用于风力涡轮机的行星齿轮箱,特别是多行星齿轮箱制造技术

技术编号:35159611 阅读:12 留言:0更新日期:2022-10-12 17:18
本发明专利技术涉及行星齿轮箱(26),包括具有第一支撑凸缘(40)和第二支撑凸缘(42)的行星架(44);在每种情况下都经由轴承销(38)可旋转地安装在第一支撑凸缘(40)和第二支撑凸缘(42)上的行星齿轮(30);与行星齿轮(30)啮合的环形齿轮(36),装配间隙形成在一方面第一支撑凸缘(40)和第二支撑凸缘(42)的凸缘外直径(D)和另一方面环形齿轮(36)的内直径之间;以距彼此的限定距离定位第一支撑凸缘(40)和第二支撑凸缘(42)的至少一个行星架辐板(68),其中行星架辐板(68)的径向向外面对的外侧(74)距环形齿轮(36)内齿(34)的径向内部齿顶圆半径比第一支撑凸缘(40)和第二支撑凸缘(42)更径向向内地间隔开,且布置在行星齿轮(30)内直径的径向外侧。这使得得到具有高功率密度同时需要小安装空间的行星齿轮箱(26)成为可能。装空间的行星齿轮箱(26)成为可能。装空间的行星齿轮箱(26)成为可能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于风力涡轮机的行星齿轮箱,特别是多行星齿轮箱


[0001]本专利技术涉及一种行星齿轮箱,借助该行星齿轮箱可以转换扭矩和转速。

技术介绍

[0002]EP 1 985 850 A1已经公开了一种用于风力涡轮机的行星齿轮箱,在该行星齿轮箱中,行星架的两个彼此相对的行星架颊板经由轴向延伸的行星架辐板相互连接。行星架辐板的径向向外指向的圆柱壳面具有相对于行星架颊板的径向外边缘径向向内偏移的构造,并且以锐边方式合并到行星架颊板中。行星架辐板的圆柱壳面相对于行星架的旋转轴线布置在一半径上,在行星架上还设有抗摩擦轴承,该轴承位于与行星架颊板连接的轴承销和被安装在轴承销上的行星齿轮之间。抗摩擦轴承插入到行星齿轮的内直径中。
[0003]在具有较小安装空间要求的行星齿轮箱中实现高性能密度的要求一直存在。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是详细说明使行星齿轮箱具有高性能密度和小的安装空间要求成为可能的措施。
[0005]该目的通过具有权利要求1的特征的行星齿轮箱来实现。本专利技术的优选改进方案在从属权利要求和以下描述中详细说明,这些优选改进方案可以分别单独或组合地代表本专利技术的一个方面。
[0006]根据本专利技术,一种用于风力设备的行星齿轮箱,尤其是多行星齿轮箱,设有行星架,所述行星架具有第一行星架颊板和第二行星架颊板;行星齿轮,其分别经由一个轴承销可旋转地安装在第一行星架颊板和第二行星架颊板上;与所述行星齿轮啮合的内齿轮;一方面所述第一行星架颊板和第二行星架颊板的颊板外直径与另一方面所述内齿轮的内直径之间设置有装配间隙;以及至少一个行星架辐板,其将所述第一行星架颊板和所述第二行星架颊板相对于彼此以限定的间距定位,所述行星架辐板的径向向外指向的外侧距内齿轮的内齿系统的径向内齿顶圆半径比第一行星架颊板和第二行星架颊板更沿径向向内间隔开,并且相对于行星齿轮的内直径径向地布置在外侧。
[0007]为了提高风力设备的传动系中的性能密度并在要传输的功率的情况下获得令人满意的效率,可以将多个多行星齿轮箱串联连接。与具有三个行星齿轮的传统行星齿轮箱相比,多行星齿轮箱具有四个、五个或更多个行星齿轮并且可以具有相对较低的静态传动比。例如,对于行星齿轮箱,尤其设计为多行星齿轮箱,配置1.0<

i0│
≤3.0,特别是1.1≤

i0│
≤2.5,优选1.2≤

i0│
≤2.0,并且特别优选1.3≤

i0│
≤1.5的静态传动比i0。在这种类型的小传动比的情况下,实现了特别高的效率并且因此实现了高的功率密度。然而,这导致对行星齿轮箱的几何形状和安装空间的高要求。在这种类型的低静态传动比的情况下,与同行星齿轮啮合的太阳齿轮相比,行星齿轮具有较小的直径,因此太阳齿轮的外齿系统的齿顶圆直径和内齿轮的内齿系统的齿顶圆直径之间的径向间距非常狭窄。此外,行星齿轮应轴向支撑在行星架颊板上,结果行星架颊板必须具有大的颊板外直径。在此,颊板外直径应
选择得如此之大,以使行星架颊板在装配过程中只能在径向内侧上沿轴向方向移动经过内齿轮的内齿系统。结果,在行星架颊板的颊板外直径和内齿轮的内齿系统的齿顶圆直径之间配置了相当小的间隙。
[0008]然而,在行星齿轮箱的运行过程中必须确保行星架不与内齿系统接触,这在行星架辐板和内齿轮之间的间隙相当小的情况下不能以足够的安全性得到保障。因此,在行星架辐板的外侧与内齿轮的内齿系统的齿顶圆半径之间设置了超过行星架颊板和内齿系统之间的装配间隙的间距。由于行星架颊板相对于内齿轮的内齿系统轴向偏移,因此可以提供颊板外直径距离内齿轮的内直径的非常小的径向间距,而行星架辐板的外侧相对于行星架颊板的颊板外直径径向向内稍微偏移,以便可靠地避免与内齿轮的内齿系统接触,即使考虑到制造和生产公差以及可能的热膨胀效应和/或离心力效应。
[0009]此外,对于在圆周方向上彼此跟随的两个行星齿轮的旋转轴线的间距a,其齿顶圆直径d
a
对应于行星齿轮的外直径,间距a尤其可以仅为1.0≤a/d
a
≤2.0,优选地1.1≤a/d
a
≤1.5,特别优选地1.2≤a/d
a
≤1.3。在沿圆周方向相互跟随的行星齿轮之间以及在内齿的齿顶圆半径与相互跟随的行星齿轮间的最窄点之间产生大致三角形的啮合间区域,行星架辐板可以配置在该啮合间区域中。在此,行星架辐板尽可能靠近内齿轮定位,但不与内齿轮的内齿系统接触。在此,行星架辐板的径向向外指向的外侧可以在内齿轮的内齿系统的齿顶圆半径的稍微径向内部地设置在与内齿轮的内齿系统共同的轴向区域中,其中尤其行星架辐板的外侧至少在由外侧占据的圆周角区域的一部分中以距内齿轮的内齿系统的齿顶圆半径基本恒定的间距延伸。在此,行星架辐板的外侧至少径向地设置在相邻行星齿轮的内直径之外,由此行星齿轮安装在轴承销上,轴承销连接到行星架颊板。行星齿轮的内直径以相对于行星齿轮的旋转轴线(即太阳齿轮、内齿轮和行星齿轮的旋转轴线)的最大距离位于径向外侧的点,限定关于齿轮箱的旋转轴线的半径,行星架辐板的外侧设置在该半径之外。
[0010]作为结果,行星架辐板可以布置在太阳齿轮和内齿轮之间的安装空间中,其中可以在圆周方向上在行星齿轮之间为行星架辐板的充分大的横截面配置足够的安装空间,以便以可靠和稳定的方式叠置地支撑行星架颊板和/或相互连接行星架颊板。同时,行星架辐板的横截面可以定位在距行星齿轮的外齿系统和内齿轮的内齿系统足够远的位置,以可靠地避免接触并且不影响充分润滑。取代地,行星架辐板的外侧甚至可以保留从内齿轮的内齿系统滴落的润滑剂和/或可以将其沿圆周方向朝向行星齿轮排出,从而使行星齿轮箱的润滑甚至以降低的润滑剂需求而得到改良。为此,尤其是行星架辐板的外侧在径向上观察时可以覆盖相应行星齿轮的一部分,从而从内齿轮的内齿系统脱离的润滑剂不会在圆周方向上在行星齿轮之间流过,而是由行星架辐板的外侧收集并排放到行星齿轮。此外,其中设置有行星架辐板的啮合间区域允许行星架辐板在外侧的指向切线方向的那些端部处形成比较尖锐的形状,并允许从行星架辐板上释放润滑剂滴,尤其是润滑剂滴不会通过在指向远离行星架辐板的外侧的下侧上的粘附作用被引导离开相邻的行星齿轮。由此实现的改良润滑可以进一步提高行星齿轮箱的效率和功率密度。通过将行星架辐板布置在内齿轮正下方的啮合间区域中,可以在安装空间受限的情况下实现对行星架颊板的稳定支撑和改良的润滑,从而只需很小的安装空间就可以实现具有高性能密度的行星齿轮箱。
[0011]行星齿轮箱可以具有太阳齿轮,该太阳齿轮与行星齿轮啮合并且相对于内齿轮在径向内侧同轴地布置。由行星齿轮箱传递的扭矩流原则上可以经由太阳齿轮或行星架或内
齿轮引入,并且可以经由太阳齿轮或者行星架或者内齿轮输出,如果该部件尚未被设置用于引入扭矩。在此可能的是,太阳齿轮、行星架和内齿轮可旋转地安装;作为替代,太阳齿轮、行星架或内齿轮中的一个部件被永久或临时地制动本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种行星齿轮箱,其配置为用于风力设备(10)的多行星齿轮箱,具有行星架(44),其具有第一行星架颊板(40)和第二行星架颊板(42),行星齿轮(30),在每种情况下都经由一个轴承销(38)可旋转地安装在所述第一行星架颊板(40)和所述第二行星架颊板(42)上,内齿轮(36),其与所述行星齿轮(30)啮合,在一方面所述第一行星架颊板(40)和所述第二行星架颊板(42)的颊板外直径(D)与另一方面所述内齿轮(36)的内直径之间配置有组装间隙,以及至少一个行星架辐板(68),其将所述第一行星架颊板(40)和所述第二行星架颊板(42)相对于彼此以限定间距定位,所述行星架辐板(68)的径向向外指向的外侧(74)距所述内齿轮(36)的内齿系统(34)的径向内齿顶圆半径比所述第一行星架颊板(40)和第二行星架颊板(42)径向向内间隔至更显著的范围,并且相对于所述行星齿轮(30)的内直径径向布置在外侧。2.根据权利要求1所述的行星齿轮箱,其特征在于,所述行星架辐板(68)的径向向外指向的外侧(74)至少相对于所述行星齿轮(30)的大范围的圆周设置在所述行星齿轮(30)的外齿系统(32)的齿根圆半径的径向外侧,所述行星齿轮(30)在所述外齿系统(32)的所述齿根圆半径上的圆周角区域Δα相对于所述行星架辐板(68)的被配置在与所述内齿轮(36)的所述内齿系统(34)共同的轴向区域中的所述外侧(74)的最大径向外部区域特别是在径向内侧延伸270
°
≤Δα≤360
°
,优选300
°
≤Δα≤345
°
,并且特别优选地315
°
≤Δα≤330
°
。3.根据权利要求1或2所述的行星齿轮箱,其特征在于,所述行星架辐板(68)具有第一部分辐板(70)和第二部分辐板(72),所述第一部分辐板(70)与所述第一行星架颊板(40)配置成一体,所述第二部分辐板(72)与所述第二行星架颊板(42)配置成一体,其中特别是所述第一部分辐板(70)和第二部分辐板(72)在轴向方向上相互承靠。4.根据权利要求3所述的行星齿轮箱,其特征在于,所述第一部分辐板(70)和/或所述第二部分辐板(72)以与所述内齿轮(36)轴向间隔开的方式基本上在颊板外直径(D)上合并到所述第一行星架颊板(40)和/或所述第二行星架颊板(42)中,所述行星架辐板(68)的设置在与所述内齿轮(36)共同的轴向区域中的外侧(74)特别是经由弯曲的和/或半径形状的过渡区域合并到所述第一行星架颊板(40)和/或第二行星架颊板(42)中。5.根据权利要求3所述的行星齿轮箱,其特征在于,所述第一行星架颊板(40)和第二行星架颊板(42)在与所述行星架辐板(68)共同的圆周区域中具有到所述行星架辐板(68)的所述径向向外指向的外侧(74)的半径的锥形直径部(84),所述锥形直径部(84)特别是经由弯曲的和/或半径形状的路线和/或以配置过渡边缘的角度合并到所述第一行星架颊板(40)和/或第二行星架颊板(42)的颊板外直径中。6.根据权利要求1至5之一所述的行星齿轮箱,其特征在于,所述行星架辐板(68)径向向内延伸至少...

【专利技术属性】
技术研发人员:K
申请(专利权)人:弗兰德有限公司
类型:发明
国别省市:

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