CN1343141A - 离心分离器分心转子的驱动组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离心分离器离心转子(2)的驱动组件(1)。该驱动组件包括一驱动轴(3),用来支承离心转子(2),并以轴颈可转动地支承在至少一个轴承件(4、5)内;一个壳体(6),它界定一上部空间(7)和一下部空间(8),驱动轴和轴承件配置在上部空间内,下部空间供贮盛润滑油用。第一装置(18、19、20)用来产生空气和润滑油流,以形成油雾,并将该油雾带到流经轴承件(4)的空气和润滑油流中,以冷却轴承。第二装置(14,16,17)通过将油雾的主要部分自轴承件(4)的出口经至少一条与壳体(6)外部周围空间成传热接触方式延伸的通道(17)输送到下部空间(8)用来冷却润滑油。

Description

离心分离器分心转子的驱动组件

发明背景和现有技术

本发明涉及离心分离分离心转子的驱动组件，其中该驱动组件包括一驱动轴，它被设置成能安装所述离心转子，并以轴颈支承在至少一个轴承件内，可以转动；和一壳体，它定界一上表面和一下部空间，该驱动轴和第一轴承件即处在该上表面内，所述下部空间用以贮盛液体润滑油，其中，该驱动组件包含第一装置，后者被设置成能产生一股形成油雾的空气和油流，并使该油雾流经所述轴承件，供其冷却并润滑。

离心分离器的这种已知驱动组件的轴承的冷却通常依靠内部循环空气流，自驱动组件下部空间内油池的油滴以这样方式将润滑油滴供给该空气流，使其形成油雾。带有油雾的空气流借助于风扇或任何类同的部件循环流经上述轴承，并在润滑该轴承的同时吸收在轴承中形成的热量。带有油雾的空气流在流经轴承后进一步在由驱动组件壳体定界的内部空间内循环流通，其中热量由油滴吸收，而该空气流流向驱动组件的其它部件。因此，一部分油滴沉积在这些部件的表面上，沿着这些表面，润滑油向下流到油池，将其收集在油池内。在现有的离心分机机中，自空气流到分离器壁的热量释放无论如何不是特别有效的。

US-A-4 541 736公开了一种离心分离器的离心转子的驱动组件。该公知的装置被设置成将油滴经支承转子主轴的轴承件输送到静止的大气中。

发明概述

本发明的目的是要克服上述问题，并改善离心分离器内轴承冷却的效率。

该目的是由最初定义的驱动组件来达到的，该组件的特点是具有第二装置，该第二装置被设置成能冷却所述油雾，其方法是允许自轴承件出口经至少一条与该壳体外界的周围空间成传热接触的延伸通道将油雾的主要部分输送到下部空间。通过这种安排，可达到从已流经轴承的油雾的有效放热，即与早先公知的离心分离器相应冷却相比，改善了润滑油的冷却。由于以这种方式循环流动的油雾的温度可以比较低，因此，只要较小的流经轴承的流量便能有效地冷却轴承。

按照本发明的一个实施例，所述通道自该上部空间的上部延伸到该下部空间的下部。由于该通道沿上部自由空间，即液体油之上的空间的大部分延伸，因此便能确保油雾的有效冷却。于是所述通道可有利地沿着壳体的基本垂直长度的主要部分延伸。

按照本发明的另一实施例，所述通道至少部分地由一壁件构成，它又与壳体外界的周围空间成传热接触。这种壁件可由壳体的壁构成，即所述通道直接延伸到壳体内部或穿过该壳体壁内的腔道。然而，按照本发明，该通道可按许多不同的方式来形成。例如，该壁件可由基本上在壳体外延伸的管道来构成，其中，润滑油经在该上部空间的上部处的壳体内的一条通道被导入该管道，并经在该上部空间的下部处、即下部空间内润滑油的紧邻上方的壳体内的一条通道自该管道流出。

按照本发明的另一实施例，所述第二装置包含一个第一隔离件，它自轴承件沿朝向壳体内壁的方向向外延伸。按以方式，迫使润滑油离开轴承，并向外流向较冷的壳体。此外，所述第二装置最好包含一第二隔开件，它在驱动轴和壳体内壁之间延伸，以形成所述通道。采用这种隔开件，便能以简单且精巧的方式获得一条在较冷的壳体和该隔离件之间的通道。因此，该第二隔离件可自第一隔离件的径向外缘基本上沿轴向向下延伸。此外，该第二隔离件可向下延伸得这样远，使在第二隔离件的下缘和在该下部空间内的液体润滑油之间形成一间隙。按此方式，便能确保润滑油的有效冷却，此外，小部分润滑油会被收集到该下部空间内的液体润滑油中。最好，该第二隔离件可至少延伸到围绕该驱动轴的基本部分。按此方式，可利用朝向该周围空间的基本上所有的壳体壁，作为润滑油的冷却表面。

按照本发明的另一实施例，该驱动组件包含一些表面增大件，例如它们呈凸出法兰等的结构形式，设置在所述通道内，以增加自润滑油的传热；和/或包括一些表面增大件，例如它们呈凸出的法兰等的结构形式，设置在朝向所述周围空间的壳体的外侧，以增加对周围空间的放热。

按照本发明的另一实施例，所述第一装置包含一风扇件，它被设置来驱动所述空气流和润滑油流之一通过该轴承件和所述通道。因此，来自轴承件的热量经该空气和润滑油将被传到周围的空间。最好，该风扇件固定设置在该驱动轴上。

附图简述

现在参照附图通过对一个实施例的叙述来更详细地说明本发明。

图1简略表示离心分离器离心转子的驱动组件的部分剖面透视图；

图2表示通过图1中驱动组件下部的剖视图。本发明不同实施例的详细说明。

图1表示了部分切开的离心转子2的驱动组件。驱动组件1和离心转子2共同构成离心分离器的主要部件。

驱动组件1包含一驱动轴3，它装有离心转子2，可绕一旋转轴线Z转动，并由一第一上轴承件4和一第二下轴承件5支承，见图2。此外，驱动组件1包含一壳体6，它限定一内部空间。该内部空间由上部空间7和下部空间8组成，在上部空间内装有驱动轴3和第一轴承件4以及第二轴承件5，该下部空间被设计为一油池，并用来贮盛大量液体润滑油。该驱动组件1还包含一驱动马达(未示)，它连接于一皮带轮9。该驱动马达和皮带轮9设置在壳体6的外面，并与一皮带轮10连接，后者固定地安装在驱动轴3上，借助于呈穿过壳体6上通道12的驱动皮带11结构形式的传动件与皮带轮9耦联。应当注意驱动皮带11可被一驱动杆代替，该驱动杆借助于两齿轮跟驱动马达及驱动轴3成驱动啮合。

上轴承件4，即所谓的轴颈支承件由轴承壳13支承。轴承壳体13与第一隔离件14连接，后者包含至少一个隔离部，该隔离部自上轴承件4沿朝向壳体6内壁的方向向外、最好基本上径向向外延伸。在该实例中，轴承壳13和隔离件14被示为用来构成一空间15，后者要接纳本身已公知的制动件(未示)。上轴承件4经轴承壳13、所述制动件和第一轴承件14跟壳体6连接。

第二隔离件16自驱动轴3和壳体6内壁之间的第一隔离件14的径向外缘以这样方式基本上沿轴向向下延伸，以便在其间形成一环形通道17。在所示的实例中，第二隔离件16围绕驱动轴3向下延伸这样远，使在第二隔离件16的下缘和下部空间8内润滑油之间形成仅仅较窄的间隙。

在所示的实施例中，驱动轴3穿过整个上部空间7并向下伸入下部空间8的润滑油内，见图2。而且，驱动轴3包含一内腔道18，它在下部空间8内具有至少一个孔和在皮带轮10之上而在上轴承件4之下的上部空间7内有若干孔19。驱动轴3是被这样设计的，使得在离心分离器工作期间润滑油经内腔道18被输送，并且至少在自上孔19的润滑油出口处形成小的油滴。

此外，驱动组件1包含一风扇叶轮20，它固定地安装在驱动轴3上，在所示的实例中，位置在上轴承件4之上。该风扇20被设置成能迫使空气和油滴流流动，构成流经上轴承件4的油雾，供轴承件冷却和润滑。此外，风扇叶轮20被设置成能迫使所述空气和油滴流自轴承件4的出口沿朝向壳体6内壁的方向径向向外流动，并沿轴向向下经壳体6内壁和第二隔离件16之间的通道17流到下部空间8内润滑油的正上方，即流到第二隔离件16和下部空间8内的润滑油之间的所述间隙处。因此，存在于所述空气和油滴流内的一部分润滑油会被收集到下部空间8内的润滑油中，而一部分润滑油与空气流一起以这样方式会被进一步向上输送到下轴承件5，使下轴承件5也冷却和润滑，这在下文中还要作更详细地说明。油雾自下轴承件5的出口经穿过皮带轮10的若干腔道21被进一步向上输送到上轴承件4的入口。于是，包含油滴的空气流作为油雾在由壳体6限定的内部空间7、8内的通路中会被循环流动，通路穿过两轴承件4、5和通道17，在那里油雾通过与壳体6的内壁接触释放其热量并冷却。为了提高油雾的冷却效果，可在壳体6的外壁上设置法兰22或类的表面增加件。在图1中，作为例子仅表示出一个这样的法兰22。这些法兰(未示)或类似的表面增加件也可设置在壳体6的内壁和/或第二隔离件16上。

应当注意，可用许多不同的方式来获得通道17。例如，可利用壳体6上、下部内的开口由在壳体6外面基本上垂直延伸的管道来构成。这些配置在外部的管道可由周围空间内的空气以有效方式冷却。这些通道也可由在壳体6的壁内自其上部基本上垂直延伸到下部的腔道来构成。在这些实施例中，可省去第二轴向隔离件16。也可将通道6设计为许多在壳体6内壁内基本上垂直延伸的单独腔道。在该实施例中，第二隔离件16可由若干隔离件构成，如由对应于各单独腔道的单独隔离件构成。

此外，驱动组件1包含一隔离件23，它设置在壳体6内，用来容纳部分驱动皮带11，该皮带在壳体6内以这样方式延伸，使其与壳体6的内部空间7、8隔离。该隔离件23在沿直径方向相反的两侧利用相应的连接件连接于壳体6的内壁，它沿上述通道12和在直径方向上相对的通道24周围延伸。因此，该隔离件23构成一条腔道25，它基本上沿直径方向穿过在旋转轴线Z方向上布置的壳体6的内部空间7、8，且与该空间7、8隔离。此外，隔离件23为细长的箱形，即在图2中所示的横剖面图中看基本上为矩形，它包含基本上彼此平行的一上界壁和一下界壁，和两基本上平行的侧界壁。要注意，隔离件23也可有不同于矩形的另一种横截面。例如，可以为椭圆形。

此外，隔离件23包含一个穿过上界壁的上开口26，和一个穿过下界壁的下开口27。驱动轴3经这些开口26、27穿过该隔离件23，其中上开口26还用来接纳皮带轮10的上部。如图2中所示，在皮带轮10和隔离件23的上界壁之间设有一间隙密封装置28，例如一迷宫式密封装置。隔离件23的下界壁包含一个构成下开口27的圆柱部29。该圆柱部29，如从图2中看到的，支承下轴承件5。此外，该圆柱部29伸入皮带轮10的圆柱凹口30。在圆柱部29的外表面和圆柱凹口30的内表面之间设有一间隙密封装置31。还可从图2中看到，在下轴承件5的大致径向外侧处驱动皮带11贴靠在皮带轮10上。

这样，带有油雾的循环流动的空气流通过下开口27流经隔离件23、下轴承件5而向外流经皮带轮10上部的腔道21。然而，由于密封装置28和31的存在带油雾的空气流可不进入由隔离件23界定的腔道25。但是，来自驱动组件1的周围空间的空气的空气流可流经通道12和14以及腔道25。以此方式可使润滑油进一步地冷却，同时，可改善下轴承件5的冷却。

因此，所示的驱动皮带11将用作一泵件而有助于促使空气流流经腔道25。朝腔道25向内行进的驱动皮带1的部分便会将空气流带入腔道25，而由腔道25向外行进的驱动皮带部分会将空气流带出腔道25。为了改善经腔道25的空气流，在腔道25内基本上在中央处设有壁件32，将腔道25分为两部分。该壁件32沿旋转轴线Z的轴向和径向自皮带轮10附加的区域延伸到通道12附加的区域。这样，驱动皮带11在一部分腔道内向内行进，而在另一部分通道内向外行进。

应注意腔道25无须横穿由壳体6界定的内部空间7、8，即仅需通道12和24中的一条。借助于一风扇件，通过隔离件23还能提高冷却效果，该风扇件用来提高流经腔道25的空气流。此外，隔离件23也可设有一些法兰或类似的一些表面增加件，它们伸入腔道25和/或由壳体6界定和内部空间7、8内。

本发明并不局限于上文所公开的，而在下列权利要求的范围内可以变更和修改。在本发明的范围内，能借助于加压而不是所述的风扇叶轮20来输送润滑油。因此，会迫使润滑油通过轴承件5和4，而后沿驱动组件内的一些表面流回到下部空间8。

Claims (14)

1.一种离心分离器离心转子(2)的驱动组件(1)，其中驱动组件(1)包含一驱动轴(3)，用来支承离心转子(2)，并以轴颈可转动地支承在至少一个围绕一基本垂直轴线(2)的轴承件(4)内；一个壳体(6)，它界定一上部空间(7)和一下部空间(8)，驱动轴(3)和轴承件(4)配置在上部空间内，下部空间供贮盛润滑油用，其中驱动组件(1)包含第一装置(18，19，20)用来产生空气和润滑油流，以形成油雾，并将该油雾带到流经轴承件(4)的空间和润滑油流中，以冷却轴承，其特征在于包含第二装置(14，16，17)，通过将油雾的主要部分自轴承件(4)的出口经至少一条与壳体(6)外部周围空间成传热接触方式延伸的通道(17)输送到下部空间(8)，用来冷却油雾。

2.权利要求1的驱动组件，其特征在于所述通道(17)自上部空间(7)的上部延伸到下部空间(7)的下部。

3.权利要求1或2的驱动组件，其特征在于所述通道(17)沿壳体(6)的基本垂直长度的主要部分延伸。

4.权利要求1-3之一的驱动组件，其特征在于所述通道(17)至少部分由一壁件构成，该壁件与壳体(6)外界周围空间成传热接触。

5.权利要求4的驱动组件，其特征在于所述壁件由壳体(6)构成。

6.上述权利要求之一的驱动件，其特征在于所述第二装置包含一第一隔离件(14)，它沿朝向壳体(6)内侧的方向自轴承件(4)向外延伸。

7.权利要求6的驱动组件，其特征在于所述第二装置包含一第二隔离件(16)，它在驱动轴(3)和壳体(6)内侧之间延伸，以界定所述通道(17)。

8.权利要求7的驱动组件，其特征在于所述第二隔离件(16)自第一隔离件(14)的径向外缘基本上沿轴向向下延伸。

9.权利要求8的驱动组件，其特征在于第二隔离件(16)向下延伸远至在第二隔离件(16)的下缘和下部空间(8)中的润滑油之间形成一间隙。

10.权利要求7-9之一的驱动组件，其特征在于第二隔离件(16)至少沿围绕驱动轴(3)一周的主要部分延伸。

11.上述权利要求之一的驱动组件，其特征在于具有设在所述通道(7)内的一些表面增加件，以增强自润滑油的传热。

12.上述权利要求之一的驱动组件，其特征在于具有一些设置在壳体(6)外侧上朝向所述周围空间的表面增加件(22)。

13.上述权利要求之一的驱动组件，其特征在于所述第一装置包含一风扇件(20)，它用来驱动所述空气和润滑油流流经轴承件(4，5)和通道(17)。

14.权利要求13的驱动组件，其特征在于风扇件(20)被固定地安装在驱动轴(3)上。

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