齿轮系统技术方案

一种齿轮系统，该齿轮系统包括行星齿轮(105)和框架结构(102)，该框架结构(102)包括连接部段(103、104)，该连接部段(103、104)用于将框架结构附接到外部机械结构(例如，风力发电站的机舱)。该行星齿轮包括行星架(109)、太阳轮(107)、齿圈(108)以及行星轮(113)，该行星轮(113)与太阳轮和齿圈啮合。该行星架包括机械接口结构(110)，该机械接口结构(110)用于连接到诸如风轮的外部旋转元件。该框架结构包括是单件材料的前盖罩(114)，该前盖罩(114)附接到齿圈，并且该前盖罩(114)被成形为构成轴承盖，该轴承盖用于覆盖并支撑轴承(111)，该轴承(111)支撑行星架。因此，无需单独的轴承盖。

【技术实现步骤摘要】
齿轮系统
本专利技术总体上涉及齿轮系统。更具体地，本专利技术涉及一种齿轮系统的框架结构，该齿轮系统包括行星齿轮。此外，本专利技术涉及一种风力发电站，该风力发电站包括齿轮系统。
技术介绍
在许多发电系统中，从各种设计和构造方面的观点来看，有利的是，经由被布置成将原动机的旋转速度转换为适合于发电机的速度范围的齿轮系统将发电机连接到诸如风力涡轮机之类的原动机会是，该齿轮系统。例如，在风力发电站中，齿轮系统可能使用如下发电机，该发电机在尺寸和重量方面明显小于对应的无齿轮风力发电站的直接驱动发电机。因此，在许多电机应用中，有利的是，经由被布置成将电机的旋转速度转换为适合于致动器的速度范围的齿轮系统将电机连接到致动器。该齿轮系统可以包括单个齿轮级或者两个或更多个串联连接的齿轮级，借助于这些齿轮级实现了期望的齿轮比。每个齿轮级可以是例如行星齿轮、圆柱齿轮、锥齿轮或一些其它齿轮。与齿轮系统有关的设计方面尤其是齿轮系统的尺寸和重量以及齿轮系统的部件数量。例如，在风力发电应用中，上述类型的设计方面必须被充分优化，以使具有齿轮系统的风力发电站与具有直接驱动发电机的无齿轮风力发电站相比有竞争力。选择使用齿轮系统还是选择具用无齿轮设计取决于许多不同方面，其中许多方面是彼此权衡的。然而，齿轮系统提供了许多优点，因此需要提供减轻或甚至消除与使用齿轮系统有关的缺点的技术方案。
技术实现思路
以下给出了简化概述以提供对各种本专利技术实施例的一些方面的基本理解。该概述不是对于本专利技术的广泛总览。该概述既不旨在标示出本专利技术的关键或重要元素，也不旨在描绘本专利技术的范围。以下概述仅以简化形式呈现本专利技术的一些概念，作为对本专利技术的示例性实施例的更详细描述的序言。在本文件中，词语“几何”在用作前缀时意指几何概念，其不一定是任何物理对象的一部分。几何概念可以是例如几何点、直线或弯曲的几何线、几何平面、非平面几何表面、几何空间或者零维、一维、二维或三维的任何其它几何实体。根据本专利技术，提供了一种新型的齿轮系统，该齿轮系统可以例如是但非必须是风力发电站的齿轮系统。根据本专利技术的齿轮系统包括框架结构和行星齿轮，该框架结构包括连接部段，该连接部段用于将框架结构附接到齿轮系统外部的机械结构，并且该行星齿轮包括：-太阳轴，该太阳轴包括太阳轮，并且该太阳轴能够相对于框架结构旋转；-齿圈，该齿圈相对于框架结构固定；-行星架，该行星架包括机械接口结构，该机械接口结构用于连接到齿轮系统外部的旋转元件(例如，风轮)；-第一轴承和第二轴承，该第一轴承和第二轴承将行星架支撑成能够相对于框架结构旋转，该第一轴承轴向地在齿圈和行星架的机械接口结构之间；以及-行星轮，该行星轮以能够相对于行星架旋转的方式被支撑，并且该行星轮与太阳轮和齿圈啮合。框架结构包括前盖罩，该前盖罩是单件材料，该前盖罩附接到齿圈，并且该前盖罩被成形为构成轴承盖，该轴承盖用于覆盖并支撑上述第一轴承，其中，轴承盖覆盖第一轴承，从而当沿着行星架的轴向方向轴向地观察行星架的机械接口结构时，该第一轴承是不可见的。前盖罩还包括框架结构的上述连接部段。由于前盖罩被成形为用作轴承盖，因此无需单独的轴承盖，并且由此减少了齿轮系统的部件数量以及组装阶段的数量。根据本专利技术，还提供了一种新型的风力发电站，该风力发电站包括：-风轮；-发电机，该发电机用于产生电力；以及-根据本专利技术的齿轮系统，该齿轮系统用于将机械动力从风轮传递到发电机。上述风轮以传递扭矩的方式连接到齿轮系统的行星齿轮的行星架，并且齿轮系统的框架结构附接到风力发电站的机舱的支撑结构。在所附从属权利要求中描述了本专利技术的各种示例性且非限制性的实施例。当结合附图阅读时，根据对具体示例性实施例的以下描述，将最好地理解本专利技术的关于构造和操作方法的示例性且非限制性的实施例以及本专利技术的另外的目的和优点。动词“包括”和“包含”在本文件中用作开放式限制，这些开放式限制既不排除也不要求存在未阐述的特征。除非另外明确说明，否则所附从属权利要求中所阐述的特征能够相互自由地组合。此外，应当理解，在整个本文件中，“一”或“一个”(即，单数形式)的使用并不排除多个。附图说明参照附图，下文以示例的方式更详细地解释本专利技术的示例性且非限制性的实施例及其优点，在附图中：图1a、图1b和图1c示出根据示例性且非限制性的实施例的齿轮系统；以及图2示出根据示例性且非限制性的实施例的风力发电站。具体实施方式以下描述中所提供的特定示例不应被解释为限制所附权利要求的范围和/或适用性。除非另有明确说明，否则描述中所提供的示例的列举和群组并非是穷尽的。图1a和图1b示出根据示例性且非限制性的实施例的齿轮系统101。图1c示出沿着图1a和图1b中示出的折线A-A截取的截面。该几何截面的一部分与坐标系199的yz平面平行，并且该几何截面的另一部分与坐标系199的xz平面平行。齿轮系统101包括框架结构102，该框架结构102包括连接部段103和104，该连接部段103和104用于将框架结构102附接到齿轮系统101外部的机械结构。当连接部段附接到外部机械结构时，连接部段103和104防止框架结构102相对于外部机械结构旋转。该外部机械结构可以例如是风力发电站的机舱中的支撑结构。在图1a至图1c中示出的示例情形中，齿轮系统101包括第一行星齿轮105、第二行星齿轮119以及圆柱齿轮123。然而，根据示例性且非限制性的实施例的齿轮系统还可以仅包括行星齿轮，或者除了行星齿轮外仅包括圆柱齿轮，或者除了行星齿轮之外还包括一些其它齿轮结构。行星齿轮105包括太阳轴106，该太阳轴106包括太阳轮107。太阳轴106能够相对于框架结构102旋转。行星齿轮105包括齿圈108，该齿圈108相对于框架结构102固定。行星齿轮105包括行星架109，该行星架109包括机械接口结构110，该机械接口结构110用于连接到齿轮系统外部的旋转元件。该外部旋转元件可以例如是风力涡轮机。借助于第一轴承111和第二轴承112，行星架109以能够相对于框架结构102旋转的方式被支撑，其中，第一轴承111轴向地(即，在轴向方向上)在齿圈108和行星架109的机械接口结构110之间，并且第二轴承112轴向地在第一行星齿轮105和第二行星齿轮119之间。在图1a至图1c中，轴向方向与坐标系199的z轴线平行。在该示例情形中，第一轴承111和第二轴承112是圆柱滚子轴承。第一轴承111可以是除圆柱滚子轴承以外的一些其它轴承。例如，第一轴承111可以是球轴承或滑动轴承。第一轴承111也可以是圆锥滚子轴承，并且该圆锥滚子轴承的轴向间隙通过用于调节行星架109的轴向位置的装置来调节，其中该装置位于行星齿轮105和行星齿轮119之间。因此，第二轴承112可以是除圆柱滚子轴承以外的一些其它轴承，例如，球轴承、滑动轴承或圆锥滚子轴承。第一轴承111和第二轴承112可以表示不同的轴承类型。因此，本专利技术不限于任何本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿轮系统(101)，所述齿轮系统(101)包括框架结构(102)和第一行星齿轮(105)，所述框架结构(102)包括连接部段(103、104)，所述连接部段(103、104)用于将所述框架结构附接到所述齿轮系统外部的机械结构，并且所述第一行星齿轮(105)包括：/n太阳轴(106)，所述太阳轴(106)包括太阳轮(107)并且相对于所述框架结构能够旋转；/n齿圈(108)，所述齿圈(108)相对于所述框架结构固定；/n行星架(109)，所述行星架(109)包括机械接口结构(110)，所述机械接口结构(110)用于连接到所述齿轮系统外部的旋转元件；/n第一轴承(111)和第二轴承(112)，所述第一轴承(111)和所述第二轴承(112)将所述行星架相对于所述框架结构能够旋转地支撑；以及/n行星轮(113)，所述行星轮(113)相对于所述行星架被能够旋转地支撑，并且与所述太阳轮和所述齿圈啮合；/n其中，所述第一轴承轴向地位于所述齿圈和所述行星架的机械接口结构之间，并且，所述框架结构包括前盖罩(114)，所述前盖罩(114)是单件材料，所述前盖罩(114)附接到所述齿圈，并且所述前盖罩(114)被成形为构成轴承盖，所述轴承盖用于覆盖并支撑所述第一轴承(111)，所述轴承盖将所述第一轴承覆盖成当沿着所述行星架的轴向方向轴向地观察所述行星架的机械接口结构时，所述第一轴承是不可见的，/n其特征在于，所述前盖罩(114)包括所述框架结构的连接部段(103、104)。/n...

【技术特征摘要】
20190227 EP 19159712.91.一种齿轮系统(101)，所述齿轮系统(101)包括框架结构(102)和第一行星齿轮(105)，所述框架结构(102)包括连接部段(103、104)，所述连接部段(103、104)用于将所述框架结构附接到所述齿轮系统外部的机械结构，并且所述第一行星齿轮(105)包括：
太阳轴(106)，所述太阳轴(106)包括太阳轮(107)并且相对于所述框架结构能够旋转；
齿圈(108)，所述齿圈(108)相对于所述框架结构固定；
行星架(109)，所述行星架(109)包括机械接口结构(110)，所述机械接口结构(110)用于连接到所述齿轮系统外部的旋转元件；
第一轴承(111)和第二轴承(112)，所述第一轴承(111)和所述第二轴承(112)将所述行星架相对于所述框架结构能够旋转地支撑；以及
行星轮(113)，所述行星轮(113)相对于所述行星架被能够旋转地支撑，并且与所述太阳轮和所述齿圈啮合；
其中，所述第一轴承轴向地位于所述齿圈和所述行星架的机械接口结构之间，并且，所述框架结构包括前盖罩(114)，所述前盖罩(114)是单件材料，所述前盖罩(114)附接到所述齿圈，并且所述前盖罩(114)被成形为构成轴承盖，所述轴承盖用于覆盖并支撑所述第一轴承(111)，所述轴承盖将所述第一轴承覆盖成当沿着所述行星架的轴向方向轴向地观察所述行星架的机械接口结构时，所述第一轴承是不可见的，
其特征在于，所述前盖罩(114)包括所述框架结构的连接部段(103、104)。


2.根据权利要求1所述的齿轮系统，其中，所述行星架的与所述第一轴承接触的部分的直径(D1)大于所述前盖罩的孔的直径(D2)，所述行星架的机械接口结构(110)被布置成突出穿过所述孔。


3.根据权利要求1所述的齿轮系统，其中，所述行星架的机械接口结构(110)和所述行星架的端部段(115)构成单件材料，所述行星架的所述端部段支撑所述行星齿轮的行星轮轴的第一端，并且所述行星架的另一个端部段支撑所述行星轮轴的第二端。


4.根据权利要求2所述的齿轮系统，其中，所述行星架的机械接口结构(110)和所述行星架的端部段(115)构成单件材料，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：米科·科波宁，尤西·萨斯塔莫伊宁，
申请(专利权)人：美闻达传动设备有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI