CN108953579A - 尤其用于风力发电机的传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种尤其用于风力发电机的传动装置，具有包括太阳齿轮、环齿轮、多个行星齿轮和行星架的周转行星齿轮布置结构，其中行星齿轮具有与太阳齿轮齿和环齿轮齿啮合的行星齿轮齿；具有径向滑动轴承，其中各行星齿轮在各种情况下经由径向滑动轴承可旋转地安装在不可旋转地连接到行星架的行星轴上，并且其中各滑动轴承包括定位在相应的行星轴与相应的行星齿轮之间的轴承毂，轴承毂不可旋转地连接到行星轴，其中环形支撑件形成在相应的轴承毂与相应的行星轴之间，沿轴向方向看，环形支撑件具有比相应的轴承毂更小的尺寸和/或比相应的行星齿轮的行星齿轮齿更小的尺寸。

Description

尤其用于风力发电机的传动装置
技术领域
本发明涉及尤其用于风力发电机的传动装置。
背景技术
从DE 100 43 593 B4和从DE 199 17 605 B4，在每种情况下已知用于风力发电机的具有行星齿轮布置结构的传动装置。由该现有技术已知的传动装置各自包括行星齿轮布置结构，该行星齿轮布置结构设计成多级行星齿轮布置结构，具有太阳齿轮、具有环齿轮并具有多个行星齿轮。第一行星齿轮与环齿轮啮合，并且第二行星齿轮与太阳齿轮啮合。
发明内容
由此出发，本发明基于如下目标：产生用于尤其是风力发电机的新类型的传动装置。该目标通过根据权利要求1的传动装置来解决。根据本发明的传动装置包括周转行星齿轮传动布置结构，该周转行星齿轮传动布置结构包括太阳齿轮、环齿轮、多个行星齿轮和行星架，其中，行星齿轮具有与太阳齿轮齿和环齿轮齿啮合的行星齿轮齿。此外，根据本发明的传动装置包括径向滑动轴承，其中，各行星齿轮可旋转地安装在行星轴（planet pin）上，行星轴在各种情况下经由径向滑动轴承不可旋转地连接到行星架，并且其中，各径向滑动轴承包括定位在相应的行星轴与相应的行星齿轮之间的轴承毂，轴承毂不可旋转地连接到行星轴。环形支撑件形成在相应的轴承毂与相应的行星轴之间，沿轴向方向看，环形支撑件具有比相应的轴承毂更小的尺寸，和/或具有比相应的行星齿轮的行星齿轮齿更小的尺寸。
根据本发明的传动装置没有利用多级行星齿轮布置结构，而是利用周转行星齿轮布置结构。在这样的周转行星齿轮布置结构的情况下，各行星齿轮的行星齿轮齿一方面与环齿轮的环齿轮齿啮合，且另一方面与太阳齿轮的太阳齿轮齿啮合，其中，行星齿轮经由径向滑动轴承安装在行星轴上，行星轴不可旋转地连接到行星架。
径向滑动轴承包括轴承毂，轴承毂定位在相应的行星轴与相应的行星齿轮之间，并且轴承毂不可旋转地连接到行星轴，行星轴继而不可旋转地连接到行星架。
在根据本发明的传动装置中，环形支撑件形成在相应的径向滑动轴承的相应的轴承毂与相应的滑动轴之间。沿轴向方向看，该环形支撑件具有比相应的滑动轴承的相应的轴承毂更小的尺寸，和/或具有比相应的行星齿轮的行星齿轮齿更小的尺寸。
相应的轴承毂可在未形成环形支撑件的那些区域中沿径向方向弹性变形。因此可以确保，在载荷作用下，相互啮合的齿最佳地倚靠彼此，并因此优化相互啮合的齿中的载荷分布。在相应的径向滑动轴承中，避免所谓的边缘加载。由此可大体上降低或避免行星齿轮、太阳齿轮和/或环齿轮的齿的或者安装行星齿轮的径向滑动轴承的微几何形状的修正。
根据有利的另外的扩展，环形支撑件基于相应的轴承毂的轴向尺寸和/或相应的行星齿轮的行星齿轮齿的轴向尺寸被偏心地形成。沿轴向方向看，环形支撑件的偏心布置结构对于优化相互啮合的齿中的以及径向滑动轴承中的载荷分布是特别优选的。
根据有利的另外的扩展，环形支撑件由相应的轴承毂的沿周向方向环行的突起形成，突起自身支撑在相应的行星轴上；和/或由相应的行星轴的沿周向方向环行的突起形成，突起自身支撑在相应的轴承毂上。环形支撑件的该设计是简单的，并且允许有利的组装。
根据有利的另外的扩展，浮动衬套定位在相应的轴承毂与相应的行星齿轮之间，其相对于相应的轴承毂和相应的行星齿轮可旋转地移动。替代地或者另外地，滑动轴承衬套定位在相应的轴承毂与相应的行星齿轮之间，其不可旋转地连接到相应的轴承毂或相应的行星齿轮。滑动轴承衬套可优选地利用滑动轴承材料来替代轴承毂的涂层。
根据有利的另外的扩展，在相应的行星轴中引入沿轴向方向延伸的至少一个凹部。借助于相应的行星轴的沿轴向方向延伸的凹部，行星轴可被实施成更轻并且更加有弹性，同时相应的径向滑动轴承的油供应可额外地经由凹部进行。
根据有利的另外的扩展，存在用于将相应的行星齿轮轴向安装在相应的轴承毂上的轴向轴承。借助于所述轴向轴承，行星齿轮可在相应的行星轴上被轴向地引导。
附图说明
本发明的优选的另外的扩展从从属权利要求和以下的描述中得到。本发明的示例性实施例通过附图更加详细地解释，而不被限制于此。其示出：
图1：根据本发明的第一传动装置的细节；
图2：根据本发明的第二传动装置的细节；
图3：根据本发明的第三传动装置的细节；
图4：根据本发明的第四传动装置的细节；
图5：根据本发明的第五传动装置的细节；
图6：根据本发明的第六传动装置的细节；和
图7：根据本发明的周转行星齿轮布置结构的细节。
具体实施方式
本发明涉及用于尤其是风力发电机的传动装置。优选地，根据本发明的传动装置是风力发电机传动装置。
根据本发明的传动装置包括行星齿轮布置结构，该行星齿轮布置结构设计成周转行星齿轮布置结构1。
周转行星齿轮布置结构1（见图7）包括太阳齿轮2、环齿轮3和多个行星齿轮4，其中，行星齿轮4经由行星轴6被接收在行星架5上。
在周转行星齿轮布置结构1中，环齿轮3优选是静止的，行星架5优选被驱动并可相对于壳体19旋转。相应地，行星架5、行星齿轮4和太阳齿轮2优选相对于静止的环齿轮3及静止的壳体19旋转。
行星齿轮4被安装到行星轴6上，行星轴6以固定的方式连接到行星架5。将行星齿轮4安装在相应的行星轴6上经由径向滑动轴承7和轴向轴承8来实现。
图1示出了来自根据本发明的第一传动装置的节选，即在传动装置的周转行星齿轮布置结构1的行星齿轮4的区域中，其中，行星齿轮4安装在行星架5上，即在相应的行星轴6上，行星轴6不可旋转地紧固到行星架4，其在两侧上延伸通过行星架5中的孔口。如已经解释的，行星架5是旋转驱动组件，图1中示出的行星轴6不可旋转地连接到行星架5，并相应地在操作期间与行星架5一起旋转。图1中示出的行星齿轮4包括行星齿轮齿4a，行星齿轮齿4a与周转行星齿轮布置结构1的太阳齿轮2和环齿轮3的齿2a、3a啮合。
图1中示出的行星齿轮4经由径向滑动轴承7可旋转地安装在图1中示出的行星轴6上，其中，径向滑动轴承7包括轴承毂9，轴承毂9不可旋转地连接到行星轴6。在图1中示出的示例性实施例中，凹部10、11被引入行星架5以及还有行星轴6两者中，其充当润滑油的管道，润滑油可经由轴承毂9的适合的凹部12被供应到轴承毂9与行星齿轮4之间的润滑间隙13。
行星齿轮4可相对于行星轴6并相对于不可旋转地连接到行星轴6的轴承毂9旋转。行星齿轮4在行星轴6上的轴向安装通过相应的轴向轴承8来实现。
沿周向方向环行的环形支撑件14被形成在径向滑动轴承7的轴承毂9与行星轴6之间。沿轴向方向看，该环形支撑件14具有比轴承毂9更小的尺寸，和/或具有比行星齿轮齿4a更小的尺寸。在所示的优选示例性实施例中，沿周向方向环行的环形支撑件14的轴向尺寸比轴承毂9的轴向范围更小，并且比行星齿轮4的轴向范围更小，且因此比行星齿轮齿4a的轴向范围更小。
相应地，沿轴向方向看，间隙15形成在行星轴6与轴承毂9之间的环形支撑件14的两侧上。利用该间隙15，轴承毂9可由于在操作期间作用在其上的力和力矩而发生弹性变形。相应地，轴承毂9以径向柔性且不可旋转的方式布置在行星轴6上。
在图1中示出的示例性实施例中，环形支撑件14基于轴承毂9的轴向尺寸和行星齿轮齿4a的轴向尺寸被偏心地形成。这对于优化相互啮合的齿中的以及径向滑动轴承中的载荷分布是特别优选的。
在图1中示出的示例性实施例中，环形支撑件14由轴承毂9的沿周向方向环行的突起9a提供，该突起9a形成在轴承毂9的背离行星齿轮4的那侧上，并且其自身支撑在行星轴6的外轮廓上。
与之相比，图2示出了环形支撑件14由行星轴6的沿周向方向环行的突起6a形成的版本，基于行星轴6的径向外部周向表面，该突起6a沿轴承毂9的方向径向延伸到外侧，并且其自身支撑在轴承毂9上。
在图3的示例性实施例中，不仅轴承毂9包括径向延伸到内侧的突起9a，而且行星轴6包括径向延伸到外侧的突起6a，其中，沿周向方向环行的这两个突起9a、6a自身支撑在彼此上，并共同提供轴承毂9与行星轴6之间的环形支撑件14。
关于所有其它的细节，图2、图3的示例性实施例对应于图1的示例性实施例，因此，为了避免不必要的重复，对于相同的组件使用相同的附图标记，并且参考关于图1的示例性实施例的解释。
在图1、图2和图3的示例性实施例中，轴承毂9优选在面向行星齿轮4的那侧上包括滑动轴承材料的涂层。替代地，轴承毂9整个由滑动轴承材料制成。
图4示出了根据本发明的传动装置的另外的版本，其中，在图4中，浮动衬套16定位在轴承毂9与行星齿轮4之间，其既可相对于轴承毂9旋转地移动，也可相对于行星齿轮4旋转地移动。优选地，浮动衬套由滑动轴承材料实施。
在这种情况下，轴承毂9的具有滑动轴承材料的涂层或轴承毂9的滑动轴承材料的实施例在某些状况下可被省去。
图5示出了根据本发明的传动装置的设计，其中，滑动轴承衬套17定位在行星齿轮1与轴承毂2之间，在所示的示例性实施例中，滑动轴承衬套17不可旋转地连接到轴承毂9。于是，该滑动轴承衬套17优选由滑动轴承材料制成，或者在面向行星齿轮4的那侧上包括滑动轴承材料的涂层。
与图5中示出的示例性实施例相对照，还可能的是，滑动轴承衬套不可旋转地连接到行星齿轮4。
关于所有其它的细节，图4、图5的示例性实施例继而对应于图1的示例性实施例，因此，这里同样地，相同的组件使用相同的附图标记，以避免不必要的重复。
图6示出了根据本发明的传动装置的构造，即图1的示例性实施例的另外的扩展，其中，在图6中，沿轴向方向延伸的凹部18被引入行星轴6中。借助于该凹部18，行星轴6可被实施成特别地软和轻。
尽管图6中未示出，然而图6中的径向滑动轴承7的油供应可经由凹部18来实现。
在图6中，凹部18轴向延伸完全通过行星轴6。还可能的是，各自在一侧上或者在两侧上形成凹部，所述凹部沿轴向方向部分地延伸到行星轴6中。
相应地，所有示例性实施例的共同点是：轴承毂9经由环形支撑件14将其自身柔性地径向支撑在行星轴6上并且不可旋转地连接到行星轴6。优选地，支撑件14基于轴承毂9的实际宽度并基于行星齿轮4的轴向宽度被偏心地形成，优选经由径向引导到可弹性变形的轴承毂9的内侧的突起9a来形成和/或经由径向引导到行星轴6的外侧的突起6a来形成。在载荷作用下，相应的行星齿轮4的行星齿轮齿4a与太阳齿轮齿2a和环齿轮齿3a最佳地啮合，通过这种方式，可在不同的操作状态下确保相互啮合的齿中的以及径向滑动轴承中的很大程度上优化的载荷分布。行星轴6和/或行星齿轮4和/或行星架5的由载荷引起的变形可被抵消。
附图标记列表
1 周转行星齿轮布置结构
2 太阳齿轮
2a 太阳齿轮齿
3 环齿轮
3a 环齿轮齿
4 行星齿轮
4a 行星齿轮齿
5 行星架
6 行星轴
6a 突起
7 径向滑动轴承
8 轴向轴承
9 轴承毂
9a 突起
10 凹部
11 凹部
12 凹部
13 润滑间隙
14 支撑件
15 间隙
16 浮动衬套
17 滑动轴承衬套
18 凹部
19 壳体

Claims (9)

1.一种尤其用于风力发电机的传动装置，
具有周转行星齿轮布置结构（1），所述周转行星齿轮布置结构（1）包括太阳齿轮（2）、环齿轮（3）、多个行星齿轮（4）和行星架（5），其中，所述行星齿轮（4）具有与太阳齿轮齿（2a）和环齿轮齿（3a）啮合的行星齿轮齿（4a），
具有径向滑动轴承（7），其中，各行星齿轮（4）在各种情况下经由径向滑动轴承（7）可旋转地安装在行星轴（6）上，所述行星轴（6）不可旋转地连接到所述行星架（5），并且其中，各径向滑动轴承（7）包括定位在相应的行星轴（6）与相应的行星齿轮（4）之间的轴承毂（9），所述轴承毂（9）不可旋转地连接到所述行星轴（6），
其中，环形支撑件（14）形成在相应的轴承毂（9）与相应的行星轴（6）之间，沿轴向方向看，所述环形支撑件（14）具有比相应的轴承毂（9）更小的尺寸，和/或具有比相应的行星齿轮（4）的行星齿轮齿（4a）更小的尺寸。
2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述环形支撑件（14）基于相应的轴承毂（9）和/或相应的齿轮（4）的行星齿轮齿（4a）的轴向尺寸被偏心地形成。
3.根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，所述环形支撑件（14）由相应的轴承毂（9）的沿周向方向环行的突起（9a）形成，所述突起（9a）自身支撑在相应的行星轴（6）上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传动装置，其特征在于，所述环形支撑件（14）由相应的行星轴（6）的沿周向方向环行的突起（6a）形成，所述突起（6a）自身支撑在相应的轴承毂（9）上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的传动装置，其特征在于，浮动衬套（16）定位在相应的轴承毂（9）与相应的行星齿轮（4）之间，所述浮动衬套（16）能够相对于相应的轴承毂（9）和相应的行星齿轮（4）可旋转地移动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的传动装置，其特征在于，滑动轴承衬套（17）定位在相应的轴承毂（9）与相应的行星齿轮（4）之间，所述滑动轴承衬套（17）不可旋转地连接到相应的轴承毂（9）或相应的行星齿轮（4）。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的传动装置，其特征在于，在相应的行星轴（6）中引入沿轴向方向延伸的至少一个凹部（18）。
8.根据权利要求7所述的传动装置，其特征在于，相应的径向滑动轴承（7）的油供应经由相应的凹部（18）来实现。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的传动装置，其特征在于轴向轴承（8），所述轴向轴承（8）用于使相应的行星齿轮（4）轴向地安装在相应的轴承毂（9）上。
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