CN104514684B - 风力发电设备的偏航驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明能够获得一种偏航减速装置更不易破损的风力发电设备的偏航驱动系统。本发明的风力发电设备的偏航驱动系统使至少包括第1偏航减速装置(G1)及第2偏航减速装置(G2)的多个偏航减速装置(G)的各个输出小齿轮(24)与风力发电设备(10)的主体侧的回转齿轮(28)啮合来回转驱动短舱(12)，其中，从该风力发电设备的叶片(20)至第1偏航减速装置(G1)的距离(L1)与从该叶片至所述第2偏航减速装置(G2)的距离(L2)不同，第1偏航减速装置(G1)与第2偏航减速装置(G2)的结构不同。

Description

风力发电设备的偏航驱动系统

本申请主张基于2013年9月27日申请的日本专利申请第2013-202445号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种风力发电设备的偏航驱动系统。

背景技术

专利文献1中公开有用于使风力发电设备的短舱在水平面上回转的偏航驱动系统。

该专利文献1所涉及的偏航驱动系统中，在风力发电设备的主体(圆筒支柱)侧设置有1个回转齿轮，在短舱侧配置有多个具备马达及制动机构的偏航减速装置。各偏航减速装置的输出小齿轮与所述回转齿轮同时啮合，并且通过输出小齿轮与回转齿轮啮合时从回转齿轮侧受到的反作用来使(配置有偏航减速装置的)短舱进行回转。

通过使短舱整体相对于圆筒支柱进行回转，能够使短舱前端的方向朝向所希望的方向(例如迎风的方向)，叶片能够有效地受到风压。并且，通过设为使多个偏航减速装置的各个输出小齿轮同时与回转齿轮相啮合的结构，能够将每个偏航减速装置的大小控制为较小，并且能够提高在距地面位于高处的狭窄的短舱内进行配置时的操作性等。

专利文献1：日本特开2005-320891号公报([0020]、[0021]段落、图1、图2)。

然而，由于风力发电设备是设置于自然环境下的设备，因此有时会遇到狂风或疾风。若遇到这种强风短舱就会欲动，会产生这种欲动的力(风力负载)从回转齿轮输入到减速装置内的“动力的逆流现象”。

因此，减速装置有时会处于非常严峻的状态，严重时存在可能会破损的问题。

发明内容

本发明是为了解决这种以往的问题而完成的，其课题在于提供一种偏航减速装置更不易破损的风力发电设备的偏航驱动系统。

本发明通过如下方式解决上述课题：一种风力发电设备的偏航驱动系统，使至少包括第1偏航减速装置及第2偏航减速装置的多个偏航减速装置的各个输出小齿轮与风力发电设备的主体侧的回转齿轮啮合来回转驱动短舱，其中，从该风力发电设备的叶片至所述第1偏航减速装置的距离与从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离不同，并且所述第1偏航减速装置与所述第2偏航减速装置的结构不同。

叶片遇到风，则短舱向背风侧移动。由于偏航驱动系统的偏航减速装置全部被配置在短舱内，因此通过该短舱的移动，各个偏航减速装置相对于相啮合的回转齿轮向相同的一侧平行移动相同的距离。

因此，从叶片的距离不同的第1偏航减速装置的输出小齿轮与第2偏航减速装置的输出小齿轮成为相对于回转齿轮的按压力及侧隙不同的状态。

本发明为了应对这种状态而使第1偏航减速装置与第2偏航减速装置的结构不同，因此能够获得偏航减速装置更不易破损的风力发电设备的偏航驱动系统。

根据本发明能够获得一种偏航减速装置更不易破损的风力发电设备的偏航驱动系统。

附图说明

图1是本发明的实施方式的一例所涉及的风力发电设备的驱动系统中使用的第2偏航减速装置的整体剖视图。

图2是上述风力发电设备的主视图。

图3是示意地表示在上述风力发电设备的短舱上组装有多个偏航减速装置的情况的立体图。

图4是表示多个偏航减速装置的输出小齿轮同时与单一回转齿轮啮合的情况的俯视图。

图5是沿图1的V-V线的剖视图。

图6是表示第1偏航减速装置的结构的局部放大剖视图。

图7是表示第1偏航减速装置的变形例的局部放大剖视图。

图8是本发明的另一实施方式的一例所涉及的第1偏航减速装置的整体剖视图。

图9是图8的实施方式的第2偏航减速装置的整体剖视图。

图中：10-风力发电设备，11-圆筒支柱，12-短舱(发电室)，14-偏航驱动系统，20-叶片，22-马达，24-输出小齿轮，44-行星齿轮减速机构，76-外齿轮(行星齿轮)，78-内齿轮，80-内销，84-输出轴，G(Ga～Gd)-偏航减速装置，G1-第1偏航减速装置，G2-第2偏航减速装置。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式的一例所涉及的风力发电设备的偏航驱动系统的结构进行详细说明。

参考图2及图3，该风力发电设备10在圆筒支柱(风力发电设备10的主体)11的最上部具备短舱(发电室)12。短舱12上可旋转地安装有3片受风的叶片20。叶片20被设计成以相对于短舱12位于迎风侧的状态受到风。即，该风力发电设备10为将叶片20朝向迎风的方向而进行发电的所谓上风式风力发电设备。短舱12上组装有偏航(Yaw)驱动系统14及变桨距(Pitch)驱动系统16。偏航驱动系统14用于控制短舱12整体相对于圆筒支柱11的回转角，变桨距驱动系统16用于控制安装于整流罩18上的3片叶片20的桨距角。

该实施方式中作为偏航驱动系统14采用如下结构，即，使多个(该例中为4个)偏航减速装置G(Ga～Gd)的每个输出小齿轮24(24a～24d)与风力发电设备10的圆筒支柱(主体侧)11的回转齿轮28啮合来回转驱动短舱12。

在该例中回转齿轮28由外齿轮构成，如图4所示，各个偏航减速装置G(Ga～Gd)的输出小齿轮24(24a～24d)在回转齿轮28的周向上等间隔配置(无需一定是等间隔)。

其中，4个偏航减速装置G(Ga～Gd)中的2个偏航减速装置Ga、Gb(输出小齿轮24a、24b)在短舱12内配置在距该风力发电设备10的叶片20较近的(距叶片20的距离L1较小)位置P5、P6。并且，剩下的2个偏航减速装置Gc、Gd(输出小齿轮24c、24d)配置在距叶片20较远的(距叶片20的距离L2较大)位置P7、P8。在本实施方式中，将配置于距叶片20较近的位置P5、P6的偏航减速装置Ga、Gb称为第1偏航减速装置G1，将配置于距叶片20较远的位置P7、P8的偏航减速装置Gc、Gd称为第2偏航减速装置G2。换言之，从叶片20至第1偏航减速装置G1的距离L1小于从该叶片20至第2偏航减速装置G2的距离L2(L1＜L2)。

另外，在本实施方式中，距离L1、L2为在同一平面上从叶片20的中心至各个输出小齿轮24的轴心的直线距离，但不限定于此，例如也可以为自叶片20的主轴的轴向X1上的叶片20的中心的距离L1x、L2x。即使如此，距离的大小趋势也相同。

第1偏航减速装置G1与第2偏航减速装置G2的结构不同。但是，在该实施方式中，第1偏航减速装置G1和第2偏航减速装置G2的基本结构相同。因此，为方便起见，首先用第2偏航减速装置G2来对第1偏航减速装置G1、第2偏航减速装置G2的共同的基本结构进行说明，接着，对第1偏航减速装置G1与第2偏航减速装置G2的结构上的具体的差异进行详细说明。

图1是本发明的实施方式的一例所涉及的风力发电设备的偏航驱动系统中使用的第2偏航减速装置G2的整体剖视图，图5是沿图1的V-V线的剖视图，图6是表示图1～图5的第1偏航减速装置G1的结构的局部放大剖视图。

参考图1，第2偏航减速装置G2(Gc、Gd)中，马达22、正交齿轮减速机构40、平行轴减速机构42及偏心摆动型行星齿轮减速机构44依次配置在动力传递路径上(第1偏航减速装置G1也相同)。

马达22的马达轴46兼作正交齿轮减速机构40的输入轴，并且在马达22的马达轴46的负载侧端部以直切方式形成有准双曲面小齿轮47。另外，该马达轴46的负载相反侧端部上具备有制动装置(图示省略)。

正交齿轮减速机构40具备以直切方式形成于马达22的前端的所述准双曲面小齿轮47及与该准双曲面小齿轮47啮合的准双曲面齿轮50，并且将马达轴46的旋转方向改变为直角方向。准双曲面齿轮50被固定于中间轴58上。

中间轴58上直接形成有平行轴减速机构42的小正齿轮60。平行轴减速机构42由该小正齿轮60及与该小正齿轮60啮合的正齿轮64构成。正齿轮64被固定于空心轴66上。空心轴66经由键67及螺栓68与连接轴70连结。连接轴70的负载侧上一体形成有中继连接器70A。中继连接器70A的负载侧被设为空心部，并且在该空心部的内侧连接有形成有花键71的行星齿轮减速机构44的输入轴72。

由此，空心轴66经由连接轴70及中继连接器70A与输入轴72连结。符号73表示通过螺栓75安装于后述的行星齿轮减速机构44的负载相反侧罩48C的连接外壳。

行星齿轮减速机构44具备：所述输入轴72、通过键与该输入轴72结合并具有2个偏心部的偏心体74、经由该偏心体74而偏心摆动的2片外齿轮76，及该外齿轮76所内啮合的内齿轮78。2片外齿轮76的偏心相位正好偏离180度，从而维持彼此向分开的方向偏心的状态并进行摆动旋转。另外，行星齿轮减速机构44的外壳48主要由第1外壳体48A、第2外壳体48B、负载相反侧罩体48C、负载侧罩体48D构成，并且经由螺栓79被固定于所述短舱12的结构体12A。

所述内齿轮78由与其中的第1外壳体48A一体化的内齿轮主体78B及被旋转自如地保持在该内齿轮主体78B上并作为内齿发挥作用的圆筒状的外销78A构成。内齿轮78的内齿数(外销78A的数)稍多于外齿轮76的外齿数(该例中仅多1个)。

在外齿轮76上形成有多个(该例中为12个)贯穿孔76A。各贯穿孔76A中贯穿有多个(该例中为12根)内销(行星销)80。在内销80的外周旋转自如地套有滑动促进部件81。在滑动促进部件81与贯穿孔76A之间确保有相当于偏心体74的偏心部的偏心量的2倍的间隙δ(参考图5)。

内销80与输出法兰(轮架)82一体化，并且该输出法兰82与输出轴84一体化。

第1偏航减速装置G1、第2偏航减速装置G2通过该结构将外齿轮76的自转成分经由滑动促进部件81及内销80传递至输出法兰82侧。即，在该实施方式中，由于内齿轮78被固定于第1外壳体48A上，因此被设为如下结构，即若行星齿轮减速机构44的输入轴72旋转，则外齿轮76经由偏心体74进行摆动，经由滑动促进部件81、内销80及输出法兰82从输出轴84输出该外齿轮76相对于内齿轮78的相对旋转(自转成分)。

另外，输出轴84被组装于第2外壳体48B的内周的自动调心滚子轴承85及配置于第1外壳体48A的内周的滚子83支承。输出轴84上经由外花键87连结有上述的输出小齿轮24，并且该输出小齿轮24与已说明的回转齿轮28(图1～图3)啮合。

如前所述，第1偏航减速装置G1及第2偏航减速装置G2存在结构上的差异。其理由与该偏航驱动系统14的作用有着很深的关系。在此，在具体地对第1偏航减速装置G1及第2偏航减速装置G2的结构上的差异进行说明之前，先对偏航驱动系统14的作用进行说明的同时，说明为何使第1偏航减速装置G1与第2偏航减速装置G2的结构上存在差异的理由。

再次参考图1，在该偏航驱动系统14中，马达22的马达轴46的旋转通过正交齿轮减速机构40的准双曲面小齿轮47与准双曲面齿轮50的啮合被初级减速，并且旋转轴的方向被改变90度，接着经由平行轴减速机构42的小正齿轮60及正齿轮64传递至空心轴66。空心轴66的旋转经由键67(及螺栓68)传递至连接轴70，经由花键71传递至行星齿轮减速机构44的输入轴72。

若行星齿轮减速机构44的输入轴72旋转，则外齿轮76经由偏心体74(内接于内齿轮78的同时)进行摆动旋转，因此产生外齿轮76与内齿轮78的啮合位置依次偏离的现象。其结果，行星齿轮减速机构44的输入轴72每旋转1次，外齿轮76就摆动1次，并且相对于(被固定于短舱12)内齿轮78偏离1齿量的相位。通过经由滑动促进部件81、内销80及输出法兰(轮架)82将该相位偏离(外齿轮76的自转成分)输出至输出轴84，从而实现行星齿轮减速机构44的减速。

输出小齿轮24在通过输出轴84的旋转进行自转的同时相对于(组装于圆筒支柱11)回转齿轮28的轴心36进行公转(参考图3)。由于各个偏航减速装置G(Ga～Gd)被固定于短舱12上，结果，短舱12相对于该圆筒支柱11侧的回转齿轮28的轴心36向水平方向进行旋转(回转)。

为了进行短舱12的这种回转驱动，优选各偏航减速装置G(Ga～Gd)均具有相同的结构，并且将各马达22的动力均匀地传递至回转齿轮28侧。出于这种观点，以往的风力发电设备的偏航驱动系统的各个偏航减速装置均构成为相同的结构。

然而，例如该实施方式所涉及的风力发电设备10为将叶片20朝向迎风的方向(以叶片20位于短舱12的迎风侧的状态)而进行发电的上风式风力发电设备，因此若发电中叶片20受到风，则该叶片20受到朝向背风侧的力。其结果，支承该叶片20的短舱12整体相对于圆筒支柱11向背风侧(叶片相反侧)移动。如此，由于各个偏航减速装置G被固定于短舱12，因此相对于处于固定状态的圆筒支柱11侧的回转齿轮28分别朝向叶片相反侧(参考图4的箭头a～d)平行地移动相同距离。

其结果，各个偏航减速装置G(Ga～Gd)的输出小齿轮24(24a～24d)相对于回转齿轮28的啮合状态发生改变。利用图4对该状态进行更详细的说明。

在如本实施方式的上风式且回转齿轮28为外齿轮、输出小齿轮24外接于该回转齿轮28的类型的偏航驱动系统14中，若在叶片20的轴线X1横穿回转齿轮28的位置(距叶片20的距离最小的位置)P1配置有偏航减速装置，则位于该位置P1的偏航减速装置的输出小齿轮24h极强地按压于回转齿轮28，侧隙也被堵塞。

偏航减速装置的配置位置越远离位置P1(偏航减速装置的配置位置越远离叶片20)，输出小齿轮24相对于回转齿轮28的按压力就越弱，并且侧隙缩小的程度也变小。而且，若偏航减速装置的配置位置从叶片20远离至比回转齿轮28的节圆直径d28与叶片20的轴线X1正交的位置P2、P3更远的位置，则与短舱12平行移动之前相比，输出小齿轮24反而趋于远离回转齿轮28，从而与回转齿轮28之间的侧隙也进一步扩大。

在叶片20的轴线X1再次横穿回转齿轮28的位置(距叶片20的距离最大的位置)P4，若存在位于该位置P4的偏航减速装置，则输出小齿轮24k距回转齿轮28最远，并且与该回转齿轮28之间的侧隙也扩大至最大。

根据本实施方式的具体配置，风力发电设备10为上风式且各输出小齿轮24(24a～24d)外接于回转齿轮28，因此位于距叶片20较近的位置P5、P6的第1偏航减速装置G1(Ga、Gb)的输出小齿轮24a、24b通过短舱12向叶片的反方向的移动而按压于回转齿轮28。如此，回转齿轮28与输出小齿轮24a、24b的侧隙也被堵塞。并且，出现如下状态，即进一步远离叶片20的位置P7、P8上的第2偏航减速装置G2(Gc、Gd)由于其位置更远于位置P2、P3，因此伴随短舱12整体的移动而更远离回转齿轮28，导致回转齿轮28与输出小齿轮24c、24d之间的侧隙也进一步增大。

另一方面，通常在发电中刮相对较强的风时，为了防止短舱12不必要地摇晃，通过设置于马达22的负载相反侧的制动装置来进行使偏航减速装置G的各旋转要件成为不能旋转的状态的控制。因此，若在该状态下风向发生改变，并且施加有使短舱12回转的力，则可以推测在以往的偏航驱动系统14中产生如下现象：短舱12整体相对于圆筒支柱11移动而导致侧隙被堵塞的“距叶片20较近的第1偏航减速装置G1”使回转齿轮28停止动作。这意味着侧隙趋于扩大的第2偏航减速装置G2的输出小齿轮24处于与回转齿轮28之间的侧隙未被堵塞的状态。其结果，可以认为风力负载仅集中于第1偏航减速装置G1(根据情况，集中于2个第1偏航减速装置G1中的仅一个偏航减速装置Ga或Gb)，容易导致第1偏航减速装置G1的状态变得严峻。

并且，万一第1偏航减速装置G1破损，将变成仅通过剩下的第2偏航减速装置G2(根据情况，通过2个第2偏航减速装置G2中的仅一个偏航减速装置Gc或Gd)来承受风力负载，因此可以推测陷入了一个接一个连锁性破损的情况。

因此，本实施方式中，将第1偏航减速装置G1与第2偏航减速装置G2的结构设为不同来应对该情况。

图1～图5所示的实施方式中，第1偏航减速装置G1与第2偏航减速装置G2构成为如下，即固定动力传递系统的一端(例如兼做输入轴的马达轴46)，并且从另一端(例如输出轴84侧)施加有预定转矩时，使该另一端侧(输出轴84)的旋转量不同。另外，为方便起见，以下将这种区别称为“基于旋转量的差异的区别”。

具体而言，如图6所示，将第1偏航减速装置G1的连接轴90的轴直径d1设为比第2偏航减速装置G2的连接轴70的轴直径d2细，并且将具有该设为较细的轴直径d1的连接轴90的偏航减速装置设为第1偏航减速装置G1，将具有轴直径维持为d2的连接轴70的偏航减速装置设为第2偏航减速装置G2，从而实现了“基于旋转量的差异的区别”。

即，第1偏航减速装置G1由于轴直径变细至d1，因此连接轴90的刚性降低。因此，在动力传递系统的一端(例如马达轴46)通过制动装置被固定，从另一端侧(例如输出轴84侧)施加有基于预定风力负载的转矩时，该另一端侧的旋转量趋于大于第2偏航减速装置G2侧的旋转量。

由此，即使第1偏航减速装置G1的连接轴90的一端(通过制动机构)被固定，也会出现容许回转齿轮28进一步稍微旋转一点的情况。若回转齿轮28能够旋转，则该回转齿轮28还与侧隙被扩大的第2偏航减速装置G2的输出小齿轮24抵接，因此，最终也能够通过第2偏航减速装置G2承受经由回转齿轮28而输入的风力负载。

所搭载的所有偏航减速装置G(Ga～Gd)能够共同承受来自回转齿轮28侧的风力负载，其优点很大。这是因为，例如，如本实施方式当偏航驱动系统由4个偏航减速装置G(Ga～Gd)构成时，实际上(与以往相比)能够获得与将风力负载转矩减少至大致1/4～1/2时相同的作用效果。即，根据本实施方式，在使用与以往同等大小的偏航减速装置G(Ga～Gd)的同时，能够极其有效地防止各个偏航减速装置G(Ga～Gd)的破损(尤其是连锁性的破损)。

另外，对于“基于旋转量的差异的区别”，即，基于在第1偏航减速装置与第2偏航减速装置中固定动力传递系统的一端并从另一端侧施加预定转矩时，使该另一端侧的旋转量互不相同的结构的这种区别，能够考虑各种变形例。

例如，能够举出如下例子。

1)将第1偏航减速装置G1的正交齿轮减速机构40的准双曲面小齿轮47与准双曲面齿轮50的啮合的侧隙设为大于第2偏航减速装置G2侧。

2)将第1偏航减速装置G1的平行轴减速机构42的小正齿轮60与正齿轮64啮合的侧隙设为大于第2偏航减速装置G2侧。

3)如图7所示，在构成第1偏航减速装置G1的内齿轮78的一部分的内齿轮主体78B上沿着周向形成槽部78B1。由此，能够使构成内齿轮78的内齿的外销78A的挠曲量大于第2偏航减速装置G2侧。

4)将构成第1偏航减速装置G1的内齿轮78的内齿的外销78A的直径d78A设为比第2偏航减速装置G2更细。由此，能够期待第1偏航减速装置G1的内齿轮78与外齿轮76之间的侧隙增大，以及外销78A的挠曲量增大。

5)使动力传递部件之间的连结部(例如，用于连结第1偏航减速装置G1的中继连接器70A与行星齿轮减速机构44的输入轴72的花键71)具有侧隙。

6)将第1偏航减速装置G1的滑动促进部件81的外径d81设为小于第2偏航减速装置G2的滑动促进部件81的外径d81-2。换言之，将第1偏航减速装置G1中的滑动促进部件81的外周与外齿轮76的贯穿孔76A的内周之间的间隙δ设为大于第2偏航减速装置G2侧的间隙δ。由此，能够在外齿轮76与滑动促进部件81之间形成更大的侧隙。

另外，通过该6)的方法所实现的“基于旋转量的差异的区别”用于改变凹面与凸面较宽的滑动抵接部中的侧隙，因此，与扩大上述1)的正交齿轮减速机构或2)的平行轴减速机构等的凸面与凸面较窄的滑动抵接部中的侧隙的方法相比，(即使扩大侧隙)也能够获得转矩反转时的冲击的加剧较小的优点。因此，作为使短舱的回转方向根据风力负载而频繁变化的风力发电设备中的偏航减速装置具有侧隙的结构而优选。

这些结构均可以理解为“通过将第1偏航减速装置G1和第2偏航减速装置G2的动力传递部件的形状及尺寸设为不同或将齿轮的啮合部的齿形及齿形校正设为不同来在第1偏航减速装置G1和第2偏航减速装置G2之间实现“基于旋转量的差异的区别”的例子”。

接着，对本发明的其他实施方式进行说明。

在以上说明的实施方式中，基本上着眼于建立如下系统，即，使第2偏航减速装置G2也快速地分担承受第1偏航减速装置G1所承受的风力负载的一部分，从而能够使所有的偏航减速装置G(Ga～Gd)共同地承受风力负载。然而，在该实施方式中，通过将第1偏航减速装置G1的容许转矩设为“较大”来区别第1偏航减速装置G1与第2偏航减速装置G2的结构。

如前说明，该宗旨基于如下的技术思想，即例如在上风式且输出小齿轮24外接于回转齿轮28的类型中，与距叶片20的距离较大(距叶片20较远)的第2偏航减速装置G2相比，距叶片20的距离较小(距叶片20较近)的第1偏航减速装置G1更容易陷入更为严峻的状态，因此，将第1偏航减速装置G1的容许转矩设为大于第2偏航减速装置G2的容许转矩即可。

将该具体的例子示于图8、图9。

该实施方式中，将本发明应用于具备有简单行星齿轮减速机构的偏航减速装置中。

图8示出作为第1偏航减速装置G1的偏航减速装置Gx，图9示出作为第2偏航减速装置G2的偏航减速装置Gy。两个偏航减速装置Gx与Gy的基本结构类似，因此，为方便起见，对于相同或类似的部件标注相同的符号。

该第1偏航减速装置G1(Gx)及第2偏航减速装置G2(Gy)均设为如下：马达106的旋转经由连接器108自第1简单行星齿轮机构111的恒星齿轮116输入，并且通过3级简单行星齿轮机构111～113的减速，自末级的第4简单行星齿轮机构114(214)的轮架118输出，进而经由花键120传递至输出轴122及小齿轮124。

图8的第1偏航加速装置G1(Gx)中，作为末级的第4简单行星齿轮机构具有宽幅的第4简单行星齿轮机构114。即，第1偏航加速装置G1(Gx)的末级的第4简单行星齿轮机构114的恒星齿轮114A、行星齿轮114B及内齿轮114C的齿宽为W1a、W1b及W1c。并且，第2偏航减速装置G2(Gy)的末级的第4简单行星齿轮机构214的恒星齿轮214A、行星齿轮214B及内齿轮214C的齿宽分别为比第1偏航减速装置G1(Gx)侧窄的W2a、W2b及W2c。

并且，支承行星齿轮114B、214B的轴承125在第1偏航减速装置G1中有3个，而第2偏航减速机构G2中有2个，并且第1偏航减速装置G1的轴承125的容许转矩也比第2偏航减速装置G2侧增大。结果，第1偏航减速装置G1整体上确保有高于第2偏航减速装置G2的容许转矩。因此，即使由于短舱12的动作，第1偏航减速装置G1陷入更为严峻的状态，第1偏航减速装置G1也能够靠其本身确保较高的耐久性。而且，由于仅对第1偏航减速装置G1增大容许转矩(高成本化)，因此与增大所有偏航减速装置G的容许转矩的结构相比，能够抑制偏航驱动系统整体的高成本化。

另外，作为加大第1偏航减速装置G1的容许转矩的具体区别的例子，除上述的例子，还有如下例子。

11)作为第1偏航减速装置G1采用设为大于第2偏航减速装置G2的(1～2等级大型的)减速装置。此时的1～2等级大型是指相似形且整体较大，而并非如图8、图9所示的那样仅加大减速机的一部分。另外，为了与相同的回转齿轮28啮合，只有输出小齿轮24，组装与第2偏航减速装置G2的输出小齿轮24相同大小的(模块)输出小齿轮24。

12)将偏航减速装置整体的外形的尺寸设为相同，并且将第1偏航减速装置G1的强度上较为苛刻的部分(例如连接轴70)的轴直径等设为大于第2偏航减速装置G2。

13)将搭载于第1偏航减速装置G1的轴承的类型变更为容许转矩大于搭载于第2偏航减速装置G2的轴承的类型(例如球轴承→滚子轴承)。

14)(即使形状及尺寸相同)根据热处理的方法及材料的选定，使第1偏航减速装置G1具有更高的容许转矩特性。

另外，在多数情况下，提高这些第1偏航减速装置G1的容许转矩的区别与所述“基于旋转量的差异的区别”能够同时适用。

换言之，在上风式且回转齿轮为外齿轮、并且输出小齿轮外接于回转齿轮的类型中，从“基于旋转量的差异的区别”的观点来看，优选设定第1偏航减速装置G1的旋转量更大的结构，并且从容许转矩的区别的观点来看，同样优选将第1偏航减速装置G1设定为较大的结构。只要至少实现一方的区别，就能够获得本发明的相应的作用效果，而通过并用能够获得相乘效应。

另外，风力发电设备的叶片的结构除了上述实施方式的“将叶片朝向迎风的方向而进行发电的上风式”之外，还有“将叶片朝向背风的方向(叶片位于短舱的背风侧的状态)而进行发电的下风式”。并且，风力发电设备的偏航驱动系统有“输出小齿轮外接于主体侧的回转齿轮的类型”及“输出小齿轮内接于主体侧的回转齿轮的类型”。即，作为组合具有“上风式-外接类型”、“下风式-外接类型”、“上风式-内接类型”及“下风式-内接类型”这4个类型的风力发电设备。

上述类型中，“下风式-内接类型”有与已说明的“上风式-外接类型”相同的倾向。即，距叶片的距离较小的(距叶片较近的)第1偏航减速装置G1的输出小齿轮趋于靠近回转齿轮而侧隙被堵塞，并且距叶片的距离较大的(距叶片较远)第2偏航减速装置G2的输出小齿轮趋于远离回转齿轮而侧隙增大。

然而，“上风式-内接类型”及“下风式-外接类型”的这种靠近及远离的趋势与“上风式-外接类型”及“下风式-内接类型”的靠近及远离的趋势完全相反。即，距叶片的距离较小的(距叶片较近的)第1偏航减速装置G1的输出小齿轮趋于远离回转齿轮而侧隙扩大，并且距叶片的距离较大的(距叶片较远的)第2偏航减速装置G2的输出小齿轮趋于靠近回转齿轮而侧隙被堵塞。

因此，在“上风式-内接类型”及“下风式-外接类型”中，根据与以上说明的第1偏航减速装置G1和第2偏航减速装置G2的区别完全相反的特性进行区别即可。即，在“上风式-内接类型”及“下风式-外接类型”中，从“基于旋转量的差异的区别”的观点来看，优选将第2偏航减速装置G2的旋转量设为更大的结构，并且，从容许转矩的区别的观点来看，同样优选将第2偏航减速装置G2设定为较大的结构。

另外，上述实施方式中，将本发明应用于风力发电设备中具备有4个偏航减速装置的偏航驱动系统中，但是偏航减速装置的数量并不限定于4个，多出或少于4个均可(各个偏航减速装置的间隔也未必一定为等间隔)。

距偏航减速装置的叶片的距离有3种以上时，若着眼于不同距离的特定的2个偏航减速装置，则将距叶片较近的偏航减速装置理解成第1偏航减速装置，将距叶片较远的偏航减速装置理解成第2偏航减速装置，从而能够应用本发明。

例如，一种“特定的偏航减速装A”能够以如下方式(多重适用本发明)建立偏航驱动系统：相对于距叶片更近的偏航减速装置B具有作为第2偏航减速装置的结构，同时，相对于距叶片更远的偏航减速装置C具有作为第1偏航减速装置的结构。

相反，距偏航减速装置的叶片的距离有3种以上时，例如也可以仅将其中最近的偏航减速装置理解成第1偏航减速装置，而其他的偏航减速装置则与距离无关均作为第2偏航减速装置来进行相同的设计(相反也可)。即，距离不同的2个以上的偏航减速装置无需一定设为彼此不同的结构。

而且，关于第1偏航减速装置及第2偏航减速装置的结构上的具体区别本身，本发明并非限定为基于上述差异(旋转量或容许转矩的差异)的区别。

并且，上述实施方式中作为偏航减速装置的减速机构，例示有基于正交轴齿轮+平行轴齿轮+偏心摆动型行星齿轮的组合的减速机构及基于多个简单行星齿轮的组合的减速机构，但并不特别限定为偏航减速装置的减速机构，任何减速机构均可。

Claims (7)

1.一种风力发电设备的偏航驱动系统，使至少包括第1偏航减速装置及第2偏航减速装置的多个偏航减速装置的各个输出小齿轮与风力发电设备的主体侧的回转齿轮啮合来回转驱动短舱，其特征在于，

从该风力发电设备的叶片至所述第1偏航减速装置的距离与从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离不同，

所述第1偏航减速装置与所述第2偏航减速装置的结构不同；

在所述第1偏航减速装置与所述第2偏航减速装置中固定动力传递系统的一端，从另一端侧施加预定转矩时，使该另一端侧的旋转量互不相同；

所述第1偏航减速装置的特定部件的轴直经和所述第2偏航减速装置的与所述特定部件对应的部件的轴直径不同。

2.一种风力发电设备的偏航驱动系统，使至少包括第1偏航减速装置及第2偏航减速装置的多个偏航减速装置的各个输出小齿轮与风力发电设备的主体侧的回转齿轮啮合来回转驱动短舱，其特征在于，

从该风力发电设备的叶片至所述第1偏航减速装置的距离与从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离不同，

所述第1偏航减速装置与所述第2偏航减速装置的结构不同；

所述第1偏航减速装置与第2偏航减速装置的动力传递的容许转矩不同。

3.根据权利要求2所述的风力发电设备的偏航驱动系统，其特征在于，

所述第1偏航减速装置的特定齿轮的齿宽和所述第2偏航减速装置的与所述特定齿轮对应的齿轮的齿宽不同。

4.一种风力发电设备的偏航驱动系统，使至少包括第1偏航减速装置及第2偏航减速装置的多个偏航减速装置的各个输出小齿轮与风力发电设备的主体侧的回转齿轮啮合来回转驱动短舱，其特征在于，

从该风力发电设备的叶片至所述第1偏航减速装置的距离与从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离不同，

所述第1偏航减速装置与所述第2偏航减速装置的结构不同；

所述风力发电设备为将所述叶片朝向迎风的方向而进行发电的上风式且所述输出小齿轮外接于所述主体侧的回转齿轮的类型的风力发电设备，

从所述叶片至所述第1偏航减速装置的距离小于从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离，

所述第1偏航减速装置的旋转量及动力传递的容许转矩的至少一方大于所述第2偏航减速装置。

5.一种风力发电设备的偏航驱动系统，使至少包括第1偏航减速装置及第2偏航减速装置的多个偏航减速装置的各个输出小齿轮与风力发电设备的主体侧的回转齿轮啮合来回转驱动短舱，其特征在于，

从该风力发电设备的叶片至所述第1偏航减速装置的距离与从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离不同，

所述第1偏航减速装置与所述第2偏航减速装置的结构不同；

所述风力发电设备为将所述叶片朝向迎风的方向而进行发电的上风式且所述输出小齿轮内接于所述主体侧的回转齿轮的类型的风力发电设备，

从所述叶片至所述第1偏航减速装置的距离小于从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离，

所述第2偏航减速装置的旋转量及动力传递的容许转矩的至少一方大于所述第1偏航减速装置。

6.一种风力发电设备的偏航驱动系统，使至少包括第1偏航减速装置及第2偏航减速装置的多个偏航减速装置的各个输出小齿轮与风力发电设备的主体侧的回转齿轮啮合来回转驱动短舱，其特征在于，

从该风力发电设备的叶片至所述第1偏航减速装置的距离与从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离不同，

所述第1偏航减速装置与所述第2偏航减速装置的结构不同；

所述风力发电设备为将所述叶片朝向背风的方向而进行发电的下风式且所述输出小齿轮外接于所述主体侧的回转齿轮的类型的风力发电设备，

从所述叶片至所述第1偏航减速装置的距离小于从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离，

所述第2偏航减速装置的旋转量及动力传递的容许转矩的至少一方大于所述第1偏航减速装置。

7.一种风力发电设备的偏航驱动系统，使至少包括第1偏航减速装置及第2偏航减速装置的多个偏航减速装置的各个输出小齿轮与风力发电设备的主体侧的回转齿轮啮合来回转驱动短舱，其特征在于，

从该风力发电设备的叶片至所述第1偏航减速装置的距离与从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离不同，

所述第1偏航减速装置与所述第2偏航减速装置的结构不同；

所述风力发电设备为将所述叶片朝向背风的方向而进行发电的下风式且所述输出小齿轮内接于所述主体侧的回转齿轮的类型的风力发电设备，

从所述叶片至所述第1偏航减速装置的距离小于从该叶片至所述第2偏航减速装置的距离，

所述第1偏航减速装置的旋转量及动力传递的容许转矩的至少一方大于所述第2偏航减速装置。