專利名稱：離心分離器分心轉(zhuǎn)子的驅(qū)動組件的制作方法
背景技術(shù)：
和現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及離心分離分離心轉(zhuǎn)子的驅(qū)動組件，其中該驅(qū)動組件包括一驅(qū)動軸，它被設(shè)置成能安裝所述離心轉(zhuǎn)子，并以軸頸支承在至少一個軸承件內(nèi)，可以轉(zhuǎn)動；和一殼體，它定界一上表面和一下部空間，該驅(qū)動軸和第一軸承件即處在該上表面內(nèi)，所述下部空間用以貯盛液體潤滑油，其中，該驅(qū)動組件包含第一裝置，后者被設(shè)置成能產(chǎn)生一股形成油霧的空氣和油流，并使該油霧流經(jīng)所述軸承件，供其冷卻并潤滑。
離心分離器的這種已知驅(qū)動組件的軸承的冷卻通常依靠內(nèi)部循環(huán)空氣流，自驅(qū)動組件下部空間內(nèi)油池的油滴以這樣方式將潤滑油滴供給該空氣流，使其形成油霧。帶有油霧的空氣流借助于風(fēng)扇或任何類同的部件循環(huán)流經(jīng)上述軸承，并在潤滑該軸承的同時吸收在軸承中形成的熱量。帶有油霧的空氣流在流經(jīng)軸承后進一步在由驅(qū)動組件殼體定界的內(nèi)部空間內(nèi)循環(huán)流通，其中熱量由油滴吸收，而該空氣流流向驅(qū)動組件的其它部件。因此，一部分油滴沉積在這些部件的表面上，沿著這些表面，潤滑油向下流到油池，將其收集在油池內(nèi)。在現(xiàn)有的離心分機機中，自空氣流到分離器壁的熱量釋放無論如何不是特別有效的。
US-A-4 541 736公開了一種離心分離器的離心轉(zhuǎn)子的驅(qū)動組件。該公知的裝置被設(shè)置成將油滴經(jīng)支承轉(zhuǎn)子主軸的軸承件輸送到靜止的大氣中。
該目的是由最初定義的驅(qū)動組件來達到的，該組件的特點是具有第二裝置，該第二裝置被設(shè)置成能冷卻所述油霧，其方法是允許自軸承件出口經(jīng)至少一條與該殼體外界的周圍空間成傳熱接觸的延伸通道將油霧的主要部分輸送到下部空間。通過這種安排，可達到從已流經(jīng)軸承的油霧的有效放熱，即與早先公知的離心分離器相應(yīng)冷卻相比，改善了潤滑油的冷卻。由于以這種方式循環(huán)流動的油霧的溫度可以比較低，因此，只要較小的流經(jīng)軸承的流量便能有效地冷卻軸承。
按照本發(fā)明的一個實施例，所述通道自該上部空間的上部延伸到該下部空間的下部。由于該通道沿上部自由空間，即液體油之上的空間的大部分延伸，因此便能確保油霧的有效冷卻。于是所述通道可有利地沿著殼體的基本垂直長度的主要部分延伸。
按照本發(fā)明的另一實施例，所述通道至少部分地由一壁件構(gòu)成，它又與殼體外界的周圍空間成傳熱接觸。這種壁件可由殼體的壁構(gòu)成，即所述通道直接延伸到殼體內(nèi)部或穿過該殼體壁內(nèi)的腔道。然而，按照本發(fā)明，該通道可按許多不同的方式來形成。例如，該壁件可由基本上在殼體外延伸的管道來構(gòu)成，其中，潤滑油經(jīng)在該上部空間的上部處的殼體內(nèi)的一條通道被導(dǎo)入該管道，并經(jīng)在該上部空間的下部處、即下部空間內(nèi)潤滑油的緊鄰上方的殼體內(nèi)的一條通道自該管道流出。
按照本發(fā)明的另一實施例，所述第二裝置包含一個第一隔離件，它自軸承件沿朝向殼體內(nèi)壁的方向向外延伸。按以方式，迫使?jié)櫥碗x開軸承，并向外流向較冷的殼體。此外，所述第二裝置最好包含一第二隔開件，它在驅(qū)動軸和殼體內(nèi)壁之間延伸，以形成所述通道。采用這種隔開件，便能以簡單且精巧的方式獲得一條在較冷的殼體和該隔離件之間的通道。因此，該第二隔離件可自第一隔離件的徑向外緣基本上沿軸向向下延伸。此外，該第二隔離件可向下延伸得這樣遠，使在第二隔離件的下緣和在該下部空間內(nèi)的液體潤滑油之間形成一間隙。按此方式，便能確保潤滑油的有效冷卻，此外，小部分潤滑油會被收集到該下部空間內(nèi)的液體潤滑油中。最好，該第二隔離件可至少延伸到圍繞該驅(qū)動軸的基本部分。按此方式，可利用朝向該周圍空間的基本上所有的殼體壁，作為潤滑油的冷卻表面。
按照本發(fā)明的另一實施例，該驅(qū)動組件包含一些表面增大件，例如它們呈凸出法蘭等的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)置在所述通道內(nèi)，以增加自潤滑油的傳熱；和/或包括一些表面增大件，例如它們呈凸出的法蘭等的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)置在朝向所述周圍空間的殼體的外側(cè)，以增加對周圍空間的放熱。
按照本發(fā)明的另一實施例，所述第一裝置包含一風(fēng)扇件，它被設(shè)置來驅(qū)動所述空氣流和潤滑油流之一通過該軸承件和所述通道。因此，來自軸承件的熱量經(jīng)該空氣和潤滑油將被傳到周圍的空間。最好，該風(fēng)扇件固定設(shè)置在該驅(qū)動軸上。
圖1簡略表示離心分離器離心轉(zhuǎn)子的驅(qū)動組件的部分剖面透視圖；圖2表示通過圖1中驅(qū)動組件下部的剖視圖。本發(fā)明不同實施例的詳細說明。
圖1表示了部分切開的離心轉(zhuǎn)子2的驅(qū)動組件。驅(qū)動組件1和離心轉(zhuǎn)子2共同構(gòu)成離心分離器的主要部件。
驅(qū)動組件1包含一驅(qū)動軸3，它裝有離心轉(zhuǎn)子2，可繞一旋轉(zhuǎn)軸線Z轉(zhuǎn)動，并由一第一上軸承件4和一第二下軸承件5支承，見圖2。此外，驅(qū)動組件1包含一殼體6，它限定一內(nèi)部空間。該內(nèi)部空間由上部空間7和下部空間8組成，在上部空間內(nèi)裝有驅(qū)動軸3和第一軸承件4以及第二軸承件5，該下部空間被設(shè)計為一油池，并用來貯盛大量液體潤滑油。該驅(qū)動組件1還包含一驅(qū)動馬達(未示)，它連接于一皮帶輪9。該驅(qū)動馬達和皮帶輪9設(shè)置在殼體6的外面，并與一皮帶輪10連接，后者固定地安裝在驅(qū)動軸3上，借助于呈穿過殼體6上通道12的驅(qū)動皮帶11結(jié)構(gòu)形式的傳動件與皮帶輪9耦聯(lián)。應(yīng)當(dāng)注意驅(qū)動皮帶11可被一驅(qū)動桿代替，該驅(qū)動桿借助于兩齒輪跟驅(qū)動馬達及驅(qū)動軸3成驅(qū)動嚙合。
上軸承件4，即所謂的軸頸支承件由軸承殼13支承。軸承殼體13與第一隔離件14連接，后者包含至少一個隔離部，該隔離部自上軸承件4沿朝向殼體6內(nèi)壁的方向向外、最好基本上徑向向外延伸。在該實例中，軸承殼13和隔離件14被示為用來構(gòu)成一空間15，后者要接納本身已公知的制動件(未示)。上軸承件4經(jīng)軸承殼13、所述制動件和第一軸承件14跟殼體6連接。
第二隔離件16自驅(qū)動軸3和殼體6內(nèi)壁之間的第一隔離件14的徑向外緣以這樣方式基本上沿軸向向下延伸，以便在其間形成一環(huán)形通道17。在所示的實例中，第二隔離件16圍繞驅(qū)動軸3向下延伸這樣遠，使在第二隔離件16的下緣和下部空間8內(nèi)潤滑油之間形成僅僅較窄的間隙。
在所示的實施例中，驅(qū)動軸3穿過整個上部空間7并向下伸入下部空間8的潤滑油內(nèi)，見圖2。而且，驅(qū)動軸3包含一內(nèi)腔道18，它在下部空間8內(nèi)具有至少一個孔和在皮帶輪10之上而在上軸承件4之下的上部空間7內(nèi)有若干孔19。驅(qū)動軸3是被這樣設(shè)計的，使得在離心分離器工作期間潤滑油經(jīng)內(nèi)腔道18被輸送，并且至少在自上孔19的潤滑油出口處形成小的油滴。
此外，驅(qū)動組件1包含一風(fēng)扇葉輪20，它固定地安裝在驅(qū)動軸3上，在所示的實例中，位置在上軸承件4之上。該風(fēng)扇20被設(shè)置成能迫使空氣和油滴流流動，構(gòu)成流經(jīng)上軸承件4的油霧，供軸承件冷卻和潤滑。此外，風(fēng)扇葉輪20被設(shè)置成能迫使所述空氣和油滴流自軸承件4的出口沿朝向殼體6內(nèi)壁的方向徑向向外流動，并沿軸向向下經(jīng)殼體6內(nèi)壁和第二隔離件16之間的通道17流到下部空間8內(nèi)潤滑油的正上方，即流到第二隔離件16和下部空間8內(nèi)的潤滑油之間的所述間隙處。因此，存在于所述空氣和油滴流內(nèi)的一部分潤滑油會被收集到下部空間8內(nèi)的潤滑油中，而一部分潤滑油與空氣流一起以這樣方式會被進一步向上輸送到下軸承件5，使下軸承件5也冷卻和潤滑，這在下文中還要作更詳細地說明。油霧自下軸承件5的出口經(jīng)穿過皮帶輪10的若干腔道21被進一步向上輸送到上軸承件4的入口。于是，包含油滴的空氣流作為油霧在由殼體6限定的內(nèi)部空間7、8內(nèi)的通路中會被循環(huán)流動，通路穿過兩軸承件4、5和通道17，在那里油霧通過與殼體6的內(nèi)壁接觸釋放其熱量并冷卻。為了提高油霧的冷卻效果，可在殼體6的外壁上設(shè)置法蘭22或類的表面增加件。在圖1中，作為例子僅表示出一個這樣的法蘭22。這些法蘭(未示)或類似的表面增加件也可設(shè)置在殼體6的內(nèi)壁和/或第二隔離件16上。
應(yīng)當(dāng)注意，可用許多不同的方式來獲得通道17。例如，可利用殼體6上、下部內(nèi)的開口由在殼體6外面基本上垂直延伸的管道來構(gòu)成。這些配置在外部的管道可由周圍空間內(nèi)的空氣以有效方式冷卻。這些通道也可由在殼體6的壁內(nèi)自其上部基本上垂直延伸到下部的腔道來構(gòu)成。在這些實施例中，可省去第二軸向隔離件16。也可將通道6設(shè)計為許多在殼體6內(nèi)壁內(nèi)基本上垂直延伸的單獨腔道。在該實施例中，第二隔離件16可由若干隔離件構(gòu)成，如由對應(yīng)于各單獨腔道的單獨隔離件構(gòu)成。
此外，驅(qū)動組件1包含一隔離件23，它設(shè)置在殼體6內(nèi)，用來容納部分驅(qū)動皮帶11，該皮帶在殼體6內(nèi)以這樣方式延伸，使其與殼體6的內(nèi)部空間7、8隔離。該隔離件23在沿直徑方向相反的兩側(cè)利用相應(yīng)的連接件連接于殼體6的內(nèi)壁，它沿上述通道12和在直徑方向上相對的通道24周圍延伸。因此，該隔離件23構(gòu)成一條腔道25，它基本上沿直徑方向穿過在旋轉(zhuǎn)軸線Z方向上布置的殼體6的內(nèi)部空間7、8，且與該空間7、8隔離。此外，隔離件23為細長的箱形，即在圖2中所示的橫剖面圖中看基本上為矩形，它包含基本上彼此平行的一上界壁和一下界壁，和兩基本上平行的側(cè)界壁。要注意，隔離件23也可有不同于矩形的另一種橫截面。例如，可以為橢圓形。
此外，隔離件23包含一個穿過上界壁的上開口26，和一個穿過下界壁的下開口27。驅(qū)動軸3經(jīng)這些開口26、27穿過該隔離件23，其中上開口26還用來接納皮帶輪10的上部。如圖2中所示，在皮帶輪10和隔離件23的上界壁之間設(shè)有一間隙密封裝置28，例如一迷宮式密封裝置。隔離件23的下界壁包含一個構(gòu)成下開口27的圓柱部29。該圓柱部29，如從圖2中看到的，支承下軸承件5。此外，該圓柱部29伸入皮帶輪10的圓柱凹口30。在圓柱部29的外表面和圓柱凹口30的內(nèi)表面之間設(shè)有一間隙密封裝置31。還可從圖2中看到，在下軸承件5的大致徑向外側(cè)處驅(qū)動皮帶11貼靠在皮帶輪10上。
這樣，帶有油霧的循環(huán)流動的空氣流通過下開口27流經(jīng)隔離件23、下軸承件5而向外流經(jīng)皮帶輪10上部的腔道21。然而，由于密封裝置28和31的存在帶油霧的空氣流可不進入由隔離件23界定的腔道25。但是，來自驅(qū)動組件1的周圍空間的空氣的空氣流可流經(jīng)通道12和14以及腔道25。以此方式可使?jié)櫥瓦M一步地冷卻，同時，可改善下軸承件5的冷卻。
因此，所示的驅(qū)動皮帶11將用作一泵件而有助于促使空氣流流經(jīng)腔道25。朝腔道25向內(nèi)行進的驅(qū)動皮帶1的部分便會將空氣流帶入腔道25，而由腔道25向外行進的驅(qū)動皮帶部分會將空氣流帶出腔道25。為了改善經(jīng)腔道25的空氣流，在腔道25內(nèi)基本上在中央處設(shè)有壁件32，將腔道25分為兩部分。該壁件32沿旋轉(zhuǎn)軸線Z的軸向和徑向自皮帶輪10附加的區(qū)域延伸到通道12附加的區(qū)域。這樣，驅(qū)動皮帶11在一部分腔道內(nèi)向內(nèi)行進，而在另一部分通道內(nèi)向外行進。
應(yīng)注意腔道25無須橫穿由殼體6界定的內(nèi)部空間7、8，即僅需通道12和24中的一條。借助于一風(fēng)扇件，通過隔離件23還能提高冷卻效果，該風(fēng)扇件用來提高流經(jīng)腔道25的空氣流。此外，隔離件23也可設(shè)有一些法蘭或類似的一些表面增加件，它們伸入腔道25和/或由殼體6界定和內(nèi)部空間7、8內(nèi)。
本發(fā)明并不局限于上文所公開的，而在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以變更和修改。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，能借助于加壓而不是所述的風(fēng)扇葉輪20來輸送潤滑油。因此，會迫使?jié)櫥屯ㄟ^軸承件5和4，而后沿驅(qū)動組件內(nèi)的一些表面流回到下部空間8。
權(quán)利要求
1.一種離心分離器離心轉(zhuǎn)子(2)的驅(qū)動組件(1)，其中驅(qū)動組件(1)包含一驅(qū)動軸(3)，用來支承離心轉(zhuǎn)子(2)，并以軸頸可轉(zhuǎn)動地支承在至少一個圍繞一基本垂直軸線(2)的軸承件(4)內(nèi)；一個殼體(6)，它界定一上部空間(7)和一下部空間(8)，驅(qū)動軸(3)和軸承件(4)配置在上部空間內(nèi)，下部空間供貯盛潤滑油用，其中驅(qū)動組件(1)包含第一裝置(18，19，20)用來產(chǎn)生空氣和潤滑油流，以形成油霧，并將該油霧帶到流經(jīng)軸承件(4)的空間和潤滑油流中，以冷卻軸承，其特征在于包含第二裝置(14，16，17)，通過將油霧的主要部分自軸承件(4)的出口經(jīng)至少一條與殼體(6)外部周圍空間成傳熱接觸方式延伸的通道(17)輸送到下部空間(8)，用來冷卻油霧。
2.權(quán)利要求1的驅(qū)動組件，其特征在于所述通道(17)自上部空間(7)的上部延伸到下部空間(7)的下部。
3.權(quán)利要求1或2的驅(qū)動組件，其特征在于所述通道(17)沿殼體(6)的基本垂直長度的主要部分延伸。
4.權(quán)利要求1-3之一的驅(qū)動組件，其特征在于所述通道(17)至少部分由一壁件構(gòu)成，該壁件與殼體(6)外界周圍空間成傳熱接觸。
5.權(quán)利要求4的驅(qū)動組件，其特征在于所述壁件由殼體(6)構(gòu)成。
6.上述權(quán)利要求之一的驅(qū)動件，其特征在于所述第二裝置包含一第一隔離件(14)，它沿朝向殼體(6)內(nèi)側(cè)的方向自軸承件(4)向外延伸。
7.權(quán)利要求6的驅(qū)動組件，其特征在于所述第二裝置包含一第二隔離件(16)，它在驅(qū)動軸(3)和殼體(6)內(nèi)側(cè)之間延伸，以界定所述通道(17)。
8.權(quán)利要求7的驅(qū)動組件，其特征在于所述第二隔離件(16)自第一隔離件(14)的徑向外緣基本上沿軸向向下延伸。
9.權(quán)利要求8的驅(qū)動組件，其特征在于第二隔離件(16)向下延伸遠至在第二隔離件(16)的下緣和下部空間(8)中的潤滑油之間形成一間隙。
10.權(quán)利要求7-9之一的驅(qū)動組件，其特征在于第二隔離件(16)至少沿圍繞驅(qū)動軸(3)一周的主要部分延伸。
11.上述權(quán)利要求之一的驅(qū)動組件，其特征在于具有設(shè)在所述通道(7)內(nèi)的一些表面增加件，以增強自潤滑油的傳熱。
12.上述權(quán)利要求之一的驅(qū)動組件，其特征在于具有一些設(shè)置在殼體(6)外側(cè)上朝向所述周圍空間的表面增加件(22)。
13.上述權(quán)利要求之一的驅(qū)動組件，其特征在于所述第一裝置包含一風(fēng)扇件(20)，它用來驅(qū)動所述空氣和潤滑油流流經(jīng)軸承件(4，5)和通道(17)。
14.權(quán)利要求13的驅(qū)動組件，其特征在于風(fēng)扇件(20)被固定地安裝在驅(qū)動軸(3)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及離心分離器離心轉(zhuǎn)子(2)的驅(qū)動組件(1)。該驅(qū)動組件包括一驅(qū)動軸(3),用來支承離心轉(zhuǎn)子(2),并以軸頸可轉(zhuǎn)動地支承在至少一個軸承件(4、5)內(nèi);一個殼體(6),它界定一上部空間(7)和一下部空間(8),驅(qū)動軸和軸承件配置在上部空間內(nèi),下部空間供貯盛潤滑油用。第一裝置(18、19、20)用來產(chǎn)生空氣和潤滑油流,以形成油霧,并將該油霧帶到流經(jīng)軸承件(4)的空氣和潤滑油流中,以冷卻軸承。第二裝置(14,16,17)通過將油霧的主要部分自軸承件(4)的出口經(jīng)至少一條與殼體(6)外部周圍空間成傳熱接觸方式延伸的通道(17)輸送到下部空間(8)用來冷卻潤滑油。
文檔編號B04B9/12GK1343141SQ0080476
公開日2002年4月3日 申請日期2000年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月8日
發(fā)明者K·克林滕斯特德特, T·拉森, J·塞特貝里, S·塞佩斯 申請人:阿爾法拉瓦爾有限公司