发电设备制造技术

一种发电设备，包括：输入转子，输入转子设置于加速装置的输出轴以能够与输出轴一起旋转；输出转子，输出转子设置于发电机的驱动轴以能够与驱动轴一起旋转；以及单向离合器，单向离合器设置在输入转子与输出转子之间。当输入转子的转速超过输出转子的转速时，单向离合器将输入转子与输出转子连接以与输入转子和输出转子一起旋转，并且单向离合器构造成当输入转子的转速下降到输出转子的转速以下时，解除输入转子和输出转子之间的连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发电设备，在该发电设备中，主轴在外力作用下的旋转的速度通过加速装置增大以驱动发电机。
技术介绍
加速装置用于风力发电设备以使风力由叶片接收以使连接至叶片的主轴旋转，并且使主轴的旋转的速度增大以驱动发电机。如图16中示出的，加速装置22包括行星齿轮机构203、高速齿轮机构204和输出轴205，行星齿轮机构203接收主轴200的旋转以增大速度，高速齿轮机构204接收通过行星齿轮机构203增大了速度的旋转并且进一步增大旋转的速度，输出轴205输出高速齿轮机构204的运行扭矩。行星齿轮机构203构造成使得当联接至主轴200而能够一起旋转的输入轴203a旋转时，行星架203b也旋转，因而通过行星齿轮203c使太阳轮203d以增大的速度旋转，并且使旋转被传输至高速齿轮机构204的低速轴204a。高速齿轮机构204构造成当低速轴204a旋转时，通过低速齿轮204b和第一中间齿轮204c使中间轴204d以增大的速度旋转，并且进一步通过第二中间齿轮204e和高速齿轮204f使输出轴205以增大的速度旋转。作为用于以可旋转的方式支撑加速装置202的低速轴204a、中间轴204d和输出轴205的相应的轴承，常常使用滚子轴承206至211 (例如，见日本专利申请公开No. 2007-232186 (JP2007-232186A))。此外，如下风力发电设备是已知的该风力发电设备通过叶片接收风力以使连接至叶片的主轴旋转，并且增大主轴的转速以驱动发电机。例如如图16中示出的，用于增大主轴的旋转的速度的加速装置包括行星齿轮机构203、高速齿轮机构204和输出轴205，行星齿轮机构203增大从主轴200接收的旋转的转速，高速齿轮机构204进一步增大从行星齿轮机构203接收的旋转的速度，输出轴205输出高速齿轮机构204的运行扭矩。输出轴205联接至发电机的驱动轴(未示出)从而能够传输驱动力。行星齿轮机构203构造成使得当主轴200的旋转被传输至输入轴203a时，行星架203b旋转，因而通过行星齿轮203c使太阳轮203d以增大的速度旋转，并且该旋转被传输至高速齿轮机构204的低速轴204a。此外，高速齿轮机构204构造成当旋转从行星齿轮机构203传输至低速轴204a时通过低速齿轮204b和第一中间齿轮204c使中间轴204d以增大的速度旋转，并且进一步通过第二中间齿轮204e和高速齿轮204f使输出轴205以增大的速度旋转。作为用于以可旋转的方式支撑加速装置202的低速轴204a、中间轴204d和输出轴205的相应的轴承，常常使用滚子轴承206至211 (例如，见JP 2007-232186A)。
技术实现思路
在风力发电设备中，在支撑以高速旋转的输出轴的滚子轴承中产生滚子的滚动接触面或者转动轮(turning wheel)的滚道面上的涂污效应(产生表面层咬粘的现象)，因而可能减少滚动轴承的寿命。本专利技术的目的是提供一种发电设备，其能够有效地防止在支撑加速装置的输出轴的滚动轴承中产生涂污效应(smearing)。本申请的专利技术人热切地研究了涂污现象的产生机理。结果，本专利技术人发现，当主轴的转速由于风力的减小而快速减小时，发电机的驱动轴的转速在具有较重的重量的发电机的转子的惯性的作用下超过输出轴的转速，因而产生所谓的扭矩损失(载荷损失)，施加于支撑输出轴的滚子轴承的径向载荷通过扭矩损失而降低，滚子与保持滚子的保持器之间的滑动摩擦阻力超过滚子轴承的滚子与转动轮之间的滚动摩擦阻力，因此滚子的旋转被延迟。本专利技术人还发现，当主轴的转速由于风能的增大而从上述状态快速增大时，加入了来自于增大的转速的惯性矩，从而增大了施加于支撑输出轴的滚子轴承的径向载荷，因而在高载荷在此时施加于滚子的状态下，滚子在与转动轮的接触面上滑移，接触面的温度升高，由此产生涂污效应。本专利技术人基于这些发现完成本申请的专利技术。本专利技术的方面涉及一种发电设备。该发电设备包括加速装置，加速装置包括主轴、旋转传输机构以及滚子轴承，主轴通过外力而旋转，旋转传输机构接收主轴的旋转以增大主轴的转速，滚子轴承以可旋转的方式支撑输出轴，输出轴输出旋转传输机构的运行扭矩；发电机，发电机包括驱动轴，驱动轴通过接收输出轴的旋转而旋转，并且发电机构造成与随驱动轴一起旋转的转子的旋转相关联地发电；输入转子，输入转子设置于输出轴以能够与输出轴一起旋转；输出转子，输出转子设置于驱动轴以能够与驱动轴一起旋转，并且输出转子同心地布置在输入转子的径向内侧或径向外侧；以及单向离合器，单向离合器设置在输入转子与输出转子之间，单向离合器构造成当输入转子的转速超过输出转子的转速时，将输入转子与输出转子连接以与输入转子和输出转子一起旋转，并且单向离合器构造成当输入转子的转速下降到输出转子的转速以下时，解除输入转子与输出转子之间的连接。根据如上所述进行构造的发电设备，当输入转子的转速超过输出转子的转速时，单向离合器能够将输入转子与输出转子连接以能够一起旋转，并且当输入转子的转速下降到输出转子的旋转速度以下时，单向离合器能够解除输入转子与输出转子之间的连接。也就是说，即使当输出轴的转速由于外力的降低而通过主轴快速地下降时，也能够防止发电机的转子的在惯性作用下的旋转通过驱动轴传输至输出轴。因此，能够抑制施加于支撑输出轴的滚子轴承的径向载荷的减小以及与径向载荷的减小相关联的滚子的旋转延迟。因此，当主轴的转速由于外力的变化而从上述状态快速地增大并且高载荷施加于滚子时，滚子几乎不在与转动轮的接触面上滑移，因而能够有效地防止产生滚子轴承上的涂污效应。发电设备可以包括滚动轴承，滚动轴承设置在输入转子与输出转子之间并且构造成支撑输入转子和输出转子，使得输入转子和输出转子彼此相对旋转。单向离合器可以包括内圈的外周面、外圈的内周面、以及布置在多个楔形空间中的每一个中的滚子，所述多个楔形空间形成在所述内圈的外周面与所述外圈的内周面之间。单向离合器可以构造成通过使滚子与内圈的外周面和外圈的内周面接合而将输入转子与输出转子连接，以与输入转子和输出转子一起旋转，并且单向离合器可以构造成通过断开滚子与内圈的外周面和外圈的内周面的接合而解除输入转子与输出转子之间的连接。在此情况下，由于当单向离合器的滚子与内圈外周面和外圈内周面的接合被断开时在内圈外周面与外圈内周面之间产生间隔，故而能够通过滚动轴承防止输入转子与输出转子沿径向方向彼此相对运动。因此，能够防止在发电设备的工作期间输入转子和输出转子沿径向方向振抖(rattle)。单向离合器可以包括环形保持器，环形保持器构造成沿圆周方向以指定的间隔保持多个滚子，一对滚动轴承可以设置在输入转子与输出转子之间，并且所述一对滚动轴承可以布置在单向离合器的相应的轴向侧，使得所述一对滚动轴承中的每一个均与单向离合器相邻，并且所述一对滚动轴承中的每一个的轴向端均能够与单向离合器的环形保持器的轴向端面中相应的一个接触。在此情况下，单向离合器的保持器的轴向端面与一对滚动轴承的轴向端接触，因而能够限制保持器向轴向侧移动。所述一对滚动轴承可以是一对圆柱滚子轴承，所述一对圆柱滚子轴承包括多个圆柱滚子以及与所述多个圆柱滚子的在轴向方向上的端面滑动接触的部分，并且环形保持器的轴向端面可以与所述一对圆柱滚子轴承中的所述部分接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电设备，包括：加速装置，所述加速装置包括主轴、旋转传输机构以及滚子轴承，所述主轴通过外力而旋转，所述旋转传输机构接收所述主轴的旋转以增大所述主轴的转速，所述滚子轴承以可旋转的方式支撑输出轴，所述输出轴输出所述旋转传输机构的运行扭矩；发电机，所述发电机包括驱动轴，所述驱动轴通过接收所述输出轴的旋转而旋转，并且所述发电机构造成与随所述驱动轴一起旋转的转子的旋转相关联地发电；所述发电设备的特征在于还包括：输入转子，所述输入转子设置于所述输出轴以能够与所述输出轴一起旋转；输出转子，所述输出转子设置于所述驱动轴以能够与所述驱动轴一起旋转，并且所述输出转子同心地布置在所述输入转子的径向内侧或径向外侧；以及单向离合器，所述单向离合器设置在所述输入转子与所述输出转子之间，所述单向离合器构造成当所述输入转子的转速超过所述输出转子的转速时，将所述输入转子与所述输出转子连接以与所述输入转子和所述输出转子一起旋转，并且所述单向离合器构造成当所述输入转子的转速下降到所述输出转子的转速以下时，解除所述输入转子与所述输出转子之间的连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤原英树，大槻正章，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：