CN108025319A - 用于沉降式螺旋离心机的驱动器的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于沉降式螺旋离心机的驱动装置，所述驱动装置包括至少一个用于使所述离心机的转鼓(1)旋转的马达、连接在马达与转鼓(1)之间的传动机构(5)、用于在运行中在转鼓(1)旋转时冷却传动机构(5)的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置(9)构成为环形体(11)，该环形体从外部套装到传动机构(5)上并且该环形体具有至少一个空气引导装置(14、16、25)，该空气引导装置设计用于，将空气沿径向从更外部进一步沿径向向内引导到传动机构(5)的表面上。

Description

用于沉降式螺旋离心机的驱动器的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于沉降式螺旋离心机的驱动装置。

背景技术

这种沉降式螺旋离心机(也称作倾析器)由DE102006028804A1是已知的。在运行期间，所述驱动装置的周转的传动机构加热。就这点而言已知使用传动机构冷却装置，这种效应应该利用该传动机构冷却装置被抵制。

一方面已知外部的油冷却器作为传动机构冷却装置。在此，油经由旋转装置被引导到具有至少一个旋转的传动机构外部件的周转的传动机构中并且又被引导出来。此外已知，可以通过较强烈的空气循环改进传动机构的冷却。在此使用旋转的传动机构表面的摩擦力，以便产生围绕传动机构的空气流，在传动机构表面上的空气利用所述空气流远离传动机构表面沿径向向外被引导。此外已知多种解决方案，在这些解决方案中，传动机构设置有外罩。通过安装在旋转的传动机构上的叶片沿轴向产生用于冷却的空气流并且该空气流被引导到所述外罩中。

发明内容

在此背景下，本发明的任务是，以简单结构的措施抵制在用于离心机的驱动装置的传动机构上的传动机构加热效应。

本发明通过权利要求1的主题来实现所述任务。提出一种用于沉降式螺旋离心机的驱动装置，该驱动装置包括至少一个用于使离心机的转鼓旋转的马达、连接在马达与转鼓之间的传动机构以及用于在运行中在转鼓旋转时冷却传动机构的冷却装置。所述冷却装置构成为环形体，该环形体从外部套装到传动机构上并且该环形体具有至少一个空气引导装置，所述空气引导装置设计用于，将空气沿径向从更外部向径向更内部引导到传动机构的外表面上。本发明还提供一种根据权利要求16所述的沉降式螺旋离心机。

利用根据权利要求1的方式设计的传动机构冷却装置，从传动机构到周围环境的强制对流热传递以简单的结构方式得以改进。

根据一种有利的进一步改进方案(利用该进一步改进方案所述冷却效应被进一步提高)，多个空气引导装置构成在环形体上。

优选地，环形体具有一个环或多个环，所述一个/多个环优选构成为沿径向定向的环形盘。所述环能够容易地固定在传动机构上并且另一方面允许以简单的方式安装空气引导装置。此外，所述环能够补充地自身被用于引导空气。

根据一种有利的变型方案，所述空气引导装置中的一个或多个空气引导装置构成在环形体的两个沿轴向间隔开距离的环之间，其中，构成在环形体的两个沿轴向间隔开距离的环之间的所述一个或多个空气引导装置一方面起叶片作用，该叶片增加在传动机构的周围环境中的空气流，并且另一方面是引导空气的，其方式为所述空气引导装置引导空气流从径向更外部沿径向更靠近传动机构表面。尤其是以这样的方式能实现，所述空气引导装置中的一个或多个空气引导装置以及所述环在安装状态中一起形成围绕传动机构的外壳，该外壳在一个或多个位置上具有沿径向设置在更外部的入口以及优选相对于所述入口位于径向更内部的出口。

优选地，所述传动机构构成为周转传动机构或周转的传动机构，这在本申请的意义中意味着，该传动机构具有至少一个在运行中旋转的传动机构外部件、即沿径向向外完全或部分裸露的部件，环形体利用该部件在运行中沿旋转方向旋转。此外例如在径向更内部具有其它旋转的部件。

本发明其它的有利的实施方案由从属权利要求得出。

附图说明

下面参考附图根据实施例来详细说明本发明。其中：

图1a和1b示出用于沉降式螺旋离心机的驱动装置的周转的传动机构的传动机构冷却装置的两个不同的透视视图；

图2a-2e示出用于沉降式螺旋离心机的驱动装置的传动机构的不同视图，其中所述驱动装置具有传动机构冷却装置；

图3a和3b示出用于沉降式螺旋离心机的传动机构的另一个传动机构冷却装置的两个不同的透视视图；

图4a-4e示出用于沉降式螺旋离心机的驱动装置的传动机构的不同视图，其中所述驱动装置具有传动机构冷却装置；以及

图5示出一种已知的具有驱动装置的沉降式螺旋离心机的示意图，其中所述驱动装置不带有传动机构冷却装置。

具体实施方式

图5示出具有可旋转的转鼓1的沉降式螺旋离心机(也称作倾析器)，该转鼓具有优选水平的旋转轴线以及设置在转鼓1内部的同样可旋转的螺旋2。

图1的转鼓1示例性地设置在驱动器侧的转鼓支座和背离驱动器的转鼓支座(未示出)之间并且利用所述转鼓支座可旋转地支承在(同样未示出的)机架/基座上。细节如用于产品的输入口、分配器以及产品出口在图1中未示出，但自身是已知的。在沉降式螺旋离心机中，在转鼓1旋转时，待加工产品被分离成两种或三种相，其中，出现一种固相以及至少一种澄清的液相。必要时，所述液相也能够被分离成不同密度的两种或更多种液相。

所述待加工产品(混合物)通过中央的管被引导到旋转的转鼓1中。固相或水相的产品在转鼓1中被澄清。所述固相必须抵抗颗粒的离心力沿螺旋2被推动。

因此，螺旋2旋转支承在转鼓1中，该螺旋以相对于转鼓1小的相对转速旋转。以这样的方式，所述螺旋2实现要求的朝向固体出口(通常在转鼓1的圆锥形端部上)输送固体或者说固相。

为了使转鼓1和螺旋2旋转，所述沉降式螺旋离心机具有驱动***。第一驱动马达(称作主马达3)主要用于使转鼓1旋转，并且第二驱动马达(称作副马达4)主要用于在转鼓1与螺旋2之间产生可变的转速差。在一方面各驱动马达与另一方面转鼓1和螺旋2之间可以设置传动机构5。所述传动机构5例如可以构成为具有一个或多个级的行星齿轮传动机构。该传动机构也可以是周转的凸轮传动机构。这样的布置结构例如由同种类型的DE102006028804A1已知。

主马达3经由具有在此示例性的两个带7、8的带传动机构6与传动机构5以及转鼓1连接。主马达3用于为已澄清的液体和固体供给排料功率并且提供空转功率。在运行中产生的在螺旋2与转鼓1之间的转矩在此通过传动机构5产生。用于输送固体所需的功率(即在转鼓1与螺旋2之间的可变转速差)通过副马达4供给到传动机构5中。

主马达3和副马达4(优选分别通过连接于其上游的、在此未示出的变频器)被连接到交流电网上、通常是三向交流电网上并且这样被提供电能。

在运行中，传动机构5由于边沿摩擦、支承摩擦及密封摩擦以及搅动损失而加热。为了抵制该效应，传动机构5(优选行星齿轮传动机构)利用传动机构冷却装置9(图1a、1b；图3a、3b)冷却。

传动机构5具有(也参见图2b或图4b)在运行中沿旋转方向U旋转的传动机构外部件10。传动机构冷却装置9基本上从外部套装到传动机构5的旋转的传动机构外部件10上并且在其轴向的延伸部的一部分上(不是设置有传动带的地方)同心地包围该传动机构外部件。所述旋转轴线(接下来的术语“沿径向”和“沿轴向”以其作为参考)在图2c中用D表示并且垂直于图2c的平面延伸。

根据图1和图2，所述传动机构冷却装置9构成为环形体11，该环形体安置到所述传动机构上并且在外部至少局部地包围或甚至优选包裹传动机构5的传动机构外部件10。所述环形体11具有至少一个环12(参见图3)或两个或更多个沿轴向间隔开距离的环12、13(参见图1)，至少一个或多个空气引导装置14、15、16、25构成、尤其是装配到所述环上。所述环12、13构成为沿径向定向的环形盘，所述环形盘在传动机构5上的孔23处可利用螺纹件24(图1a或图2a)或类似物例如装配在传动机构的一个轴向区段上。但也可设想以其它替代型式固定在传动机构5上。

优选地且在结构上简单地能够实现，一个或多个金属板形成空气引导装置14、15、16、25。根据图1，空气引导装置14分别一件式地通过弯曲裁剪的金属板条构成。所述金属板条固定在所述一个环12上或多个环12、13上。

图1和图3的空气引导装置14、15、16、25这样设计和定向，使得所述空气引导装置将空气从径向更外部沿径向引导更接近传动机构5的表面。在此，空气引导装置14、16、25一方面起叶片作用，所述叶片增加在传动机构5的周围环境中的空气流并且引导所述空气流在各种情况下大部分基于其几何结构从径向更外部沿径向更靠近传动机构表面，直到所述空气流又从那里流出。

所述一个或多个空气引导装置14、15、16、25能够分别构成为一件式的或多件式的。所述空气引导装置固定在环12上(图3)或环12、13上以及根据图1固定在环12、13之间。根据图1，空气引导装置14和环12、13在相互作用中形成一种围绕传动机构5的外壳、在此是围绕旋转的传动机构部件10的外壳，该外壳在多个位置上以接下来要讨论的方式具有入口17和出口18。

根据图1和图2，传动机构冷却装置9呈圆周分布地在两个环12、13之间具有一个或优选多个(在图1中四个)空气引导装置14。所述空气引导装置这样成形，使得所述空气引导装置在传动机构5旋转时分别在外部的叶片状空气聚集区域14a中在相应的入口17处沿径向向内向传动机构外表面引导，在那里所述空气在传动机构外表面与周边空气引导区域14b之间的间隙19中沿周向被继续引导，直到所述空气相应地在优选接触或几乎接触传动机构外表面的径向区段14c之前沿周向被阻止继续流动。所述空气于是可以通过轴向的穿通部或空隙部21(所述穿通部或空隙部在此形成出口18)在环12、13中沿轴向逸出。所述出口18沿径向比入口17位于更内部(空气流通过较粗的黑色箭头在图2和图4中示出)。

原则上，根据图1和图2围绕传动机构5形成一种优选几乎封闭的外壳，但该外壳在一些周缘位置上具有开口或者说入口17和出口18，但其中，类似于皮托管作用，空气堵塞并且被引导穿过在传动机构5与外壳之间的间隙19。

空气引导装置14能够沿周向例如利用另一个沿轴向位于环12、13之间的环20被稳定。空气引导装置14尤其是在外部轮廓方面完全或很大程度上圆柱形的传动区域5a中作用。

在所述两个环12、13之一的环上设置有另一个(在此同样圆锥形成形的)空气引导装置15，该空气引导装置构成为圆锥形金属板环。以这样的方式，在传动机构5与空气引导装置15之间的圆锥形间隙28(图2b)构成为具有至少一个入口以及至少一个出口。朝向环12，空气引导装置15具有一个或多个窗口或空隙部22作为出口。在此以这样的方式，空气通过间隙28被抽吸，所述空气能够沿径向向外通过作为出口的窗口或空隙部22逸出(图2b)。所述可选的空气引导装置15不同于空气引导装置14、16、25地将空气也沿径向吹到靠近在此圆锥形的表面。所述空气补充地冷却地作用在圆锥形的传动机构区域5b中并且因此是有利的。

根据图3a、3b或4a-4e，在又构成为环形体11的传动机构冷却装置9上设置有仅一个环12。所述环12又按照沿径向延伸的环形盘的类型构成。在所述环12的两个轴向侧上构成有空气引导装置16和25。所述空气引导装置16和25分别具有多个呈圆周分布地设置在所述环12的两侧上的空气引导金属板26、27。所述空气引导金属板26、27又分别具有至少一个更加沿周向或更加沿切向定向的区段26a、27a并且具有至少一个或多个连接在所述区段上的进一步沿径向方向弯曲的区段26b、26c；27b。以这样的方式，空气在运行中进一步从外向内被引导靠近传动机构。空气引导装置16的空气引导金属板26在一个端部上沿径向延伸靠近直到旋转的传动机构部件10的表面上(图4e)。以这样的方式又形成一种外壳，其中，通过环境空气的旋转基本上仅加热作为外壳的空气引导金属板26。引导至旋转的传动机构部件10的空气拥塞在所述表面之前并且侧向地沿轴向流出，从而传动机构表面也通过这样形成的空气流被冷却。

在此，空气引导装置16设置用于，将空气引导到传动机构5的更确切地说圆柱形的传动机构区域5a中，并且空气引导装置25设置用于，将空气引导到传动机构5的更确切地说圆锥形的传动机构区域5b中。空气又沿径向从外向内被引导至传动机构5，其中，空气能够沿轴向侧向地在传动机构5的外周上从空气引导装置16、26中逸出(参见图4a-4e)。

附图标记

转鼓 1

螺旋 2

主马达 3

副马达 4

传动机构 5

圆柱形的传动区域 5a

圆锥形的传动区域 5b

带传动机构 6

带 7、8

传动机构冷却装置 9

传动机构外部件 10

环形体 11

环 12、13

空气引导装置 14、15、16

空气聚集区域 14a

周边空气引导区域 14b

径向区段 14c

入口 17

出口 18

间隙 19

环 20

空隙部 21

空隙部 22

孔 23

螺纹件 24

空气引导装置 25

空气引导金属板 26、27

区段 26a、27a；26b、27b；27c

间隙 28

旋转轴线 D

旋转方向 U

Claims (17)

1.用于沉降式螺旋离心机的驱动装置，所述驱动装置包括：

a.至少一个用于使所述沉降式螺旋离心机的转鼓(1)旋转的马达，

b.连接在马达与转鼓(1)之间的传动机构(5)，

c.用于在运行中在转鼓(1)旋转时冷却所述传动机构(5)的冷却装置，

其特征在于，

所述冷却装置(9)构成为环形体(11)，该环形体套装到传动机构(5)上并且该环形体具有至少一个空气引导装置(14、15、16、25)，所述至少一个空气引导装置设计用于，将空气沿径向向内引导到传动机构(5)的表面上。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，多个空气引导装置(14、15、16、25)构成在所述环形体(11)上。

3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，所述环形体具有一个环(12)或多个环(12、13)，所述一个或多个环优选构成为沿径向定向的环形盘。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，多个空气引导装置(14、15、16、25)构成在环形体(11)的两个沿轴向间隔开距离的环(12、13)之间。

5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，构成在环形体的两个沿轴向间隔开距离的环(12、13)之间的所述多个空气引导装置(14、15、16、25)一方面起叶片作用，所述叶片增加在传动机构(5)的周围环境中的空气流；并且另一方面是引导空气的，其方式为，所述空气引导装置引导空气流从径向更外部沿径向更靠近传动机构表面。

6.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，一个或多个空气引导装置(14)以及至少两个环(12、13)在安装状态中一起形成围绕传动机构(5)的外壳，该外壳在一个或多个位置上具有沿径向设置在更外部的入口(17)以及相对于所述入口沿径向位于更内部的出口(18)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征于，所述空气引导装置(14)成形为，使得所述空气引导装置在传动机构(5)旋转时将在外部的叶片状空气聚集区域(14a)中的入口(17)处的空气沿径向向内向传动机构表面引导，在那里所述空气在传动机构表面与周边空气引导区域(14b)之间的间隙(19)中沿周向被继续引导，直到所述空气在优选延伸到传动机构(5)的表面上的径向区段(14c)之前沿轴向从环形体(11)中逸出。

8.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，轴向的穿通部或空隙部(21)设置在一个环(12)中或多个环(12、13)中，空气能够通过所述穿通部或空隙部沿轴向从环形体(11)中逸出。

9.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在构成为环形体(11)的传动机构冷却装置(9)上设置有仅一个环(12)，并且在所述环(12)的一个或两个轴向侧上构成有空气引导装置(16和25)。

10.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述一个空气引导装置(16)或所述两个空气引导装置(16和25)分别具有多个呈圆周分布地设置在环(12)的一个或两个轴向侧上的空气引导金属板(26、27)。

11.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述空气引导金属板(26、27)分别具有至少一个更加沿周向或更加沿切向定向的区段(26a、27a)并且具有至少一个或多个连接在所述区段上的进一步沿径向方向弯曲的区段(26b、26c；27b)，以便在运行中将空气进一步从外向内引导靠近传动机构(5)的表面。

12.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述空气引导金属板(26、27)利用进一步沿径向方向弯曲的区段(26b、26c；27b)延伸直至紧挨着传动机构(5)的表面。

13.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述传动机构连接在一方面沉降式螺旋离心机的主马达(3)和副马达(4)与另一方面沉降式螺旋离心机的转鼓(1)和螺旋(2)之间。

14.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述一个或至少一个其它的空气引导装置(15)构成为圆锥形的金属板环，从而在传动机构(5)与空气引导装置(15)之间构成圆锥形的间隙(28)，其中，所述空气引导装置引导空气经过所述间隙(28)。

15.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述传动机构构成为周转传动机构。

16.根据上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述周转的传动机构构成为行星齿轮传动机构。

17.具有根据上述权利要求中任一项所述驱动装置的沉降式螺旋离心机，其中，所述传动机构连接在一方面沉降式螺旋离心机的主马达(3)和副马达(4)与另一方面沉降式螺旋离心机的转鼓(1)和螺旋(2)之间。