CN103122834B - 用于风力发电设备的传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于风力发电设备的传动装置，具有至少一个第一行星齿轮级和一个第二传动级。此外，设有围绕第一行星齿轮级和第二传动级的传动装置壳体。第一行星齿轮级的太阳轴的端部被第二传动级的空心轴同心地围绕。第一行星齿轮级的太阳轴与空心轴借助于齿形离合器抗扭地连接，齿形离合器的轮齿布置在空心轴内。在空心轴的面向第一行星齿轮级的太阳轮的端面上布置有润滑剂输送环。该润滑剂输送环具有圆锥形的贯通孔，该贯通孔的内直径沿第一行星齿轮级的太阳轮的方向减小，并且该润滑剂输送环同心地围绕第一行星齿轮级的太阳轴。至少一个润滑剂输送喷嘴对准润滑剂输送环与第一行星齿轮级的太阳轴之间的环形缝隙。

Description

用于风力发电设备的传动装置
技术领域
本发明涉及一种用于风力发电设备的传动装置。
背景技术
由DE 102 60 132 A1已知一种用于风力发电设备的、具有在传动装置壳体中的环形的行星齿轮级的行星齿轮传动装置。该行星齿轮级包括与转子相连接的行星架，该行星架具有两个通过连接片互相连接的侧壁。此外，该行星齿轮级包括多个在行星齿轮轴承上方、支撑在行星架中的行星齿轮。这些行星齿轮一方面和中心的太阳轮相啮合并且另一方面和与传动装置壳体固定连接的内齿轮相啮合。被供油管道穿过的垫圈牢固地布置在传动装置壳体中。垫圈的供油管道在第一端部上与通过传动装置壳体的壁引导的供油入口相连接，该供油入口与供油泵相连接。在第二端部上，供油管道通过一个环形槽与多个供油管道连接在一起，这些供油管道是由行星架的其中一个侧壁来引导的。行星架的侧壁中的供油管道分别终止在行星齿轮的轴与行星架之间的接触表面上。供油管道通过所有行星齿轮的轴来引导。这些供油管道与行星架中的供油管道连接在一起并沿行星齿轮轴承的方向打开。
在EP 2 199 607 A2中描述了一种用于风力发电设备的行星齿轮传动装置，该行星齿轮传动装置基于由DE 102 60 132 A1已知的行星齿轮传动装置以及包括第一和第二行星齿轮级。设有第一供油管道，用于为行星齿轮轴承供油，该第一供油管道在第一端部上与通过传动装置壳体的壁引导的供油入口相连接，该供油入口与供油泵相连接。在第二端部上，第一供油管道位于第二供油管的上方，该第二供油管道由第一行星齿轮级的行星架的侧壁来引导并与第三、第四供油管连接在一起，这些供油管道由第一行星齿轮级的所有行星齿轮的轴来引导并沿行星齿轮轴承的方向打开。第一供油管道穿过插入装置，该插入装置牢固地布置在传动装置壳体中并具有轴向的以及径向的部段。第二供油管道在第一行星齿轮级的行星架的侧壁内，从第一环形槽离开。第一环形槽在侧壁的径向端面中以及在插入装置的轴向的部段中被切断。第二供油管道分别终止在第三环形槽中的行星齿轮的轴与第一行星齿轮级的行星架之间的接触表面上。第三环形槽与第三、第四供油管道在第一行星齿轮级的所有行星齿轮的轴内相连接。
在EP 2 199 607 A2中所描述的行星齿轮传动装置的插入装置还包括具有轴向衬套的径向定子，该轴向衬套径向地布置在第一行星齿轮级的行星架与第二行星齿轮级的行星架之间。第二环形槽被切割进入到轴向衬套中和第二行星齿轮级的行星架的径向端面中。第二行星齿轮级的行星架被第五供油管道穿过。第五供油管道分别终止在第四环形槽里。第四环形槽被切割进入到第二行星齿轮级的行星齿轮的轴的径向端面中以及与第六和第七供油管道相连接。第六和第七供油管道由第二行星齿轮级的行星齿轮的轴来引导并沿行星齿轮轴承的方向打开。
由EP 2 280 193 A2已知一种行星齿轮传动装置，该行星齿轮传动装置具有内齿轮、太阳轮、驱动轴和输出轴以及多个布置在行星架上的行星齿轮。此外还设有连接在太阳轮上的以及布置在传动装置壳体中的齿形离合器，该齿形离合器的轮齿被至少在轴向上可移动的离合器套筒所围绕。在离合器套筒中布置有润滑剂输送管道，该输送管道终止于离合器套筒的、面向齿形离合器的轮齿的部段上。连接在润滑剂输送管道上的管形平衡器与离合器套筒相连接。该管形平衡器将润滑剂输送管道和润滑剂供给管道相连接，该润滑剂供给管道设计在能随着齿形离合器旋转的、可移动的轴中。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种至少分成两级的传动装置，该传动装置具有将两个传动级彼此相连接的齿形离合器的可靠的润滑剂供给。
根据本发明，该目的可通过一种具有权利要求1中所述特征的传动装置来实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。
根据本发明的传动装置具有：至少一个第一行星齿轮级，该第一行星齿轮级包括内齿轮、太阳轮以及多个支撑在行星架中的行星齿轮；和一个第二传动级。此外设有围绕第一行星齿轮级和第二传动级的传动装置壳体。驱动轴与驱动侧的行星齿轮级的行星架抗扭地连接，该驱动轴能与转子轮毂相连接，而输出轴与输出侧的传动级的齿轮抗扭地连接，该输出轴能与发电机相连接。在这里，第一行星齿轮级例如可以是驱动侧的行星齿轮级，而第二传动级可以是输出侧的传动级。第一行星齿轮级的太阳轮布置在第一行星齿轮级的太阳轴的第一端部上。在其第二端部上，第一行星齿轮级的太阳轴被第二传动级的空心轴同心地围绕。借助于齿形离合器，第一行星齿轮级的太阳轴与空心轴抗扭地连接，该齿形离合器的轮齿布置在空心轴内。该轮齿例如可以设计为短轮齿。在空心轴的面向第一行星齿轮级的太阳轮的端面上布置有润滑剂输送环。该润滑剂输送环具有圆锥形的贯通孔，该贯通孔的内直径沿第一行星齿轮级的太阳轮的方向减小，并且该润滑剂输送环同心地围绕第一行星齿轮级的太阳轴。此外，设有至少一个用于为齿形离合器供给润滑剂的润滑剂输送喷嘴，该润滑剂输送喷嘴对准润滑剂输送环与第一行星齿轮级的太阳轴之间的环形缝隙。由于圆锥形的贯通孔的内直径沿第一行星齿轮级的太阳轮的方向减小，因此实现了齿形离合器的改进的润滑剂供给。
如果润滑剂输送环在其圆锥形的贯通孔上具有沿齿形离合器的方向的扩张部，由此可确保将被喷射在润滑剂输送环与第一行星齿轮级的太阳轴之间的缝隙中的润滑剂沿齿形离合器的方向可靠且有效地继续输送。流向以及经过齿形离合器的润滑剂流量过低的问题可以由此被避免，特别是与具有带有沿齿形离合器的方向的逐渐变细部分的圆锥形的贯通孔的润滑剂输送环相对比。
根据本发明的一个优选的设计方案，第一行星齿轮级和第二传动级具有相对于装配面、向着输出侧的端部向下倾斜的轴位置。这样就实现了进一步改进被喷射在润滑剂输送环与第一行星齿轮级的太阳轴之间的缝隙中的润滑剂的继续输送。
齿形离合器优选地由第一行星齿轮级的太阳轴上的外啮合轮齿和空心轴上的内啮合轮齿组成。以这种方式形成了特别紧凑的结构形式。
根据本发明的一个特别的优选的改进方案，垫圈相对于第一行星齿轮级的太阳轴同心地布置在传动装置壳体中，该垫圈被润滑剂分配管道穿过。该润滑剂分配管道一方面与润滑剂泵相连接并且另一方面与第一行星齿轮级的行星架中的润滑剂输送管道相连接。因此，润滑剂输送喷嘴就可以有利地安装在垫圈上并且具有连接到润滑剂分配管道的连接部。这样就能实现对于齿形离合器的可简单地实现的并且非常可靠的润滑剂输送。
附图说明
下面在一个实施例中参照附图对本发明进行详细说明。图中示出：
图1示出用于风力发电设备的三级传动装置的横截面示意图，
图2示出齿形离合器的横截面示意图，该齿形离合器位于行星齿轮级的太阳轴与图1中示出的传动装置的输出侧的圆柱齿轮级的空心轴之间。
具体实施方式
图1中示例性示出的传动装置包括驱动侧的行星齿轮级1、后续的中间的行星齿轮级2以及布置在传动装置壳体4中的输出侧的圆柱齿轮级3。在传动装置壳体中布置有能与转子轮毂相连接的驱动轴5和能与发电机相连接的输出轴6。驱动轴5与驱动侧的行星齿轮级1的行星架13相连接，而输出轴6则与输出侧的圆柱齿轮级3的圆柱小齿轮33相连接（见图2）。
两个行星齿轮级1，2分别包括内齿轮14，24、太阳轮11，21以及多个支撑在行星架13，23中的行星齿轮12，22。在此，驱动轴5一体地模制在驱动侧的行星齿轮级1的行星架13上。与驱动侧的行星齿轮级1的太阳轮11抗扭地连接的太阳轴111通过短轮齿离合器与中间的行星齿轮级2的行星架23相连接。空心轴231一体地模制在中间的行星齿轮级2的行星架23上，该空心轴同心地围绕驱动侧的行星齿轮级1的太阳轴111的端部部段。在此，在这两个行星齿轮级1，2之间的短轮齿离合器由驱动侧的行星齿轮级1的太阳轴111上的外啮合轮齿以及由中间的行星齿轮级2的行星架23上的空心轴231上的内啮合轮齿组成。
圆柱齿轮级3包括在圆柱小齿轮33附近并与其啮合的圆柱齿轮32以及空心轴31，该圆柱小齿轮被圆柱齿轮32同心地围绕并与其抗扭地连接。与中间的行星齿轮级2的太阳轮21抗扭地连接的太阳轴211通过短轮齿离合器与圆柱齿轮级3的空心轴31相连接，该空心轴同心地围绕太阳轴211的端部部段。在此，在中间的行星齿轮级2和圆柱齿轮级3之间的短轮齿离合器由中间的行星齿轮级2的太阳轴211上的外啮合轮齿以及由圆柱齿轮级3的空心轴31上的内啮合轮齿组成。
在中间的行星齿轮级2的行星架23上的空心轴231的面向驱动侧的行星齿轮级1的太阳轮11的端面上布置有同心地围绕太阳轴111的润滑剂输送环232。这个润滑剂输送环232具有圆锥形的贯通孔。这个贯通孔的内直径沿驱动侧的行星齿轮级1的太阳轮11的方向减小。至少一个用于在两个行星齿轮级1，2之间的短轮齿离合器的润滑剂供给的润滑剂输送喷嘴151对准润滑剂输送环232与太阳轴111之间的环形缝隙。这个润滑剂输送环232在其圆锥形贯通孔上具有沿短轮齿离合器的方向的扩张部。通过这个扩张部能实现将被喷射在润滑剂输送环232与驱动侧的行星齿轮级1的太阳轴111之间的缝隙中的润滑剂沿齿形离合器的方向继续输送。
此外，固定的垫圈15相对于驱动侧的行星齿轮级1的太阳轴111同心地布置在传动装置壳体4中。这个垫圈15被润滑剂分配管道152穿过。润滑剂分配管道152一方面与润滑剂泵相连接并且另一方面与驱动侧的行星齿轮级1的行星架13中的润滑剂输送管道122相连接。在行星架13中的润滑剂输送管道122终止于润滑剂输送点，该润滑剂输送点用于驱动侧的行星齿轮级1的行星齿轮12的轴承121。在垫圈15上也安装有润滑剂输送喷嘴151，该喷嘴用于在行星齿轮级1，2之间的短轮齿离合器。在这里，润滑剂输送喷嘴151在垫圈15中具有连接到润滑剂分配管道152的连接部。
在图2中详细示出，与在两个行星齿轮级1，2之间的短轮齿离合器类似，润滑剂输送环311也布置在圆柱齿轮级3的空心轴31的端面上，这个端面面向中间的行星齿轮级2的太阳轮21。这个润滑剂输送环311同心地围绕中间的行星齿轮级2的太阳轴211，并具有圆锥形的贯通孔，这个贯通孔的内直径沿太阳轮21的方向减小。至少一个用于为中间的行星齿轮级2与圆柱齿轮级3之间的短轮齿离合器供给润滑剂的润滑剂输送喷嘴251对准润滑剂输送环311与太阳轴211之间的环形的缝隙。润滑剂输送环311在其圆锥形的贯通孔上具有沿短轮齿离合器的方向的扩张部。通过这个扩张部，与上述实施方式相类似地，能实现将被喷射在润滑剂输送环311与中间的行星齿轮级2的太阳轴211之间的缝隙中的润滑剂沿短轮齿离合器的方向继续输送。
还设有固定的垫圈25，用于中间的行星齿轮级2，该垫圈相对于太阳轴211同心地布置在传动装置壳体4中。中间的行星齿轮级2的垫圈25被润滑剂分配管道252穿过。该润滑剂分配管道一方面与润滑剂泵相连接并且另一方面与中间的行星齿轮级2的行星架23中的润滑剂输送管道222相连接。在行星架23中的润滑剂输送管道222终止于用于中间的行星齿轮级2的行星齿轮22的轴承221的润滑剂输送点。在垫圈25上还安装有润滑剂输送喷嘴251，该喷嘴用于中间的行星齿轮级2与圆柱齿轮级3之间的短轮齿离合器。在这里，润滑剂输送喷嘴251连接在垫圈25中的润滑剂分配管道252上。当两个行星齿轮级1，2和圆柱齿轮级3具有相对于装配面、向着输出侧的端部向下倾斜的轴位置时，就可实现短轮齿离合器的进一步改进的润滑剂供给。
当短轮齿离合器在中间的行星齿轮级2与圆柱齿轮级3之间经过之后，被输送的润滑剂经过圆柱齿轮级3的空心轴31中的多个轴向的孔被引导至输出侧的轴承盖34中。
本发明的应用并不仅限于所述的实施例。

Claims (19)

1.一种用于风力发电设备的传动装置，具有：
-至少一个第一行星齿轮级，所述第一行星齿轮级包括内齿轮、太阳轮以及多个支撑在行星架中的行星齿轮；和一个第二传动级；
-围绕所述第一行星齿轮级和所述第二传动级的传动装置壳体；
-与驱动侧的行星齿轮级的行星架抗扭地连接的驱动轴，所述驱动轴能与转子轮毂相连接；和与输出侧的传动级的齿轮抗扭地连接的输出轴，所述输出轴能与发电机相连接；
-所述第一行星齿轮级的太阳轴，在所述太阳轴的第一端部上布置有所述第一行星齿轮级的所述太阳轮，而所述太阳轴的第二端部被所述第二传动级的空心轴围绕；
-能使所述第一行星齿轮级的所述太阳轴与所述空心轴抗扭地连接的齿形离合器，所述齿形离合器的轮齿布置在所述空心轴内；
-布置在所述空心轴的面向所述第一行星齿轮级的所述太阳轮的端面上的润滑剂输送环，所述润滑剂输送环具有圆锥形的贯通孔，所述贯通孔的内直径沿所述第一行星齿轮级的所述太阳轮的方向减小，并且所述润滑剂输送环同心地围绕所述第一行星齿轮级的所述太阳轴；
-至少一个用于为所述齿形离合器供给润滑剂的润滑剂输送喷嘴，所述润滑剂输送喷嘴对准所述润滑剂输送环与所述第一行星齿轮级的所述太阳轴之间的环形缝隙。
2.根据权利要求1所述的传动装置，其中，所述润滑剂输送环在其圆锥形的贯通孔上具有沿所述齿形离合器的方向的扩张部，通过所述扩张部能实现将被喷射在所述润滑剂输送环与所述第一行星齿轮级的所述太阳轴之间的缝隙中的润滑剂沿所述齿形离合器的方向继续输送。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的传动装置，其中，所述第一行星齿轮级和所述第二传动级具有相对于装配面、向着输出侧的端部向下倾斜的轴位置。
4.根据权利要求1或2所述的传动装置，其中，所述齿形离合器由所述第一行星齿轮级的所述太阳轴上的外啮合轮齿和所述空心轴上的内啮合轮齿组成。
5.根据权利要求3所述的传动装置，其中，所述齿形离合器由所述第一行星齿轮级的所述太阳轴上的外啮合轮齿和所述空心轴上的内啮合轮齿组成。
6.根据权利要求1或2所述的传动装置，其中，垫圈相对于所述第一行星齿轮级的所述太阳轴同心地布置在所述传动装置壳体中，所述垫圈被润滑剂分配管道穿过，所述润滑剂分配管道一方面与润滑剂泵相连接并且另一方面与所述第一行星齿轮级的所述行星架中的润滑剂输送管道相连接。
7.根据权利要求5所述的传动装置，其中，垫圈相对于所述第一行星齿轮级的所述太阳轴同心地布置在所述传动装置壳体中，所述垫圈被润滑剂分配管道穿过，所述润滑剂分配管道一方面与润滑剂泵相连接并且另一方面与所述第一行星齿轮级的所述行星架中的润滑剂输送管道相连接。
8.根据权利要求6所述的传动装置，其中，所述润滑剂输送喷嘴安装在所述垫圈上并且具有连接到所述润滑剂分配管道的连接部。
9.根据权利要求7所述的传动装置，其中，所述润滑剂输送喷嘴安装在所述垫圈上并且具有连接到所述润滑剂分配管道的连接部。
10.根据权利要求1或2所述的传动装置，其中，所述第一行星齿轮级是驱动侧的行星齿轮级。
11.根据权利要求9所述的传动装置，其中，所述第一行星齿轮级是驱动侧的行星齿轮级。
12.根据权利要求1或2所述的传动装置，其中，所述第二传动级是输出侧的传动级。
13.根据权利要求11所述的传动装置，其中，所述第二传动级是输出侧的传动级。
14.根据权利要求1或2所述的传动装置，其中，所述第二传动级是圆柱齿轮级，和其中，所述空心轴被所述第二传动级的圆柱齿轮同心地围绕，和其中，所述空心轴与所述第二传动级的所述圆柱齿轮抗扭地连接。
15.根据权利要求13所述的传动装置，其中，所述第二传动级是圆柱齿轮级，和其中，所述空心轴被所述第二传动级的圆柱齿轮同心地围绕，和其中，所述空心轴与所述第二传动级的所述圆柱齿轮抗扭地连接。
16.根据权利要求1或2所述的传动装置，其中，所述第二传动级是行星齿轮级，和其中，所述空心轴与所述第二传动级的行星架抗扭地连接。
17.根据权利要求13所述的传动装置，其中，所述第二传动级是行星齿轮级，和其中，所述空心轴与所述第二传动级的行星架抗扭地连接。
18.根据权利要求16所述的传动装置，其中，所述空心轴在所述第二行星齿轮级的所述行星架上一体地模制。
19.根据权利要求17所述的传动装置，其中，所述空心轴在所述第二行星齿轮级的所述行星架上一体地模制。
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