CN107605945B - 油水冷却器及立式滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明油水冷却器及立式滑动轴承，包括冷却器壳体、冷却管组件、隔板、进水管以及出水管，冷却器壳体位于至少两列冷却管组件包裹设置于收容腔内；每块隔板间隔设置于相邻两列冷却管组件之间以分隔形成两条相通的冷却通道；进水管和出水管分别连通于每列冷却管组件的首尾两端；润滑油沿冷却器壳体径向经进油孔进入并逐列流经每相邻的两条冷却通道。本发明通过对油水冷却器进行封装，且对油水冷却器内形成依次连通的多条冷却通道，使得润滑油进入油水冷却器内只能形成唯一通道，且顺序地逐列流经每相邻两列冷却通道内的冷却管组件，提高了润滑油在冷却管外壁的油流速度，增大了冷却管的散热系统，提升冷却效率。

Description

油水冷却器及立式滑动轴承

技术领域

本发明涉及轴承冷却领域，特别涉及一种油水冷却器及立式滑动轴承。

背景技术

油水冷却器用于将润滑油的热量传递到水，由水将热量带走，降低油温。冷却管采用的型式主要有翅片式和绕簧式，冷却管的材质主要有紫铜、镍铂铜、钛。

其中，滑动轴承油水冷却器，主要应用于立式滑动轴承。它主要浸泡在润滑油内，轴承工作时产生热量，加热油温，热量传递到冷却管的外壁，再由冷却器内壁传递了水中。冷却水由进水室进入，流经冷却管，由出水室流出，将油传递来的热量带走。

传统的滑动轴承油水冷却器，直接浸泡在润滑油内，由于冷却器内部的敞开的，润滑油进入冷却器后，油流速度下降非常明显，降低了冷却管的散热系数，冷却器的散热效率低。

发明内容

基于此，有必要针对传统油水冷却器散热效率低的问题，提供一种散热效率高的油水冷却器和立式滑动轴承。

一种油水冷却器，包括中空环状结构冷却器壳体、至少两列冷却管组件、隔板、进水管以及出水管，所述冷却器壳体内形成有收容腔且沿径向的一侧开设有进油孔，所述冷却器壳体位于所述至少两列冷却管组件包裹设置于所述收容腔内；每块所述隔板间隔设置于相邻两列所述冷却管组件之间以分隔形成两条相通的冷却通道；所述进水管和出水管分别连通于每列所述冷却管组件的首尾两端，用于向所述冷却管组件内通入冷却水；润滑油沿所述冷却器壳体径向经所述进油孔进入并逐列流经每相邻的两条所述冷却通道。

在其中一个实施例中，所述至少两列冷却管组件沿所述冷却器壳体径向排列，每列所述冷却管组件包括多根冷却管，多根所述冷却管均为开口环形状，且沿所述冷却器壳体轴向通过固定箍上下层叠固定形成一列所述冷却管组件。

在其中一个实施例中，所述油水冷却器包括两列冷却管组件，每列所述冷却管组件包括五根上下层叠设置的环形冷却管，所述隔板沿所述冷却器壳体的轴向将两列所述冷却管组件分隔形成两条所述冷却通道。

在其中一个实施例中，每块所述隔板为开口环形，且每块所述隔板的横截面呈倒L型；每块所述隔板包括阻隔段及与所述阻隔段连接的安装段，所述阻隔段沿所述冷却器壳体的轴向竖直延伸，且分隔设置于相邻两列所述冷却管组件之间；所述安装段由所述阻隔段一端的边缘沿所述冷却器壳体的径向延伸且突伸于所述冷却管组件外。

在其中一个实施例中，所述油水冷却器还包括挡油底板及设置于所述挡油底板相同一侧的多块挡油侧板，所述进水管和所述出水管均设置于所述挡油底板上，多块所述挡油侧板首尾相接的设置于挡油底板的相同一侧，并与所述挡油底板共同围合形成包围于所述进水管和所述出水管四周的挡油腔。

在其中一个实施例中，所述冷却器壳体包括围设于所述至少两列冷却管组件外周的内筒及外筒，所述内筒与所述外筒共同围设形成将所述至少两列冷却管组件包络起来的所述收容腔，所述内筒沿径向的一侧开设有所述进油孔。

一种立式滑动轴承包括：

油箱，所述油箱呈中空环状结构且包括底座、壳体、挡油筒以及轴承盖；所述壳体和所述挡油筒沿径向间隔设置于所述底座的外侧与内侧，所述轴承盖盖设于所述壳体和所述挡油筒远离所述底座的一端；

套设于所述挡油筒外且自下而上依次设置于所述底座上的推力瓦和推力头，所述推力瓦和所述推力头的部分均收容于所述油箱内；

导轴承座，收容于所述油箱内且套设于所述推力头外；

径向瓦，设置于所述导轴承座与所述推力头之间；以及

油水冷却器；

其中，所述油水冷却器为上述所述的油水冷却器。

在其中一个实施例中，所述立式滑动轴承内形成有供所述油箱内润滑油依次经所述底座、所述推力瓦、所述推力头、所述径向瓦和所述导轴承座进入所述油水冷却器的第一冷却油路，所述润滑油经所述第一冷却油路沿所述立式滑动轴承径向进入所述油水冷却器内且顺序流经每相邻的两条所述冷却通道。

在其中一个实施例中，所述立式滑动轴承内形成有供所述油箱内润滑油依次流经所述底座、所述推力瓦和所述推力头并流向所述油水冷却器外周的第二冷却油路。

在其中一个实施例中，所述立式滑动轴承内形成有供所述油箱内润滑油依次流经所述底座、所述推力瓦和所述推力头进入所述油水冷却器的第三冷却油路。

本申请通过对油水冷却器进行封装，且对油水冷却器内规划形成依次连通的多条冷却通道，使得润滑油进入油水冷却器内只能形成唯一通道，且顺序地逐列流经每相邻两列冷却通道内的冷却管组件，提高了润滑油在冷却管外壁的油流速度，增大了冷却管的散热系统，提升冷却效率。

附图说明

图1为本发明一实施例中立式滑动轴承的结构示意图；

图2为图1所示立式滑动轴承在第一实施例中沿D-D方向的剖视图；

图3为图1所示立式滑动轴承中油水冷却器与导轴承座配合的结构示意图；

图4为图3所示立式滑动轴承中油水冷却器与导轴承座配合沿E-E方向的剖视图；

图5为图1所示立式滑动轴承中油水冷却器的部分立体结构图；

图6为图1所示立式滑动轴承中油水冷却器与导轴承座配合的立体剖视图；

图7为图1所示立式滑动轴承在第二实施例中沿D-D方向的剖视图；

图8为图1所示立式滑动轴承在第一实施例中沿D-D方向的剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，本发明一实施例中，立式滑动轴承100包括用于提供润滑油的油箱10、推力瓦40、推力头50、导轴承座60、径向瓦70以及油水冷却器80。

其中，油箱10大体呈中空环状结构且包括水平安装的底座11、壳体13、挡油筒15以及轴承盖17。底座11大体呈环形板状，其水平安装于立式滑动轴承100的底部，用于为整个立式滑动轴承100提供安装支撑基础。壳体13和挡油筒15均大体呈中空筒状结构，两者竖直设置于底座11上且沿径向间隔设置于底座11的外侧与内侧。轴承盖17水平盖设于壳体13和挡油筒15远离底座11的一端。其中，推力瓦40、推力头50的部分、导轴承座60、径向瓦70以及油水冷却器80均浸没于油箱31内的润滑油内，以使润滑油为各部件提供冷却与润滑。

推力瓦40和推力头50均套设于挡油筒15外并自下而上依次设置于底座11，且推力瓦40用于承载通过推力头50传递的推力载荷。推力头50周向可旋转地套设于挡油筒15的外周，从而为油箱31内润滑油提供循环动力。在本具体实施例中，推力瓦40为扇形推力瓦，从而有利于提高立式滑动轴承100的承载能力，使整个立式滑动轴承100的结构更紧凑，如此相同的工况下，立式滑动轴承100所产生功耗更小，更节能。

导轴承座60套设于推力头50外，径向瓦70设置于导轴承座60与推力头50之间，用于承载整个立式滑动轴承100的径向负荷力。其中，立式滑动轴承还包括密封件90，密封件90密封设置导轴承座60与推力头50之间的间隙，导轴承座60、推力头50以及密封件90共同围合形成用于收容径向瓦70的密封腔。

具体地，底座11包括底板110及设置于底板110上的承板112。导轴承座60支撑于底板110上且包围于承板112、推力瓦40、推力头50以及径向瓦70的外周，油水冷却器80环设于导轴承座60背向挡油筒15的外周。

在本具体实施例中，导轴承座60大体呈套设于挡油筒15并支撑于底板110上的帽状，且通过将导轴承座60支撑于底板110上，有利于加强导轴承座60自身承载力。可以理解地，在其它一些实施例中，导轴承座60的形状可以根据需要而定，例如直接套设于推力头50外而与底板110间隔设置亦可，在此不作限定。

请参看图3、图4以及图5，油水冷却器80呈环状结构，包括其内形成有收容腔810的冷却器壳体81、包裹设置于收容腔810内的至少两列冷却管组件82、间隔设置于相邻两列冷却管组件之间的隔板83、进水管84以及出水管85。

冷却器壳体81大体呈中空环状结构，中空的部分即为收容腔810，用于收容冷却管组件82。至少两列冷却管组件82沿冷却器壳体81径向排列(即至少两列冷却管组件82以挡油筒15为中心以半径逐渐增大的方式一层一层由里向外盘旋设置，也就是说每相邻两列冷却管组件82为半径不同的同心圆设置)。其中，每列冷却管组件82包括多根冷却管，多根冷却管均为开口环形状，且沿冷却器壳体81轴向通过固定箍820(如图5所示)上下层叠固定形成一列冷却管组件82。

具体地，冷却器壳体81包括围设于至少两列冷却管组件82外周的内筒812及外筒814，即内筒812与外筒814共同围设形成将至少两列冷却管组件82包络起来的收容腔，避免因油水冷却器80呈敞开状，使得润滑油无规则的进入油水冷却器80，而分散流动造成油流速度慢，降低了油水冷却器80的散热效率。

进一步地，内筒812沿径向的一侧开设有进油孔(图未示)，使得经过推力瓦40、推力头50以及径向瓦70加热的润滑油沿立式滑动轴承100的径向进入油水冷却器80。相较于传统的高位进高位出的设计所需要的泵入和泵出的动力较小，提高润滑油的流动性，提高散热效率。

在本具体实施例中，由于油水冷却器80安装于导轴承座70上，因此导轴承座70的外壁用作冷却器壳体81的内筒812，即最内圈的一列冷却管组件82箍设于导轴承座70的外周，此时导轴承座70的外壁(开口朝向冷却管组件82的L型)形成收容腔的内侧壁及部分底壁。外筒814大体呈开口朝向冷却管组件82的L型，且外筒814的一端安装于导轴承座70上并同时形成收容腔的另外一部分底壁(也就是说，用于包络冷却管组件82的收容腔的底壁由一部分导轴承座70的外壁和一部分外筒814对接形成)，另一端围设于最外圈一列冷却管组件82的外侧形成收容腔的外侧壁。

可以理解地，在其它一些实施例中，冷却器壳体81中外筒814和内筒812的形状可以根据需要而定，且内筒812及外筒814可根据需要包围于至少两列冷却管组件82径向两侧、或者径向两侧与底部(三周)、或者径向两侧、顶部和底部(四周)，在此不作限定。

请参看图6，每块隔板83分隔设置于相邻两列冷却管组件82之间，且每块隔板83与冷却器壳体81共同形成收容每列冷却管组件82的冷却通道，使得润滑油在进入油水冷却器80内只能沿对应的冷却通道由上至下或由下至上有规则流动。也就是说，润滑油在油水冷却器80内的流通路径具有唯一性且还可在相邻两条冷却通道之间逐列流动，而不会出现混乱及肆意流动。

具体地，每块隔板83为开口环形，且每块隔板83的横截面呈倒L型。每块隔板83包括阻隔段830及与阻隔段830连接的安装段832。阻隔段830沿挡油筒15的轴向竖直延伸，且分隔设置于相邻两列冷却管组件82之间。安装段832由阻隔段830远离底板110一端的边缘沿挡油筒15的径向向靠近导轴承座70的方向延伸形成，且突伸于冷却管组件82外。安装段832装配于导轴承座70上，以将整个油水冷却器80挂设于导轴承座70上，便于整个油水冷却器80的安装与拆卸。同时，安装段832亦可用于油水冷却器80其它接口的安装。

进水管84和出水管85分别连通于每列冷却管组件82的首尾两端，用于向冷却管组件82内通入冷却水，以与加热的润滑油进行热交换。

进一步地，油水冷却器80还包括挡油底板86及设置于挡油底板86相同一侧的多块挡油侧板87。进水管84和出水管85均设置于挡油底板86上，多块挡油侧板87首尾相接的设置于挡油底板86的相同一侧，并与挡油底板86共同围合形成开口背向底板110且包围于进水管84和出水管85四周的挡油腔，以将润滑油阻挡于挡油腔外，防止润滑油未经冷却管组件82的冷却而直接由进水管84和出水管85之间的空隙流出(由于进水管84和出水管85之间未设置冷却管组件82)，降低了冷却效率。

在本具体实施例中，油水冷却器80包括两列冷却管组件82，每列冷却管组件82包括五根上下层叠设置的环形冷却管，隔板83沿立式滑动轴承100的轴向将两列冷却管组件82分隔形成两条冷却通道。可以理解地，在其它一些实施例中，冷却管组件82的数量、形状以及分隔形成的冷却通道数量可以根据需要而定，在此不作限定。

请重新参看图2，在本发明第一实施例中，立式滑动轴承100内形成有供油箱31内润滑油依次经底座11、推力瓦40、推力头50、径向瓦70和导轴承座60进入油水冷却器80的第一冷却油路，润滑油经第一冷却油路沿立式滑动轴承100径向进入油水冷却器80内且逐列流经每相邻的两条冷却通道。

当外部动力件启动时，推力头50旋转，给油箱31内的润滑油提供循环动力。润滑油经第一冷却油路对推力瓦40和径向瓦70换热后沿立式滑动轴承100的径向进入油水冷却器80。而进入油水冷却器80的润滑油自上而下经过第一个冷却通道后进入第二个冷却通道，并自下而上经过第二个冷却通道后排出至油箱31内，进行下次的冷却循环。

请参看图7，在本发明第二实施例中，立式滑动轴承100在具有上述第一冷却油路的基础上，立式滑动轴承100内形成有供油箱31内润滑油依次流经底座11、推力瓦40和推力头50并流向油水冷却器80外周的第二冷却油路(如图7中左侧箭头所示)。

当外部动力件启动时，推力头50旋转，给油箱31内的润滑油提供循环动力。润滑油经第二冷却油路对推力瓦40换热后重新排出至油箱31内。进入油箱31内的润滑油流经油水冷却器80的外周后重新循环进入第二进油通道63，进行下次的冷却循环。

请参看图8，在本发明第三实施例中，立式滑动轴承100在具有上述第一冷却油路或者第一实施第一冷却油路和第二冷却油路的基础上，立式滑动轴承100内形成有供油箱31内润滑油依次流经底座11、推力瓦40和推力头50进入油水冷却器80的第三冷却油路(如图8中左侧箭头所示)。

当外部动力件启动时，推力头50旋转，给油箱31内的润滑油提供循环动力。润滑油经第三冷却油路对推力瓦40换热后沿立式滑动轴承100径向进入油水冷却器80内。而进入油水冷却器80的润滑油自上而下经过第一个冷却通道后进入第二个冷却通道，并自下而上经过第二个冷却通道后排出至油箱31内，进行下次的冷却循环。

在上述冷却过程中，当润滑油进入油水冷却器80并在油水冷却器80内流动时，由于每根冷却管与冷却通道的通道壁之间间隙较小，使得润滑油的大部分将被迫流经每根冷却管，以与冷却管进行换热。同时，润滑油从内侧的冷却通道逐列流向外侧冷却通道时，最外侧冷却通道内进水管84和出水管85被收容于挡油腔内，消除了进水管84和出水管85之间的空隙，防止润滑油未经冷却管组件82直接从进水管84和出水管85之间的空隙流出。

本发明中立式滑动轴承100相较于传统立式滑动轴承具有以下优点：

1、通过对油水冷却器80进行封装，且对油水冷却器80内规化形成依次连通的多条冷却通道，使得润滑油进入油水冷却器80内只能形成唯一通道，且顺序地逐列流经每相邻两列冷却通道内的冷却管组件82，提高了润滑油在冷却管外壁的油流速度，增大了冷却管的散热系数，提升冷却效率。

2、通过将油水冷却器80中进水管84和出水管85包围于挡油腔内，防止润滑油未经冷却管组件82直接从进水管84和出水管85之间的空隙流出，提高了油水冷却器80的冷却效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种油水冷却器，其特征在于，包括中空环状结构冷却器壳体、至少两列冷却管组件、隔板、进水管以及出水管，所述冷却器壳体内形成有收容腔且沿径向的一侧开设有进油孔，所述至少两列冷却管组件包裹设置于所述收容腔内；每块所述隔板间隔设置于相邻两列所述冷却管组件之间以分隔形成两条相通的冷却通道；所述进水管和所述出水管分别连通于每列所述冷却管组件的首尾两端，用于向所述冷却管组件内通入冷却水；润滑油沿所述冷却器壳体径向经所述进油孔进入并逐列流经每相邻的两条所述冷却通道。

2.根据权利要求1所述的油水冷却器，其特征在于，所述至少两列冷却管组件沿所述冷却器壳体径向排列，每列所述冷却管组件包括多根冷却管，多根所述冷却管均为开口环形状，且沿所述冷却器壳体轴向通过固定箍上下层叠固定形成一列所述冷却管组件。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的油水冷却器，其特征在于，所述油水冷却器包括两列冷却管组件，每列所述冷却管组件包括五根上下层叠设置的环形冷却管，所述隔板沿所述冷却器壳体的轴向将两列所述冷却管组件分隔形成两条所述冷却通道。

4.根据权利要求1所述的油水冷却器，其特征在于，每块所述隔板为开口环形，且每块所述隔板的横截面呈倒L型；每块所述隔板包括阻隔段及与所述阻隔段连接的安装段，所述阻隔段沿所述冷却器壳体的轴向竖直延伸，且分隔设置于相邻两列所述冷却管组件之间；所述安装段由所述阻隔段一端的边缘沿所述冷却器壳体的径向延伸且突伸于所述冷却管组件外。

5.根据权利要求1所述的油水冷却器，其特征在于，所述油水冷却器还包括挡油底板及设置于所述挡油底板相同一侧的多块挡油侧板，所述进水管和所述出水管均设置于所述挡油底板上，多块所述挡油侧板首尾相接的设置于挡油底板的相同一侧，并与所述挡油底板共同围合形成包围于所述进水管和所述出水管四周的挡油腔。

6.根据权利要求1所述的油水冷却器，其特征在于，所述冷却器壳体包括围设于所述至少两列冷却管组件外周的内筒及外筒，所述内筒与所述外筒共同围设形成将所述至少两列冷却管组件包络起来的所述收容腔，所述内筒沿径向的一侧开设有所述进油孔。

7.一种立式滑动轴承，其特征在于，包括：

油箱，所述油箱呈中空环状结构且包括底座、壳体、挡油筒以及轴承盖；所述壳体和所述挡油筒沿径向间隔设置于所述底座的外侧与内侧，所述轴承盖盖设于所述壳体和所述挡油筒远离所述底座的一端；

套设于所述挡油筒外且自下而上依次设置于所述底座上的推力瓦和推力头，所述推力瓦和所述推力头的部分均收容于所述油箱内；

导轴承座，收容于所述油箱内且套设于所述推力头外；

径向瓦，设置于所述导轴承座与所述推力头之间；以及

油水冷却器，安装于所述导轴承座上；

其中，所述油水冷却器为上述权利要求1-6任意一项所述的油水冷却器。

8.根据权利要求7所述的立式滑动轴承，其特征在于，所述立式滑动轴承内形成有供所述油箱内润滑油依次经所述底座、所述推力瓦、所述推力头、所述径向瓦和所述导轴承座进入所述油水冷却器的第一冷却油路，所述润滑油经所述第一冷却油路沿所述立式滑动轴承径向进入所述油水冷却器内且顺序流经每相邻的两条所述冷却通道。

9.根据权利要求7所述的立式滑动轴承，其特征在于，所述立式滑动轴承内形成有供所述油箱内润滑油依次流经所述底座、所述推力瓦和所述推力头并流向所述油水冷却器外周的第二冷却油路。

10.根据权利要求7所述的立式滑动轴承，其特征在于，所述立式滑动轴承内形成有供所述油箱内润滑油依次流经所述底座、所述推力瓦和所述推力头进入所述油水冷却器的第三冷却油路。