CN110375061A - 一种齿轮箱散热系统及具有其的齿轮箱 - Google Patents

一种齿轮箱散热系统及具有其的齿轮箱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种齿轮箱散热系统及具有其的齿轮箱,涉及齿轮箱散热技术领域。所述齿轮箱散热系统包括集热元件、导热系统和散热装置,集热元件设置在齿轮箱本体外部,用于收集齿轮箱本体内产生的热量;导热系统连接所述齿轮箱本体的温度较高的区域以及所述集热元件;散热装置对集热元件散热。本发明还提出一种齿轮箱,齿轮箱包括齿轮箱本体和所述齿轮箱散热系统,散热系统固定在齿轮箱本体上。本发明通过将齿轮箱产生的热量集中于集热元件上,然后通过散热装置对集热元件进行集中散热,从而使散热装置结构紧凑,占用空间小,散热效率高。

Description

一种齿轮箱散热系统及具有其的齿轮箱
技术领域
本发明涉及齿轮箱散热技术领域,尤其涉及一种齿轮箱散热系统及具有其的齿轮箱。
背景技术
齿轮箱是机械传动中广泛应用的重要部件。齿轮箱在运行过程中,齿轮不断旋转,在齿轮轴和轴承座之间容易产生较多热量;油池储存润滑油,润滑油循环后将齿轮上产生的热量带到油池,油池温度升高。为了保护齿轮箱长时间的正常运行,需要对齿轮箱持续降温,以保证各部件的正常使用,延长齿轮箱的使用寿命。
现有技术中,为了对齿轮箱散热降温,多采用增加齿轮箱壳体的表面积来散热,例如在壳体的表面上增设散热筋、散热片等结构。但是此种形式增加散热面积有限,散热效率提高不多,而且容易增加壳体的制作困难,增加齿轮箱的重量。现有技术中还会采用单独的散热装置对齿轮箱进行散热降温,但是散热装置结构复杂,还需要占用较大的空间,有的还需要油泵。
基于以上问题,亟需提出一种齿轮箱散热系统以及齿轮箱,以提高齿轮箱的散热效率,简化散热系统的结构,使得齿轮箱结构更紧凑。
发明内容
本发明的目的在于提出一种齿轮箱散热系统以及具有其的齿轮箱,以提高齿轮箱的散热效率,简化散热系统的结构,使得齿轮箱结构更紧凑。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种齿轮箱散热系统,包括:
集热元件,设置在所述齿轮箱本体外部,用于收集齿轮箱本体内产生的热量;
导热系统,其连接所述齿轮箱本体的温度较高的区域以及所述集热元件;
散热装置,所述散热装置与所述集热元件热连接,用于对所述集热元件散热。
通过导热组件收集齿轮箱本体的温度较高的区域产生的热量并将热量传导至集热元件;散热装置对集热元件散热;无需将散热装置对齿轮箱本体的所有产热部件进行散热,从而使散热装置结构紧凑,占用空间小,散热效率高。
作为上述齿轮箱散热系统的一种优选方案,所述导热系统包括:
第一导热组件,其一端连接齿轮箱本体的轴承,另一端连接所述集热元件;
第二导热组件,其一端连接齿轮箱本体的油池,另一端连接所述集热元件;
作为上述齿轮箱散热系统的一种优选方案,所述第一导热组件包括轴承集热部和轴承导热部,所述轴承集热部与所述轴承接触,所述轴承导热部一端连接所述轴承集热部,另一端连接所述集热元件。
作为上述齿轮箱散热系统的一种优选方案,所述轴承集热部包括轴承端盖和轴承集热块,所述轴承集热块固定在所述轴承端盖上,所述轴承导热部的一端与所述轴承集热块连接。
作为上述齿轮箱散热系统的一种优选方案,所述轴承集热块为紫铜块。紫铜块的导热性好,利于热量的传递,有利于提高集热速度,从而提高散热效率。
作为上述齿轮箱散热系统的一种优选方案,所述轴承导热部为紫铜传热管。导热性好
作为上述齿轮箱散热系统的一种优选方案,所述第二导热组件包括油池集热部和油池导热部,所述油池集热部与所述齿轮箱本体的油池中的润滑油接触,所述油池导热部一端连接所述油池集热部,另一端连接所述集热元件。
作为上述齿轮箱散热系统的一种优选方案,所述油池集热部为紫铜块。
作为上述齿轮箱散热系统的一种优选方案,所述油池导热部为紫铜传热管。
作为上述齿轮箱散热系统的一种优选方案,所述散热装置包括散热板和散热风扇,所述散热板设置在所述散热风扇的外围。
一种齿轮箱,包括齿轮箱本体,所述齿轮箱还包括上述的齿轮箱散热系统,所述散热系统固定在所述齿轮箱本体上。散热系统集成在齿轮箱本体上,能够减少占用空间,使用过程中无需单独装配安装散热系统,使用方便。
本发明的有益效果:
本发明提出的齿轮箱散热系统,通过第一导热组件和第二导热组件分别收集齿轮箱本体的轴承和油池产生的热量并将热量传导至集热元件;散热装置对集热元件散热;无需将散热装置对齿轮箱本体的所有产热部件进行散热,从而使散热装置结构紧凑,占用空间小,散热效率高。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的具有齿轮箱散热系统的齿轮箱的结构示意图;
图2是图1中A处的局部放大图;
图3是本发明具体实施方式提供的齿轮箱另一角度(未示出护罩)的结构示意图。
其中,1、集热元件;2、第一导热组件;3、第二导热组件;4、散热装置;5、外壳;6、热电转换板;7、监测装置;
21、轴承集热部;22、轴承导热部;
31、油池集热部;32、油池导热部;
41、散热板;42、散热风扇;43、固定板;44、护罩;
211、轴承端盖;212、轴承集热块。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施方式提出一种齿轮箱散热系统,如图1所示,该散热系统包括集热元件1、导热系统和散热装置4。由于齿轮箱在工作过程中产生热量的区域一般有齿轮轴和轴承相互接触的部分以及不同齿轮相互啮合部分,齿轮箱本体中齿轮的转动会带起油池中的润滑油,通过润滑油进行润滑和冷却齿轮,齿轮之间产生的热量通过润滑油传递到油池中,因此齿轮箱本体中温度较高的部分为轴承和油池,因此,导热系统包括第一导热组件2和第二导热组件3。第一导热组件2一端连接齿轮箱本体的轴承,另一端连接集热元件1;第二导热组件3一端连接齿轮箱本体的油池,另一端连接集热元件1;集热元件1设置在齿轮箱本体的外部,通过第一导热组件2和第二导热组件3分别收集齿轮箱本体的轴承和油池产生的热量;散热装置4与集热元件1热连接,用于对集热元件1散热。该散热系统是先将齿轮箱本体产生的热量集中于一个集热元件1上,然后通过散热装置4对集热元件1进行集中散热,无需将散热装置4对齿轮箱的所有产热部件进行散热,从而使散热装置4结构紧凑,占用空间小,散热效率高。
第一导热组件2用于收集轴承处产生的热量,具体包括轴承集热部21和轴承导热部22。轴承集热部21包括轴承端盖211和轴承集热块212,轴承端盖211与轴承直接接触,轴承集热块212为紫铜块,固定于轴承端盖211的外表面上,轴承与齿轮轴相对转动时产生的热量通过轴承端盖211集中到轴承集热块212上;轴承导热部22为紫铜传热管,一端连接轴承集热块212,另一端连接集热元件1,通过轴承导热部22将轴承产生的热量传递到集热元件1上。
其中,轴承导热部22靠近齿轮箱本体的外壁设置,能够缩小散热系统占用空间,散热系统的整体结构更加紧凑。另外,轴承集热块212和轴承导热部22还可以选用其他的导热性能好的材料。
第二导热组件3包括油池集热部31和油池导热部32,油池集热部31与齿轮箱的油池中的润滑油接触,油池集热部31为紫铜块,将油池通过润滑油带来的热量集中到油池集热部31上;油池导热部32为紫铜传热管,一端连接油池集热部31,另一端连接集热元件1,将油池中的热量传递到集热元件1上。同样的,油池导热部32靠近齿轮箱本体的外壁设置,以使散热系统紧凑。油池集热部31和油池导热部32也可以采用其他导热性能好的材料。
其中,集热元件1为板状的紫铜块,轴承导热部22和油池导热部32均连接在集热元件1上,将轴承和油池产生的热量集中到集热元件1上。
具体的,如图2-3所示,散热装置4包括散热板41、散热风扇42和固定板43,散热板41设置在散热风扇42的外围,散热风扇42和散热板41均固定在固定板43上;在散热板41和散热风扇42的外围设置有护罩44,起到对散热风扇42的保护作用。通过散热风扇42和散热板41直接对集热元件1进行散热,能够在集热元件1和轴承导热部22之间以及集热元件1与油池导热部32之间形成温度差,能够使得齿轮箱本体产生的热量不断传递到集热元件1,从而实现对齿轮箱本体的不断散热。
本发明还提出一种齿轮箱,该齿轮箱包括齿轮箱本体和上述的齿轮箱散热系统,齿轮箱本体包括外壳5,散热系统固定在齿轮箱的外壳5上。该散热系统集成到齿轮箱本体上,能够减少占用空间,使用过程中无需单独装配安装散热系统,使用方便。
如图1-图3所示,该散热系统中的集热元件1设置在外壳5的顶部,对应的散热装置4设置在集热元件1的上方,直接对集热元件1进行散热。
如图2所示,该齿轮箱本体上还设置有热电转换板6,该热电转换板6设置在集热元件1和散热装置4之间,具体的热电转换板6固定在集热元件1上,散热装置4通过固定板43固定在热电转换板6上。热电转换板6通过集热元件1一侧和散热装置4一侧的温度差将热能转换成电能。
散热装置4中的散热风扇42可以由热电转换板6转换而成的电能供电。具体的供电过程为:当齿轮箱不停运转时,热量由第一导热组件2和第二导热组件3传递到集热元件1,热电转换板6的上方通过散热板41散热,使得热电转换板6的上表面附近保持低温,从而在热电转换板6的上表面和下表面形成温差,热电转换板6在温差的作用下将热能转换成电能,当给散热风扇42供电后,散热风扇42加快热电转换板6上表面的散热,并扩大了热电转换板6的上表面和下表面的温差,从而实现热电转换板6连续不断的发电,也使齿轮箱本体产生的热量连续不断的传递到集热元件1。该结构既能实现对齿轮箱本体的散热,还能通过齿轮箱本体产生的热量转换为电能,实现为散热风扇42的供电,节约能源。
如图3所示,齿轮箱本体上还设置有对齿轮箱参数进行监测的监测装置7,监测装置7可以为传感器,可以监测齿轮箱的温度、环境温度、振动信号等。监测装置7可以通过热电转换板6为其供电,还可以通过自身带有的蓄电池供电。当监测装置7包括蓄电池时,热电转换板6可以为蓄电池充电,有效实现对收集的热量的充分利用。
本实施方式中的齿轮箱,通过热电转换板6形成的电能为散热风扇42、监测装置7或蓄电池供电,能够避免使用外接电源,无需时常维护,也不用更换蓄电池,减少了工作人员的工作量,同时实现了热量的重复利用,达到了节能减排的目的。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种齿轮箱散热系统,其特征在于,包括:
集热元件(1),设置在齿轮箱本体外部,用于收集齿轮箱本体内产生的热量;
导热系统,其连接所述齿轮箱本体的温度较高的区域以及所述集热元件(1);
散热装置(4),所述散热装置(4)与所述集热元件(1)热连接,用于对所述集热元件(1)散热。
2.根据权利要求1所述的齿轮箱散热系统,其特征在于,所述导热系统包括:
第一导热组件(2),其一端连接齿轮箱本体的轴承,另一端连接所述集热元件(1);
第二导热组件(3),其一端连接齿轮箱本体的油池,另一端连接所述集热元件(1)。
3.根据权利要求2所述的齿轮箱散热系统,其特征在于,所述第一导热组件(2)包括轴承集热部(21)和轴承导热部(22),所述轴承集热部(21)与所述轴承接触,所述轴承导热部(22)一端连接所述轴承集热部(21),另一端连接所述集热元件(1)。
4.根据权利要求3所述的齿轮箱散热系统,其特征在于,所述轴承集热部(21)包括轴承端盖(211)和轴承集热块(212),所述轴承集热块(212)固定在所述轴承端盖(211)上,所述轴承导热部(22)的一端与所述轴承集热块(212)连接。
5.根据权利要求4所述的齿轮箱散热系统,其特征在于,所述轴承集热块(212)为紫铜块,所述轴承导热部(22)为紫铜传热管。
6.根据权利要求2所述的齿轮箱散热系统,其特征在于,所述第二导热组件(3)包括油池集热部(31)和油池导热部(32),所述油池集热部(31)与所述齿轮箱本体的油池中的润滑油接触,所述油池导热部(32)一端连接所述油池集热部(31),另一端连接所述集热元件(1)。
7.根据权利要求6所述的齿轮箱散热系统,其特征在于,所述油池集热部(31)为紫铜块。
8.根据权利要求6所述的齿轮箱散热系统,其特征在于,所述油池导热部(32)为紫铜传热管。
9.根据权利要求1所述的齿轮箱散热系统,其特征在于,所述散热装置(4)包括散热板(41)和散热风扇(42),所述散热板(41)设置在所述散热风扇(42)的外围。
10.一种齿轮箱,包括齿轮箱本体,其特征在于,所述齿轮箱还包括权利要求1-9任意一项所述的齿轮箱散热系统,所述散热系统固定在所述齿轮箱本体上。
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