CN103511604B - 行星齿轮传动机构的行星支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及行星齿轮传动机构的行星支架。行星齿轮传动机构(4)的行星支架(1)具有两个借助于行星架梁(12)彼此连接的行星架梁侧板(11a、11b)，其中行星架梁侧板(11a、11b)的在圆周方向上彼此相对的侧面和行星架梁(12)的靠外的围壳面(31)一起限定围壳开口(30)，其中在至少一个行星架梁侧板(11a、11b)中设置了至少一个行星销轴孔(14)来容纳用于支承行星齿轮的销轴，并且其中至少一个行星架梁侧板(11a、11b)在行星架梁(12)的连接区域内具有减小行星架梁(12)的轴向长度的过渡区。依据发明提供一种重量和强度得到优化的行星支架(10)。这可以通过如下方式达到，即过渡区具有形式为球座的倒圆的轮廓。

Description

行星齿轮传动机构的行星支架

技术领域

本发明涉及行星齿轮传动机构的行星支架，具有两个借助于行星架梁彼此连接的行星架梁侧板，其中行星架梁侧板的在圆周方向上彼此相对的侧面和行星架梁的靠外的围壳面一起限定围壳开口，其中在至少一个行星架梁上设置了至少一个行星销轴孔来容纳用于支承行星齿轮的销轴，并且其中至少一个行星架梁侧板在行星架梁的连接区域内具有减小行星架梁轴向长度的过渡区。

背景技术

EP1186804B1公开了此种行星支架。该构造为单体铸件(Gussteil)的行星支架具有两个行星架梁侧板，它们通过中间收缩的行星架梁彼此连接。行星架梁侧板具有直线的侧部斜面，其与行星架梁共同作用。此外行星架梁朝向中心在行星支架的径向和切线方向上具有变窄的梯形轮廓。

发明任务

本发明的任务在于提供一种重量和强度得以优化的行星支架。

该任务通过以下方式得以解决，即过渡区具有倒圆的轮廓。倒圆的轮廓相对于直线斜面而言可以更好地与行星支架中的力流线适配并且因此明显更好地在强度上得以优化地构成。因此还能够使得行星支架的壁厚尤其在各行星架梁侧板和行星架梁之间的过渡的区域内得到减小，从而示有所追求的重量优化。

在本发明的改进方案中，行星架梁具有封闭的或开放的几何型体，其优选为三角形型体，过渡区具有凹形轮廓。这种封闭的或开放的几何型体尤其在两个行星架梁侧板的能够设想的扭转运动方面有助于强度的优化，其中开放的三角形型体相对于封闭的三角形型体而言具有明显的重量优势。以三角形型体构造的行星架梁在中空构造时也被称作心形。过渡区的凹形轮廓一方面在强度上得以优化，另一方面在由金属铸件制造而成的行星支架中可以有利地在相应的铸模中实施。在此可以在行星架梁和行星架梁侧板之间构造出一种回缩的倒圆的几何型体，其可以毫无问题地在铸模中实施。

在本发明的改进方案中，凹形轮廓构造为球座形。这是优选的实施方式，其在铸造技术方面可以毫无问题地实施。此外优选在行星架梁侧板和行星架梁之间的所有的过渡区域都依据本发明构造。尽管如此在本发明的范畴内也可以设计为，仅仅将特定的、单独选出的过渡区依照本发明构造，而余下的过渡区常规地构造。

在本发明的改进方案中，行星架梁具有设置在行星支架的轴向上的空腔。所述空腔可以在行星架梁侧板上至少部分地由铸造壁封闭。这种构造在使用少量材料的情况下优化了强度，方法是，例如被驱动的行星架梁侧板设有至少部分封闭空腔的铸造壁。

在本发明的另外的构造方案中，行星架梁侧板在外圆周上具有突起部。所述突起部被构造为凸缘并且可以沿轴向或径向设置。所述突起部或者说凸缘可以在所述行星架梁连接在行星架梁侧板上的区域中中断。所述突起部或者说凸缘可以设置为朝内或朝外(从所述行星架梁侧板沿轴向观察)。此外所述突起部或者说凸缘可以仅在行星销轴孔的范围内设置。最后所述突起部或者说凸缘可以延伸至行星架梁的回缩的表面中或甚至在该表面上交叉。

在本发明的改进方案中，行星架梁侧板在行星架梁和行星销轴孔之间具有以***部为形式的壁的加厚部。该加厚部可以针对性地构造用于优化强度，为此在另一个结构方案中，该加厚部可以三角形地沿径向向外变厚。此外该加厚部可以汇入到先前所述的突起部或者说凸缘中。

在另外的结构方案中，球座、突起部或者说凸缘和***部彼此倒圆并且被均匀化。同样这种结构方式有助于优化强度。此外该加厚部汇入到突起部或者说凸缘中。

在本发明的改进方案中，在行星销轴孔上布置了轴向的眼镜轮廓(Brillenkontur)，其向内过渡到包围中央孔的环绕的肋条中并且向外过渡到靠外的凸缘中。该眼镜轮廓是通过加厚的过渡区提供的，其又能从整体上显现出强度的优化。

尤其突起部或者说凸缘可以沿径向波状地设置。行星销轴孔可以径向朝外加厚或者说加固地设置。它可以在行星销轴孔和行星架梁侧板之间径向收缩并于是又设置为朝着行星架梁沿径向向外地突出。

在本发明的改进方案中，在通向用于支承太阳轮的太阳轮轴的中央孔的过渡区内在行星架梁侧板的内侧上设有凹槽。该凹槽起到优化铸造和优化强度的作用。

在本发明的其他设计方案中，架梁的围壳面具有径向的突出部。这个朝外伸出的径向突出部可在铸造技术上轻易地实现并且同样有助于优化强度。

在本发明的改进方案中，在过渡区内或者说在行星架梁连接在行星架梁侧板的连接处设有以穿口为形式的开口。所述穿口在对强度中性影响的情况下能优化重量并且允许传动机构油(轴向地)进入空腔内，所述传动机构油在所述行星支架旋转时可被供应给不同齿轮的齿部和轴承。

在本发明的改进方案中，所述行星架梁具有至少一个设在三角几何型体的围壁中的穿通部。该穿通部实现了在铸造行星支架的情况下使用唯一铸芯来显现行星齿轮室和空腔，方式是，这些空间通过穿通部彼此连接。

所述行星支架优选为流体发电设备传动机构尤其海洋流体发电设备传动机构或风力发电设备传动机构的部件。

附图说明

本发明的其他有利的设计方案由对附图的说明给出，其中更详细地描述了图中示出的本发明的实施例：

其中：

图1是带有一个具有依据本发明构造的行星支架的发电机传动机构的风力发电设备的侧视图；

图2是依据本发明构造的行星支架的正视图；

图3是图2所示的行星支架的侧视图；

图4是依据本发明的行星支架的横截面图；

图5是行星支架的纵截面图；

图6是依据本发明的行星支架的透视图；

图7是带有一个在连接至行星架梁的连接区域内的行星架梁侧板的径向外凸部的行星支架的正视图；

图8是图7所示行星支架的相应的纵截面图；

图9是带有以***部为形式的位于行星销轴孔和行星架梁之间的行星架梁侧板的加厚部的行星支架的正视图；

图10是图9所示的行星支架的相应侧视图；

图11是带有包围行星销轴孔的眼镜轮廓以及沿轴向中断的球座的行星支架的正视图。

具体实施方式

图1示出带有基本组件的风力发电设备1的侧视图。所述风力发电设备1具有塔架2，其上设置有可围绕垂直轴线旋转地安置的以机器外壳为形式的机舱3。在机舱3内抗扭地固定发电机传动机构4，其中所述发动机传动机构4具有驱动轴5和从动轴6。所述发电机传动机构4的驱动轴5与具有多个转子叶片8的转子的毂盖7相连。所述从动轴6与以发电机9为形式的、待驱动的驱动装置转动连接(drehverbunden)。如此布置所述发电机传动机构4，从而其将所述驱动轴5的缓慢的旋转运动转化为从动轴6的快速的旋转运动。为此，所述发动机传动机构4具有一个或多个行星级，其通过封闭的正齿轮传动机构亦或直接与从动轴6共同作用。至少一个行星级具有依据本发明构造的、在后面的附图中所描述的行星支架。借助于风力发电设备1以如下方式生成电能，即通过风力陷入旋转的转子将传递到驱动轴5上的旋转运动导入发电机传动机构4。所述发动机传动机构4将这种旋转运动转化为更快的旋转运动并且最后通过从动轴6将快速的旋转运动为制造电能的目的传递到发电机9上。

图2示出依据本发明构造的、安装在发电机传动机构4内的行星支架10的正视图。所述行星支架10如图2至6所示具有两个行星架梁侧板11a、11b，其通过三个分布在所述行星架梁侧板11a、11b的圆周上的行星架梁12(也参见附图4)彼此连接。在行星架梁12连接在行星架梁侧板11a、11b上的连接区域内，相应的行星架梁侧板11a、11b构造有缩小了所述行星架梁12的轴向长度的、形式为球座13的过渡区。这种球座形的设计实现了行星支架10的重量和强度优化。在三个分布设置在行星架梁侧板11a、11b的圆周上的带有球座13的行星架梁12之间的区域内，三个行星销轴孔14被加入到行星架梁侧板11a、11b中。在两个相互对准的行星销轴孔14内，在装配发动机传动机构4时置入保持行星齿轮的销轴。各相互对准的行星销轴孔14中的任一个可构造为盲孔并因此相应的行星架梁侧板11a、11b不会被完全穿透。此外原则上也可以只在一个行星架梁侧板11a、11b中设置行星销轴孔14，其单独支承销轴。三个行星齿轮中的每一个都在两个相邻的行星架梁12之间在行星架梁侧板11a、11b之间形成的行星齿轮室15的区域内设置，并且通过相邻的行星架梁12之间的围壳开口30导入到行星齿轮室内。所述行星支架10具有通孔16，在该通孔的区域内设置太阳轮。所述太阳轮在安装状态下与行星齿轮啮合且由其定心。

所述行星支架10在一侧具有管状的凸肩17，其形成用于行星支架10的驱动器。所述行星架梁侧板11a、11b的左侧和右侧外部设有轴承区域18a、18b，在所述轴承区域上设置滚动轴承以用于将行星支架10支承在发电机传动机构壳体内。

如图2和3所示，所述行星架梁侧板11a、11b在两个相邻的球座13之间的与三个围壳开口30邻接的区域内具有以被行星架梁侧板11a、11b的外轮廓跟随的凸缘19为形式的突起部。所述凸缘19优选地伸出到球座13中。此外，图2中相对设置的、位于左上方的球座13设有穿口20，其表现为进一步优化重量。所述穿口20同样在图3和4中示出。

图4示出图2所示的行星支架10的截面图。在该截面图示中可看到所述行星架梁12的三角几何型体21，其中此外可看出行星架梁12中空构造地具有空腔。在行星架梁12的相对设置的围壁23a、23b中设有穿通部24，其将各个空腔22和相邻的行星齿轮室15连接。所述穿通部24可实现使用唯一的铸芯，该铸芯被置入到铸模内，形成被铸造的行星支架10的内部空腔。所述穿通部24可具有任意结构并且还可完全切去部分围壁23a、23b。因此例如也可以设想的是，完全切去三角几何型体21的指向中央孔16的内部顶端。此外所述穿通部24可以在相对设置的围壁23a、23b上不同地构造并彼此设置为非对称。此外空腔22在行星架梁侧板11a、11b的区域内可被部分或完全封闭。与图2和3的图示相似，在所述行星架梁侧板11b的区域中在行星架梁12的左上方的球座12内加入了穿口20。

图6示出行星支架10的结构的透视图，其在图6所示的视图中构造为在球座13内没有穿通部24。

图7和8示出与图2和5类似的视图，其中在此所述行星架梁12的围壳面具有向外指向的突出部25。此外在图8中，在通向中央孔16的过渡区中在行星架梁11a的内侧上设置了凹槽26，中央孔充当太阳轮的轴承孔。环绕的凹槽26特别在铸造技术方面优化了行星支架10。

与上述实施方式不同或者说作为其补充，图9和10示出在行星架梁侧板11a、11b上设置靠外的***部29，该***部设置在所述行星销轴孔14的侧面并过渡到环绕的凸缘19内。

图11最后示出所述行星销轴孔14被眼镜轮廓27围住，该眼镜轮廓过渡到靠外的凸缘19和包围中央孔16的肋条28中。该眼镜轮廓27也有助于提高刚性并因此有助于所述行星支架10的强度优化。

最后要指出的是，在本发明范畴内，尤其在附图中描述的单个特征的任意组合都是可行的。

附图标记列表

1 风力发电设备

2 塔架

3 机舱

4 发电机传动机构

5 驱动轴

6 从动轴

7 毂盖

8 转子叶片

9 发电机

10 行星支架

11a、11b 行星架梁侧板

12 行星架梁

13 球座

14 行星销轴孔

15 行星齿轮室

16 通孔

17 凸肩

18a、18b 轴承区域

19 凸缘

20 穿口

21 几何型体

22 空腔

23a、23b 围壁

24 穿通部

25 突出部

26 凹槽

27 眼镜轮廓

28 肋条

29 ***部

30 围壳开口

31围壳面

Claims (15)

1.行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），具有两个借助于行星架梁（12）彼此连接的行星架梁侧板（11a、11b），其中行星架梁侧板（11a、11b）的在圆周方向上彼此相对的侧面和行星架梁（12）的靠外的围壳面（31）一起限定围壳开口（30），其中在至少一个行星架梁侧板（11a、11b）中设置了至少一个行星销轴孔（14）以用于容纳用于支承行星齿轮的销轴，并且其中至少一个行星架梁侧板（11a、11b）在行星架梁（12）的连接区域内具有减小行星架梁（12）的轴向长度的过渡区域，其特征在于，过渡区域具有倒圆的凹形轮廓，凹形轮廓是球座（13）。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，行星架梁（12）具有封闭的或开放的几何型体（21）。

3.根据权利要求2所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，几何型体（21）是三角形几何型体。

4.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，行星架梁（12）具有设置在行星支架（10）的轴向上的空腔（22）。

5.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，行星架梁侧板（11a、11b）在外圆周上具有以凸缘（19）为形式的突起部。

6.根据权利要求5所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，行星架梁侧板（11a、11b）在行星架梁（12）和行星销轴孔（14）之间具有以***部（29）为形式的壁的加厚部。

7.根据权利要求6所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，加厚部三角形地沿径向朝外变厚地构造。

8.根据权利要求6所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，加厚部汇入到突起部中。

9.根据权利要求5所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，在行星销轴孔（14）上布置了轴向的眼镜轮廓（27），该眼镜轮廓向内过渡到包围中央孔（16）的环绕的肋条（28）中并且向外过渡到靠外的凸缘（19）中。

10.根据权利要求9所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，在通向中央孔（16）的过渡区域内在行星架梁侧板（11a）的内侧上设置了凹槽（26）。

11.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，行星架梁（12）的围壳面（31）具有沿径向靠外的突出部（25）。

12.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，在过渡区域内设有穿口（20）。

13.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，行星架梁（12）具有至少一个设置在围壁（23a、23b）内的穿通部（24）。

14.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，行星支架（10）是流体发电设备传动机构的部件。

15.根据权利要求14所述的行星齿轮传动机构（4）的行星支架（10），其特征在于，所述流体发电设备传动机构是海洋流体发电设备传动机构或风力发电设备传动机构。