CN107559408A - 横切机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种横切机冷却系统，其包括刀轴、电机、齿轮箱和油箱，刀轴包括芯轴和刀筒，刀筒转动设置在芯轴外，刀筒与齿轮箱内部的驱动齿轮传动连接，芯轴与齿轮箱相对固定，油箱与齿轮箱内部连通；还包括冷却液调温系统和热交换器，热交换器内设有相互热交换的润滑油换热通道和冷却液换热通道；所述电机及芯轴上均设有冷却液通道，冷却液通道、冷却液换热通道和冷却液调温系统连成冷却液回路，齿轮箱内部、油箱和润滑油换热通道连成润滑油回路。经调温后的冷却液传送至电机及芯轴的冷却液通道实现对电机和芯轴工作过程中的有害发热降低，同时，冷却液流经冷却液通道后还可以继续与齿轮箱中润滑油进行热交换，使得润滑油维持在合理的温度范围。

Description

横切机冷却系统

技术领域

本发明涉及一种瓦楞纸板横切机，特别是一种横切机冷却系统。

背景技术

现有的横切机刀轴包括芯轴、刀筒、驱动齿轮和齿轮支撑轴承，刀筒套设在芯轴外，驱动齿轮通过齿轮支撑轴承转动设置在芯轴端部，驱动齿轮并与刀筒固定连接。由于驱动齿轮工作过程将会发热，其热量通过齿轮支撑轴承传递至芯轴，由于现有的芯轴没有设置降温设施，当芯轴持续升温后，对其结构刚度造成较大影响，甚至，当刀筒的作用力传递至结构刚度减弱的芯轴后，容易导致芯轴变形。所以，需要设计有利于芯轴散热的结构，以克服现有技术的不足。

另外，横切机中电机、齿轮箱也受温度影响的，例如，电机工作过程中需要散热。若齿轮箱工作过程温度太低（主要受环境温度影响），则润滑油的性能不能充分发挥；若齿轮箱工作过程温度过高，则导致润滑油蒸发严重，以及齿轮结构受损。因此，如何在环境温度较低时将电机工作热量利用，如何在环境温度较高时实行降温，是当今需要解决的技术问题。

中国专利公告号203460245U于2014年3月5日公开一种横切机刀轴结构，该结构的横切机具有上述不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、合理，可将芯轴、齿轮箱和电机工作温度进行合理控制的横切机冷却系统，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种横切机冷却系统，包括刀轴、电机、齿轮箱和油箱，刀轴包括芯轴和刀筒，刀筒转动设置在芯轴外，刀筒与齿轮箱内部的驱动齿轮传动连接，芯轴与齿轮箱相对固定，油箱与齿轮箱内部连通，其特征在于：还包括冷却液调温系统和热交换器，热交换器内设有相互热交换的润滑油换热通道和冷却液换热通道；所述电机及芯轴上均设有冷却液通道，冷却液通道、冷却液换热通道和冷却液调温系统连成冷却液回路，齿轮箱内部、油箱和润滑油换热通道连成润滑油回路。上述电机主要是刀轴的驱动电机，但不局限于此电机。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的一种方案，所述驱动齿轮通过齿轮支撑轴承转动设置在芯轴端部，驱动齿轮并与刀筒固定连接；所述芯轴上的冷却液通道为流体通道，流体通道至少一部分经过齿轮支撑轴承安装位置所对应的芯轴径向平面，流体通道的端口位于芯轴外表面。流体通道的端口至少设有两个（即流体通道并非盲孔），当端口与冷却液（水或者是其它流体介质）回路接通后，则可以对齿轮支撑轴承连接处的传热点进行快速降温。

所述芯轴外壁与刀筒内壁之间还设有刀筒支撑轴承，流体通道还至少一部分经过刀筒支撑轴承安装位置所对应的芯轴径向平面。刀筒支撑轴承可以将刀筒中段的受力传递至芯轴上，以提高刀筒的强度和使用寿命。考虑到刀筒在切纸时也会产生摩擦热量，刀筒的热量通过刀筒支撑轴承传递至芯轴上，所以，需要进一步对芯轴其它发热点进行降温。

所述流体通道贯穿芯轴两端，这样流通通道必然经过整根芯轴的径向面。

所述流体通道设有一条，其位于芯轴中心；这样的加工方式较为简单。

所述流体通道设有两条以上，各流体通道沿芯轴轴线方向延伸、并围绕芯轴中心环形均布；这样的结构方式使得芯轴散热效果更佳。

所述冷却液调温系统为冷水机，冷水机设有第一进水口和第一出水口，电机的冷却液通道、芯轴的流体通道和热交换器的冷却液换热通道通过水管串联在第一出水口与第一进水口之间。冷水机是目前成熟的产品，其可以制备冷水，并且，可对水温进行调节。

所述油箱设有油泵和回油口，油泵的入口与油箱连通，齿轮箱内部、热交换器的润滑油换热通道通过油管串联在回油口和油泵的出口之间。

所述电机设有两个以上，电机的冷却液通道设置在电机外，冷却通道设有入水口和排水口；冷水机的第一出水口设有第一分路板，第一分路板设有与电机的冷却液通道数量对应的分流口，各个分流口分别与一电机的冷却液通道的入水口连通。

所述刀轴设有偶数根，每两根刀轴构成一组切刀，每一组切刀的两端均设有所述齿轮箱；所述热交换器对应润滑油换热通道设有进油口和出油口，齿轮箱设有入油口和排油口，入油口与热交换器的出油口连通，排油口与油箱的回油口连通，热交换器的进油口与油泵的出口连通；所述热交换器对应冷却液换热通道设有第二进水口和第二出水口，第二进水口与芯轴的流体通道的一端连接，流体通道另一端与电机的冷却液通道的排水口连通。

本发明的有益效果如下：

（1）此款横切机冷却系统借助冷却液调温系统将调温后的冷却液传送至电机及芯轴的冷却液通道实现对电机和芯轴工作过程中的有害发热降低，同时，冷却液流经冷却液通道后还可以继续与齿轮箱中润滑油进行热交换，使得润滑油维持在合理的温度范围，提升润滑油的性能，对齿轮箱的齿轮有较好的保护作用；

（2）此款横切机冷却系统的冷却液调温系统优选为冷水机，若环境温度较低时，可以将冷水机的制冷功能关闭，使得冷水机内的冷却液只做循环工作，可以实现将电机工作的热量与润滑油发生热交换，从而使得润滑油的温度提升至较佳的状态，并且更节能。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为图1中刀轴放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1和图2所示，一种横切机冷却系统，包括刀轴、电机、齿轮箱3和油箱8，刀轴包括芯轴5和刀筒4，刀筒4转动设置在芯轴5外，刀筒4与齿轮箱3内部的驱动齿轮32传动连接，芯轴5与齿轮箱3相对固定，油箱8与齿轮箱3内部连通，所述横切机还包括冷却液调温系统和热交换器9，热交换器9内设有相互热交换的润滑油换热通道和冷却液换热通道；所述电机及芯轴5上均设有冷却液通道，冷却液通道、冷却液换热通道和冷却液调温系统连成冷却液回路，齿轮箱3内部、油箱8和润滑油换热通道连成润滑油回路。

所述驱动齿轮32通过齿轮支撑轴承31转动设置在芯轴5端部，驱动齿轮32并与刀筒4固定连接；所述芯轴5上的冷却液通道为流体通道51，流体通道51至少一部分经过齿轮支撑轴承31安装位置所对应的芯轴5径向平面，流体通道51的端口位于芯轴5外表面。

所述芯轴5外壁与刀筒4内壁之间形成隔腔41，隔腔41内设有刀筒支撑轴承6，刀筒支撑轴承6的外环面与刀筒4内壁接触，刀筒支撑轴承6的内环面与芯轴5外壁接触。流体通道51还至少一部分经过刀筒支撑轴承6安装位置所对应的芯轴5径向平面。

所述流体通道51贯穿芯轴5两端。所述流体通道51设有一条，其位于芯轴5中心（或者，所述流体通道51设有两条以上，各流体通道51沿芯轴5轴线方向延伸、并围绕芯轴5中心环形均布）。

所述冷却液调温系统为冷水机1，冷水机1设有第一进水口11和第一出水口，电机的冷却液通道、芯轴5的流体通道51和热交换器9的冷却液换热通道通过水管10串联在第一出水口与第一进水口11之间。

所述油箱8设有油泵7和回油口81、82，油泵7的入口与油箱8连通，齿轮箱3内部、热交换器9的润滑油换热通道通过油管20（图1中虚线所示）串联在回油口和油泵7的出口之间。

所述电机设有两个以上（本实施例设置有四个电机，分别为标号21、22、23和24），电机的冷却液通道设置在电机外，冷却通道设有入水口211和排水口212；冷水机1的第一出水口设有第一分路板12，第一分路板12设有与电机的冷却液通道数量对应的分流口，各个分流口分别与一电机的冷却液通道的入水口211连通。

所述刀轴设有偶数根（本实施例为四根刀轴），每两根刀轴构成一组切刀，每一组切刀的两端均设有所述齿轮箱3；所述热交换器9对应润滑油换热通道设有进油口91和出油口92，齿轮箱3设有入油口33和排油口34，入油口33与热交换器9的出油口92连通，排油口34与油箱8的回油口81、82连通，热交换器9的进油口91与油泵7的出口连通；所述热交换器9对应冷却液换热通道设有第二进水口和第二出水口93，第二进水口与芯轴5的流体通道51的一端连接，流体通道51另一端与电机的冷却液通道的排水口212连通。鉴于刀轴设有四根，即包含四根芯轴5，所以，所述第二进水口连接有第二分路板94，第一分路板12设有与流体通道51数量对应的分流口，各个分流口分别与一流体通道51的一端连通。

上述横切机冷却系统中，可以根据需要，在不同的位置设置温度传感器等数据采集电子元件，并且，可以结合智能控制电路对冷水机1的工作参数进行调节，和/或对油泵7的工作参数进行调节，达到准确调温的目的。

其工作原理是：冷却液回路中冷却液（可以为水）的流向见图1中水管10上箭头所示，润滑油回路中润滑油的流向见图1中油管20（虚线）上箭头所示。当芯轴5温度过高时，启动冷水机1的制冷功能，冷却液回路可以对电机、芯轴和润滑油进行一定程度的降温；当环境或其它因素造成齿轮箱内润滑油温度较低时，可以停止冷水机1的制冷功能，润滑油可以与工作中的电机发生换热，从而提升润滑油温度。

Claims (10)

1.一种横切机冷却系统，包括刀轴、电机、齿轮箱（3）和油箱（8），刀轴包括芯轴（5）和刀筒（4），刀筒（4）转动设置在芯轴（5）外，刀筒（4）与齿轮箱（3）内部的驱动齿轮（32）传动连接，芯轴（5）与齿轮箱（3）相对固定，油箱（8）与齿轮箱（3）内部连通，其特征在于：还包括冷却液调温系统和热交换器（9），热交换器（9）内设有相互热交换的润滑油换热通道和冷却液换热通道；所述电机及芯轴（5）上均设有冷却液通道，冷却液通道、冷却液换热通道和冷却液调温系统连成冷却液回路，齿轮箱（3）内部、油箱（8）和润滑油换热通道连成润滑油回路。

2.根据权利要求1所述横切机冷却系统，其特征在于：所述驱动齿轮（32）通过齿轮支撑轴承（31）转动设置在芯轴（5）端部，驱动齿轮（32）并与刀筒（4）固定连接；所述芯轴（5）上的冷却液通道为流体通道（51），流体通道（51）至少一部分经过齿轮支撑轴承（31）安装位置所对应的芯轴（5）径向平面，流体通道（51）的端口位于芯轴（5）外表面。

3.根据权利要求2所述横切机冷却系统，其特征在于：所述芯轴（5）外壁与刀筒（4）内壁之间还设有刀筒支撑轴承（6），流体通道（51）还至少一部分经过刀筒支撑轴承（6）安装位置所对应的芯轴（5）径向平面。

4.根据权利要求3所述横切机冷却系统，其特征在于：所述流体通道（51）贯穿芯轴（5）两端。

5.根据权利要求4所述横切机冷却系统，其特征在于：所述流体通道（51）设有一条，其位于芯轴（5）中心。

6.根据权利要求4所述横切机冷却系统，其特征在于：所述流体通道（51）设有两条以上，各流体通道（51）沿芯轴（5）轴线方向延伸、并围绕芯轴（5）中心环形均布。

7.根据权利要求2至6任一项所述横切机冷却系统，其特征在于：所述冷却液调温系统为冷水机（1），冷水机（1）设有第一进水口（11）和第一出水口，电机的冷却液通道、芯轴（5）的流体通道（51）和热交换器（9）的冷却液换热通道通过水管（10）串联在第一出水口与第一进水口（11）之间。

8.根据权利要求7所述横切机冷却系统，其特征在于：所述油箱（8）设有油泵（7）和回油口，油泵（7）的入口与油箱（8）连通，齿轮箱（3）内部、热交换器（9）的润滑油换热通道通过油管（20）串联在回油口和油泵（7）的出口之间。

9.根据权利要求8所述横切机冷却系统，其特征在于：所述电机设有两个以上，电机的冷却液通道设置在电机外，冷却通道设有入水口（211）和排水口（212）；冷水机（1）的第一出水口设有第一分路板（12），第一分路板（12）设有与电机的冷却液通道数量对应的分流口，各个分流口分别与一电机的冷却液通道的入水口（211）连通。

10.根据权利要求9所述横切机冷却系统，其特征在于：所述刀轴设有偶数根，每两根刀轴构成一组切刀，每一组切刀的两端均设有所述齿轮箱（3）；所述热交换器（9）对应润滑油换热通道设有进油口（91）和出油口（92），齿轮箱（3）设有入油口（33）和排油口（34），入油口（33）与热交换器（9）的出油口（92）连通，排油口（34）与油箱（8）的回油口连通，热交换器（9）的进油口（91）与油泵（7）的出口连通；

所述热交换器（9）对应冷却液换热通道设有第二进水口和第二出水口（93），第二进水口与芯轴（5）的流体通道（51）的一端连接，流体通道（51）另一端与电机的冷却液通道的排水口（212）连通。