驱动齿轮箱中的冷却器、驱动齿轮箱的冷却结构及方法与流程

本发明涉及一种驱动齿轮箱中的冷却器，用于盾构主刀盘驱动齿轮箱的冷却降温，本发明还涉及一种驱动齿轮箱的冷却结构及方法。

背景技术：

盾构主刀盘驱动齿轮箱工作地点在深度十几米的地面以下，由于地下热量大、温度高、通风条件差等恶劣的工作环境，以及盾构主刀盘驱动齿轮箱工作负载大、发热量大、散热空间小的工作条件，需要为盾构主刀盘驱动齿轮箱提供可靠有效的冷却散热装置，以保证盾构机的正常掘进工作。

常规的盾构主刀盘驱动齿轮箱的冷却方式有：采用循环油冷却的方式，此方式采用的循环冷却装置结构复杂、占用空间大，并且需要附加水冷或风冷的冷却装置，用于冷却循环油；还有采用驱动齿轮箱的箱体内部设置栅格，例如CN 204140842 U的实用新型专利，公开了一种用于盾构机减速器中冷却降温循环水装置，在所述行星减速器壳体中间有个密闭的腔体结构，在所述腔体上设有一个进水口和一个出水口，冷却水通过进水口进入腔体内，在腔体内水流从进水口流向出水口，由流动的水带走一部分热量，并在腔体内间隔设有栅格，增加热交换的面积。这种采用循环冷却水在栅格内流动以带走热量的方式，散热面积小，冷却水流道短，散热效果不够理想，密封结构不够可靠，容易造成漏水、甚至油水混合，影响驱动齿轮箱中的其它部件从而造成盾构主刀盘驱动齿轮箱提前失效。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种结构简单、占用空间小、散热面积大、冷却流道长、冷却效果好、密封可靠的驱动齿轮箱中的冷却器，本发明还提供一种驱动齿轮箱的冷却结构及方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：驱动齿轮箱中的冷却器，冷却器呈顶部开口的圆筒结构，其特征在于冷却器的顶部和底部分别设有环形的密封板一和密封板二，所述的冷却器上还设有环形的隔层，所述的隔层设置在密封板一和密封板二之间，隔层与密封板一和密封板二均沿轴向隔开，隔层上开有一个过水缺口，相邻隔层的过水缺口沿隔层的圆周方向错开一定角度。

优选的，所述冷却器的筒身、密封板一、密封板二和隔层为一体成型结构。

优选的，相邻隔层的过水缺口沿隔层的圆周方向错开180度。

优选的，所述的密封板一的外壁上具有沿密封板一周向的密封环槽一，密封板二的外壁上具有沿密封板二周向的密封环槽二，且密封环槽一和密封环槽二的数量均为至少一个。

优选的，所述的隔层的数量大于5，隔层在密封板一和密封板二之间沿轴向均匀间隔分布。

驱动齿轮箱的冷却结构，包括驱动齿轮箱的箱体和安装在箱体中的冷却器，其特征在于所述的冷却器为以上所述的驱动齿轮箱中的冷却器，所述的密封板一和密封板二均与箱体的内壁密封配合，所述隔层与箱体的内壁接触配合，箱体上开有进水口、出水口和放水口，所述的进水口设置在密封板一与顶层的隔层之间，所述的出水口设置在密封板二与底层的隔层之间，所述的放水口设置在密封板一与顶层的隔层之间、密封板二与底层的隔层之间或者相邻隔层之间，且放水口用可拆卸的塞柱封口。

优选的，所述的密封板一上的密封环槽一中和密封板二的密封环槽二中均压装有密封圈，密封圈与箱体的内壁接触使密封板一和密封板二均与箱体的内壁密封配合。

优选的，所述的进水口和出水口沿轴向对齐分布，所述的放水口与所述的进水口或出水口沿箱体的周向隔开180度。

优选的，所述的放水口为螺纹口，所述的塞柱为与放水口螺纹配合的螺塞，箱体与塞柱之间具有螺塞垫。

驱动齿轮箱的冷却方法，其特征在于采用以上所述的驱动齿轮箱的冷却结构进行冷却，冷却步骤如下：

（一）将冷器却安装在驱动齿轮箱的箱体内，使密封板一和密封板二与箱体的内壁密封配合，隔层与箱体的内壁接触配合；

（二）将冷却水输出管与箱体上的进水口对接；

（三）输送冷却水，冷却水由冷却水输出管流入进水口中，并流经密封板一与顶层的隔层之间，再通过隔层上的过水缺口流经各隔层及底层的隔层与密封板二之间，对箱体进行冷却降温后从出水口中流出；

（四）根据驱动齿轮箱的养护要求，在驱动齿轮箱未运行的状态下，取下塞柱，将箱体中剩余的冷却水放出。

本发明的有益效果是：

1、 本发明的驱动齿轮箱中的冷却器呈顶部开口的圆筒结构，结构简单，方便与驱动齿轮箱的箱体配合安装，冷却器的顶部和底部分别设计密封板一和密封板二，保证冷却器在驱动齿轮箱中被有效密封，避免冷却水外漏及油水混合，冷却器的布局密封可靠，不会对驱动齿轮箱中的其它部件造成影响。

2、 在冷却器的密封板一和密封板二之间设置隔层，隔层上开有过水缺口，且相邻的隔层的过水缺口沿隔层的圆周方向错开一定角度，冷却水从隔层的过水缺口中依次流经各隔层，通过隔层延长冷却水在驱动齿轮箱内的冷却流道，增大散热面积，从而提高对驱动齿轮箱的冷却效果。

3、 本发明的驱动齿轮箱的冷却结构，冷却器安装在箱体中，密封板一和密封板二分别与箱体密封配合，在顶层的隔层与密封板一之间的箱体上开有进水口，在底层的隔层和密封板二之间的箱体上开有出水口，保证冷却水在却冷器与箱体之间的密封空间中依次经由各隔层流动，冷却流道长，散热面积大且密封可靠性高，为驱动齿轮箱提供可靠有效的冷却散热，以保证驱动齿轮箱的正常运行。

4、 本发明的驱动齿轮箱的冷却方法，采用以上所述的驱动齿轮箱的冷却结构进行冷却，冷却器安装在箱体中，冷却器的圆筒中空位不会占用箱体空间，冷却水的流道长、散热面积大，冷却效果好且密封可靠性高，保证驱动齿轮箱在地下恶劣的环境下也能够可靠运行。

附图说明

图1为具体实施方式中的驱动齿轮箱中的冷却器的立体结构示意图。

图2为图1中的驱动齿轮箱中的冷却器绕轴向转动180度后的结构示意图。

图3为具体实施方式中的驱动齿轮箱中的冷却器的剖视图。

图4为具体实施方式中的驱动齿轮箱的冷却结构的示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图4对本发明的实施例做详细说明。

驱动齿轮箱中的冷却器，冷却器呈顶部开口的圆筒结构，冷却器的顶部和底部分别设有环形的密封板一1和密封板二2，所述的冷却器上还设有环形的隔层3，所述的隔层3设置在密封板一1和密封板二2之间，隔层3与密封板一1和密封板二2均沿轴向隔开，隔层3上开有一个过水缺口31，相邻隔层3的过水缺口31沿隔层3的圆周方向错开一定角度。

如图1所示的冷却器，将其安装在驱动动齿轮箱内，密封板一1和密封板二2用于冷却器在驱动齿轮箱中的密封，确保冷却水不会从冷却器中流出，隔层3设置在密封板一1和密封板二2之间，隔层3将密封板一1和密封板二2之间的空间分成多层过水槽，通过隔层3上的过水缺口31，且相邻隔层3的过水缺口沿隔层3的圆周方向错开一定角度，使冷却水可逐层流入过水槽中，隔层3的设置使冷却水的冷却流道更长，冷却水与驱动齿轮箱的箱体接触面积更大即散热面积更大，冷却降温效果更好。

其中，所述冷却器的筒身、密封板一1、密封板二2和隔层3为一体成型结构，冷却器的结构更稳定，成型更简单。

其中，从图1和图2中可以看出，相邻隔层3的过水缺口31沿隔层3的圆周方向错开180度，即间隔一层的隔层3的过水缺口31是轴向对齐的，而相邻隔层3的过水缺口31为左右对称分布，可使冷却水进入冷却器后逐层充满过水槽，冷却水的冷却流道达到最长，与驱动齿轮箱的箱体接触面积最大即散热面积最大，冷却降温效果最好。

其中，所述的密封板一1的外壁上具有沿密封板一1周向的密封环槽一11，密封板二2的外壁上具有沿密封板二2周向的密封环槽二21，且密封环槽一11和密封环槽二21的数量均为至少一个，如图3所示，密封环槽一11的数量为两个，密封环槽二21的数量为一个，在密封环槽一11和密封环槽二21中分别压入密封圈，使冷却器在驱动齿轮箱中密封，冷却水不会从冷却器中流入驱动齿轮箱的其它部位，保护驱动齿轮箱的其它部位不受影响。

在实际结构中，所述的隔层3的数量大于5，隔层3在密封板一1和密封板二2之间沿轴向均匀间隔分布，形成的冷却流道能满足驱动齿轮箱的冷却降温需求。

如图4所示，驱动齿轮箱的冷却结构，包括驱动齿轮箱的箱体4和安装在箱体4中的冷却器100，所述的冷却器100为以上所述的驱动齿轮箱中的冷却器，所述的密封板一1和密封板二2均与箱体4的内壁密封配合，所述隔层3与箱体4的内壁接触配合，箱体4上开有进水口41、出水口42和放水口43，所述的进水口41设置在密封板一1与顶层的隔层3之间，所述的出水口42设置在密封板二2与底层的隔层3之间，所述的放水口43设置在密封板一1与顶层的隔层3之间、密封板二2与底层的隔层3之间或者相邻隔层3之间，且放水口43用可拆卸的塞柱44封口。

冷却器100安装在箱体4中，密封板一1和密封板二2分别与箱体4密封配合，在顶层的隔层3与密封板一1之间的箱体上开有进水口41，在底层的隔层3和密封板二2之间的箱体上开有出水口42，保证冷却水在却冷器与箱体之间的密封空间中依次经由各隔层流动，冷却流道长，散热面积大且密封可靠性高，为驱动齿轮箱提供可靠有效的冷却散热，以保证驱动齿轮箱的正常运行。

所述的密封板一1上的密封环槽一11中和密封板二2的密封环槽二21中均压装有密封圈5，密封圈5与箱体4的内壁接触使密封板一1和密封板二2均与箱体4的内壁密封配合，密封环槽一11和密封环槽二21的数量可以根据冷却器的密封要求确定。

其中，所述的进水口41和出水口42沿轴向对齐分布即进水口41与出水口42同边设置，保证冷却水流入冷却器100与箱体4之间的密封空间后，流经逐层隔层3后再从出水口42中流出，冷却流道最长，所述的放水口43与所述的进水口41或出水口42沿箱体4的周向隔开180度，在非冷却状态下，保证冷却水被有效排出。

具体的，所述的放水口43为螺纹口，所述的塞柱44为与放水口43螺纹配合的螺塞，放便放水口43的封口与打开，箱体4与塞柱44之间具有螺塞垫45，用螺塞垫45防止在冷却过程中，冷却水从放水口43中漏出。

驱动齿轮箱的冷却方法，其特征在于采用以上所述的驱动齿轮箱的冷却结构进行冷却，冷却步骤如下：

（一）将冷器却100安装在驱动齿轮箱的箱体4内，使密封板一1和密封板二2与箱体4的内壁密封配合，隔层3与箱体4的内壁接触配合，为了方便冷却器100的拆装，可以通过螺栓6将冷却器100固定在箱体4内；

（二）将冷却水输出管与箱体4上的进水口41对接；

（三）输送冷却水，冷却水由冷却水输出管流入进水口41中，并流经密封板一1与顶层的隔层3之间，再通过隔层3上的过水缺口31流经各隔层及底层的隔层3与密封板二2之间，对箱体4进行冷却降温后从出水口43中流出；

（四）根据驱动齿轮箱的养护要求，在驱动齿轮箱未运行的状态下，取下塞柱44，将箱体4中剩余的冷却水放出。

以上所述的驱动齿轮箱的冷却方法，采用以上所述的驱动齿轮箱的冷却结构进行冷却，冷却器安装在箱体中，冷却器的圆筒中空位不会占用箱体空间，冷却水的流道长、散热面积大，冷却效果好且密封可靠性高，保证驱动齿轮箱在地下恶劣的环境下也能够可靠运行。

本发明的优点在于：冷却器呈顶部开口的圆筒结构，结构简单，方便与驱动齿轮箱的箱体配合安装，冷却器的顶部和底部分别设计密封板一1和密封板二2，在密封板一1上的密封环槽一11和密封板二2上的密封环槽二21中压入密封圈，密封环槽一11和密封环槽二21的数量可根据密封需求进行设计，对冷却器进行多层密封，冷却器在驱动齿轮箱中密封可靠性高，避免冷却水外漏及油水混合，不会对驱动齿轮箱中的其它部件造成影响。

在冷却器的密封板一1和密封板二2之间设置隔层3，隔层3的数量由隔层的厚度和驱动齿轮箱的冷却需求来确定，隔层3上开有过水缺口31，且相邻的隔层3的过水缺口31沿隔层的圆周方向错开180度，使冷却水进入冷却器后逐层充满箱体与冷却器之间的过水槽，冷却水的冷却流道达到最长，与驱动齿轮箱的箱体接触面积最大即散热面积最大，冷却降温效果最好。

以上所述的驱动齿轮箱的冷却结构，冷却器100安装在箱体4中，密封板一1和密封板二2分别与箱体4密封配合，在顶层的隔层3与密封板一1之间的箱体上开有进水口41，在底层的隔层3与密封板二2之间的箱体上开有出水口42，保证冷却水在却冷器与箱体之间的密封空间中依次经由各隔层流动，冷却流道长，散热面积大且密封可靠性高，为驱动齿轮箱提供可靠有效的冷却散热，以保证驱动齿轮箱的正常运行。

以上所述的驱动齿轮箱的冷却方法，采用以上所述的驱动齿轮箱的冷却结构进行冷却，冷却器安装在箱体中，冷却器的圆筒中空位不会占用箱体空间，冷却水的流道长、散热面积大，冷却效果好且密封可靠性高，保证驱动齿轮箱在地下恶劣的环境下也能够可靠运行。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。