具有冷却通道的粘性-扭转振动减振器制造技术

一种粘性－扭转振动减振器，·包括一个可扭转刚性地与一根机器轴特别是一台发动机轴连接的环形的减振器壳体（１）；·其中减振器壳体（１）包含一个工作腔（７），用以容纳一个飞轮环；·并且工作腔（７）填满一种粘性的减振剂； ·其中扭转振动减振器的两个端面的至少一个带有一个包括冷却通道（１７、１８）的风扇叶轮（１５）；其特征在于：·冷却通道（１７、１８）设置在风扇叶轮（１５）的至少两个同心分圆上并且·径向内部的冷却通道（１７）相对于径 向外部的冷却通道（１８）具有不同的几何尺寸。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种粘性-扭转振动减振器，其包括一可扭转刚性地连接于一机器轴、特别是发动机轴的环形壳体，其中壳体包含一工作腔用以容纳一飞轮环并且工作腔填满粘性的减振剂，而且扭转振动减振器的两端面的至少一个设有一包括冷却通道的风扇叶轮。DE 197 29489 A1中公开一种这样的粘性-扭转振动减振器。
技术介绍
粘性-扭转振动减振器，以下简称为粘性-减振器，通常法兰连接在柴油机曲轴的动力反面。它应该降低曲轴的扭转振动振幅。由于减振介质硅油在减振器内部的振动剪切，振动能量被转变为热，其必须通过围绕的空气或其他的冷却介质的对流发散。一粘性-减振器的效能特别取决于减振介质、减振器壳体的壁与围绕的冷却介质之间热传导。超过最大允许的工作温度导致硅油的“沸腾”，亦即一不能逆转的质量损失。因此必须尽可能好地优化上述的热传导，例如通过在减振器壳体的表面上的强制的对流。为了达到这个目的，借助适当的装置使用绕粘性-减振器的空气紊流并由此改善减振器表面上的热传导。由DE 42 05 764 A1已知的风扇叶片在粘性-减振器的端面上的设置也追求这个目的。在那里描述的粘性-减振器中减振器壳体在两平面表面设有风扇叶轮。在该风扇叶轮上许多风扇叶片冲裁成U形的并弯边。各叶片位于各轴向平行的平面内并且处于相互不变的角度下。由很好导热的材料构成的风扇叶片加大减振器的通风表面并由此保证运转中的改善的散热。此外风扇叶轮借助导热的胶合剂固定在配置的减振器壳体的平面表面上。不过这样装配的粘性-减振器的胶合过程可能不利于自动化，并且在发送、在发动机上的安装和在运转的过程中需要特别小心，以便不损坏凸出的风扇叶片。还总是存在这样的危险，即一装配工损坏锐边的叶片件。专利公开文件GB 650 891同样从事在粘性-减振器上的热传导的研究。其中描述的减振器具有许多凸出的辐射形或弧形定向的叶片，其由一随同旋转的薄片盖覆盖。按这种解法需要的结构空间和要以最少的费用将盖固定在叶片上的技术困难看来是不利的。DE 197 29 489A1也从事粘性-减振器的对流冷却的研究。其中在减振器壳体的两平面表面上具有包括径向延伸的管形通道的风扇叶轮，其引导由于旋转吸入的空气。各通道沿风扇叶轮的全宽延伸。在其内半径上各通道按要求的方式紧密地靠在一起，但趋向外半径必须相互分开，虽然在那里应该排走最密的热流。由于很大的通道长度，冷却空气在管内主要层流流动，相反在热技术上有效的是密流流动。从径向内部到径向外部延伸的通道使尚未结合的风扇叶轮是不稳定的，其翘曲并且难以操作。也被认为不利的是，该风扇叶轮与减振器平面表面通过点焊相互连结，这只可利用程序控制的机器人自动化。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的目的是，提供一种粘性-扭转振动减振器，改善其散热以及制造、操作和形态稳定性。权利要求1的特征用于按照本专利技术达到这个目的。在权利要求2至14的目标又得到各有利的实施形式。本专利技术的主要优点在于，冷却通道在风扇叶轮的至少两个同心圆上的设置。在粘性-扭转振动减振器的运转中沿径向方向流过的空气首先与径向内部的冷却通道并然后与径向外部的冷却通道进入接触。在两种“接触情况”下发生冷却通道向空气的热传导。通过冷却通道以两排或更多排的设置由于各冷却通道的径向间距产生空气的附加的紊流并且阻止对高的热传导不利的层流的冷却空气流动。借此对受高载的减振器正好达到改善的对流和热传导。通过冷却通道成型的参数进一步优化热传导是可能的。通过径向外部的冷却通道的几何尺寸相对于径向内部的冷却通道的几何尺寸的变化可以局部影响空气流动的紊流，这再次导致改善的对流和热传导。同样完全可值得期望的是，改变沿粘性-扭转振动减振器的径向延伸的热负荷，以便取得对减振性能的影响。一有利的结构参数是冷却通道的径向长度l与宽度b之间的比例c。只要径向外部的冷却通道的比例ca大于径向内部的冷却通道的比例ci，就可局部匹配冷却性能并且促进已在径向内部的区域内的紊流形成。有利的c值在3.5与1之间。取代或附加于上述的结构参数，这样选择冷却通道的几何形状，即使径向外部的冷却通道的横截面积Qa小于径向内部的冷却通道的横截面积Qi。由此也可局部匹配冷却性能并且促进紊流形成。当径向内部的冷却通道宽于径向外部的冷却通道时，产生一可比的效果。为了影响局部的冷却性能，在制造技术上可以较少的费用改变的结构参数是角度间距α。一般在邻近的径向外部的各冷却通道之间的角度间距αa小于在径向内部的各冷却通道之间的角度间距αi。优选各径向外部的冷却通道之间的角度间距αa为3°至7°，对于各径向内部的冷却通道间的αi优选为5°至15°。当考虑到轴旋转方向要得到尽可能高的冷却空气通过量时建议冷却通道相对于径向线倾斜取向。倾斜角β一直到30°是有利的。优选各冷却通道位于不同的径向线上，从而不同的分圆(Teilkreis)的冷却通道的位错的设置使吸入的冷却空气在内部紊流，由此得到尽可能好的热传导。各冷却通道优选构成一易于操作的风扇叶轮的整体的构件。它们由圆片的材料无切削地制造出来。风扇叶轮以结构上简单而便宜的方式由很好热导率的薄板制造，其中各冷却通道在两个-相对于减振器旋转轴线-切向的侧面上切口并且从风扇叶轮的平面向外成拱式深冲成形。因此每一冷却通道的纵向伸长始终小于圆片宽度。拱起的冷却通道沿风扇叶轮的全圆环表面的相邻排列引起一波动的视觉印象。在每一排拱起的冷却通道的径向以外和径向之内保留风扇叶轮的平面的圆环部分，其为圆片提供形状稳定性和平面度并且供设置环形的射线焊缝之用。这样的焊缝在一自动化方法中和在一单独的夹紧中因此可特别经济地生产。此外，其在风扇圆盘与减振器壳体之间建立一内部的很好的导热的连接。由于每一单个的冷却通道的平缓倒圆的拱起在相当大程序上排除损坏危险。并且拱形的叶片的形状是如此之稳定，以致可以节省空间地堆积储存或发送较多的采用风扇叶轮的减振器。制造技术的优点在于，风扇叶轮或在一单独的工序中制成，包括冲裁、切口和深冲成形，相反在较少的件数时首先冲裁出平面的薄板圆坯料，然后在其中通过累接方法制出各冷却通道的限定的扇形部分。同样可设想该两种方法的经济的中间阶段。附图说明以下借助一实施例参照附图说明本专利技术，其中图1本专利技术的扭转振动减振器的折半的剖视图；图2按图3的风扇叶轮的轴测视图；图3风扇叶轮包括两排冷却通道的视图；图4按图3中箭头方向“A”的视图；图5一单独的冷却通道的横截面图；图6按图3的风扇叶轮包括各角位错的冷却通道列的局部视图；图7风扇叶轮包括各倾斜的外部的冷却通道的局部视图。具体实施例方式图1中示出本专利技术的粘性-扭转振动减振器的折半的剖视图，其具有一包括径向内部的固定法兰3的减振器壳体1。减振器壳体1由薄钢板或其他适合的材料制成并且以其外壁4和内壁5包含环形工作腔7，其中具有一滑动支承的次级质量(飞轮环，未示出)和粘性的减振介质。固定法兰3具有在同一直径上分布设置的固定孔9用以安装螺钉，借其将粘性-减振器拧紧在一旋转的机械零件上，例如待减振的曲轴或用其他方法连接。中心孔11安装待减振的机械零件的对中附件等。原则上也可设想减振器壳体与待减振的轴的其他的力锁合或形锁合的连接。在按图1的剖视图中的粘性-减振器的工作腔7的右侧由盖13封闭。盖13由一冲裁的或以其他的方式成形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：W·基纳，J·桑迪希，
申请(专利权)人：哈瑟弗雷德有限公司，
类型：发明
国别省市：