齿轮组件包括挠性销(13)，该挠性销(13)在一端处安装到行星架(9)上并由该行星架支撑。管状套筒(19)绕挠性销(13)同轴地延伸并在所述管状套筒(19)和所述挠性销(13)之间提供偏转空间(7)。所述挠性销(13)在操作载荷下移动、弯曲或偏转。阻尼元件至少部分地容纳在所述偏转空间(7)内并至少部分地环绕所述挠性销(13)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及齿轮系统，并且更具体地，涉及行星齿轮系统中的挠性销的阻尼。
技术介绍
齿轮元件的悬臂支撑的具体形式包括与安装销同轴的套筒元件，所述安装销以套筒的外侧保持平行于系统轴线的方式偏转。这通常被称为“挠性销”。除平行偏转之外，这些装置具有设计的弹簧比率，以协助在多齿轮、功率分流系统包括行星系中均衡载荷。授予 R. J. Hicks的美国专利3，303，713中所公开的专利技术在重型传动机构特别是当通过在周转构造中使用行星齿轮来增加功率密度时具有重要应用。行星齿轮具有被压入行星齿轮组架的仅一个壁中的销。在销的自由端，环形套筒和轴承组件支撑齿轮，该齿轮在销的自由端上旋转。在载荷下，套筒和销中的反向弯曲力彼此抵消，使得在大范围扭矩内完全对准。这使得具有较高的扭矩容量的简单得多的齿轮设计成为可能。除平行偏转之外，这些装置具有设计的弹簧比率，以协助在包括行星系统的多齿轮、功率分流系统中均衡载荷。增加的功率密度是通过在周转构造中使用三个或更多行星齿轮来实现的。这些系统通常使用正齿轮。正齿轮具有的形状是带有径向凸出的轮齿的圆柱，并且轮齿前缘平行于旋转轴线地对齐。这些齿轮装配在平行的轮轴上，因此它们能够正确地啮合。在斜齿轮中，轮齿的前缘不平行于旋转轴线，而是以一定角度设置，使得齿形是螺旋段。成角度的齿的接合比正齿轮齿的接合更平缓。这使得斜齿轮比正齿轮运行更平稳更安静。而且，斜齿轮的承载能力比正齿轮更高，因为轮齿载荷更均勻地分布在同时啮合的几个轮齿中，而在正齿轮中，单个轮齿在任何给定时间均承载大部分载荷。使用斜齿轮用于行星齿轮提供了更高的功率密度和更平稳的运转，但是斜齿轮在与切向载荷成90°的平面内产生倾覆力矩。上述挠性销还可以用于调节该倾覆力矩。典型的行星齿轮组使用几根安装在行星架上的行星齿轮绕其旋转的实心刚性轴。 行星齿轮组可以使用挠性销(具体地，斜齿轮用挠性销)代替实心刚性轴作为在系统中提供可控量的灵活性的装置。使行星齿轮齿保持对齐以及在多个行星齿轮中均勻地分布载荷，这是令人想要的。但是，将灵活性引入到系统中降低了其固有频率，这趋于加剧动态激励和共振的可能性，并且这反过来又增加了载荷。为了解决现有系统中的动力学问题，增加挠性销的刚度以增大固有频率并超出工作范围，或使用控制系统来避免长期在接近潜在的共振条件下工作。在具有多种固有频率的复杂风力涡轮机齿轮箱中，这些现有选择变得不那么实际，特别是如果由于将灵活性 (具体地，从挠性销)引入到系统而导致许多频率降低的情况。因此，本专利技术的目的是通过将高阻尼度增加到系统中来提供动力学问题的解决办法。
技术实现思路
3这个问题是通过包括在一端处安装在行星架上且由该行星架支撑的齿轮组件而解决的，其中管状套筒绕挠性销同轴地延伸并在所述管状套筒和所述挠性销之间提供偏转空间。所述挠性销在操作载荷下移动、弯曲或偏转。阻尼元件至少部分地容纳在所述偏转空间内并至少部分地环绕所述挠性销。本专利技术在使用带有挠性销(挠性的销)的行星齿轮的齿轮箱中提供了相当大的阻尼。本专利技术使得在挠性销和环绕挠性销的套筒之间的空间中整合阻尼元件成为必要。本专利技术具有几个实施例1)诸如油的粘性流体容纳在挠性销和套筒之间的环或空间中，使得当挠性销移动时，粘性流体被迫围绕挠性销移动，所述挠性销带有或不带有用以对流动进行计量或将至少一部分粘性流体从一个贮存器分配或传送到另一个类似的贮存器或到减振器的孔口，或2)弹性体环装配在挠性销上且接触套筒，使得当挠性销移动时，弹性体环压缩并提供阻尼和增加的刚度，或3)诸如油的粘性流体完全容纳在销和套筒之间的腔室或壳式隔室中，使得当销移动时，流体被迫穿过可控的孔口或密封件。这是本专利技术的优选实施例。就这一点而言，根据本专利技术的实施例，阻尼元件是布置在所述偏转空间内在所述挠性销和所述管状套筒之间的弹性体或摩擦弹簧，其中当挠性销偏转时，所述弹性体或摩擦弹簧压缩并提供阻尼以及增加的刚度。根据替代实施例，阻尼元件是容纳在布置在偏转空间内在所述挠性销和所述管状套筒之间的至少一个腔室内的粘性流体，其中当挠性销移动、弯曲或偏转时，粘性流体被迫围绕所述挠性销(或在两个腔室之间)移动。本专利技术的优势在于，通过增加阻尼，引入到系统中的任何潜在的激励能量被快速吸收，从而降低了动态载荷而且还防止了系统进入共振状态。本专利技术的优势在于，它有助于防止齿轮箱过早失效且趋于降低动态驱动系叶片载荷。本专利技术的优势在于，它有助于降低齿轮箱噪声。本专利技术的优势还在于，它预先降低了驱动系中的动态载荷从而允许对机器进行更有效地设计且需要更少的材料来承受载荷，其结果是质量更低因此成本更低。本专利技术的优势还在于，它最小化了非常昂贵的过早失效和机器可靠性降低的可能性。本专利技术的优势进一步在于，它能够应用于重型传动机构，其中挠性销重量和成本降低再加上本专利技术能够用于斜齿轮以实现安静运转和进一步的重量和尺寸减小。根据本专利技术的实施例，粘性流体完全被困在销和套筒之间的腔室中。阻尼是通过销在粘性流体内移动而实现的。可替代地，分隔件设置在所述挠性销和所述套筒之间并将所述偏转空间划分成所述两个腔室，其中在所述两个腔室之间的所述分隔件在所述挠性销处提供孔口或缝隙，所述孔口或缝隙被构造成用以计量流量或将至少一部分粘性流体从一个腔室传送到另一个腔室。分隔件将在套筒的轴向长度上的偏转空间划分成两个近似半圆形的空间或腔室。在挠性销在操作载荷下移动、弯曲或偏转的情况下，粘性流体被在这两个腔室之间传送。可替代地，两个腔室是由内壁、外壁以及挠性销和套筒之间的分隔壁所限定的在偏转空间内的壳式隔室，其中，所述分隔壁包括孔口，使得当挠性销移动时，粘性流体被迫穿过所述孔口从一个腔室到另一个腔室。根据另一实施例，挠性销包括用以对至少一个容量供给粘性流体的通道。根据进一步的实施例，轴承组件被压入行星齿轮。轴承组件可以是滚动元件轴承或流体膜轴承或可以包括圆锥滚子轴承。附图说明将参考附图详细地描述本专利技术，其中图1是示例性地实施本专利技术的风力涡轮机的齿轮传动机构的一部分的截面图；图2A和2B是示意性地示出了根据本专利技术的第一实施例的齿轮组件的图示，其中诸如油的粘性流体容纳在挠性销和套筒之间的环或空间中，该套筒可以包括用以在图1中所示的行星系统类型的齿轮传动机构的齿轮组件中提供阻尼的缝隙或孔口，其中，挠性销处于未偏转状态；图3A和:3B是示意性地示出了根据本专利技术的第一实施例的齿轮组件的图示，其中诸如油的粘性流体容纳在挠性销和套筒之间的环或空间中，该套筒可以包括用以在图1中所示的齿轮传动机构中提供阻尼的缝隙或孔口，其中，挠性销处于偏转状态；图4是控制缝隙大小以计量流量或两个腔室之间传送至少一部分粘性流体的详图；图5A和5B是包括用以在图1中的齿轮传动机构中提供阻尼的弹性体环或摩擦弹簧的齿轮组件的图示，其中，挠性销处于未偏转状态(图5A)和偏转状态(图5B)；图6A和6B是根据本专利技术的进一步的实施例的齿轮组件的图示，该齿轮组件包括用以在图1中的齿轮传动机构中提供阻尼的粘性流体贮存器，其中，挠性销处于未偏转状态；图7A和7B是根据本专利技术的进一步的实施例的齿轮组件的图示，该齿轮组件包括用以在图1中的齿轮传动机构中提供阻尼的粘性流体贮存器，其中，挠性销处于偏转状态； 以及图8是允许流体在两个腔室或壳式隔室之本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：安东尼·肖伯，泰勒·梅耶，埃德文·C·哈尔贝克，阿米尔·S·米哈伊尔，
申请(专利权)人：剪式风能技术公司，
类型：发明
国别省市：
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