叶轮的轴向背离减速器的那侧上。

Description

具有轴和安置在轴上的、在风机罩中的风机的减速器

技术领域

本发明涉及一种具有轴的减速器。

背景技术

由DE 10 2007 009 366 A1已知一种具有喷嘴效应的风机叶轮。

由DE 10 2005 031 197 A1已知一种风机，其中在以30°倾斜的表面上入流。

发明内容

因此本发明的目的是，以尽可能紧凑的方式改进具有轴的减速器，即，以尽可能小的体积实现尽可能大的功率。

按照本发明，这个目的通过根据权利要求1给出的特征所述的、具有轴的减速器实现。

在具有一轴、尤其输入轴的减速器方面本发明的重要特征是，一风机叶轮与该轴抗转动地/以不能相对转动的方式连接，其中，在减速器壳体上连接有风机罩，该风机罩至少部分地包围风机叶轮，其中，与风机罩连接有一用于使风机压力室与风机抽吸室分隔开的隔板，其中，所述隔板具有一用于风机叶轮的空气入口，并且所述隔板设置在风机叶轮的轴向背离减速器的那侧上。

在此优点是，所述压力室与抽吸室通过一简单且成本有利的薄金属板、尤其是钢板分隔开。因此能够特别有效地冷却减速器，这是因为防止了由风机输送的空气流的回旋或回流。

所述风机尤其具有一风机叶轮，该风机叶轮具有轴向相互间隔开的上盖盘和下盖盘，所述风机叶轮的风机叶片设置在上、下盖盘之间，其中，所述隔板具有用于风机叶轮的空气入口并且设置在风机叶轮的其中一个盖盘的轴向背离减速器的那侧上。在此优点是，使空气在风机叶轮的通道中被导引，其中所述通道通过风机叶片和上、下盖盘形成。此外，可通过在隔板中居中设置的开口这样实现空气进入，使得空气直接输入到风机叶轮的通道里面并且在进入区域中产生尽可能少的旋涡和涡流损失。隔板中的开口基本等于风机叶轮的空气入口的面对隔板的开口直径。

在一有利的扩展结构中，所述风机叶轮是径向风机叶轮，尤其其中，所述风机叶轮的风机叶片在周向上非规则地相互间隔开。在此优点是，可以使用节能工作的风机叶轮，该风机叶轮仅具有很小的噪声。

在一有利的扩展结构中，所述隔板与风机罩以可拆卸的方式连接。在此优点是，通过更换隔板可以选择性地在风机罩里面设置不同尺寸的风机叶轮。

在一有利的扩展结构中，所述隔板邻近风机叶轮，其中设有一间距，该间距防止隔板与风机叶轮接触，但是基本没有从压力室到抽吸室的回流。在此优点是，不产生摩擦损失，而且不会出现被输送的空气流的回流。

在一有利的扩展结构中，所述风机罩和/或减速器壳体是长方体形的，和/或所述风机叶轮的外径大于减速器壳体的宽度和/或小于减速器壳体的高度。在此优点是，被输送的空气流可以沿着减速器壳体被导引。

在一有利的扩展结构中，在风机罩与减速器壳体之间设置有导风板，用于防止或减小从风机罩流出的空气流的旋流，其中，所述导风板轴向与风机叶轮间隔开、尤其是具有距离h1。在此优点是，从风机或者至少从包围风机的风机罩排出尽可能无旋涡的空气流。

在一有利的扩展结构中，所述风机罩在空气出口区域中成形为喷嘴，由此使出来的空气流沿着减速器壳体流动。在此优点是，可以提高流出速度。

在一有利的扩展结构中，一盖板与隔板轴向间隔开，由此实现沿径向的空气进入，尤其其中，所述盖板具有凹口，用于实现附加地轴向进入的空气流。在此优点是，空气从所有的圆周角基本均匀地进入。

在一有利的扩展结构中，所述风机罩、尤其具有隔板的风机罩被设计成冲压弯曲件，尤其其中，所述喷嘴通过调整空气出口区域中的风机罩棱边而形成，尤其其中，调整角为10°至40°。在此优点是，能以简单的方式、尤其通过弯曲实现喷嘴的制造。所给出的角度范围能够实现节能地提高速度。

在一有利的扩展结构中，所述风机叶轮外半径大于减速器宽度且小于减速器高度。在此优点是，所排出的空气流沿着减速器侧面流出。

在另一按照本发明的实施例中，选择性地安装其风机叶轮外半径小于减速器宽度并且小于减速器高度的风机叶轮。在此，所述隔板开口半径也设计得相应小，即，与通过风机叶轮通道形成的风机叶轮空气入口区域的外半径相当。

在一有利的扩展结构中，所述导风板径向地从减速器壳体延伸到风机罩。在此优点是，可以实现简单的防旋流作用。此外所述导风板可以分别平面地成形并且非常薄壁，从而基本纯径向的延伸就足够了。

在一有利的扩展结构中，所述风机叶轮具有轴向相互间隔开的上盖盘和下盖盘，所述风机叶片设置在这些盖盘之间，由此形成通道，其中，所述通道横截面从风机叶轮上位于径向更内部的入口区域向着风机叶轮上位于径向更外部的出口区域单调增加，尤其其中，所述入口区域在一轴向位置上实现，尤其亦即所述入口区域面是仅在径向和周向上延伸的面，而所述出口区域面是在径向、周向和轴向上延伸的面。在此优点是，可以实现扩散效应，并且尽管如此风机也引起输送作用。因此空气一方面被径向向外输送，另一方面获得高压。因此在空气从风机罩排出时，利用喷嘴(该喷嘴将由风机建立的压力转换成高的流出速度)可以实现高的流出速度。此外，径向向外输送的空气流具有轴向分量，这是因为出口区域面在所有三个方向上延伸。所述风机叶轮的出口区域面也方便径向输送的空气流偏转到轴向上，其中，所述风机罩附加地用于到轴向上的完全偏转。

在一有利的扩展结构中，盖盘中的至少一个形成为锥形的。在此优点是，能以简单的方式实现微弱的径向向外的扩散效果，即，通道横截面的相应微弱的增加。

其它优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员，尤其从任务的提出和/或通过与现有技术比较而提出的任务可以得到权利要求和/或各个权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它有意义的组合可能性。

附图说明

现在利用附图详细解释本发明。

在图1中以剖开的平面图示意性示出按照本发明的、具有安装上的风机5的减速器。

在图2中示出图1中围绕风机5的局部。

在图3中示出轴向视图。

在图4中示出按照图1的横剖视图，其中取下了风机罩。

在图5中示出从第一视向观察风机5的斜视图。

在图6中示出从另一视向观察风机5的斜视图。

具体实施方式

如各附图所示，风机5抗转动地连接在减速器6的输入轴8上。在减速器壳体上设置有风机罩9，该风机罩包围风机5。

减速器被实施成锥齿轮减速器，因此输入轴8支承在锥形罐式壳体部件11里面，该锥形罐式壳体部件与减速器6的壳体相连接。

风机5包括径向风机叶轮，其风机叶片7沿径向、尤其仅沿径向延伸。因此实现与转动方向无关的空气输送。

径向风机叶轮具有上盖盘10和下盖盘13，风机叶片7设置在上、下盖盘之间。上盖盘10和下盖盘13也沿轴向相互间隔开。风机叶片7遮盖上、下盖盘(10、13)之间的轴向间隙。

风机罩9具有隔板1，该隔板径向延伸并且设置在一轴向位置，该轴向位置设置在轴向背离具有锥形罐式壳体部件11的减速器的那侧上。隔板1具有居中设置的开口，由此使空气从轴向进入。但是隔板1中的开口设计得这样小，使得进入的空气不碰到风机叶轮的外边缘。为此使隔板1开口的内径小于风机5的最大外径。

通过将风机5布置在设计成减速传动装置的减速器的输入轴上，使风机5设置在转速最快的轴上、即输入轴8上。

风机罩9使由风机5输送的空气流从径向偏转成轴向。利用产生变窄部的方式在轴向出口区域中实现喷嘴3并因此实现提高的出口速度。

风机罩9的出口这样设置在其背离输入的侧上，使得排出的空气流沿着减速器壳体流动。

但是，如同在图3的平面图中看到的那样，减速器基本上为方形，由此正面具有大致为矩形的轮廓。风机罩9同样具有矩形的形状，其优选大致为正方形，尤其具有比风机5和减速器壳体更大的横截面积，尤其是在按照图3的平面图中。

在此在图3中用虚线表示减速器壳体。

风机5的最大外径大于减速器壳体的宽度，但是小于减速器壳体的高度。同样，风机罩比减速器壳体更宽。因此风机5与减速器壳体之间的出口很大，尤其该出口约等于风机罩9宽度与减速器壳体宽度之间的差。

为了防止在被风机5输送的空气流中出现旋流，风机罩9具有径向取向且延伸的导风板4。因此也减少了所输送的空气流的转动脉冲。在此每个导风板从风机罩一直延伸到减速器壳体。视各导风板4的圆周角位置而定，径向延展是不同的。导风板4也起到用于所排出的空气流的防旋流板的作用。

风机5的直径小于减速器壳体的高度。

上盖盘10锥形地成形，其中去掉了锥顶。由此存在的开口起到空气入口的作用并且其直径小于或等于通过隔板1提供的空气入口的直径。

在空气进入到风机5的在周向方向上通过风机叶片7界定的输送通道以后，通道横截面Q2从入流横截面Q1一直增大到达到流出横截面Q3。在此横截面Q2的增大、即增加优选是单调的。亦即风机一方面作为扩散器工作，但是另一方面也通过构成径向风机而存在沿径向的输送作用。因此以相对较低的径向风机流速产生相对较高的压力。

下盖盘13优选实施成平面的，即在径向上和周向方向上延伸。

如图1所示，空气从径向进入到被风机罩9包围的区域中，因为所属的开口在径向上通到环境中。

利用盖板12使进入的空气向着径向更内部导引并在那里在隔板1开口部位轴向流入到风机5中。由风机5径向送出的空气流被风机罩9偏转。空气流在轴向上沿着减速器壳体流出。在风机罩9的出口区域中，变窄部引起喷嘴效应并因此提高了流出的空气流的流速。

通过盖板12实现了径向指向的空气进入。因此输入轴8可与驱动减速器的电机的驱动轴连接。

被风机罩9遮盖的轴向区域包括被风机叶片7遮盖的轴向区域并且至少部分地也包括被导风板4遮盖的轴向区域。

风机罩12和隔板1一体地制成，尤其由金属板、尤其是钢板制成。通过制造成冲压弯曲件可以实现特别简单且成本有利的生产。两件式的实施例也是有利的，尤其在小批量时。

风机罩具有矩形的横截面，尤其当横截面的切面的法向平行于输入轴的轴线的时候。

为了减少旋流损失，导风板4轴向与风机5间隔开。

风机叶片7在周向方向上非均匀地相互间隔开，由此可以减少损失、尤其是固体声损失和空气声损失。优选存在九个风机叶片7。

风机叶轮的轮毂是锥形的，其中轮毂的周部在流动方向上增加以使空气沿径向偏转。

如图3所示，在周向方向上存在六个径向延伸的长的导风板4和另外两个径向延伸的短的导风板40，所述短的导风板设置在风机罩9的上部和下部区域中。

因此通过隔板1使压力侧与抽吸侧分开。在此圆形地切割出设置在隔板1中的用于空气进入的开口，其中，该圆的中点位于输入轴的假想轴线上。

喷嘴3可以通过调整风机罩9的后棱边而方便地制造。所述调整具有10°至40°的角度。

盖板12将空气从径向外部导引到径向更内部。因此在输入轴的背离风机5的轴向端部部位上可以设有任意的附件。因为这些在轴向上远离盖板和减速器的附件对于空气流动没有重要影响。于是盖板12能够使冷的环境空气从径向流入。即使附件也具有热的表面，空气流也不从附件输送热量到风机。尤其也可以在驱动电机与减速器、尤其减速器的输入轴之间设置离合器。在设置在输入轴8上的流体离合器、即液压工作的离合器(在径向上具有大的膨胀)的情况下，尽管如此通过盖板12仍可以引起冷空气进入到风机5中。

盖板12通过防接近壳体部件14与风机罩9连接。防接近壳体部件14具有隙部，这些隙部小得使成人手指不能通过，但是也大得足以使空气流以尽可能小的阻力进入。

此外盖板12能够使空气从所有圆周角位置入流。在此实现均匀的分布。

流出横截面Q3优选比入流横截面Q1大1.1倍至1.3倍。图4中所示的叶片通道长度L2为风机半径RL的0.3倍至0.5倍。各叶片通道至少在周向方向上通过分别两个紧邻的风机叶片7界定并且在轴向上在一侧通过上盖盘10界定，而在另一侧通过下盖盘13界定。

隔板优选紧邻风机叶轮，其中设有一距离、即间隙，其中该间隙的隙宽、尤其被间隙遮盖的径向间隔区域小于风机叶轮外径的10％、尤其小于5％、尤其小于5％且大于0.1％。

在另一按照本发明的实施例中，盖板12具有凹口，由此附加地也实现轴向空气进入。

在另一按照本发明的实施例中，隔板1与图2不同不是顶靠在风机5的内半径上，而是顶靠在外半径上，其中在这两种情况下为了避免接触，在隔板1与风机5之间都存在径向上的小距离。但是这个距离在考虑制造公差的条件下选择得尽可能地小，由此使由于流动旋涡、尤其是反作用的涡流引起的损失保持微小。

在另一按照本发明的实施例中，隔板1与风机罩其余部分不是一体形成的，由此实现方便的更换。

附图标记列表：

1  隔板

2  空气输入区域

3  喷嘴

4  导风板

5  风机

6  减速器

7  风机叶片

8  输入轴

9  风机罩

10 上盖盘

11 锥形罐式壳体部件

12 盖板

13 下盖盘

14 防接近壳体部件

15 减速器壳体棱边

40 导风板

A  开口横截面

Q1 入流横截面

Q2 通道横截面

Q3 流出横截面

Claims (15)

1.一种减速器，具有一轴、尤其输入轴，其中，风机叶轮与该轴抗转动地连接，其中，在减速器壳体上连接有风机罩，该风机罩至少部分地包围风机叶轮，其特征在于，与风机罩连接有一用于使风机压力室与风机抽吸室隔离的隔板，其中，所述隔板具有一用于风机叶轮的空气入口，并且所述隔板设置在风机叶轮的轴向背离减速器的那侧上。

2.一种减速器，具有一轴、尤其输入轴，其中，一风机叶轮与该轴抗转动地连接，其中，在减速器壳体上连接有风机罩，该风机罩至少部分地包围风机叶轮，其特征在于，与风机罩连接有一用于使风机压力室与风机抽吸室隔离的隔板，其中，所述风机具有风机叶轮，该风机叶轮具有轴向相互间隔开的上盖盘和下盖盘，所述风机叶轮的风机叶片设置在这些盖盘之间，其中，所述隔板具有用于风机叶轮的空气入口，并且所述隔板设置在风机叶轮的其中一个盖盘的轴向背离减速器的那侧上。

3.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，所述风机叶轮是径向风机叶轮，尤其其中，所述风机叶轮的风机叶片在周向方向上非规则地相互间隔开。

4.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，所述隔板邻近风机叶轮，其中，存在一间距，该间距防止隔板和风机叶轮接触，但是能实现基本没有从压力室到抽吸室的回流。

5.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，所述隔板邻近风机叶轮，其中，存在一间距、即间隙，其中，该间隙的隙宽、尤其由间隙覆盖的径向间隔区域小于风机叶轮外径的10％、尤其小于5％、尤其小于5％且大于0.1％。

6.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，所述风机罩和/或减速器壳体是长方体形的，和/或所述风机叶轮的外径大于减速器壳体的宽度和/或小于减速器壳体的高度。

7.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，在风机罩与减速器壳体之间设置有导风板，用以防止或减小从风机罩流出的空气流的旋流，其中，所述导风板与风机叶轮轴向间隔开、尤其具有距离h1。

8.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，所述风机罩在空气出口区域中设计成喷嘴，由此使流出的空气流沿着减速器壳体流动。

9.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，一盖板与隔板轴向间隔开，由此实现径向的空气进入，尤其其中，所述盖板具有凹口，用于实现空气流的附加的轴向进入。

10.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，在盖板与隔板之间设置有防接近壳体部件，通过该防接近壳体部件使盖板保持在隔板上。

11.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，所述隔板与风机罩以可拆卸的方式连接，尤其由此通过更换隔板而能选择性地在风机罩中设置不同大小的风机叶轮。

12.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，一盖板与隔板轴向间隔开，和/或所述风机罩——尤其连同隔板一起——被设计成冲压弯曲件，尤其其中，所述喷嘴通过调整在空气出口区域中的风机罩棱边而形成，尤其其中，调整角为10°至40°。

13.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，所述风机叶轮的外半径大于减速器的宽度且小于减速器的高度。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的减速器，其特征在于，所述风机叶轮的外半径小于减速器的宽度并且小于减速器的高度，其中，隔板开口的半径等于、尤其基本等于风机叶轮的由风机叶轮通道形成的空气入口区域的外半径。

15.根据上述权利要求中至少一项所述的减速器，其特征在于，所述导风板径向地从减速器壳体延伸到风机罩，

和/或所述风机叶轮具有轴向相互间隔开的上盖盘和下盖盘，所述风机叶片设置在这些盖盘之间，由此形成通道，其中，通道横截面从风机叶轮上位于径向更内部的入口区域向着风机叶轮上位于径向更外部的出口区域单调增加，尤其其中，所述入口区域在一轴向位置上实现，尤其亦即入口区域面是仅在径向和周向方向上延伸的面，而所述出口区域面是在径向、周向和轴向上延伸的面，

和/或盖盘中的至少一个锥形地成形。