CN103511605B - 用于连接两个行星架梁侧板的行星架梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于连接两个行星架梁侧板的行星架梁。行星架梁(15)用于连接两个行星架梁侧板(11a、11b)以便构成行星齿轮传动机构(4)的行星支架(10)的行星齿轮室(20)，其中行星架梁(15)在行星支架(10)的轴向方向上具有由围壁(16)限定的空腔(17)。依据发明提出，行星支架(10)具有至少一个行星架梁(15)，其相对现有技术尤其在制造方面得以改善。这通过行星架梁(15)具有至少一个布置在行星架梁(15)的围壁(16)中并且将空腔(17)与行星齿轮室(20)的穿通部(21)来实现。此外本发明还涉及相应的行星支架、铸芯以及行星支架的制造方法。

Description

用于连接两个行星架梁侧板的行星架梁

技术领域

本发明涉及一种用于连接两个行星架梁侧板以便构成行星齿轮传动机构的行星支架的行星齿轮室的行星架梁，其中行星架梁在行星支架的轴向方向上具有由围壁限定的空腔。此外，本发明还涉及用于制造这种行星支架的铸芯和在铸模中制造行星支架的方法。

背景技术

此类行星架梁由文献CN200986018Y公开。在该实用新型中描述的行星支架具有三个沿圆周方向分布设置的行星支架，它们具有由围壁限定的空腔。相对于已知的实心构造的行星架梁，所述空腔有助于减轻重量。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于行星支架的行星架梁，还在于提供相应构造的行星支架以及铸芯和制造这种行星支架的方法，其相对于背景技术尤其在制造技术方面得以改善。

该目的的解决办法在于，行星架梁具有至少一个设置在行星架梁的围壁内并且将空腔和行星齿轮室连接的穿通部。相应的铸芯或者说相应的在铸模中制造行星支架的方法在于，设置用于行星支架的唯一铸芯以用于置入到铸模中，并且铸芯的构成行星齿轮室的部分芯体和构成空腔的部分芯体通过在架梁的围壁内的至少一个穿通部相互连接。由此就这点而言改善了制造过程，即仅仅设置一个唯一的视青况由部分芯体构成的置入到相应铸模中的铸芯。唯一铸芯的优势在于，排除了单个的置入到铸模中的铸芯发生移动或者折掉的危险。还可以避免例如通过将单个铸芯错误地置入到铸模中所引发的制造错误。最后由此通过在行星架梁上形成的空腔实现减轻重量并从而节约材料。行星架梁的围壁内的依据本发明的穿通部被如此构造和设置，从而不会削弱通过行星架梁显现的对行星架梁侧板的连接。

在本发明改进方案中，在两个至少靠近地对置的围壁中分别设置至少一个穿通部。这种构造方式确保用于空腔的部分铸芯和用于行星齿轮室的部分铸芯在两个对置的侧面上彼此可靠连接。

在本发明的进一步构造方案中，穿通部构造为中断的壁(围壁)。这样，穿通部可以构造为已存在的围壁中的开口，或者围壁也可以至少在部分区域中完全去除并因此构造为中断的壁。就此有利的是，壁尤其以载荷较小的区域中断。这种尤其朝向用于太阳轮的轴承孔指向的、从而提供向内敞开的行星架梁的穿通部与在此所描述的发明无关地为一种独立的发明思想。

在本发明的改进方案中，穿通部不对称地布置在围壁内。通过这种不对称的设置方式，可以顾及行星支架的不同载荷，或者在油池内旋转的行星支架当然也可获得期望的润滑效果以用于实现行星传动机构的齿轮的润滑。

在本发明的进一步构造方案中，穿通部通过铸芯构成。其中，构成穿通部的铸芯具有能够在铸造技术方面显现良好的例如以圆形、心形、倒圆三角形、铲形构造形式的构造形式，具有非对称的轮廓，具有内凸缘，具有外凸缘。同时，可以对单个或者多个这种形式进行组合以用于构造铸芯。

本发明改进方案中，空腔在一侧至少部分地封闭。部分地封闭的作用是，在浇铸时不会出现铸芯局部过热，这样可以确保避免铸芯可能被烧掉。以此提高了浇铸质量。但是在本发明范畴内还可以设计具有沿轴向方向在一侧封闭的结构的空腔。这种结构例如可以在特别的强度要求情况下具有意义。

本发明改进方案中，穿通部完全切去至少一个围壁的沿径向向内指向的区域。这优选地为行星架梁的指向用于太阳轮的轴承孔的区域。该区域鉴于要传递的力而非常轻微地载荷并因此可以例如为了减小重量而完全缺失。

本发明改进方案中，内围壁具有伸入到空腔中的缩颈。其中缩颈可以沿轴向关于在两个行星架梁之间的中心而在直径上变大。这种构造方式能够在铸造技术上没有问题地实施并且例如在行星架梁的强度和刚度方面具有优点。

本发明改进方案中至少一个行星架梁侧板在行星架梁的区域具有伸入到行星架梁中的尤其以凹形轮廓为形式特别优选以球座为形式的倒圆轮廓。优选的是两个行星架梁侧板构造有这种球座。在此还可在本发明改进方案中在倒圆的轮廓中加入穿通口。这个能够设置在一侧或者两侧上的穿通口可以在实践中无需多余费用同样由铸芯形成。通过这种构造方式在同时节省材料并从而减轻重量的情况下进一步提高如此构造的行星支架的刚度。

行星支架优选地具有三个在圆周上分布设置的孔以用于容纳由行星齿轮支承的轴，其由同样三个设置在孔之间的空隙中的行星架梁围住。总之，行星架梁、行星支架和相应铸芯的依据本发明的构造方式具有模块化结构形式的优点，因为通过由上部和下部组成的模箱和宽度可变的铸芯可以获得一结构系列的多个不同的行星架梁。

此外，铸芯可这样构造，从而壁的壁厚是可变的。例如壁厚向内可以因为较小的载荷而减小。此外，穿口可以被卷边(Sicken)、肋条和加固件包围。

附图说明

本发明的其他有利的结构方案从对附图的描述中给出，其中详细描述了图中示出的本发明的实施例。

附图中：

图1示出具有依据发明构造的行星支架或者说发电机传动机构的行星支架的行星架梁的风力发电设备的侧面示意图；

图2示出具有在行星架梁中形成的空腔的依据发明构造的行星支架的纵向剖面图，所述空腔一侧开放且一侧部分封闭；

图3示出与图2相似的行星支架的纵向剖面图，其中这里空腔在行星架梁中一侧完全封闭；

图4示出具有三个不同构造形式的行星架梁的行星支架的截面图；

图5示出与图4相似的具有另外三个不同构造形式的行星架梁的行星支架的截面图；并且

图6示出行星支架的侧视图。

具体实施方式

图1示出风力发电设备1的侧视图，其中包括其基本组件。所述风力发电设备1具有塔架2，其上设置了机壳形式的可绕垂直轴旋转的机舱3。该机舱3中抗扭地固定有发电机传动机构4，其中所述发电机传动机构4具有驱动轴5和从动轴6。发电机传动机构4的驱动轴5与具有多个转子叶片8的转子的毂盖7相连。从动轴6与发电机9形式的待驱动的驱动装置转动连接(drehverbunden)。所述发电机传动机构4如此设计，从而其将驱动轴5的慢速旋转运动转换为从动轴6的快速旋转运动。为此，所述发电机传动机构4具有一个或者多个行星级，其通过封闭的端面齿轮传动机构(Stirnradgetriebe)与从动轴6共同作用。但是如果行星级输出端直接与从动轴6共同作用，那么也可以取消所述端面齿轮传动机构。这种发电机传动机构4优选地设计为中等快速运转的单级或者多级的行星齿轮传动机构。

所述发电机传动机构4的行星级中的至少一个具有依据本发明构造的行星支架。通过风力发电设备1生成电能，方法是，被风力陷入旋转的转子将旋转运动传递到驱动轴5并导入到发电机传动机构4中。所述发电机传动机构4将这种旋转运动转化为较快速的旋转并最后通过从动轴6将该快速的旋转传递至发电机从而生成电能。

图2示出一个行星级的依据本发明构造的行星支架10的纵向剖面图，所述行星支架构建在发电机传动机构4中。该行星支架10安置于发电机传动机构4的壳体中并且具有两个配置在两个行星架梁侧板11a、11b侧面附近的轴承区12a、12b，滚动轴承和/或滑动轴承安置在其上，它们本身设置在壳体中或者壳体部分中。左边的行星架梁侧板11a与管状凸肩13相连并连接在轴承区12a上，通过该轴承区将旋转运动导入到行星支架10中。

在行星支架10的上部区域中将孔14a、14b加入到行星架梁侧板11a、11b中，支承行星齿轮的轴被置入到其中。可选择地，其中一个孔也可以设计为盲孔，其不打断行星架梁侧板11a、11b的整个直径。如附图4和5中所示，三个这样的共同作用的孔14a、14b分布地布置在行星架梁侧板11a、11b的周围。在行星架梁侧板11a、11b之间在包围孔14a、14b的区域内以及在行星架梁15之外形成容纳行星齿轮的行星齿轮室20。在行星支架10的对置的下侧示有将行星架梁侧板11a、11b彼此连接的行星架梁15，其具有设置在行星支架10的轴向方向上并且由围壁16(见图4和5)限定的空腔17。所述空腔17在行星架梁侧板11a的区域内为开放的并且在行星架梁侧板11b的区域内在形成穿口18的情况下部分封闭。如同样在图4和5中所示，三个这样的行星架梁15(也叫做心形架)行星架梁侧板11a、11b的周围在孔14a、14b之间分布设置。

另外行星架梁侧板11a、11b具有例如以孔为形式的中心通道19a、19b。太阳轮在这个区域中被定位在行星架梁侧板11a、11b之间并由行星齿轮支承。这样设计和安装的行星支架10于是在与嵌入行星齿轮的空心轮协同作用下被整体装入发电机传动机构4的壳体中。其中行星架梁侧板11a为转子侧的侧板，并且行星架梁侧板11b为发电机传动机构4的发电机侧的侧板。

依据图3的行星支架与依据图2的行星支架的区别仅在于，在此空腔17在行星架梁侧板11b的区域内完全封闭。另外这里示出内围壁16c具有伸入到空腔17中的缩颈23。

图4示出行星支架10的截面图，其中着力组合地示出行星架梁15的多个实施可能。行星支架10具有在行星架梁侧板11b中的中心通道19b。围绕所述中心通道19b以120°间距配置了在行星架梁侧板11b中的三个孔14b并且三个行星架梁15与之偏移60°，所述行星架梁将行星架梁侧板11b与此处不可见的行星架梁侧板11a相连。孔14a、14b可以具有环形和/或环绕的加强肋22。在行星架梁侧板11a、11b之间在行星架梁15之外的区域内形成容纳行星齿轮的行星齿轮室20，同时行星架梁15以其围壁16限定出相应的空腔17。

其中在右边的上部行星架梁15的接近对置的围壁16a、16b内加入了穿通部21a，该穿通部由共同的用于形成空腔17和行星齿轮室20的铸芯形成。在下方的、中间的行星架梁15中如此构造了穿通部21b，从而围壁16a、16b在此构造为中断的壁。同样的内容在原理上适用于左边的上部行星架梁15，其中此处只有一个中断围壁16a的穿通部，而围壁16b为闭合的。

图5示出行星架梁的其他实施例变体。在右边的上部行星架梁15中示有单一穿通部21a(围壁16b)和完全中断围壁16a的穿通部21b的组合。当行星支架10左旋时，这样构造的行星架梁15沉入发电机传动机构4的油池并且将油带入空腔17(此外油通过轴向开口或者说视情况存在的穿口18进入空腔)，然后在继续运转时油被针对性地供给单个轴承和/或齿轮。这样可以改善行星级的单个齿轮的润滑，特别是对于慢速旋转的行星支架10而言。

在下方的、中间的行星架梁15内，通过穿通部12c完全切去围壁16的沿径向向内指向的区域，其中围壁16a、16b上切去的尺寸-如图所示-可以有所不同。在左边的上部行星架梁15内，在沿径向向内指向的围壁16c中设置有单一穿通部21a。

图6示出行星支架的侧视图，用以补充图2和3的断面展示。作为与此相关的说明的补充在此处可以看到，两个行星架梁侧板11a、11b在行星架梁15的区域中具有伸入到行星架梁15内的以球座25为形式的倒圆轮廓，另外其中还加入了穿通口24。

最后要指出的是，所展示的本发明的实施例彼此可随意组合。

附图标记清单

1 风力发电设备

2 塔架

3 机舱

4 发电机传动机构

5 驱动轴

6 从动轴

7 毂盖

8 转子叶片

9 发电机

10 行星支架

11a、11b 行星架梁侧板

12a、12b 轴承区

13 管状凸肩

14a、14b 孔

15 行星架梁

16a、16b、16c 围壁

17 空腔

18 穿口

19a、19b 轴承孔

20 行星齿轮室

21a、21b、21c 穿通部

22 加强肋

23 缩颈

24 穿通口

25 球座

Claims (20)

1.行星架梁（15），用于连接两个行星架梁侧板（11a、11b）以便构成行星齿轮传动机构的行星支架（10）的行星齿轮室（20），其中行星架梁（15）在行星支架（10）的轴向方向上具有由围壁限定的空腔（17），其特征在于，行星架梁（15）具有至少一个布置在行星架梁（15）的围壁（16a、16b、16c）中并且将空腔（17）与行星齿轮室（20）连接的穿通部（21a、21b、21c），设置了用于行星支架（10）的共同的唯一的铸芯以用于置入到铸模中，并且铸芯的形成行星齿轮室（20）的部分芯体与形成空腔（17）的部分芯体通过至少一个在行星架梁（15）的围壁中的至少一个所述穿通部相互连接。

2.依据权利要求1所述的行星架梁（15），其特征在于，在两个至少靠近地对置的围壁内分别设置了穿通部。

3.依据权利要求1或2所述的行星架梁（15），其特征在于，穿通部构造为中断的壁。

4.依据权利要求3所述的行星架梁（15），其特征在于，穿通部不对称地布置在围壁内。

5.依据权利要求1或2所述的行星架梁（15），其特征在于，穿通部通过铸模形成。

6.依据权利要求1或2所述的行星架梁（15），其特征在于，穿通部具有能在铸造技术方面显现的构造形式，具有非对称轮廓、具有内凸缘、具有外凸缘。

7.依据权利要求1或2所述的行星架梁（15），其特征在于，穿通部被完全切去至少一个围壁的沿径向向内指向的区域。

8.依据权利要求1或2所述的行星架梁（15），其特征在于，内部围壁具有伸入到空腔（17）中的缩颈（23）。

9.依据权利要求1或2所述的行星架梁（15），其特征在于，行星架梁侧板（11a、11b）在行星架梁（15）的区域内具有伸入到行星架梁（15）中的倒圆轮廓。

10.依据权利要求9所述的行星架梁（15），其特征在于，在倒圆轮廓内具有穿通口（24）。

11.依据权利要求6所述的行星架梁（15），其特征在于，穿通部具有能在铸造技术方面显现的以圆形、心形、倒圆三角形、铲形构造形式的构造形式。

12.依据权利要求9所述的行星架梁（15），其特征在于，行星架梁侧板（11a、11b）在行星架梁（15）的区域内具有伸入到行星架梁（15）中的以凹形轮廓为形式的倒圆轮廓。

13.依据权利要求9所述的行星架梁（15），其特征在于，行星架梁侧板（11a、11b）在行星架梁（15）的区域内具有伸入到行星架梁（15）中的以球座（25）为形式的倒圆轮廓。

14.具有依据上述权利要求中任一项所述的行星架梁（15）的行星支架（10）。

15.依据权利要求14所述的行星支架（10），其特征在于，行星支架（10）为流体发电设备传动机构的部件。

16.依据权利要求15所述的行星支架（10），其特征在于，所述流体发电设备传动机构为海洋流体发电设备传动机构或者风力发电设备传动机构。

17.具有依据权利要求14~16中任一项所述的行星支架（10）的风力发电设备（1）。

18.用于制造行星支架（10）的铸芯，具有两个通过至少一个行星架梁（15）彼此相连并且包围行星齿轮室（20）的行星架梁侧板（11a、11b），其中行星架梁（15）在行星支架（10）的轴向方向上具有由围壁限定的空腔（17），其特征在于，设置了用于行星支架（10）的共同的铸芯以用于置入到铸模中，并且铸芯的形成行星齿轮室（20）的部分芯体与形成空腔（17）的部分芯体通过至少一个在行星架梁（15）的围壁中的至少一个穿通部相互连接。

19.依据权利要求18所述的铸芯，其特征在于，铸芯形成穿通口（24）。

20.用于在铸模中制造行星支架（10）的方法，具有两个通过至少一个行星架梁（15）彼此相连并且包围行星齿轮室（20）的行星架梁侧板（11a、11b），其中行星架梁（15）在行星支架（10）的轴向方向上具有由围壁限定的空腔（17），其特征在于，设置了用于行星支架（10）的唯一的铸芯以用于置入到铸模中，并且铸芯的形成行星齿轮室（20）和空腔的部分芯体通过在行星架梁（15）的围壁中的至少一个穿通部相互连接。