CN116917646A - 降低齿轮箱中齿功耗的*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于降低齿轮箱(1)中齿功耗的***，该***包括至少两个相互啮合的齿形齿轮(11，12)，每个齿形齿轮(11，12)附接到由轴承(15，16)支撑的旋转轴(13，14)上并安装在壳体(10)内；两个垂直板(2)，垂直板(2)被配置用于安装在所述壳体(10)内部，位于轴承(15，16)和齿形齿轮(11，12)之间，齿形齿轮(11，12)的每一侧各一个；其中垂直板(2)包括一个或多个内部挡板，内部挡板被配置用于分隔壳体(10)内的油流；安装在垂直板(2)朝向齿形齿轮(11，12)的一侧；其中内部挡板包括防再循环板(230，240)，其中至少一个防再循环板(230，240)包括一个或多个用于阻断空气‑油混合物的轴向流的垂直翅片(233)。

Description

降低齿轮箱中齿功耗的***

技术领域

本发明涉及包括机械齿轮的齿轮箱(变速箱，也称为传动装置)的技术领域，更确切地说，涉及此类齿轮箱中齿功耗(功率损耗，动力损耗)。

背景技术

本领域已知的齿轮机构通常装配在壳体(或外壳)中，并且包括至少两个齿轮，即第一齿轮和第二齿轮，它们是齿形部件，并各自紧固到在与壳体连结的轴承中旋转的轴上。所述齿轮的齿相互啮合，使得齿轮中的一个的旋转驱动另一个齿轮进行旋转。这样，壳体就形成了例如用于通过涡轮机驱动发电机的传动装置外壳。壳体和装配在所述壳体内的齿轮机构形成所谓的齿轮箱，其通常用于将一个旋转机器(例如是旋转动力源)的扭矩和速度转换为适用于另一个旋转机器或设备的扭矩和速度。

本发明尤其关注涡轮增压齿轮箱，即高速传动装置，其特点是节线速度介于60至180米/秒之间。

扭矩和速度的转换不可避免地会导致功耗，制造商希望将功耗最小化。本发明尤其关注涡轮增压齿轮箱中尤其出现的齿功耗(以下简称“TPL”)。这些TPL可能源于：

-齿轮箱内的摩擦，尤其是齿轮之间的摩擦；

-泵效应，其来自用于润滑齿轮的啮合区域的润滑油量不足；

-由于齿轮的转速驱动周围流体移动而产生的风阻；

-喷油取向不当或流量过大。

为了降低TPL，制造商已经提出了不同的解决方案。一种解决方案是基于在机械齿轮的壳体中创建真空，例如部分真空，以降低空气动力损耗。其他解决方案基于齿轮的封闭封装，以降低风阻损耗。其他***则侧重于齿轮的冷却。事实上，众所周知，在运行期间，齿轮齿在其中啮合的啮合区域中引起的热量主要由润滑剂耗散，同时该润滑剂还起到润滑所述区域的作用。增加该区域中的润滑油流量一方面将进一步冷却所述区域，但另一方面，不幸的是，也会大大增加功耗。出于这个原因，制造商提出了附加的冷却装置，以保持***的效率，同时将润滑油流量保持在一个合理的值，即不增加功耗。本领域已知的冷却装置包括例如被配置用于冷却包封齿轮的包覆壁的冷却管道。然而，这种解决方案无法方便地接触齿轮箱的不同部件，从而使维护工作更加复杂和繁琐。

US2019/195335 A1显示了一种用于降低齿轮箱中TPL的***，该***带有权利要求1的前序部分的特征。

US2020/132183 A1显示了一种带有啮合齿轮的齿轮箱，其中在齿轮箱的壳体内部提供了覆盖齿轮的一部分的内部挡板。

US2018/313443 A1显示了一种带有两个啮合齿轮的圆柱齿轮传动装置，其中每个齿轮包括轴，轴在两个轴向均支撑在相应的板中。在板之间提供与相关联的齿轮稍有间距的挡板，该挡板包封该齿轮的圆周部分。

因此，已知的解决方案通常是复杂的，因此，仍然需要简单且有效的解决方案，特别是不会使维护工作复杂化的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于降低齿轮箱中TPL的简单且有效的***。

根据独立权利要求采取的措施解决了这一目标。从属权利要求提出了进一步的有利实施例。

因此，本发明涉及一种用于降低齿轮箱中TPL的***，所述***包括一组两个独立的垂直板(竖板，竖直板)，所述垂直板被配置用于安装在所述齿轮箱的壳体内部，用于将用于冷却和/或润滑齿轮箱齿形齿轮的齿的第一油流与用于润滑/冷却支撑所述齿轮箱的旋转轴的流体力学轴承的第二油流分隔开，所述齿形齿轮安装或固定到所述旋转轴上。每个垂直板(相对于所述旋转轴的轴向方向)横向安装在所述齿轮箱的齿形齿轮和支撑固定所述齿形齿轮的旋转轴的轴承之间，后者(所述轴承)被夹在所述两个垂直板之间。所述板被称为“垂直板”，是因为它们基本上垂直于旋转轴安装。在齿形齿轮的侧面和垂直板之间优选地横向形成包括在10-40mm之间的空间(间距)，以便在需要时允许轴向位移。

本发明还涉及一种包括用于降低TPL的所述***的齿轮箱。如本领域所知，所述齿轮箱包括至少两个相互啮合的齿形齿轮，所述至少两个齿形齿轮中的每一个附接到所述旋转轴并且可围绕所述旋转轴的旋转轴线旋转，每个旋转轴因此都围绕所述旋转轴线可旋转地安装在优选地由齿轮箱壳体支撑的轴承中。

该组垂直板因此包括至少两个垂直板，每个垂直板被配置用于可移除地安装在所述壳体内部，位于支撑所述旋转轴的轴承和齿形齿轮之间，所述齿形齿轮的每一侧各有一个垂直板，使得齿形齿轮被夹在垂直板之间，所述垂直板相互独立，因为它们能够一个接一个地安装在所述壳体内部，即，所述垂直板没有会像焊接一样将它们结合在一起的明确的固定装置。好处是可以在已经存在的齿轮箱中组装和拆卸根据本发明的***。根据本发明，每个垂直板包括两个开口，每个开口与所述旋转轴中的一个相配合。

根据本发明的垂直板包括一组用于分隔齿轮箱的壳体内的油流的挡板，尤其是：

-一个或多个(一个或若干个)外部挡板，用于将被配置用于冷却和/或润滑齿形齿轮的第一油流与被配置用于冷却和/或润滑轴承的第二油流分隔开。外部挡板安装在垂直板2朝向壳体10的外部的一侧，因此安装在垂直板2和壳体10的壁之间包括的空间中；和/或

-一个或多个内部挡板，用于限制或防止由齿形齿轮的旋转所分散的齿形齿轮冷却油，以及其对应的油流，更精确地说是空气-油混合物流的再循环。内部挡板安装在垂直板2朝向齿形齿轮11、12的一侧，因此安装在两个垂直板2之间包括的空间中。

优选地，每个垂直板包括底板和顶板或由底板和顶板形成，所述底板和顶板被配置用于一个竖直地设置或安装在另一个之上，以形成所述垂直板，其中优选地，所述开口中的每一个的边缘属于底板，所述开口中的每一个的另一个边缘属于顶板，以便能够围绕所述旋转轴组装所述底板和顶板，所述组装导致所述边缘和所述另一个边缘与所述旋转轴的圆周(周边、周向、外周)相配合并包围后者(所述旋转轴)。实际上，根据本发明，每个垂直板都被配置用于安装在所述壳体内部，其中两个开口各自装配在一个旋转轴周围。

优选地，每个垂直板为每个轴承包括用于将第一油流与第二油流分隔开的所述外部挡板。所述外部挡板被配置用于围绕轴承的顶部部分——因此是一种挡泥板或头罩——并用于将第二油流导向被配置用于收集所述第二油流的容器。优选地，所述外部挡板包括固定到顶板的第一部分和固定到底板的第二部分，所述第一部分和第二部分优选地是弧形板和平板。优选地，所述第二部分包括两个二级板(例如矩形板)，它们例如根据所述矩形板的长度朝向底板的底部(例如朝向所述容器)，其中外部挡板的第一部分围绕所述轴承的顶部部分，并装配(即其位于轴承的两侧的末端装配)在两个二级板之间，以便二级板在底板上形成挡板第一部分的延伸部，所述延伸部朝向底板的底部延伸。因此，所述外部挡板(每个支撑旋转轴的轴承都有一个)中的每一个被配置用于收集在齿轮箱轴承工作期间分散的第二油流，并将所述第二油流引向齿轮箱的底部，即引向所述容器。根据本发明，所述二级板中的一个的每个点与另一个二级板的点分隔开的距离大于其所围绕的轴承的直径，以便于底板在壳体内的安装。前面描述的技术构造呈现的优点是，在齿轮箱工作期间，所述第二油流的油滴到达所述外部挡板的内壁(即朝向轴承的挡板壁，即其表面法向量指向轴承)，并通过重力沿着所述壁流向容器。垂直板还可以包括一个或多个卡块，所述卡块安装在垂直板包括所述外部挡板的一侧，并且被配置用于抵靠壳体的侧壁搁置，用作垂直板的止挡件。

所述用于防止再循环的内部挡板优选地包括被配置用于防止或限制第一油流的冷却油再循环的防再循环板。所述防再循环板位于壳体内部，(根据齿形齿轮的旋转方向)在位于齿形齿轮外表面并由位于壳体内部的齿冷却***限定的喷射区域之后，所述防再循环板被配置用于防止空气-油混合物被齿形齿轮的旋转驱动向啮合区域(即通过沿着基本上是圆形的弧形路径，通向啮合区域)，其中，所述空气-油混合物是由喷射区域内的喷射和冷却***的冷却喷嘴将冷却油朝向并抵靠齿形齿轮的外表面喷射而产生的。特别地，防再循环板被配置用于固定到垂直板中的至少一个上。其他固定手段可以与固定到垂直板的固定方式配合使用，也可以替代固定到垂直板的固定方式，例如通过使用螺钉等固定手段将防再循环板直接固定到壳体上。根据本发明的***优选地包括至少两个防再循环板，齿轮箱的每个齿形齿轮各一个。优选地，每个防再循环板包括被配置用于朝向齿形齿轮的第一末端和被配置用于朝向壳体的相对的第二末端。第一末端具有基本上平行于旋转轴线的边缘，沿着齿形齿轮的宽度(优选地是整个宽度)延伸的长度，所述边缘位于靠近所述齿形齿轮的圆周的位置，而第二末端可以包括位于靠近壳体壁的位置的边缘，优选地与壳体壁的几何形状相配合，例如以便搁置在壳体壁上，所述第二末端的边缘沿着所述壳体壁按照优选地等于齿形齿轮的所述宽度的长度延伸。优选地，每个防再循环板固定到至少一个垂直板上，优选地固定到两个垂直板上，并且特别地限定与垂直板基本垂直的平面。每个防再循环板优选地可滑动地固定到垂直板上，以便能够调整将防再循环板与齿形齿轮分隔开的空间，即将所述第一末端与齿形齿轮的外表面分隔开的空间。有利地，防再循环板在齿形齿轮的壳体内限定两个不同的容积，第一容积位于防再循环板和齿形齿轮之上，第二容积位于防再循环板和齿形齿轮之下，其中冷却***在第二容积中生成的空气-油混合物(因此及其对应的流)至少部分地被防再循环板阻止而不能到达第一容积。

优选地，根据本发明的冷却***包括一个或多个冷却喷嘴，所述冷却喷嘴位于齿形齿轮下方，并且被配置用于将冷却油流导向齿形齿轮的外表面，尤其是将第一冷却油流导向齿形齿轮中的一个的至少一个冷却喷嘴和将第二冷却油流导向齿形齿轮中的另一个的至少一个冷却喷嘴，每个冷却喷嘴被配置用于将所述冷却油喷射在相应齿形齿轮的外表面上。优选地，冷却喷嘴出口处的冷却油喷射取向(或方向)与被所述冷却油喷射冷却的齿形齿轮的外表面限定的角度包括在90°(即，喷嘴喷射或更精确地说是所述取向相对于齿形齿轮外表面的取向为径向)和180°(即所述取向与外表面相切)之间。特别地，所述角度被定义为由两条射线形成的角度，这两条射线以一个公共点为起点，该公共点是所述取向或方向在延伸至切割齿形齿轮外表面时的交点，射线中的一条由所述取向或方向在延伸至所述公共点时所限定，另一条射线是在所述公共点处的齿形齿轮外表面的切线，其从所述公共点开始，在齿形齿轮的旋转方向上延伸，根据本发明的角度包括在区间[90°，180°]内。根据本发明，当考虑到齿形齿轮的旋转方向时，所述冷却喷嘴位于啮合区域之后，通常在后者(齿形齿轮)的下方，以便防止由齿形齿轮的旋转分散的冷却油到达第一容积，并通过重力落向油容器。优选地，冷却***包括至少一个附加喷嘴，称为润滑喷嘴，专门用于冷却和/或润滑啮合区域，即被配置用于使油朝向齿形齿轮的齿啮合部喷射，其中用于所述冷却/润滑的油流由作为壳体内的温度的函数的反馈回路控制。替代地，润滑喷嘴可以是独立润滑***的一部分，该独立润滑***与冷却***配合，并可由所述反馈回路控制。

独立地，提供了另一种用于降低齿轮箱中齿功耗的***，其中该***包括至少两个相互啮合的齿形齿轮，每个齿形齿轮附接到由轴承支撑的旋转轴上并安装在壳体内，两个垂直板被配置用于安装在所述壳体内部，位于所述轴承和所述齿形齿轮之间，齿形齿轮的每一侧各一个，其中，所述垂直板包括被配置用于分隔开壳体内的油流的一个或多个挡板，其中，所述垂直板包括一个或多个挡板，以下称为“外部挡板”，安装在垂直板朝向壳体的外部的一侧，其中，每个外部挡板形成为倒“U形”，被配置用于围绕轴承中的一个。

特别地，该***可以包括一个或多个挡板，以下称为“内部挡板”，安装在垂直板朝向齿形齿轮的一侧，其中内部挡板包括防再循环板，其中特别地，至少一个防再循环板包括一个或多个垂直翅片，用于阻断空气-油混合物的轴向流。该***还可按前面或下文所述的进一步设计。

附图说明

本发明的进一步描述和细节现在将在下面的附图所示的实施例的基础上进行描述，其中相似的附图标记用于相似和对应的部件：

图1 根据本发明的齿轮箱的示意图的横截面图。

图2 图1的外部挡板的放大图。

图3 根据本发明的防再循环板的示例性实施例。

图4 根据本发明的冷却***的优选实施例的示意图。

图5和图6根据本发明的防再循环板的细节的示意图。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的优选实施例的齿轮箱1，该齿轮箱1包括用于降低TPL的***。齿轮箱1包括本领域已知的齿形齿轮，即第一齿形齿轮11和第二齿形齿轮12。齿形齿轮的齿相互啮合配合。这种啮合配合发生在啮合区域M(参见图4)。由于这种啮合配合，第一齿形齿轮11按照旋转方向w1(参见图4中的对应箭头)的旋转驱动第二齿形齿轮按照旋转方向w2(参见图4中的对应箭头)旋转，反之亦然。每个齿形齿轮固定到旋转轴上，旋转轴由安装在齿轮箱壳体10内的至少一个轴承支撑，使旋转轴能够围绕其旋转轴线旋转。例如，第一齿形齿轮11附接到由至少一个轴承15支撑的第一旋转轴13上，第二齿形齿轮12附接到由至少一个轴承16支撑的第二旋转轴14上，两个轴承15、16通常都由壳体10支撑。优选地，两个轴承支撑旋转轴13、14，在旋转轴紧固到其上的齿形齿轮的每一侧各一个。

用于降低TPL的***包括一个或多个(若干个)垂直板2，其中对于齿轮箱的每个轴承，至少一个垂直板2被安装用于将所述轴承15、16与齿形齿轮11、12分隔开。如前已经解释的那样，“垂直”是指与旋转轴线基本垂直。垂直板是安装在齿形齿轮11、12的每个侧向侧面上的简单的侧面板，位于齿形齿轮11、12和支撑旋转轴13、14的轴承15、16之间。因此，每个垂直板2是薄板，优选地是金属板，其包括两个侧向侧面，一个朝向齿形齿轮11、12，即面向齿形齿轮11、12，另一个朝向壳体10的外部，即面向壳体的壁。

如图1所示，垂直板2安装在将齿形齿轮11、12与轴承15、16分隔开的轴向空间中。这同样适用于齿形齿轮11、12的另一侧，其中安装有另一个垂直板2。每个垂直板优选地垂直于旋转轴13、14的旋转轴线，但依据壳体、轴承和齿形齿轮的几何形状，也可以设想其它配置。因此，根据本发明，对于固定到在齿形齿轮的每一侧由轴承15、16支撑的旋转轴13、14上的齿形齿轮11、12，可以在壳体10中安装两个垂直板2，一个垂直板在齿形齿轮的一侧，另一个垂直板在齿形齿轮的另一侧，这样齿形齿轮就被夹在所述垂直板之间，如图1所示。

根据本发明的垂直板2被配置用于：

将被配置用于冷却和/或润滑齿形齿轮的第一油流与被配置用于冷却和/或润滑轴承的第二油流分隔开，

和/或

关于第一油流，将被配置用于冷却齿形齿轮的油流(所述油流相对于齿形齿轮的旋转而言被导向位于啮合区域之后的喷射表面)与被配置用于主要润滑齿形齿轮的油流(所述流因此被导向啮合区域)分隔开。

为了不同油流的所述分隔，根据本发明的垂直板包括由一个或多个用于分隔齿轮箱的壳体内的不同油流的挡板(防护罩)组成的挡板***。所述一个或多个挡板的作用特别类似于挡泥板或头罩，并且优选地是被配置用于固定到垂直板上的金属挡板。每个垂直板2优选地是可移除板，它能够被方便地从壳体10中取出或安装在壳体10中。每个垂直板2优选地由两个独立的板，即顶板21和底板22组成，所述顶板21和底板22被配置用于一个安装在另一个上方，例如一个在另一个上方竖直对齐，以形成所述垂直板2。每个垂直板2包括至少两个开口，所述两个开口中的每一个与所述旋转轴13、14中的一个相配合，即为圆形开口。优选地，每个开口都布置在顶板和底板两者上，因此使一个边缘呈现作为顶板的一部分的圆弧的形式，另一个边缘呈现作为底板的一部分的圆弧的形式，这样，当组装顶板和底板时，这两个边缘共同形成与对应旋转轴的直径相配合的所述圆形开口。底板和顶板上每个开口的这两个边缘的分布使得垂直板能够容易地安装在齿轮箱的壳体内。

根据本发明的挡板***至少包括外部挡板和/或内部挡板。外部挡板被配置用于将第一油流与第二油流分隔开。之所以称之为“外部”，是因为它固定到垂直板2朝向轴承(即其表面法线朝向轴承)的一侧。内部挡板被配置用于将所述第一油流的冷却油流与润滑油流分隔开，之所以称之为“内部”，是因为它固定到垂直板2朝向齿形齿轮，即朝向壳体的内部的一侧。

外部挡板被配置用于至少部分地包围轴承15、16。根据本发明，每个轴承15、16可以部分地被外部挡板包围。每个外部挡板优选地特征在于呈倒U形，该倒U形朝向壳体的底部敞开，使油通过重力流向所述底部。外部挡板特别地包括：作为弧形部分的第一部分210，其例如由弧形板制成；以及可选的作为平直部分的第二部分220，其例如由平直板制成，所述第一部分210与所述第二部分220一起形成所述倒U形。优选地，第一部分210固定到顶板21上，如果有的话，第二部分220固定到底板22上。第一部分210被配置用于包围轴承15、16的顶部部分，以收集轴承的离心油，第二部分220被配置用于将顶部部分210的末端延伸到壳体10的底部，以将收集的油导向壳体10的容器或油箱，所收集的油在齿轮箱的工作期间通过重力从顶部流向底部。第一部分210可以具有与轴承15、16的圆周相配合，并与轴承15、16间隔开的半圆形形状。所述第一部分210就像一个头罩，被配置用于收集由轴承15、16分散的油，迫使所述油留在外部挡板包封的容积内。通过将顶板21竖直地安装在底板22上，外部挡板的第一部分210的末端被配置用于装配在第二部分220的二级板之间，以便为每个轴承15、16优选地形成所述倒“U”形，第一部分210是倒U形的弧形部分，第二部分220包括倒U形的每个杆，弧形部分优选地装配在U形的杆之间，即被装在分隔开U形的杆的空间中。多亏了每个外部挡板的这种几何形状，分散的轴承油被收集在U形内，并沿着U形的杆被导向例如位于轴承15、16下方的容器中。外部挡板的细节在图2提供的放大图中呈现。在垂直板包括所述外部挡板的一侧，垂直板还包括一个或多个卡块223。

图3显示了根据本发明的齿轮箱的壳体10的内部视图。如前所解释的那样，垂直板2还可以包括用于分隔开不同油流的内部挡板。所述内部挡板包括防再循环板230、240，它们可以固定到垂直板2上，尤其是固定到夹住齿形齿轮11、12的一个或两个底板上和/或一个或两个顶板21、22上。防再循环板230、240被配置用于将冷却***30的被设计用于冷却齿形齿轮11、12的角度扇区的油流与由所述冷却***30生成的另一油流分隔开——在这种情况下，冷却***不仅具有冷却功能，还能够润滑啮合区域M，因此是冷却和润滑***——或者将其与由润滑***生成的另一油流分隔开，其中所述另一油流本质上被配置用于润滑齿形齿轮11、12的啮合区域M。

根据本发明的冷却***30尤其包括一个或多个冷却喷嘴31A、31B，其中冷却***30的第一组冷却喷嘴31A被配置用于喷射第一齿形齿轮11的外表面，冷却***30的第二组冷却喷嘴31B被配置用于喷射第二齿形齿轮12的外表面。所述外表面中的每一个为齿形齿轮限定了沿着齿形齿轮的整个宽度(即轴向)延伸并且其弧线由冷却喷嘴中的一个喷射的单个角度扇区。因此，每组冷却喷嘴31A、31B都被配置用于喷射齿形齿轮的外表面上限定的一个区域，其中所述区域位于啮合区域M之后，例如基本位于啮合区域下方。优选地，每个喷嘴射流与齿形齿轮的外表面形成的角度包括在区间[90°，180°]内，如图3和图4所示，90°是一个优选值。

除了冷却喷嘴31A、31B之外，根据本发明的***还包括一个或多个润滑喷嘴32，它们可以是图3和图4中所示的冷却***30的一部分，也可以是单独和独立的润滑***(未显示)的一部分。由所述润滑喷嘴32分散的油流优选地由反馈回路控制并且特别是取向平行于齿形齿轮的外表面限定的切向速度矢量，该反馈回路是壳体10内部的温度的函数。所述油流优选地喷射在啮合区域M的顶部，所述油流具有例如大致竖直取向，并被导向底部，从而使第一和第二齿形齿轮同时得到润滑。替代地，所述油流可以只喷射在转速最低的齿形齿轮14上，即喷射在所述啮合区域(M)附近和正前方的区域上。优选地，润滑喷嘴32连接到用于向其供油的二级管道34，其中所述二级管道34连接到被配置用于向冷却喷嘴31A、31B供油的主管道33。优选地，二级管道34穿过防再循环板230，防再循环板230包括开口234(参见图1，图5或图6)，该开口234与二级管道34的整个或至少部分圆周相配合，以防止源自冷却喷嘴喷射的油的空气-油混合物通过所述开口到达位于防再循环板230上方的容积。

优选地，如图5和图6所示，防再循环板230包括U形板235。例如，U形板235是弯曲成U形的板，优选地焊接在防再循环板230上，以创建用U形的曲线包覆二级管道34，并使U形的臂朝向壳体10的壁17，即朝向防再循环板230的第二边缘230B延伸的结构。所述U形板235在防再循环板230内创建与二级管道34相配合的所述开口234。事实上，U形的弧形部分创建了基本上竖直地包围二级管道的预定长度的表面。特别地，所述表面的法线(其中所述法线基本上平行于U形的臂)被导向冷却***30，使得U形的弧形部分被配置用于阻挡来自冷却***30并朝向壁17的空气-油混合物流，而U形的臂之间形成的空间使防再循环板230易于安装。U形板235优选地垂直于防再循环板230的第一倾斜平面231和第二倾斜平面232。特别地，U形的臂各自形成与U形的弧形表面相连并与防再循环板230的垂直翅片233平行的基本竖直的平面。

根据图3和图4所示的实施例，根据本发明的内部挡板优选地包括两个防再循环板，用于将齿形齿轮11、12的冷却油流与润滑油流分隔开。第一防再循环板230与第一齿形齿轮11(即特征在于转速最高的齿形齿轮)配合，第二防再循环板240与第二齿形齿轮12(即特征在于转速最低的齿形齿轮)配合，以用于油流的所述分隔。在下文中，除非另有说明，否则“防再循环板”一词将用于描述第一防再循环板和第二防再循环板包括的特征，而不指明是第一防再循环板还是第二防再循环板。

第一防再循环板230包括朝向第一齿形齿轮11的外表面的第一边缘230A，其特征在于，所述第一边缘230A的长度至少等于所述第一齿形齿轮的宽度，并且与所述第一齿形齿轮的外表面间隔一个可调整的距离(通常径向测量)。所述第一防再循环板230包括第二边缘230B，与第一边缘230A相比，第二边缘230B位于第一防再循环板的相反侧，因此朝向壳体的壁，并位于第一边缘230A下方的位置(即高度)，以便防再循环板在紧靠第一边缘230A处收集的油可以通过重力流向第二边缘230B。第二边缘230B装配在壳体的所述壁上，优选地与所述壁无接触，使得在防再循环板的顶部部分上流动的油可以自由地流向壳体的底部。第一防再循环板230A优选地包括：包括所述第一边缘230A的所述第一倾斜平面231；以及包括所述第二边缘230B的所述第二倾斜平面232，其中，第一倾斜平面231相对于水平面的倾斜度小于第二倾斜平面的倾斜度，所述倾斜平面231、232优选地平行于旋转轴的旋转轴线，通过例如弧形表面相互连结，并沿着第一齿形齿轮11的宽度延伸。可选地，第一防再循环板230还包括所述垂直翅片233，所述垂直翅片233垂直于第一和第二倾斜平面附接并被配置用于引导空气-油混合物，同时防止或阻断由齿形齿轮的旋转生成的轴向流。有利地，所述翅片还提高了防再循环板230的刚性。优选地，所述第一防再循环板230包括与二级管道34相配合的所述开口234，以便所述二级管道34可以从位于壳体的底部并且包括冷却喷嘴31A、31B的齿轮箱的第一容积延伸到位于壳体的顶部并且包括润滑喷嘴32的齿轮箱的第二容积。优选地，所述开口234包括U形板235，该U形板235固定到防再循环板并按照其长度基本竖直延伸，即垂直于防再循环板230在防再循环板230的上方和下方延伸，以便阻挡来自冷却***30的空气-油混合物流(参见图5和图6)。

如图5所示，第二防再循环板240包括朝向第二齿形齿轮12的外表面的第一边缘240A，其特征在于第一边缘240A的长度至少等于第二齿形齿轮12的宽度，并且与所述第二齿形齿轮的外表面间隔一个可调整的距离(通常径向测量)。所述第二防再循环板240包括第二边缘240B，与第一边缘240A相比，第二边缘240B位于第二防再循环板的相反侧，因此朝向壳体的壁，并位于第一边缘240A下方的位置(即高度)，以便防再循环板在紧靠第一边缘240A处收集的油通过重力流向第二边缘240B。第二边缘240B装配到壳体的所述壁上，优选地与壳体的壁没有接触，使得在防再循环板的顶部部分流动的油可以自由地流向壳体的底部。第二防再循环板240A优选地包括：包括所述第一边缘240A的第一倾斜平面241；以及包括所述第二边缘240B的第二倾斜平面242，其中第一倾斜平面241相对于水平面的倾斜度小于第二倾斜平面的倾斜度，所述倾斜平面241、242优选地平行于旋转轴的旋转轴线，例如通过弧形表面相互连结，并沿着第一齿形齿轮11的宽度延伸。

对于第一防再循环板和第二防再循环板，到所述外表面的可调整的距离能够使第一边缘230A、240A与齿形齿轮的外表面之间的空间最小化，从而使所述第一边缘230A、240A在齿轮箱工作期间与所述外表面保持不接触，并且不会由于所述空间最小化而在壳体内创建额外的加热。为了调整所述可调整的距离，所述防再循环板230、240优选地可滑动地固定到垂直板2上。所述外表面与第一边缘之间的所述距离通常在2mm和7mm之间变化。所述距离的数值越大，防再循环板分隔壳体内的油流的效率越低，数值越大，壳体10内的温度升高越多。

优选地，第一和/或第二防再循环板的轴向长度大于最靠近所考虑的防再循环板的齿形齿轮的宽度(即轴向长度)，从而在齿形齿轮的侧面和所述侧面侧边的垂直板之间形成轴向空间。优选地，每个垂直板2为每个防再循环板230、240包括搁板支架，搁板支架固定到其上，并且被配置用于滑动地支撑防再循环板230、240。所述搁板支架与防再循环板的配合进一步使得能够封闭防再循环板230与垂直板2之间的空间，所述空间的延伸长度至少等于分隔开第一边缘230A与第二边缘230B的距离的2/3。例如，所述搁板支架按照所述延伸长度纵向延伸。

对于第一和第二防再循环板，第一倾斜平面231、241的特征在于，其朝向最接近的齿形齿轮11的齿的延伸部E与所述齿形齿轮在其一个齿的基部，例如在齿的根部直径处相交，其中所考虑的齿优选地不与垂直面V对齐。优选地，其延伸部与最接近的齿形齿轮的齿根圆R相切，并在远离所述最接近的齿形齿轮移动时朝向壳体的底部倾斜。优选地，第一倾斜平面与水平面的倾斜度包括在0.55°和25°之间，即角度α属于区间[0.55°，25°]。

根据本发明，内部挡板使得能够在壳体10内的齿形齿轮11、12周围划分出两个不同的容积或区域：顶部容积和底部容积，它们被内部挡板、处于啮合配合的齿形齿轮、壳体的壁和垂直板2分隔开。在包括冷却喷嘴31A、31B的底部容积中，由齿形齿轮11、12驱动旋转的空气-油混合物被内部挡板，尤其是所述防再循环板阻止与顶部空间连结。因此，内部挡板和垂直板一起能够限制在底部容积中生成的空气-油混合物到达顶部容积的数量。

多亏了这种配置，TPL得以降低。事实上，由于借助于内部挡板降低了油的再循环，因此降低了泵送以及通风造成的能量损耗。因此，冷却齿形齿轮所需的油流量也降低了。此外，为了降低润滑油流在齿上生成的泵送功耗，可以控制润滑喷嘴喷射的油流，以最小化进入啮合区域M前创建油膜所需的润滑油流。

有利地，本发明提出的解决方案使得能够方便地接触到齿形齿轮，因此便于维护工作。此外，由于齿形齿轮没有完全被板包封(壳体内部的容积被简单地分隔成两个区域/容积)，因此不需要附加的冷却***。

Claims (13)

1.一种用于降低齿轮箱(1)中齿功耗的***，其中，所述***包括：

至少两个相互啮合的齿形齿轮(11，12)，每个齿形齿轮(11，12)附接到由轴承(15，16)支撑的旋转轴(13，14)上并安装在壳体(10)内；

两个垂直板(2)，所述两个垂直板(2)被配置用于安装在所述壳体(10)内部，位于所述轴承(15，16)和所述齿形齿轮(11，12)之间，所述齿形齿轮(11，12)的每一侧各一个；

其中，所述垂直板(2)包括一个或多个挡板，所述挡板被配置用于分隔所述壳体(10)内的油流；

其中，以下称为“内部挡板”的一个或多个挡板安装在所述垂直板(2)朝向所述齿形齿轮(11，12)的一侧；

其中，所述内部挡板包括防再循环板(230，240)，

其特征在于：

至少一个防再循环板(230，240)包括一个或多个垂直翅片(233)，所述垂直翅片(233)用于阻断空气-油混合物的轴向流。

2.根据权利要求1所述的***，其中，每个垂直板(2)包括顶板(21)和底板(22)。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的***，其中，所述防再循环板(230，240)可滑动地固定到所述垂直板2上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的***，其中，所述防再循环板(230，240)相对于水平面倾斜，以便能够使收集的油从靠近所述齿形齿轮(11，12)的位置流向所述壳体(10)的壁。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的***，其中，所述防再循环板(230，240)包括第一倾斜平面(231，241)，其特征在于，所述第一倾斜平面朝向最接近的齿形齿轮(11)的齿的延伸部(E)与所述齿形齿轮(11，12)在其齿中的一个的齿根直径处相交，与所述齿根直径相切。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的***，其中，所述垂直板(2)包括以下称为“外部挡板”的一个或多个挡板，所述外部挡板安装在所述垂直板(2)朝向所述壳体(10)的外部的一侧。

7.根据权利要求6所述的***，其中，每个外部挡板形成为被配置用于围绕所述轴承(15，16)中的一个的倒“U形”。

8.根据权利要求7所述的***，其中，所述外部挡板包括第一部分(210)和第二部分(220)，所述第一部分(210)和第二部分(220)分别由弧形板和平板制成，并且共同形成围绕所述轴承(15，16)的倒“U形”。

9.根据权利要求8所述的***，其中，所述第一部分(210)固定到所述顶板(21)上，所述第二部分(220)固定到所述底板(22)上。

10.根据权利要求1至9所述的***，所述***包括冷却***(30)，其中所述冷却***(30)包括一个或多个冷却喷嘴(31A，31B)，所述冷却喷嘴(31A，31B)位于所述齿形齿轮(11，12)的下方，并被配置用于将冷却油流导向所述齿形齿轮(11，12)的外表面。

11.根据权利要求10所述的***，所述***包括至少一个将第一冷却油流导向所述第一齿形齿轮(11)的冷却喷嘴(31A)和至少一个将第二冷却油流导向所述第二齿形齿轮(12)的冷却喷嘴(31B)。

12.根据权利要求10或11所述的***，其中，由所述冷却喷嘴(31A，31B)的出口处的冷却油射流的取向和被所述冷却油射流冷却的齿形齿轮(11，12)的外表面所限定的角度包括在[90°，180°]内。

13.一种齿轮箱(1)，所述齿轮箱(1)包括：至少两个相互啮合的齿形齿轮(11，12)，每个齿形齿轮(11，12)附接到由轴承(15，16)支撑的旋转轴(13，14)上并安装在壳体(10)内；以及根据权利要求1至12中的一项所述的***。