齿轮箱散热机构的制作方法

1.本实用新型涉及齿轮箱设计技术领域，具体而言，涉及一种齿轮箱散热机构。


背景技术：

2.齿轮箱传统的散热为自然散热、风冷散热、水冷油冷等，在环境温度较低时可采用自然冷却，在环境温度较高时，自然散热无法有效的带走齿轮箱内部热量。例如，大功率盾构机主驱动齿轮箱，由于速比大及使用空间问题，传动率比较低，连续工作工况，散热能力差，无法采用自然冷却。而风冷散热的功能不能满足要求，齿轮箱运行温度较高，运行可靠性差。因此，一些齿轮箱运行工况下，选择水冷散热。
3.经发明人研究发现，现有的齿轮箱水冷散热结构存在如下缺点：
4.冷却液循环流动过程中，当密封失效时，冷却液易进入齿轮箱内部，影响齿轮箱内部构件的正常运转，甚至造成齿轮箱报废，安全隐患大。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种齿轮箱散热机构，其能够改善冷却液泄漏后进入齿轮箱内部的情况，齿轮箱运行稳定可靠。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.第一方面，本实用新型提供一种齿轮箱散热机构，包括：
8.中箱体、电机法兰、冷却水套和透盖；所述中箱体与所述电机法兰连接，所述冷却水套套接于所述中箱体外，所述冷却水套与所述中箱体共同限定出第一水腔；所述透盖与所述电机法兰连接，所述透盖与所述电机法兰共同限定出第二水腔；所述透盖具有供转轴穿设的通孔，所述透盖的端帽设有连通所述通孔的排水部。
9.在可选的实施方式中，所述排水部设置为排水槽。
10.在可选的实施方式中，所述排水部的数量为多个，多个所述排水部在所述通孔的周向上间隔排布。
11.在可选的实施方式中，所述透盖具有与所述电机法兰贴合的密封面，所述密封面上设置有用于定位密封圈的引水槽，所述引水槽围绕所述通孔设置，所述排水部位于所述引水槽靠近所述通孔的一侧。
12.在可选的实施方式中，所述电机法兰上设有用于安装轴承的安装孔，所述安装孔的孔壁上设有通油槽，所述通油槽用于将中箱体内的润滑油导向所述透盖。
13.在可选的实施方式中，所述通油槽的一端延伸至所述电机法兰靠近所述中箱体的端面上。
14.在可选的实施方式中，所述通油槽的数量为多个且在所述安装孔的周向上间隔排布。
15.在可选的实施方式中，所述中箱体的外周面设置有环形凹陷部，所述冷却水套封闭所述环形凹陷部的开口，以形成所述第一水腔。
16.在可选的实施方式中，所述中箱体与所述冷却水套之间设置有第一密封体和第二密封体，所述环形凹陷部位于所述第一密封体和所述第二密封体之间。
17.在可选的实施方式中，所述第一水腔与所述第二水腔通过管道串联。
18.本实用新型实施例的有益效果是：
19.综上所述，本实施例提供的齿轮箱散热机构，通过第一水腔和第二水腔配合使用，增加散热能力，散热效率高，散热效果好。并且，第一水腔成型于齿轮箱的中箱体外，第一水腔出现密封失效，导致冷却液泄漏时，冷却液液直接排出齿轮箱的箱体外，而不会直接进入齿轮箱内部，不会影响齿轮箱内部的零部件的正常运行。同时，构成第二水腔的透盖上设置有排水部，当透盖与电机法兰的连接位置处出现密封失效时，泄漏的冷却液会顺着排水部流动至通孔处，然后从通孔排出，而不易在透盖与电机法兰的接触面处产生积水，改善了积水易穿过透盖与电机法兰之间的油封而进入齿轮箱内部的情况，提高了水冷的安全性。因此，本实施例提供的齿轮箱散热机构，泄漏的冷区液不易进入齿轮箱内部运转区域，安全性高，齿轮箱的运行稳定可靠，使用寿命长，运行成本低。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型实施例的齿轮箱散热机构的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例的齿轮箱散热机构的剖视结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例的透盖的结构示意图。
24.图标:
25.001-第一水腔；002-第二水腔；100-中箱体；110-第一密封体；120-第二密封体；200-电机法兰；210-外圈；220-轴承座；221-安装孔；222-通油槽；300-冷却水套；400-透盖；410-排水部；420-通孔；500-第三密封体；600-油封；700-深沟球轴承。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.发明人在实践中发现，现有技术中，为了满足大功率盾构机主驱动齿轮箱的正常运行，一般会增设双水冷系统模块进行散热。双水冷系统模块具有两个水冷腔，两个水冷腔均与齿轮箱内部的腔室相同，为了避免冷却液进入腔室内，通过多个密封件将两个水冷腔与齿轮箱内部的腔室分隔开。齿轮箱实际运行过程中，当密封件失效时，冷却液会从密封件所在位置泄漏，从而进入到齿轮箱内部，影响齿轮箱的正常运行，甚至导致齿轮箱报废，风险高，运行成本高。
33.鉴于此，设计者提供了一种齿轮箱散热机构，能够在保证散热效果良好的前提下提高可靠性，降低冷却液泄漏后进入齿轮箱内部的概率，提高齿轮箱运行的稳定性和可靠性。
34.请结合图1-图3，本实施例中，齿轮箱散热机构包括中箱体100、电机法兰200、冷却水套300和透盖400；中箱体100与电机法兰200连接，冷却水套300套接于中箱体100外，冷却水套300与中箱体100共同限定出第一水腔001；透盖400与电机法兰200连接，透盖400与电机法兰200共同限定出第二水腔002；透盖400具有供转轴穿设的通孔420，透盖400的端帽设有连通通孔420的排水部410。
35.本实施例提供的齿轮箱散热机构的工作原理如下：
36.在齿轮箱运行过程中，可以使第一水腔001和第二水腔002串联使用，也即，第一水腔001和第二水腔002可以通过管道连通。从第一水腔001通入冷却液，冷区液能从第一水腔001进入管道，再从管道进入第二水腔002，然后从第二水腔002回到水源。显然，在回到水源前对冷却液进行降温，以便于再次参与冷却循环。如此，冷却液在第一水腔001和第二水腔002循环流动的过程中，能够与齿轮箱进行热交换，将齿轮箱运行过程中产生的热量带走，实现散热降温的目的。通过第一水腔001和第二水腔002的配合使用，散热效率高，散热效果好，齿轮箱不易在高温环境下运行，可靠性高。
37.同时，第一水腔001成型于齿轮箱的中箱体100外，第一水腔001出现密封失效，导致冷却液泄漏时，冷却液液直接排出齿轮箱的箱体外，而不会直接进入齿轮箱内部，不会影响齿轮箱内部的零部件的正常运行。同时，构成第二水腔002的透盖400上设置有排水部410，当透盖400与电机法兰200的连接位置处出现密封失效时，泄漏的冷却液会顺着排水部
410流动至通孔420处，然后从通孔420排出，而不易在透盖400与电机法兰200的接触面处产生积水，改善了积水易穿过透盖400与电机法兰200之间的油封600而进入齿轮箱内部的情况，提高了水冷的安全性。因此，本实施例提供的齿轮箱散热机构，泄漏的冷区液不易进入齿轮箱内部，安全性高，齿轮箱的运行稳定可靠，使用寿命长，运行成本低。
38.本实施例中，可选的，中箱体100上设置有环形凹陷部，环形凹陷部可以为环形凹槽，并且，环形凹槽与中箱体100同轴线设置。环形凹槽在中箱体100的轴向上的宽度从槽底向槽口的方向上逐渐增大，也即，环形凹槽的纵截面轮廓大致为等腰梯形，如此，能够增大第一水腔001的容积，能够容纳更多的冷却液。并且，在中箱体100外套接有第一密封体110和第二密封体120，第一密封体110和第二密封体120位于环形凹陷部的两侧，也即环形凹陷部位于第一密封体110和第二密封体120之间。当冷却水套300套接于中箱体100外后，第一密封体110和第二密封体120均被夹持于冷水水套和中箱体100外，从而起到密封的作用。应当理解，第一密封体110和第二密封体120均可以为“o”形密封圈，第一密封体110和第二密封体120的数量不限于是一个。
39.同时，在冷却水套300上可以设置第一进水口、第一出水口和第一排水口，第一进水口和第一出水口的高度均高于第一排水口的高度。第一进水口可以通过水管与水源连通。第一出水口通过管道与第二水腔002连通。第一排水口处于常闭状态，当需要清洗第一水腔001时，打开第一排水口即可。
40.本实施例中，可选的，电机法兰200的一端通过螺栓固定于中箱体100的一端。电机法兰200包括一体式结构的外圈210和轴承座220。轴承座220围成供转轴穿设的安装孔221，安装孔221内嵌设有在安装孔221的轴向上排布的两个深沟球轴承700，轴承穿设于两个深沟球轴承700的内圈中。轴承座220与外圈210共同限定出一端敞口的环形空间，透盖400同时与外圈210和轴承座220通过螺栓固定连接，并且透盖400封闭环形空间以及安装孔221，透盖400的中部设有供转轴穿设的圆形通孔420。当转轴穿过透盖400后，转轴和透盖400之间设有油封600，油封600能够阻止安装孔221内的油液从透盖400与轴承座220的配合位置处泄漏。透盖400与电机法兰200装配后，透盖400封闭环形空间，从而在环形空间处形成了第二水腔002。
41.应当理解，为了提高密封性，透盖400与轴承座220之间以及透盖400与外圈210之间均设置有密封圈。为便于描述，透盖400与轴承座220之间的密封圈为第三密封体500。
42.同时，透盖400具有与轴承座220配合的密封面，密封面上设置有引水槽，引水槽为环形槽且围绕通孔420设置，通孔420位于引水槽的外槽周壁围成的区域内，引水槽与通孔420同轴设置，引水槽的设置便于泄漏的冷却液排出。并且，排水部410设于密封面上，排水部410可以设置为排水槽。排水槽的一端连通引水槽，另一端连通通孔420。如此，当第二水腔002出现冷却液泄漏时，冷却液能从排水槽排出，而不会积留在引水槽处，不易穿过油封600进入轴承座220内，进而不易进入齿轮箱内。
43.应当理解，排水部410的数量可以为多个，多个排水部410在通孔420的周向上均匀间隔排布。例如，本实施例中，排水部410的数量为两个且呈中心对称设置。
44.进一步的，安装孔221的孔壁上设置有通油槽222，通油槽222的一端延伸至轴承座220靠近中箱体100的端面上，如此，齿轮箱运行过程中，齿轮箱内的润滑油液能够从通油槽222进入安装孔221，从而对两个深沟球轴承700中靠近透盖400的深沟球轴承700实现更好
的润滑，也能够通过润滑油液带走部分热量，提高散热效果。
45.需要说明的是，通油槽222的数量可以是一个或多个，按需设计即可。
46.可选的，外圈210上设置有第二进水口、第二出水口和第二排水口，第一进水口通过管道与第二进水口连通，冷却液能够从第二出水口回到水源处。第二排水看处于常闭状态，当需要清洗第二水腔002时，打开第二排水口即可。
47.需要说明的是，第一水腔001和第二水腔002可以串联使用，也可以独立使用，或者二者择一使用，根据情况选择即可，使用灵活便捷。
48.本实施例提供的齿轮箱散热机构，不仅散热效果好，并且冷却液泄漏时不易进入齿轮箱内部，齿轮箱运行稳定可靠。
49.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。