齿轮箱的制作方法

1.本实用新型涉及一种齿轮箱。


背景技术：

2.工业生产中使用的齿轮箱在运转时会产生大量热量，通常在齿轮箱的输入轴处安装风扇来给齿轮箱散热。然而，将风扇安装在输入轴处由输入轴带动风扇转动使得风扇的转速受到很大限制。
3.此外，传统的风扇冷却只是对齿轮箱输入轴处的一个表面吹风，冷却效果较差。并且，导流罩与齿轮箱箱体的结构不利于空气流动，导致齿轮箱的散热能力受限。
4.因此，希望改进现有的齿轮箱。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的至少一个缺陷，本实用新型提供一种齿轮箱，其通过单独驱动风扇并且增大包围齿轮箱箱体的面积来提高散热效率。
6.根据本实用新型的一方面，提供了一种齿轮箱，所述齿轮箱包括沿纵向延伸的箱体和设置在所述箱体的纵向端部处的冷却装置，所述箱体具有纵向端面和从所述纵向端面沿所述纵向延伸的纵向侧面，所述冷却装置包括：电机；由电机驱动旋转的风扇；和围绕所述风扇设置的导流罩，所述导流罩包括：进气部，其设有用于所述风扇的进气口；和与所述进气部连接的导流部，其朝向所述箱体延伸至所述箱体的多个纵向侧面之上并与所述多个纵向侧面间隔，在所述导流部的靠近所述箱体的端部和所述多个纵向侧面之间形成出气口，气流通道从所述进气口穿过所述导流罩和所述箱体之间的空间延伸到所述出气口，所述出气口被构造为使得从所述出气口流出的气流沿着所述多个纵向侧面流动。
7.根据一种实施方式，所述导流部具有在朝向所述箱体的方向上逐渐径向扩大的扩口段和/或在所述出气口处与相对的所述纵向侧面平行地延伸的恒径段。
8.根据一种实施方式，所述风扇可拆卸或不可拆卸地固定至所述导流罩，并且所述导流罩连同所述风扇与所述箱体柔性连接。
9.根据一种实施方式，在所述导流罩和所述箱体之间设有弹性件，所述弹性件形成为弹性垫或弹簧，所述弹性件在相反的两侧分别与所述导流罩和所述箱体螺纹连接、卡扣、插接、键销连接、焊接、铆接或粘接。
10.根据一种实施方式，所述导流罩在靠近所述箱体的一侧设有防护网，所述防护网延伸跨过所述导流罩的整个气流通道或者从所述导流罩的内表面围绕所述箱体成环状悬伸。
11.根据一种实施方式，所述风扇的一侧通过螺纹连接、卡扣、插接、键销连接、焊接、铆接或粘接与所述导流罩连接，所述风扇的另一侧经由支架通过螺纹连接、卡扣、插接、键销连接、焊接、铆接或粘接与所述导流罩连接。
12.根据一种实施方式，所述齿轮箱的高速轴设置在所述齿轮箱的其中一个纵向侧面
上，所述风扇设置在所述纵向端面处或所述齿轮箱的另一个纵向侧面处，所述导流部围绕所述齿轮箱的所述纵向端部延伸至与所述高速轴对应的位置；或者，所述齿轮箱的高速轴设置在所述纵向端面处，所述风扇设置在所述齿轮箱的其中一个纵向侧面处，所述导流部围绕所述齿轮箱的所述纵向端部延伸并跨过所述高速轴。
13.根据一种实施方式，所述风扇在其中心位置处的外表面与相对的所述箱体的外表面之间间隔的距离与所述风扇的轮毂外直径相同。
14.根据一种实施方式，所述电机具有以下特征中的一个或多个：
15.所述电机是与驱动齿轮箱的驱动装置不同的单独驱动装置；
16.所述电机与所述风扇集成在一起；
17.所述电机是根据采集的箱体表面温度来控制所述风扇运行的变频电机。
18.根据一种实施方式，所述导流罩具有以下特征中的一个或多个：
19.所述导流罩的内表面具有成直线延伸或成螺旋状延伸的导流肋条；
20.所述导流罩具有用于避免干涉的被去除部或通过弱化部与所述导流罩的剩余部分连接的可去除部；
21.所述导流罩形成为一体件或由多个可分离的部件连接而成；
22.所述导流罩围绕所述齿轮箱的所述纵向端面和三个纵向侧面。
23.根据本实用新型的齿轮箱通过使用单独的电机控制风扇使得可以根据齿轮箱箱体的温度来调节风扇转速，并且通过围绕齿轮箱箱体的多个表面形成气流通道，增大齿轮箱箱体的散热面积，从而提高散热效率。
附图说明
24.在附图和以下描述中说明了根据本实用新型各个实施例的具体细节，根据这些描述和图示，本实用新型的其它特征和优点将显而易见。
25.图1是根据本实用新型第一实施例的齿轮箱的示意性立体图；
26.图2是图1所示的齿轮箱在去除部分导流罩的状态下的示意性俯视图；
27.图3是图1所示的导流罩的示意性立体图；
28.图4是图1所示的导流罩的示意性剖视图；
29.图5是图1所示的导流罩的与齿轮箱的箱体连接处的示意性放大图；
30.图6是根据本实用新型第二实施例的齿轮箱的示意图；以及
31.图7是图6所示的齿轮箱的一个变形的示意图。
具体实施方式
32.下面将结合附图详细地描述根据本实用新型的具体实施例及其变型。
33.为了便于描述，在本文中使用空间相对术语“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”等来定义各个部件及其连接关系，这并非具有限制意义。当部件的放置方位改变时，这些空间相对关系也可以被颠倒或改变而不影响本实用新型的保护范围。
34.(第一实施例)
35.图1和图2示出了根据本实用新型第一实施例的齿轮箱。该齿轮箱包括箱体1、伸入箱体1的输入轴2、与输入轴2连接并位于箱体1内的传动机构(未示出)、与传动机构连接并
伸出箱体1的输出轴3。齿轮箱还包括设置在箱体1的纵向端部的冷却装置4。该冷却装置4包括电机5、由电机5驱动旋转的风扇6以及围绕风扇6设置的导流罩7。该导流罩7将风扇6吹出的气流引导到箱体1的多个纵向侧面11以对其散热。
36.如图1和图2所示，箱体1沿纵向延伸，并具有纵向端面10以及沿纵向延伸的多个纵向侧面11，包括彼此相反的顶侧表面和底侧表面以及彼此相反的前侧表面和后侧表面。尽管如图1和图2所示，输入轴2安装在箱体1的前侧表面上，然而，根据齿轮箱的不同配置，输入轴2也可以安装在后侧表面或纵向端面10(如图7所示)上。为了增强箱体1的散热能力，在箱体1的多个表面上设有多个散热肋12，散热肋12的延伸方向与后面描述的气流流动方向一致，例如如图所示为沿箱体1的纵向延伸。
37.冷却装置4的电机5是与驱动齿轮箱的驱动装置(如电机)不同的单独驱动装置，其可以与风扇6分离，也可以与风扇6集成在一起(如图1所示)。与风扇6传统上由高速轴驱动或以其它方式依赖于齿轮箱而受驱动的情况相比，风扇6由单独的电机5驱动使得可以独立于齿轮箱的运转而控制风扇6的运行，由此可以根据齿轮箱的冷却情况而调节电机5的输出。例如，可以通过传感器采集箱体1表面的温度来调节电机5的输出扭矩，从而控制风扇6的转速增大或减小或者控制风扇6的开关来实现齿轮箱所期望的冷却效果。有利的是，电机5采用变频电机，从而可以根据箱体1的温度自动调节电机5的输出进而控制风扇6的运行。
38.风扇6可拆卸地或不可拆卸地安装在导流罩7内。风扇6在旋转时通过导流罩7的进气口71引入气流，气流经导流罩7引向齿轮箱的箱体1的多个表面，从而从箱体1带走大量热量，降低箱体1的表面温度，延长齿轮箱的使用寿命。风扇6在导流罩7的进气口71处设有防护罩，一方面保护异物进入风扇6，另一方面也防止人员受伤。可以选择性地设置风扇6在其中心位置处的外表面与相对的箱体1的外表面之间间隔的距离，有利的是，该距离等于风扇6轮毂的外直径，由此可以最大程度地利用风扇6的气流。
39.导流罩7形成为罩壳状，在其内部容纳单独的风扇6或者集成在一起的电机5和风扇6。在图1所示的示例中，导流罩7覆盖齿轮箱的箱体1的纵向端面10，并且朝向箱体1延伸以覆盖箱体1的各纵向侧面11的一部分。导流罩7在远离齿轮箱的箱体1的一侧与风扇6固定在一起，并且在靠近箱体1的一侧固定到箱体1。然而，本领域技术人员可以想到的是，导流罩7也可以利用靠近风扇6的那部分固定至箱体1，而在靠近箱体1的那侧不与箱体1连接，即导流罩7在箱体1侧处于悬伸状态。
40.如图1、图3和图4所示，风扇6在靠近进气口71的一侧与导流罩7螺纹连接，例如通过将螺纹件穿过风扇6的环形凸缘60拧入导流罩7上的多个螺母72而连接在一起，该螺母72可以通过焊接、铆接等方式一体设置在导流罩7上，或者也可以为可分离的螺母。除了螺纹连接以外，风扇6和导流罩7在进气口71侧还可以通过卡扣、插接、键销连接等可拆卸的方式连接。有利的是，将风扇6和导流罩7在进气口71侧不可拆卸地固定在一起，比如通过焊接、铆接等方式，从而防止在风扇6长期运行后风扇6与导流罩7之间的连接松动。
41.另外，风扇6在靠近箱体1的一侧连接到导流罩7的支架73，比如通过焊接、铆接等不可拆卸的方式或者通过螺纹连接、卡扣、插接、键销连接等可拆卸的方式。同样有利的是，将风扇6和导流罩7在靠近箱体1的一侧不可拆卸地固定在一起，以防止两者之间的松动。图3示出了位于图中导流罩7左侧内表面上的两个细长的支架73，位于图中导流罩7右侧内表面上的对称的两个细长的支架73未示出。这些支架73可以通过焊接将导流罩7和风扇6固定
在一起。然而，可以想到的是，支架73的结构和位置并不限于此，支架73也可以设置在导流罩7的进气口71处，从而将风扇6在进气口71侧固定至导流罩7。或者，支架73也可以设置在风扇6上。支架73的数量也不限于四个，也可以采用两个或三个支架73。总之，尽管图中示出了风扇6在进气口71侧通过螺纹件与导流罩7连接，而相反的另一侧通过支架73与导流罩7连接，但是这并非具有限制意义。根据风扇6和导流罩7的各种具体结构，可以采用相适应的各种组合方式。
42.图3和图4示出了根据第一实施例的导流罩7的示意性结构。
43.如图3所示，导流罩7具有进气部70，例如形成为平板状，该进气部70形成有进气口71，该进气口71可以形成为居中设置的圆形，也可以形成为椭圆形或长圆形以适应不同规格的风扇6。风扇6安装在该进气口71处，使得风扇6旋转时从该进气口71引入气流。在图1所示的示例中，进气部70覆盖箱体1的纵向端面10。导流罩7还具有与进气部70连接并与其成一定角度的导流部74，该导流部74从该进气部70朝向箱体1延伸至箱体1的纵向侧面之上并且与箱体1在径向上间隔，在靠近箱体1一侧的端部处开口形成出气口75，从进气口71穿过导流罩7与箱体1之间的空间至出气口75形成气流通道，风扇6经由进气口71产生的气流流过气流通道并经由出气口75流向齿轮箱的箱体表面。进气部70和导流部74可以如图3所示形成为一体，也可以是连接在一起的可分离部件。
44.如图3和图4所示，该导流部74具有与进气部70连接并且径向尺寸在朝向箱体1的方向上逐渐扩大的扩口段76(如喇叭状)和与扩口段76连接并且径向尺寸不变的恒径段77。该恒径段77靠近出气口75设置，并且与相对的箱体1纵向侧面11平行地延伸，以将气流最大程度地引向箱体1的纵向侧面11，使得散热能力最佳。导流部74的内表面可以设有导流肋条，根据气流流向，所述导流肋条可以沿直线延伸或成螺旋状延伸。
45.上面描述了导流罩7靠近出气口75的部分形成为与箱体1的相对表面平行以实现最佳散热能力。然而，本领域技术人员可以想到的是，根据导流罩7的安装位置，在满足将气流引向箱体1的纵向侧面11的情况下，导流部74也可以采用其它形状。例如，导流部74可以形成为在朝向箱体1的方向上径向尺寸保持不变，也即其不具有扩口段76而只具有恒径段77。或者，扩口段76和恒径段77可以以相反的顺序设置，也即，导流部74从进气部70开始依次具有恒径段77和扩口段76。或者，导流部74也可以形成有渐缩段。导流部74的各个段可以通过焊接、铆接、粘接等方式形成为一体，也可以通过螺纹连接、卡扣、插接、键销连接等方式可分离地连接在一起。
46.为了防止异物进入风扇6或防止人员受伤，导流罩7在靠近箱体1的一侧设有带通风网眼(未示出)的防护网78，如图4所示。该防护网78可以贯穿导流部74的整个气流通道设置，也可以根据需要仅设置成从导流部74的周向内表面向内悬伸，例如防护网78设置在靠近箱体1的位置并形成为从导流罩7的内表面悬伸的环状，防护网78与箱体1之间的间隔使得异物或人手等无法触及风扇6。
47.导流罩7在靠近箱体1的一侧可以固定到箱体1。导流罩7例如在相对的前后侧(如图3和图4所示)或者上下侧或者对角侧上设有安装孔79，在该安装孔79内设置连接件8将导流罩7连接至箱体1，该连接件8优选为柔性连接件以减震吸音。
48.图5示出了该连接件8的一个示例。该连接件8包括穿过导流罩7的螺纹件80和设置在导流罩7和箱体1之间的弹性件81，例如弹性垫如橡胶块或弹簧，弹性件81在一侧设有供
螺纹件80拧入的螺纹孔，在另一侧设有拧入箱体1的螺纹杆，通过将螺纹件80拧入弹性件81并将弹性件81拧入箱体1，将导流罩7柔性连接到箱体1，该柔性连接能够吸收导流罩7因空气流动产生的震动以及箱体1运行产生的震动并避免震动在导流罩7和箱体1之间传递，从而减小齿轮箱的运行噪音。
49.可以想到的是，螺纹件80和弹性件81以及箱体1的上述凹凸配合关系也可以反向设置或任意组合。例如，弹性件81可以凸伸入螺纹件80，箱体1可以凸伸入弹性件81等。除了如上所述与导流罩7和箱体1螺纹连接之外，该弹性件81也可以采用其它可拆卸的连接方式，例如卡扣、插接、键销连接等，或者也可以采用焊接、铆接、粘接等不可拆卸的方式。
50.导流罩7在靠近箱体1的一侧围绕箱体1的纵向端部(包括箱体1的纵向端面10和部分纵向侧面11)，从而在导流罩7和箱体1之间形成气流引导通道，将气流更好地引导至箱体1的多个纵向侧面11，如箱体1的三个纵向侧面11，即顶侧表面、前侧表面和后侧表面。根据齿轮箱的安装情况，导流罩7也可以将气流引向箱体1的底侧表面。导流罩7在箱体1之上优选延伸至高速轴处，从而也能够对高速轴充分散热。
51.为了避免与齿轮箱的箱体1或其它部件(如图1所示的起吊部13和输入轴2)干涉，导流罩7可以形成有被去除部，或者形成有通过弱化部与剩余部分连接的可去除部，该弱化部例如是穿孔线、减薄部等。通过撕开或剪断弱化部，能够将可去除部与导流罩分离。
52.导流罩7可以通过冲压或机加工等方式形成。
53.根据本实用新型的齿轮箱在工作时，电机5根据检测到的齿轮箱的箱体1的温度或通过预定设置驱动风扇6运行，风扇6旋转从进气口71吸入气流，气流沿导流部74被引导穿过气流通道，然后从出气口75流向齿轮箱的箱体1的多个纵向侧面11，从而从箱体1带走大量热量，避免齿轮箱温度过高。
54.通过这种设计的冷却装置4，大大提高了齿轮箱的散热效率。因此可以代替冷却盘管、水油冷却器等冷却装置4，降低整机成本。
55.另外，由于冷却装置4与齿轮箱的箱体1之间采用柔性连接方式，能够有效地减少导流罩7的震动，降低运行噪音。
56.(第二实施例)
57.第一实施例描述了风扇6设置在齿轮箱的纵向端面10上的示例。本实施例与第一实施例的不同在于风扇6设置在与纵向端面10相邻的纵向侧面11上，例如因为空间受限等原因。与第一实施例相同的部分将不再赘述，下面仅描述不同的部分。
58.图6是根据本实用新型第二实施例的齿轮箱的示意图。如图6所示，高速轴设置在齿轮箱的前侧表面上，例如根据空间需求，风扇6设置在齿轮箱的后侧表面上，导流罩7围绕风扇6并延伸跨过齿轮箱的纵向端面10并延伸至齿轮箱的前侧表面，由此导流罩7围绕齿轮箱的纵向端部。导流罩7的基本构造与第一实施例相同，区别仅在于因风扇6的设置位置不同而导致进气部的位置进行适应性调整。
59.图7是根据本实用新型第二实施例的齿轮箱的一个变形的示意图。如图7所示，高速轴设置在齿轮箱的纵向端面10上，风扇6设置在齿轮箱的后侧表面(或前侧表面)上，为此与图6所示的构造不同的是，导流罩7在延伸经过高速轴的位置需要设置被去除部以避免与高速轴干涉，导流罩7的其它构造与图6所示的相同。
60.根据第二实施例的齿轮箱能够取得与第一实施例类似的散热效果。
61.上面参考附图详细描述了根据本实用新型的具体实施例，但是本实用新型并不限于上述具体结构，而是涵盖各种变形及等同特征。本领域技术人员可以在不脱离本实用新型保护范围的情况下做出各种改变。