專利名稱：圓柱齒輪傳動裝置，尤其是錐形圓柱齒輪傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有權利要求1前序部分特征的圓柱齒輪傳動裝置，尤其是錐形圓柱齒輪傳動裝置。
背景技術：
帶有錐形齒輪級的傳動裝置是一種通常已知的結構設計，以便除了能夠改變轉速和轉矩這些重要的力學量之外，此外還能改變輸入軸和輸出軸之間的空間位置。通常情況下，輸入軸和輸出軸的軸之間錯位90°布置。特別經濟的是，錐形齒輪組應用在大多數多級傳動裝置的第一級。尤其是對于傳送帶的驅動而言，錐形圓柱齒輪傳動裝置可以實現驅動裝置和傳送帶的平行定位。
采用最小的零件數量就可以制造包含許多結構尺寸的通用傳動裝置結構系列。零件能夠在技術上被布置到最優的工作點中。由于不同方案中單個零件的可重復利用率高，這種設計構思因而還尤其有經濟上的好處。
對于許多按照標準構件(模塊構件)原理的可比較的傳動裝置系列來說，存在包含圓柱齒輪傳動裝置以及錐形圓柱齒輪傳動裝置的方案。對于所有可以想到的安裝位置和不同結構形式的輸入軸和輸出軸來說這種傳動裝置都是可用的。特征在于，不管是圓柱齒輪傳動裝置還是錐形圓柱齒輪傳動裝置都使用盡可能不改變的基殼。另外也可以獲得可供選用的其它附加組件，例如止回器以及制動裝置等。
從現有的方案出發可以得出適合于特殊行業難點的產品方案，它吸收了現有的通用結構系列的優點并且同時滿足行業一般方案的分類。對于傳送帶傳動裝置而言，主要使用二級以及三級錐形圓柱齒輪傳動裝置。對于三級錐形圓柱齒輪傳動裝置來說，在一個特殊方案中設置一個通過安裝散熱片而增大的傳動裝置殼體表面。
這種通用標準構件傳動裝置設計構思的缺點在于，在行業特殊的用途中也采用普通的同類件。這里特別需要指出的是傳動裝置的殼體。除了機械負荷外，熱極限功率就是傳送帶傳動裝置的決定性設計準則。因為通常在露天采礦或者類似的用于運送散裝貨物的情況下沒有冷卻水可供使用，并且由于種種原因使用其它的冷卻或者潤滑裝置，例如油-空氣冷卻器，都是不可能的，因此傳動過程中產生的所有熱量都必須通過對流傳入空氣中。此外，所涉及的使用現場的具有較多灰塵沉積的環境條件使得持續的熱量散失變得困難，這是因為沉積在傳動裝置殼體的灰塵層起隔離作用。已知的與此有關聯的錐形圓柱齒輪傳動裝置具有一個通過散熱片增大的殼體表面以及一個設置在輸入軸上的軸流式風扇葉輪。
發明內容
本發明的目的在于，這樣改變用作傳送帶傳動裝置的同類錐形圓柱齒輪傳動裝置，使得在取得殼體結構優化的情況下持續地提高通過對流被導出的熱量。
在一種同類的圓柱齒輪傳動裝置中，根據本發明上述目的通過權利要求1中特征部分的特征來達到。本發明的優選構造是從屬權利要求的內容。
本發明以及本發明所帶來的優點在下面借助于兩個在附圖中示出的實施例進行詳細闡述。其中圖1按照本發明的錐形圓柱齒輪傳動裝置的一個實施例的側視2圖1中的錐形圓柱齒輪傳動裝置在輸入軸一側的空間視3一典型傳送帶傳動裝置的結構的側視圖以及按照本發明的另一實施例的局部縱向剖視圖。
具體實施例方式
在圖1中示出了一種構成為錐形圓柱齒輪傳動裝置1的圓柱齒輪傳動裝置。錐形圓柱齒輪傳動裝置1具有一殼體上部2和一殼體下部3，它們是對稱結構并且能夠在相同的模具中鑄造。在圖中所示的實施例中，傳動裝置的支承是通過將輸出軸4連接在一在圖中未示出的裝置上來實現的，此裝置優選是一用來輸送散裝貨物的傳送帶。輸出軸4設計為實心軸，并且通過這里未示出的一個法蘭接合器與所述裝置的作功機械相連接。或者，在使用一個空心軸時，傳動裝置也可以構成為插裝式。輸入功率從一未在圖中示出的驅動電機出發經過一輸入軸5到達傳動裝置中。
輸入軸5是傳動裝置的錐形齒輪級的一部分。由于機械負荷在第一傳動級內較小，所以生產費用相對昂貴的錐齒輪嚙合安裝在輸入側。輸入軸5從傳動裝置殼體的端面伸出，并且支承在一個與傳動裝置殼體相連接的殼體頸部6上。在軸的輸入端方向上，在殼體頸部6上有一個在下面要詳細描述的用來連接電機連接件的隔片法蘭7。在一垂直平面內，在殼體頸部6的上下兩側固定加強筋8，其設置有鉸點9用來連接一鉸接的扭矩支承。
在一水平接縫10的兩側，在殼體上部2和殼體下部3上設有環繞的殼體凸緣11，12。殼體凸緣11，12構成了法蘭狀的凸起，其用于安裝將殼體上部2和殼體下部3相互擰緊的殼體螺栓13。
在殼體上部2和殼體下部3的側面16，17上有用于安裝傳動級的軸和輸出軸的轂部。所述轂部與殼體凸緣11，12一樣從側面16，17中伸出，并且為傳動級之間的其它殼體螺栓提供必需的結構空間。轂部被一個閉合的殼體蓋14封閉，而輸出軸4的轂部被一個敞開的殼體蓋15覆蓋。
為了能夠安裝中間傳動級的加長軸，封閉式的殼體蓋14也可以用敞開的殼體蓋來代替。這樣就可以在上面連接可能的附加機組，例如輔助驅動裝置、止回器或者轉速監視器。
在殼體上部2和殼體下部3的側面16，17上設置有散熱片18，19，其在傳動裝置殼體的整個長度上互相平行延伸。散熱片18，19加大了殼體表面，改善了從傳動裝置到環境的傳熱。
在與接縫10對置的側面，殼體上部2通過底面20封閉，而殼體下部3通過底面21封閉。在底面20和21上設有底座22，它在生產過程用作校準面，在運輸和裝配時用作殼體底座。對于采用底座的傳動裝置來說，在這個位置有一個地腳螺栓安裝點。
由圖2中的錐形圓柱齒輪傳動裝置1的空間示意圖能夠清楚看出按照本發明的改進的氣流導向。
隔片法蘭7的底部設有側向開口23以及中間開口24，它們在傳動裝置的縱向水平中心面兩側穿過隔片法蘭7。側向開口23分別以其內部的棱位于側面16，17的延長部分中，而中間開口24分別以其內部的棱位于傳動裝置的殼體底面20，21的延長部分中。對于在很大的空間延伸的、具有非常不同的材料分布的復雜構件而言在制造工藝上主要采用鑄造，這種技術允許隔片法蘭7直接形鎖合地連接在錐形圓柱齒輪傳動裝置1的殼體頸部6上面。通過將隔片法蘭7成型在殼體頸部6上，隔片法蘭7和殼體上部2以及殼體下部3一起構成了一個整體，從而成為傳動裝置殼體的一個部分。這種有利設計使得傳動裝置可以構造得較短。
通過開口23，24，從與隔片法蘭7連接的電機連接件中出來的氣流沿著錐形圓柱齒輪傳動裝置1的所有面(側面16，17，底面20，21)流動。為了使隔片法蘭7的結構有足夠的強度，在側向開口23和中間開口24之間設有兩個加強筋8。所設的加強筋8同時也構成一個氣流通道25，其引導氣流沿著底面20，21流動。
上底面20和下底面21有利地朝隔片法蘭7的中間開口24的方向倒斜，這樣就產生了斜面26，其構成了氣流通道25的延續部分。在兩底面20，21上設置了散熱片27來改善傳熱。對于安裝有底座的傳動裝置直接立于地面上的情形，斜面26也能夠讓空氣從傳動裝置下面通過。
就像氣流通過中間開口24一樣，氣流通過側面開口23沿著表面16，17上的散熱片18，19流動。散熱片18，19通過一個輕微的彎曲朝著隔片法蘭7的側向開口23延伸，并且由此在殼體頸部6方向與氣流相適應。氣流通過上述輕微彎曲一直被引導至傳動裝置殼體的整個側面16，17的端部。
在所有界面或者外表面(側面16，17，底面20，21)沒有突然的階躍或過渡的情況下，這種連續的氣流導向可以實現與環境空氣之間的明顯改善的強制對流熱傳導。此外，流動的氣流阻止了環境空氣中的灰塵在傳動裝置殼體上的沉積以及阻止形成隔離性的臟物區域。
與按照發明設計的傳動裝置殼體不同，已知的用于傳送帶傳動裝置的通用傳動裝置的殼體形狀還必須考慮其他應用的要求。這種折衷會產生變差的熱量預算，其在這種應用情況下會導致傳動裝置的不經濟的過大尺寸。
在圖3中的另外一個實施例的視圖示出一種應用了錐形圓柱齒輪傳動裝置1的傳送帶傳動裝置的整個傳動系統。傳動裝置殼體通過一個扭矩支承28支承在基座或者機架上，所述扭矩支承裝入加強筋8的鉸點9中。
錐形圓柱齒輪傳動裝置1的輸入軸5通過一個制動器32和一個液力耦合器33與一個用作驅動裝置的電機34的輸出軸相連。電機34通過電機連接件31和隔片法蘭7被法蘭連接到傳動裝置殼體上。電機連接件31用于連接構成為法蘭型電機的電機34。由于電機連接件31必須把巨大的重力傳遞到輸出軸4上的驅動軸承上，因此，在此通過鑄造在傳動裝置殼體的殼體頸部6上的隔片法蘭7，傳動裝置殼體與電機34的縮短的連接就是一有利的結構設計。
緊接著隔片法蘭7，有一軸流式風扇葉輪29直接抗扭地固定在錐形圓柱齒輪傳動裝置1的輸入軸5上。電機連接件31設置有足夠大的進氣口35。出于工作安全性的原因，進氣口35配備了在圖中未示出的用于實現嚙合保護的構件或防塵罩。直接安裝在輸入軸5上的軸流式風扇葉輪29以很高的電機轉速旋轉。由此在任何工況下都能保證足夠氣流的傳送。該氣流穿過隔片法蘭7上的開口23，24，并且沿著側面16，17以及底面20，21上的散熱片18，19，27被引導。
還可以通過應用一個導流罩30來加強氣流的這種作用，導流罩環繞與隔片法蘭連接的殼體頸部6。導流罩30的內徑稍微大于在隔片法蘭7上的開口23，24的徑向最大尺寸。因此，在殼體頸部6和導流罩30之間的一環形通道中的所有氣流直接地并且損失很少地被導向側面16，17和底面20，21上最熱的位置。
權利要求
1.圓柱齒輪傳動裝置，特別是錐形圓柱齒輪傳動裝置，具有一個或者多個傳動級，具有一個包圍所述傳動級、包括兩個側面(16，17)和兩個底面(20，21)的傳動裝置殼體，具有一些設置在側面(16，17)和底面(20，21)上的散熱片(18，19，27)，具有一根輸入軸(5)，具有一個在傳動裝置殼體外部抗扭地固定在輸入軸(5)上的軸流式風扇葉輪(29)，以及具有一個用于連接一電機連接件(31)的隔片法蘭(7)，其特征在于，所述隔片法蘭(7)成型在傳動裝置殼體上，并且隔片法蘭(7)在傳動裝置殼體的底面(20，21)的延長部分上設置有中間開口(24)、以及在傳動裝置殼體的側面(16，17)的延長部分上設置有側向開口(23)。
2.如權利要求1所述的圓柱齒輪傳動裝置，其特征在于，設置在傳動裝置殼體的側面(16，17)上的散熱片(18，19)朝著隔片法蘭(7)的側向開口(23)方向延伸。
3.如權利要求1或2所述的圓柱齒輪傳動裝置，其特征在于，傳動裝置殼體的上面的底面和下面的底面(20，21)朝隔片法蘭(7)的中間開口(24)的方向倒斜。
4.如權利要求1至3之一所述的圓柱齒輪傳動裝置，其特征在于，在隔片法蘭(7)和傳動裝置殼體的外表面之間在傳動裝置殼體的前面上設置一個導流罩(30)，其內徑大于在隔片法蘭(7)上的開口(23，24)的徑向最大尺寸。
全文摘要
本發明涉及一種圓柱齒輪傳動裝置，特別是錐形圓柱齒輪傳動裝置，其具有一個或者多個傳動級。傳動級安裝在一個包括兩個側面(16，17)和兩個底面(20，21)的傳動裝置殼體中。側面(16，17)和底面(20，21)設置有散熱片(18，19，27)。從傳動裝置殼體中伸出一輸入軸(5)，在其上面在傳動裝置殼體外部抗扭地固定一個軸流式風扇葉輪(29)。另外設置一個用于連接電機連接件(31)的隔片法蘭(7)，其中隔片法蘭(7)成型在傳動裝置殼體上。隔片法蘭(7)在傳動裝置殼體的底面(20，21)的延長部分上設置有中間開口(24)、以及在傳動裝置殼體的側面(16，17)的延長部分上設置有側向開口(23)。
文檔編號F16H1/14GK1712756SQ200510078960
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月21日 優先權日2004年6月22日
發明者A·康德, H·佩塞爾, J·圖伊洛特 申請人:A·弗里德·弗蘭德爾股份公司