一种周转齿轮组件，具有安装在承载板上的有齿中心太阳齿轮单元以及以转矩传递关系围绕中心太阳齿轮的多个行星齿轮组。每个所述行星齿轮组具有由行星齿轮轴支承的有齿行星齿轮，所述行星齿轮轴的第一端部从承载板以悬臂方式伸出。行星齿轮轴的第二端部支承行星齿轮。行星齿轮轴的双锥形凹进中间部分允许轴的挠曲，以便允许行星齿轮轴的弹性偏转同时在行星齿轮组之间分配载荷。中间部分的外周具有一对形成于第一端部和第二端部之间的隔开的向外凸出的突起。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及齿轮组件，并且更具体地涉及能够被使用在齿条-小齿轮系统以及其他此类工业应用中的行星齿轮组。
技术介绍
行星齿轮系统被广泛用于各种工业环境中。在这种布置中，旋转输入部通常为太阳齿轮形式。多个行星齿轮围绕太阳齿轮安装，以通过相应齿的相互啮合从太阳齿轮接收旋转力。传统上，行星齿轮被安装在旋转行星齿轮区域上，并且输出元件通常为环形齿轮形式。除了太阳齿轮和多个行星齿轮以外，典型的周转齿轮或行星齿轮系统使用设有内齿的环形齿轮。太阳齿轮位于行星架上，行星齿轮与太阳齿轮啮合并且环形齿轮围绕行星齿轮和太阳齿轮运动。典型地，环形齿轮与所有的行星齿轮都啮合。因此，每个行星齿轮与太阳齿轮和环形齿轮同时啮合并且不与任何一个其它的行星齿轮啮合，而环形齿轮和太阳齿轮各与所有的行星齿轮啮合。所有的行星齿轮被安装到处于相互平行关系的轴，理想的是在旋转期间保持这种平行的关系。在安装在行星架上的行星齿轮、太阳齿轮和环形齿轮这三个部件组中，典型地其中一个被保持固定而其他的旋转，利用输入一个旋转部件的旋转动力以给定角速度和转矩旋转，且利用从另一个旋转部件得到的动力以改变的转矩和速度旋转，该改变的转矩和速度以齿轮比与第一个旋转部件的线性地或相反地相关。在行星齿轮系统和非行星齿轮系统的所有齿轮系统中，共同的问题是两个齿轮在其轮齿啮合时的未对准(misalignment)。当齿轮的旋转轴线未完全平行时，轮齿的局部接触在轮齿的一个端部引起膨胀应力和接触应力。理论上，由于未对准，齿轮组件输出的潜在动力损失能够达到百分之三十或者更高。不平行的状态引起诸多严重的问题，如过度磨损、 增加摩擦、增加噪声以及齿轮齿上较高的应力，该应力引起金属疲劳。在带有四个或更多个齿轮的行星齿轮组件中产生的另一个问题是载荷齿轮之间的载荷分布。为了更好的近似均布载荷，一种建议的方法是允许行星齿轮轴的塑性变形和提供“柔性安装”。由于行星架在载荷下变形，仍然有别的问题出现，当齿轮受到最大载荷时该问题将引起最大的未对准。此时由于变形，行星架的扭转变形引起最大的未对准。由于未对准所导致的所有齿轮的高百分比降级的相当部分直接归因于该事实。工业上提供的一种解决方法是使用一对隔开的刚性连接板来实现行星架的功能。 该双板设计允许显著降低未对准和行星齿轮轴的偏转。然而，该双板设计比单板重很多，并且构造的成本更昂贵。这种设计非常不适合用于对行星齿轮的柔性安装，这又使其非常不适合用于多于三个的行星齿轮。此外，由于这种设计的刚度，超出容差的问题将趋于严重。1967年授权给R. J. Hicks的美国专利No. 3，303，713公开了另一种针对该问题的方法。根据专利No. 3，303，713，套筒置于齿轮和轴之间，齿轮位于套筒上。轴具有相反的端部，所述端部被刚性固定在齿轮和行星架之间。齿轮和行星架之间的空间被说成允许轴挠曲以提供均布的载荷。Hicks还教导了销的形状，所述销在销平行于太阳齿轮的径向轴线和垂直于行星轮运动的切向方向的两侧是平坦的。这种设计的目的是减小该轴上的截面模量以允许在轴向方向上更大的变形量，并且由于向心力允许更好地防止在径向方向上的变形。授权给G. P. Fox和E. Jallat的美国专利No. 6，994，651公开了为解决上述问题的又一种尝试，其中公开了一种周转齿轮系统，该周转齿轮系统具有太阳齿轮、绕太阳齿轮定位的环形齿轮以及位于太阳齿轮和环形齿轮之间并且与太阳齿轮和环形齿轮啮合的行星齿轮。行星架凸缘从行星齿轮轴向偏离，并且行星架销从行星架凸缘上突出并伸进行星齿轮中。从行星架凸缘以悬臂方式伸出的每个行星架销为双锥形的并且被说成在转矩下行星架销相对于凸缘偏转。内圈从销的相反端以悬臂方式伸出，该相反端是销的偏转最大的地方，所述内圈沿相反的方向偏转以补偿由销引起的偏转。由于两个偏转的结果，行星齿轮的 Y轴线基本上与中心轴线X保持平行，并且行星齿轮保持与太阳齿轮和环形齿轮恰当地啮合。销中的槽被说成有助于销的挠曲。尽管专利No. 3，303, 713和No. 6，994，651的系统在一定的环境下可以令人满意的工作，但是仍然对用于高载荷环境的齿轮组件、升降式装置的齿条和齿轮系统存在需求。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是使行星齿轮载荷的偏转最大以有助于行星齿轮之间的载荷分配。本专利技术的另一个目的是使相对于太阳齿轮的未对准减到最小。通过提供一种周转齿轮组件来实现本专利技术的这些和其它目的，所述周转齿轮组件具有安装在承载板上的有齿中心太阳齿轮单元以及以转矩传递关系围绕中心太阳齿轮的多个行星齿轮组。每个所述行星齿轮组具有由行星齿轮轴支承的有齿行星齿轮，所述行星齿轮轴的第一端部从承载板以悬臂方式伸出。行星齿轮轴的第二端部支承行星齿轮。行星齿轮轴的双锥形凹进中间部分允许轴的挠曲，以便在行星齿轮组之间分配载荷时有利于行星齿轮轴的弹性偏转。中间部分的外周具有一对形成于第一端部和第二端部之间的隔开的向外凸出的突起。附图说明现在将参考附图，其中相同的部件由相同的附图标记表示，其中图1是根据本专利技术的齿轮组件的透视图，为了清楚示意，其中一个行星齿轮被移除。图2是升降式平台桩腿弦杆的透视图，为了示出太阳齿轮，使行星齿轮箱后移。图3是根据本专利技术的齿轮箱的透视图，为了示出齿轮轴或柔性销，其中一个有齿的齿轮被移除。图4是图4中示出的齿轮箱的透视图，示出了承载板并且还示出了在行星架和行星齿轮轴之间的坡口焊缝。图5是一个行星齿轮的横向剖面图。图6是示出行星齿轮轴的纵向剖面图。图7是行星齿轮轴的横向剖面图。具体实施例方式如上文中讨论的，在任意一种行星齿轮箱应用中，一个重要的问题就是在行星齿轮之间的载荷分配。许多因素能够引起在行星齿轮之间的载荷分配不当。这些因素包括但不限于以下因素，诸如在齿轮箱的部件的制造中的容许误差；在升降系统的情形中被引入行星架的侧向载荷；引起升降小齿轮轴偏转的风暴载荷(storm load)；如果桩腿引导部过度磨损从升降外壳的中心偏离的平台桩腿弦杆；以及由于转子中心线的上部风速比下部高而在转子上引起的风轮机观察偏心载荷。以上任意一种问题能够引起一些啮合行星齿轮承受比其它行星齿轮显著更高的载荷，并且为了克服这个问题，更柔软(在每单位给定载荷下更大偏转)的柔性销是期望的，更柔软的柔性销通过允许更多负载的行星齿轮偏转更多、因此通过行星架将负载推到其他行星齿轮上而是有帮助的。本专利技术通过下文描述的齿轮箱组件的结构方面来解决这些问题。现在更详细地参考附图，附图标记10表示升降式桩腿弦杆(jack-up leg chord)， 该升降式桩腿弦杆传统上具有一排沿着相对的竖直侧14延伸的齿12。典型的是，在将平台运输至安置地点期间使升降式平台的桩腿(未示出)升高到水面上方，然后使该桩腿降低以将其安置在海底。然后使用齿条-小齿轮系统使平台的壳体升高至高于预期波浪运动的高度。在使壳体升高时，桩腿弦杆10的齿12与升降外壳18的齿16啮合。传统上，升降小齿轮20将转矩传递至桩腿弦杆10，引起桩腿相对于平台壳体竖直运动。位于平台上的马达通过齿轮组件30将旋转运动传递到每个小齿轮20，齿轮组件30 被与小齿轮20相反地固定到升降外壳18。齿轮组件30被固定在齿轮箱22中，中心小齿轮或太阳齿轮34与马达连接。外部本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种齿轮组件，包括安装在承载板上的中心齿轮和以转矩传递关系围绕所述中心齿轮的多个行星齿轮组，其中每个所述行星齿轮组包括由行星齿轮轴支承的行星齿轮，所述行星齿轮轴包括从所述承载板以悬臂方式伸出的第一端部、支承所述行星齿轮的第二端部以及直径减小的凹进中间部分，并且其中所述中间部分的外周设有至少一个向外凸出的周向突起，所述至少一个向外凸出的周向突起形成在所述第一端部和所述第二端部之间。
【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：艾尔弗雷德·蒙特斯特鲁克，
申请(专利权)人：弗雷德和戈德曼有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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