CN218468200U - 空气冷却组件 - Google Patents

Abstract

本文涉及一种空气冷却组件，其包括变速器组件(2)、安装在变速器组件(2)上的联接壳体(4)、至少部分地设置在联接壳体(4)内并且限定轴向方向(12)的变速器输入轴(5)、安装在变速器输入轴(5)上的风扇(3)，以及至少部分地封围联接壳体(4)并且在轴向方向(12)上至少部分地延伸在变速器组件(2)上的风扇罩(10)。风扇罩(10)构造成引导由风扇(3)产生的气流以冷却变速器组件(2)。

Description

空气冷却组件

技术领域

本文涉及一种空气冷却组件，特别是涉及一种用于冷却变速器或者变速箱的组件。当前提出类型的组件适用于但不限于工业应用，诸如起重机、输送机、混合器、搅拌器、挤压机等。

背景技术

随着机械变速器或者变速箱的尺寸和复杂性的增加，其散热能力在许多应用中成为限制因素。由于这个原因，许多变速器需要额外的冷却系统，包括例如集油部、水冷式热交换器、用于表面冷却的电动冷却风扇，或者安装在变速器轴上的风扇。

例如，EP1961993B1公开了一种锥齿轮机构，特别是具有一个或多个齿轮机构级的锥正齿轮机构，其包括齿轮机构壳体以及马达笼，齿轮机构壳体环绕齿轮机构级，马达笼经由间隔件凸缘连接到齿轮机构壳体，并且连接到电动马达。锥齿轮机构级的驱动侧轴支承在凸缘衬套中。间隔件凸缘和齿轮机构壳体的驱动侧端壁具有共同的孔。共同的孔围绕驱动侧轴的凸缘衬套延伸。凸缘衬套具有圆筒形外表面，其将齿轮机构壳体、间隔件凸缘和凸缘衬套居中。此外，凸缘衬套、间隔件凸缘和驱动侧端壁通过螺钉相互连接。风扇设置在马达笼的内部中并且在锥齿轮轴上。圆筒形的空气引导罩环绕风扇。罩经由包括螺纹杆的连接安装在间隔件凸缘上。马达笼的外壁中的开口用于供应空气，并且可用于维护工作。

实用新型内容

然而，仍然需要一种提供高效冷却并且以较低的成本生产和维护的冷却组件。

当前提出的空气冷却组件包括变速器组件、安装在变速器组件上的联接壳体、至少部分地设置在联接壳体内并且限定轴向方向的变速器输入轴、安装在变速器输入轴上并且通常设置在联接壳体内的风扇，以及构造成引导由风扇产生的气流以冷却变速器组件的风扇罩。风扇罩至少部分地封围联接壳体，并且沿轴向方向至少部分地延伸在变速器组件上方。以这种方式，可便于风扇罩在联接壳体上的安装，并且组件的冷却效率可得到提高。

变速器组件可以包括变速器壳体。随后，联接壳体可以例如经由连接构件而安装在或者连接到或者附接到变速器壳体，连接构件诸如螺钉、螺栓、夹持件、紧固件、螺纹连接等。在一些实施例中，连接到变速器壳体和联接壳体的适配器板可以设置在变速器壳体与联接壳体之间。通常，变速器组件进一步包括在变速器的输入部和输出部之间提供多个不同的齿轮比的多个轴和齿轮，以及可能的多个离合器装置。

风扇罩可以形成轴向延伸的空气管道。由风扇罩形成的空气管道可以至少部分或者完全地周向地封围联接壳体的轴向延伸部分。附加地或者替代地，由风扇罩形成的空气管道可以至少部分或者完全地周向地封围变速器组件轴向延伸部分。变速器壳体可以界定由风扇罩形成的空气管道。或者换句话说，空气管道可以形成在风扇罩与变速器壳体之间，或者可以由风扇罩和变速器壳体封围。

变速器输入轴可以进一步限定垂直于轴向方向的一个或多个横向方向。轴向延伸的空气间隙或者横向延伸的空气管道可以形成在风扇罩与变速器组件或者变速器壳体的横向延伸部分之间。轴向延伸的空气间隙或者横向延伸的空气管道可以构造成沿着变速器组件或者变速器壳体的横向延伸部分来引导由风扇产生的气流。

风扇罩的轴向延伸部分可以搁置在变速器组件或者变速器壳体上和/或可以连接到变速器组件或者变速器壳体，例如，风扇罩的轴向延伸部分可以经由诸如螺钉、螺栓、夹持件、紧固件等的连接构件连接到变速器组件或者变速器壳体。在一些实施例中，橡胶套可以设置在风扇罩搁置于变速器壳体上的部分与变速器壳体之间。

联接壳体的轴向延伸部分可以包括一个或多个出口开口，这些出口开口在风扇与由风扇罩形成的空气管道之间提供流体联通。例如，一个或多个出口开口可以形成在联接壳体的轴向延伸壁部分中。在轴向方向上或者沿轴向方向，一个或多个出口开口可以至少部分地设置在或者可以至少部分地延伸在风扇与变速器组件之间。风扇可以构造成例如轴向风扇或者径向风扇。

联接壳体可包括一个或多个进口开口。例如，一个或多个进口开口可以形成在联接壳体的轴向延伸壁部分中。一个或多个进口开口可以与由风扇罩形成的空气管道轴向地间隔开。附加地或替代地，一个或多个进口开口可以与出口开口轴向地间隔开。风扇可以轴向地设置在一个或多个进口开口的至少一个部段或者一部分与一个或多个出口开口的至少一个部段或者一部分之间。例如，风扇罩可以构造成或者形成为使得在联接壳体背离变速器输入轴之旋转轴线的横向外表面上，风扇罩将进口开口与出口开口分离或者流体隔离，由此有利于在进口开口和出口开口之间建立压力梯度。

风扇罩可以安装在或者支承在联接壳体上。特别地，风扇罩可以安装在或者支承在联接壳体背离由变速器输入轴限定的旋转轴线的横向外表面上。例如，风扇罩可以经由一个或多个连接构件，诸如螺钉、螺栓、夹持件、紧固件等，连接到联接壳体。附加地或者替代地，风扇罩可以经由卡配、弹簧锁或者闩锁连接到联接壳体。风扇罩可以制成一件式的，或者风扇罩可以具有模块化设计并且可以包括独立的零件。在风扇罩包括独立的零件的情况下，风扇罩的部分或者全部的独立零件可以连接到联接壳体。附加地或者替代地，风扇罩的一些或者全部的独立零件可以彼此连接。

提出的冷却组件可进一步包括马达组件。马达组件可以包括电动马达，其包括转子和定子。然而，可以理解的是，在一些实施例中，马达组件可以包括另一种类型的马达，诸如液压马达或者内燃发动机。马达组件可以例如经由一个或多个连接构件而安装在联接壳体上，连接构件诸如螺钉、螺栓、夹持件、紧固件等。在一些实施例中，联接壳体和马达组件可以构造成使得马达组件仅由联接壳体支承并且与之连接，即，例如不需要将马达组件进一步支承在地面上。这种布置使提出的组件特别灵活。

马达组件可以进一步包括马达壳体。在这种情况下，马达组件可以例如经由马达壳体而安装在或者连接或者附接到联接壳体。马达组件通常包括马达输出轴。马达输出轴和变速器输入轴可以同轴地对齐。马达输出轴可以经由联接装置连接到变速器输入轴。联接装置可以包括但不限于套筒或者衬套，或者可能是接头，诸如万向轴、恒速接头等。

附图说明

在下文的详细描述中，将结合附图解释当前提出的空气冷却组件的实施例，在附图中

图1示意性地示出了根据第一实施例的当前提出类型的空气冷却组件的轴向截面，

图2示意性地示出了图1的空气冷却组件的立体图，以及

图3示意性地示出了根据第二实施例的当前提出类型的空气冷却组件的立体图。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据第一实施例的当前提出类型的空气冷却组件 100的轴向截面。图2示意性地描绘了图1的空气冷却组件100的立体图。在此以及在下文的所有内容中，不同附图中出现的相同特征用相同或类似的附图标记表示。该组件100包括变速器组件2，其包括框架或壳体2a、联接壳体4、变速器输入轴5、安装在变速器输入轴5上的风扇3，以及风扇罩10，其用于将由风扇3产生的气流引导朝向变速器组件2以冷却变速器组件2。变速器轴5由一组轴承2d旋转地支承，这些轴承安装在变速器壳体2a上。变速器输入轴5部分地设置在变速器壳体2a中或者部分地被其封围，并且变速器输入轴5部分地设置联接壳体4中或者部分地被其封围。风扇3也设置在联接壳体4内。

在此描绘的实施例中，该组件100进一步包括马达组件1。马达组件1 包括或者构造为电动马达。可以理解的是，在替代实施例中，该马达组件可以包括或可以构造为内燃发动机、液压马达、涡轮机等。马达组件1进一步包括马达壳体1a和马达输出轴1b。马达输出轴1b和变速器输入轴5 相对于共同的旋转轴线同轴地对齐，该旋转轴线限定轴向方向12和垂直于轴向方向12的横向方向13。可以理解的是，在其他实施例中，轴1b和5 可能不是同轴对齐的。图1的投影平面包括旋转轴线。马达组件1经由马达输出轴1b和联接装置6联接到变速器输入轴5。在此描绘的实施例中，联接装置6包括一个或多个套筒状构件，它们将马达输出轴1b和变速器输入轴5彼此旋转地锁定。可以理解的是，在替代实施例中，联接装置6可以包括接头，诸如万向接头、恒速接头等。

联接壳体4或者其一部分可具有多面体或者圆筒形状，包括一个或多个轴向延伸的壁部分4a。在此，壁部分4a平行或者至少部分平行于轴向方向12延伸。可以理解的是，在替代实施例中，联接壳体4可以具有其他形状。例如，壁部分4a可以是阶梯状的或者可以相对于轴向方向12倾斜或者至少部分倾斜。联接壳体4例如经由连接构件而连接或者附接到变速器壳体2a，连接构件诸如螺钉、螺栓、紧固件、夹持件等。在一些实施例中，联接壳体4可以经由设置在联接壳体4与变速器组件2之间，例如在联接壳体4与变速器壳体2a之间，的适配器板而连接或者附接到变速器组件2。

在图中描绘的实施例中，联接壳体4包括面向变速器组件2并且横向延伸的第一轴向端部分4b，而变速器壳体2a包括面向联接壳体4并且横向延伸的轴向端部分2c。在此，联接壳体4的横向延伸的第一轴向端部分4b 连接或者附接到变速器壳体2a的横向延伸的轴向端部2c。变速器壳体2a 和联接壳体4可以相对于限定轴向方向12的旋转轴线对齐或者基本对齐。此外，联接壳体4的最大横向延伸可以小于变速器壳体2a的最大横向延伸。然而，可以理解的是，在其他实施例中，变速器壳体2a和联接壳体4可以以不同的方式布置，并且可以有其他空间延伸。

马达组件1，或者更具体地说，马达壳体1a例如经由连接构件安装在联接壳体4上或者与之相连，连接构件诸如螺钉、螺栓、紧固件、夹持件等。在图中描绘的实施例中，联接壳体4包括面向马达组件1并且横向延伸的第二轴向端部分4c，而马达壳体1a包括面向联接壳体4并且横向延伸的轴向端部分1c。马达壳体1a的横向延伸的轴向端部分1c连接或者附接到联接壳体4的横向延伸的第二轴向端部分4c。例如，联接壳体4、马达组件1和联接壳体4与马达组件1之间的连接可以构造成使得马达组件1 是或者可以完全地安装在联接壳体4上或者与之连接，使得马达组件1诸如在地上不需要被附加的支承结构支承或者搁置在附加的支承结构上。这使得该组件100特别灵活。

风扇3借助于风扇毂7安装在变速器输入轴5上。在图中描绘的实施例中，风扇3是或者包括轴向风扇，构造成在轴向方向12上或者沿轴向方向12产生主要气流。然而，可以理解的是，在替代实施例中，风扇可以是或者可以包括径向风扇，构造成在垂直于轴向方向12的横向方向13上产生主要气流。

联接壳体4包括多个进口开口8和多个出口开口9。更具体地，进口开口8和出口开口9形成于联接壳体4的轴向延伸的壁部4a中。进口开口8 与出口开口9轴向地间隔开。风扇3沿着轴向方向12设置在进口开口8的至少一个部段或者一部分与出口开口9的至少一个部段或者一部分之间。或者换句话说，进口开口8或者进口开口8的至少一部分轴向地设置在风扇3与马达组件1之间，而出口开口9或者出口开口9的至少一部分轴向地设置风扇3与变速器组件2或者变速器壳体2a之间。以这种方式，风扇 3可以经由进口开口8将空气吸入或者吸进联接壳体4中。由于联接壳体4 由变速器组件2或者变速器壳体2a和/或联接壳体4的横向延伸的第一轴向端部分4b封闭或者基本封闭，由风扇3在联接壳体4内和在风扇3与变速器组件2之间产生的增加的空气压力在横向方向13上并且远离限定轴向方向12的旋转轴线地产生第二气流。以这种方式，风扇3经由出口开口9 将空气从联接壳体4推出，用于冷却变速器组件2和/或变速器壳体2a。

风扇罩10引导由风扇3产生的并且经由出口开口9朝向变速器组件2 离开联接壳体4以用于冷却变速器组件2的气流。风扇罩10安装或者支承在联接壳体4上。更具体地，风扇罩10安装在联接壳体4的轴向延伸部分 4a的横向外侧上。例如，风扇罩10可以通经由连接构件，诸如螺钉、螺栓、夹持件、紧固件等，连接到联接壳体4或者联接壳体4的轴向延伸部分4a 的横向外侧。附加地或者替代地，风扇罩10可以经由卡配、弹簧锁或者闭锁连接到联接壳体4或者联接壳体4的轴向延伸部分4a的横向外侧。风扇罩10可以制成单件，或者可以包括独立的零件。

在图1和图2中描述绘的组件100中，风扇罩10完全周向地封围联接壳体4的轴向延伸部分和变速器组件2的轴向延伸部分。更具体地，风扇罩10形成周向和轴向延伸的空气管道11。空气管道11形成在风扇罩10 与联接壳体4的横向外侧之间，以及在风扇罩10与变速器壳体2a之间。风扇3经由联接壳体4的出口开口9而由风扇罩10形成的空气管道11流体联通。以这种方式，空气管道11引导由风扇3产生的气流沿着变速器壳体2a的外表面流动，由此经由变速器壳体2a增强由变速器组件产生的热量的发散。

风扇罩10包括轴向延伸部分10a和横向延伸部分10b。例如，部分10a 可以搁置在变速器壳体2a上和/或可以连接到变速器壳体2a。风扇罩10的横向延伸部分10b周向地封围联接壳体4的轴向延伸壁部分4a的横向外侧。风扇罩10的横向延伸部分10b轴向地设置在联接壳体4的进口开口8与出口开口9之间。或者换句话说，进口开口8与空气管道11轴向地间隔开。在一些实施例中，诸如密封环的密封构件可以设置在风扇罩10的横向延伸部分10b与联接壳体4的横向外侧之间，以便将由风扇罩10形成的空气管道11密封。替代地，风扇罩10的横向延伸部分10b可以焊接或者钎焊到联接壳体4或者联接壳体4的轴向延伸壁部分4a。以这种方式，风扇罩10 可以将进口开口8与联接壳体4横向外侧的出口开口9密封，并且有利于在进口开口8与出口开口9之间建立压力梯度。这可以从图2的立体图中清楚地看到，其中只有进口开口8或者若干进口开口8中的一些是可见的，而出口开口9则被风扇罩10封围并隐藏起来，无法看到。以这种方式，风扇罩10的设计有利于或者增强用于冷却传动装置2的高密度气流的产生。可以理解的是，在替代实施例中，风扇罩10的形状可以设计成，例如当联接壳体4和/或变速器组件2搁置在支承结构上或者地上时，仅部分地周向地封围联接壳体4和/或变速器组件2。

图3示意性地示出了根据第二实施例的当前提出类型的空气冷却组件 200的立体图。为了简洁起见，下文中只详细描述图3的冷却组件200与图 1和图2的冷却组件100之间的区别。图3的冷却组件200的没有明确提到和描述的那些特征可以以与图1和2的冷却组件100相同的方式实现。

与图1和图2的空气冷却组件100类似，图3的空气冷却组件200包括变速器组件2，其包括变速器壳体2a、安装在变速器组件2上或者与之相连的联接壳体4、至少部分地设置在联接壳体4内并且限定轴向方向12 的变速器输入轴、安装在变速器输入轴上的风扇，以及风扇罩10。在图3 中，变速器输入轴和风扇被风扇罩10隐藏起来。风扇罩10封围联接壳体的轴向延伸部分，并且风扇罩10的轴向延伸部分10a沿着轴向方向12延伸在变速器组件2上方。组件200进一步包括马达组件1，其包括连接到联接壳体4的马达壳体1a。同样，马达组件1可包括电动马达、内燃发动机、液压马达、涡轮机等。在图3中，通过联接壳体4的轴向延伸的壁部4a中的多个进口开口8之一，可以部分地看到将变速器输入轴旋转地锁定到马达输出轴的联接装置6。

在图3的组件200中，风扇罩10的轴向延伸部分10a搁置在变速器壳体2a的轴向延伸部分上并且例如经由连接构件与之连接，连接构件诸如螺钉、螺栓、夹持件、紧固件等。在此，风扇罩10的部分10a连接到变速器壳体2a的顶面。风扇罩10可以包括轴向延伸在变速器壳体2a的底面上方并且连接到变速器壳体2a的底面的另外的部分。

图3的组件200与图1和图2的组件100不同在于，在图3的组件200 中，风扇罩10的另一个轴向延伸部分10c没有一直延伸到面对风扇和马达组件1的变速器壳体2a的横向延伸轴向端部分2c。在图3中描绘的实施例中，部分10c相对于连接到变速器壳体2a之顶面的部分10a垂直或者基本垂直布置。此外，轴向延伸部分10c相对于变速器壳体2a的横向延伸轴向端部2c垂直或者基本垂直布置。轴向延伸的空气间隙14形成在风扇罩10 的轴向延伸部分10c与变速器壳体2a的横向延伸的轴向端部2c之间。在图3所示的实施例中，变速器组件2或者变速器壳体2a轴向封闭了由风扇罩10形成的空气管道。因此，由风扇产生的气流可以在垂直于轴向方向12 的横向方向13上穿过空气间隙14。通过空气间隙14离开风扇罩10的气流沿着变速器壳体2a的横向延伸的轴向端部2c或者在其上方流动或者流过，由此增强经由变速器壳体2a的部分2c从变速器组件2的热量发散。

Claims (17)

1.一种空气冷却组件(100；200)，其特征在于，所述空气冷却组件包括：

变速器组件(2)，

联接壳体(4)，所述联接壳体(4)安装在变速器组件(2)上，

变速器输入轴(5)，所述变速器输入轴(5)至少部分地设置在所述联接壳体(4)内并且限定轴向方向(12)，

风扇(3)，所述风扇(3)安装在所述变速器输入轴(5)上，以及

风扇罩(10)，所述风扇罩(10)至少部分地封围所述联接壳体(4)并且沿轴向方向至少部分地延伸在所述变速器组件(2)上方，所述风扇罩(10)构造成引导由所述风扇(3)产生的气流以冷却变速器组件(2)。

2.根据权利要求1所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，所述风扇罩(10)形成轴向延伸的空气管道(11)，所述空气管道(11)周向地封围或者至少部分地周向地封围所述联接壳体(4)的轴向延伸部分。

3.根据权利要求2所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，由所述风扇罩(10)形成的轴向延伸的空气管道(11)周向地封围或者至少部分地周向地封围所述变速器组件(2)的轴向延伸部分。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的空气冷却组件(200)，其特征在于，所述变速器输入轴(5)进一步限定垂直于所述轴向方向(12)的横向方向(13)，其中，轴向延伸的空气间隙(14)或者横向延伸的空气管道形成在所述风扇罩(10)与所述变速器组件(2)的横向延伸部分(2c)之间，轴向延伸的所述空气间隙(14)或者横向延伸的所述空气管道构造成沿着变速器组件(2)的横向延伸部分(2c)引导由所述风扇(3)产生的气流。

5.根据权利要求1所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，所述风扇罩(10)的轴向延伸部分(10a)搁置在所述变速器组件(2)上和/或与之连接。

6.根据权利要求2所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，所述联接壳体(4)的轴向延伸部分(4a)包括一个或多个出口开口(9)，所述出口开口(9)在所述风扇(3)与由所述风扇罩(10)形成的空气管道(11)之间提供流体联通。

7.根据权利要求6所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，一个或多个所述出口开口(9)沿所述轴向方向(12)至少部分地设置在或者至少部分地延伸在所述风扇(3)与所述变速器组件(2)之间。

8.根据权利要求6所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，联接壳体(4)包括一个或多个进口开口(8)。

9.根据权利要求8所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，一个或多个所述进口开口(8)与由所述风扇罩(10)形成的空气管道(11)轴向地间隔开。

10.根据权利要求8所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，一个或多个所述进口开口(8)与所述出口开口(9)轴向地间隔开。

11.根据权利要求8所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，风扇(3)轴向地设置在一个或多个所述进口开口(8)的至少一个部段与一个或多个所述出口开口(9)的至少一个部段之间。

12.根据权利要求1所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，所述风扇罩(10)安装在或者支承在所述联接壳体(4)上。

13.根据权利要求12所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，所述变速器输入轴(5)进一步限定垂直于所述轴向方向(12)的横向方向(13)，其中，所述风扇罩(10)安装在或者支承在所述联接壳体(4)的横向外表面上。

14.根据权利要求2所述的空气冷却组件(100；200)，其特征在于，所述变速器组件(2)包括变速器壳体(2a)，其中所述联接壳体(4)安装在所述变速器壳体(2a)上。

15.根据权利要求14所述的空气冷却组件，其特征在于，由所述风扇罩(10)形成的空气管道(11)被所述变速器壳体(2a)所限定。

16.根据权利要求1所述的空气冷却组件，其特征在于，还包括安装在所述联接壳体(4)上的马达组件(1)。

17.根据权利要求16所述的空气冷却组件，其特征在于，所述马达组件包括马达输出轴(1b)，所述马达输出轴(1b)经由联接装置(6)连接到所述变速器输入轴(5)。

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