驱动和控制用于冷却机器/车辆中的冷却剂的风扇叶片旋转的装置制造方法及图纸

本申请公开了一种用于驱动和控制冷却风扇(10)的叶片(20)绕它们的纵向轴线(Y‑Y)旋转的装置，该冷却风扇用于操作机器和/或车辆，特别是农用拖拉机和越野车辆，所述风扇安装在轮毂(11)上，该轮毂能够通过相连驱动部件(3、3a)而绕它的轴线(X‑X)旋转驱动，该驱动部件适合与热力发动机(1)连接，并通过轴承(3b)而安装在固定支承件(5)上，该装置包括：环(71)，该环设置有径向座(71a)，径向销(72)插入该径向座内，该径向销偏心地接合在与叶片(20)的柄部(20a)成一体的基部(73)中；电马达(30)，该电马达与轮毂(11)的轴线(X‑X)同轴，且该电马达的轴(31)与减速齿轮(40)同轴连接，该减速齿轮的运动输出元件(143)与螺杆(51a)/内螺纹(76a)同轴连接，该螺杆/内螺纹与可沿轴线(X‑X)沿两个方向移动的滑动器(76)连接，并与具有偏心销(72)的环(71)运动连接，该偏心销驱动叶片的柄部的基部(73)，电磁离合器(80；180；280)布置在滑轮(3)和风扇的轮毂(11)之间。

A device for driving and controlling fan blades for cooling coolant in machines / vehicles.

The present application discloses a device for driving and controlling a cooling fan (10) blade (20) rotating around a longitudinal axis (Y Y) for operating machines and / or vehicles, especially agricultural tractors and off-road vehicles. The fan is mounted on the hub (11), which can pass through a connecting driving unit (3, 3a). The drive part is rotated around its axis (X X), which is fitted to a thermal engine (1) and is mounted on a fixed bearing (5) through a bearing (3b). The device includes a ring (71), a radial seat (71A), and a radial pin (72) inserted into the radial seat, which is eccentrically joined to the handle of the blade (20) (20a). ) an integral part (73); an electric motor (30), which is coaxial with the axis (X X) of the hub (11), and the shaft (31) of the electric motor is coaxially connected with the deceleration gear (40), and the motion output element (143) of the deceleration gear is coaxially connected with the screw (51a) / inner thread (76a), and the screw / inner thread and the axis (X X) are moved along two directions. The moving slider (76) is connected and is connected to a ring (71) with an eccentric pin (72), the base part (73) of the handle of the eccentric pin driving the blade, and the electromagnetic clutch (80; 180; 280) arranged between the pulley (3) and the hub (11) of the fan.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动和控制用于冷却机器/车辆中的冷却剂的风扇叶片旋转的装置
本专利技术涉及一种用于驱动和控制风扇叶片绕它们的轴线旋转的装置，该风扇用于冷却在操作机器和/或车辆(特别是农用拖拉机和越野车辆)的散热器中的冷却剂。
技术介绍
已知操作机器和车辆通过热力发动机的操作涉及需要通过冷却剂来冷却该热力发动机，该冷却剂存储在单元式散热器内部，并通过发动机而再循环；冷却剂再由环境空气来冷却，该环境空气通过旋转风扇的吸入作用而被迫通过散热器。以机器/车辆的正常前部部分为参考点，三个元件轴向布置成这样，散热器在前部，发动机在后部，风扇布置在它们之间。还已知在车辆(该车辆通常在有大量松散碎屑的状态下使用)
中，如在农用拖拉机或将越野使用的车辆的情况中以及在静止状态下工作的操作机器中，这些松散的碎屑倾向于沉积在包含车辆冷却剂的散热器的单元表面上，从而使得它们堵塞，并因此降低流体的冷却和/或使得不冷却，从而导致发动机过热。还已知所述碎屑堆积在散热器上的主要原因是风扇的强制空气流，该风扇沿车辆运行方向布置在散热器后面，并与它的驱动轴连接，所述风扇在进行旋转时吸入空气和迫使空气通过散热器，从而热量从较高温度的、包含在散热器内部的冷却剂消散至较低温度的外部环境中。还已知在正常操作状态下，所述风扇只有在冷却剂达到特定预定温度时才必须进行旋转，这通过恒温器来检测。更详细地说，要求机动车风扇应当能够从散热器朝向热力发动机吸入空气：-在较低外部温度的状态下吸入较少量用于冷却，-当有较高外部温度时或当车辆在导致发动机过热的苛刻状态下使用时吸入较大量，而且-必须暂时迫使空气沿相反方向至散热器上，以便清洁它在正常操作过程中累积的杂质。为了确定这些操作状态，已知风扇驱动装置能够产生风扇叶片从空气吸入状态至用于推动空气至散热器上的状态的控制旋转，反之亦然，因此，在吸入状态下，由叶片的表面与空气流的轴向方向形成的角度(后面称为进入角)可以在特定范围内调节，以便根据实际流体冷却需求来增加/减少流量。尽管这些装置(主要为流体动力驱动型)实现了它们的功能，但是它们仍然需要专门的部件来将流体供给至叶片运动装置，所述部件并不总是存在于车辆上或者需要安装压缩机或连接管道，这种需求除了增加成本之外还并不总是在物理上可行。另外，叶片在它的多个进入角处的位置不稳定，需要复杂的辅助锁定元件，例如配重等，用于对抗空气推力，该空气推力倾向于使得叶片沿与设定方向相反的方向旋转，从而导致叶片的不希望和嘈杂的角度振动。WO02/055845-A介绍了一种用于控制飞机涡轮机的风扇绕它的轴线旋转的装置。该装置包括与减速齿轮连接的电马达，该减速齿轮的输出装置与蜗杆连接，内螺纹螺母通过旋转而在该蜗杆上轴向运动。螺母固定在叶片的柄部的偏心销上，当螺母轴向运动时，该叶片绕它的轴线改变它的方位角度。WO'845的装置不适合安装在操作机器或陆地车辆的发动机腔室内在热力发动机和散热器之间的限制空间中。另外，它不能提供完全停止操作模式，该完全停止操作模式对于航空应用(其中，螺旋桨一直旋转)将不能被考虑，而这对于将在零度以下温度的寒冷气候中使用的陆地车辆特别合适，其中，特别在冷起动过程中不希望冷却风扇旋转。
技术实现思路
因此，提出的技术问题是提供一种用于驱动和控制风扇叶片绕它们的纵向轴线旋转的装置，该风扇用于冷却操作机器和/或车辆中的冷却剂，特别是车辆例如农用拖拉机和越野车辆，该风扇能够在机器/车辆的正常使用过程中执行冷却剂的有效冷却，并在散热器单元将堵塞时清洁该散热器单元。优选是，需要风扇将能够在所谓的“完全停止”状态下停止，其中，在操作中断之后，风扇保持完全不动，而不只是怠速状态，以便防止由于风扇的残余旋转(由用于控制旋转的运动链中的摩擦而引起)而导致的任何残余功率消耗。关于该问题，还需要该装置应当有较小尺寸，特别是较小的径向尺寸，这使得它适合容纳在操作机器或陆地车辆的发动机腔室内在热力发动机和散热器之间的限制空间中，并将能够以容易和低成本的方式在任何操作机器/车辆中生产和装配，而不需要辅助装置和/或复杂的连接线。根据本专利技术，这些结果通过一种根据权利要求1的特征的、用于驱动和控制风扇叶片绕它们的轴线旋转的装置来实现，该风扇用于冷却容纳在车辆(特别是农用拖拉机和越野车辆)和/或操作机器的散热器中的冷却剂。附图说明进一步的细节可以从下面参考附图对本专利技术主题的实施例的非限定示例的说明中获得，附图中：图1表示了穿过根据本专利技术的装置的轴向竖直剖视图，处于空气通过散热器吸入的状态，用于流体的正常冷却；图2表示了类似于图1的、根据本专利技术的装置的剖视图，处于空气吹至散热器上的状态，用于清洁该散热器；图3表示了类似于图1的、根据本专利技术的装置的第二实施例的剖视图，该装置能够提供完全停止操作模式；图4表示了类似于图1的、在图3中所示的装置实施例的变化形式的剖视图，用于完全停止操作模式；图5表示了类似于图1的、在图3中所示的装置实施例的还一变化形式的剖视图，用于完全停止操作模式；图6表示了在叶片和用于它的旋转的装置之间的防振连接的细节的局部剖视图；图7表示了根据本专利技术的风扇的视图，其中，叶片设置有合适轮廓，用于绕其纵向轴线旋转；以及图8表示了类似于图1的、包括根据本专利技术的装置实施例的变化形式的轴向竖直剖视图。具体实施方式如图1中所示，只是为了更容易说明，而没有限制意思，假设纵向轴线X-X对应于风扇10的旋转轴线，且参考由箭头“A”表示的车辆运行方向，前部部分对应于散热器1的位置，后部部分对应于热力发动机2的位置，风扇10布置在散热器1后面和发动机2前面，并包括轮毂11，该轮毂11优选是在前部由钟形部件11a关闭。轮毂11轴向锁定在滑轮3上，用于旋转驱动风扇，并通过合适的从动皮带3a而与热力发动机2的轴连接。滑轮3安装在一对轴承3b、3c上，该对轴承3b、3c键接在固定支承元件上，在所述示例中，该固定支承元件包括套筒5，该套筒5通过相连装置5a而固定在发动机2的基部上，用于控制叶片20旋转的装置(后面将介绍)优选是局部包含在该套筒5内部。轮毂11支承风扇的叶片20，该叶片20通过相应柄部20a和通过轴承21而与所述轮毂11径向连接，该轴承21使得各叶片能够绕它的相关纵向轴线Y-Y旋转。用于控制叶片20绕它们的纵向轴线Y-Y旋转的装置包括电马达30，该电马达30同轴地插入套筒5内部，该电马达30的轴31与沿轴向位于所述电马达前面的行星减速齿轮40连接。行星减速齿轮的运动输出元件143与螺杆50连接，该螺杆50的螺纹51a与由轴承12的内圈保持的法兰76的内螺纹76b连接，该轴承12的外圈支承用于调节叶片20的进入角的装置70，如后面所述。根据优选实施例，行星减速齿轮40为多级类型。优选是，它包括：第一级，该第一级由以下形成：-太阳齿轮41，该太阳齿轮41与发动机30的轴31旋转锁定；-行星齿轮42，该行星齿轮42通过轴向销42a而与行星齿轮架43连接，并与太阳齿轮41和套筒5的内齿5b都啮合(内齿5b沿该套筒5的合适轴向部分设置)，因此形成行星减速齿轮的第一级的钟形部件；以及第二级，该第二级再包括：-太阳齿轮141，该太阳齿轮141由第一级的行星齿轮架43的、具有齿141b的轴向延伸部分而形成；-行星齿轮142，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于驱动和控制冷却风扇(10)的至少一个叶片(20)绕叶片的纵向轴线(Y‑Y)旋转的装置，所述冷却风扇用于操作机器和/或车辆，特别是农用拖拉机和越野车辆，其中，所述风扇安装在轮毂(11)上，所述轮毂能够通过相联的驱动部件(3、3a)而绕轮毂的轴线(X‑X)旋转驱动，所述驱动部件适合与车辆的热力发动机(1)连接，并通过轴承(3b)而安装在固定支承件(5)上，所述装置包括‑环(71)，所述环设置有径向座(71a)，径向销(72)插入所述径向座内，所述径向销偏心地接合在与叶片(20)的柄部(20a)成一体的基部(73)中；‑电马达(30)，所述电马达与轮毂(11)的轴线(X‑X)同轴，且所述电马达的轴(31)与减速齿轮(40)同轴连接，所述减速齿轮的运动输出元件(143)与螺杆(51a)/内螺纹(76a)同轴连接，所述螺杆/内螺纹与可沿轴线(X‑X)在两个方向移动的滑动器(76)连接，并与环(71)及偏心销(72)运动连接，所述偏心销驱动叶片的柄部的基部(73)；其特征在于：减速齿轮(40、140)是多级行星减速齿轮。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于驱动和控制冷却风扇(10)的至少一个叶片(20)绕叶片的纵向轴线(Y-Y)旋转的装置，所述冷却风扇用于操作机器和/或车辆，特别是农用拖拉机和越野车辆，其中，所述风扇安装在轮毂(11)上，所述轮毂能够通过相联的驱动部件(3、3a)而绕轮毂的轴线(X-X)旋转驱动，所述驱动部件适合与车辆的热力发动机(1)连接，并通过轴承(3b)而安装在固定支承件(5)上，所述装置包括-环(71)，所述环设置有径向座(71a)，径向销(72)插入所述径向座内，所述径向销偏心地接合在与叶片(20)的柄部(20a)成一体的基部(73)中；-电马达(30)，所述电马达与轮毂(11)的轴线(X-X)同轴，且所述电马达的轴(31)与减速齿轮(40)同轴连接，所述减速齿轮的运动输出元件(143)与螺杆(51a)/内螺纹(76a)同轴连接，所述螺杆/内螺纹与可沿轴线(X-X)在两个方向移动的滑动器(76)连接，并与环(71)及偏心销(72)运动连接，所述偏心销驱动叶片的柄部的基部(73)；其特征在于：减速齿轮(40、140)是多级行星减速齿轮。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：驱动部件(3、3a)包括用于与热力发动机(2)连接的滑轮(3)，电马达(30)和减速齿轮(40)与滑轮(3)同心。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述固定支承件(5)是固定在热力发动机(1)的基部上的空心套筒。4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于：电马达同轴地插入固定支承件(5)内部。5.根据前述任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：减速齿轮(40)同轴地布置在固定支承件(5)的内部。6.根据前述任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：多级行星减速齿轮(40)是两级类型(40、140)的。7.根据前述任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：与螺杆(50)连接的运动链的输出装置(143)与行星减速齿轮(40；140)的最后一级的行星齿轮架(43；143)同轴且包括所述行星齿轮架。8.根据前述任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：滑动器(76)与螺杆(51a)/内螺纹(76b)的连接为不可逆的。9.根据权利要求2-8中任意一项所述的装置，其特征在于：电马达为无刷类型的，并用作驱动器和制动器。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：为了操作为制动器，电马达的绕组短路。11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：为了操作为制动器，电马达的单相提供有低电压，以便对抗电马达的永磁体的磁场作用。12.根据前述任意一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·博费利，
申请(专利权)人：巴鲁法蒂股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT