CN105705836A - 带有整合的润滑剂供应部的行星齿轮架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别是用于风力发电机组的传动装置，该传动装置带有传动装置壳体(3、4、13)和至少一个行星齿轮级，其中，行星齿轮级具有至少一个行星齿轮架(2)，该行星齿轮架带有至少一个用于导引润滑剂的第一通道(14)，其中，行星齿轮架(2)借助至少一个尤其可以是转子轴承的轴承(1)以能转动的方式支承在传动装置壳体(3)中，并且其中，传动装置壳体(3)的至少一部分、行星齿轮架(2)的至少一部分以及轴承(1)的至少一部分形成空腔(16)。根据本发明，第一通道(14)被构造成使得润滑剂可以从第一通道(14)流出到空腔(16)中，从而使润滑剂的至少一部分到达轴承(1)中。

Description

带有整合的润滑剂供应部的行星齿轮架

技术领域

本发明涉及一种对行星齿轮级中的行星齿轮架的轴承进行的润滑剂供应，尤其是对风力发电机组的传动装置进行的润滑剂供应。

背景技术

在风力发电机组中，转子轴承尤其是承受高负荷。因此，可能需要借助压力润滑给转子轴承供应润滑剂。通常为此安装有在传动装置壳体外延伸的外部的油线路。

这种线路导致附加成本。此外，线路由于其裸露的位置而易于损坏。特别是在装配时或在执行维护工作期间可能损坏线路。此外，转子轴承经常是尺寸很大的。因此，在转子轴承的区域中存在狭小的结构空间情况，这使润滑剂供应变得困难。

发明内容

本发明的任务是提供一种行星齿轮架的轴承，该轴承尤其可以是风力发电机组的转子轴承，其在规避开头提到的存在于现有技术中的缺点的情况下供应润滑剂。

该任务根据本发明通过带有权利要求1的特征的传动装置来解决。其他的有利设计方案和改进方案由从属权利要求得出。

根据本发明的传动装置具有至少一个行星齿轮级。行星齿轮级可以理解为行星轮传动装置，其是根据本发明的传动装置的一部分。

从属于根据本发明的传动装置的传动装置壳体封装行星齿轮级。传动装置壳体可以由多个传动装置部件组成。

优选的是，传动装置壳体具有第一壳体半部和第二壳体半部。这两个壳体半部可以彼此直接连接。然而优选地，在两个壳体半部之间存在着行星齿轮级的齿圈。也就是说，齿圈形成第三壳体部分。

此外，行星齿轮级包括至少一个行星齿轮架。该行星齿轮架具有至少一个用于导引润滑剂的第一通道。特别是设置常规使用的传动装置润滑油作为润滑剂。

行星齿轮级借助至少一个轴承以能转动的方式支承在壳体中。

传动装置壳体的至少一部分、行星齿轮架的至少一部分以及轴承的至少一部分形成空腔。这可以理解为，传动装置壳体的一部分、行星齿轮架的一部分以及轴承的一部分分别形成空腔的限界面的一部分。除了传动装置壳体的一部分、行星齿轮架的一部分以及轴承的一部分之外，空腔尤其还可以由传动装置的其他组件来限界。然而也可以仅通过提到的三个组件来限界。

根据本发明，轴承的润滑剂供应经由第一通道进行。为此，第一通道被构造成使得润滑剂可以从第一通道流出到空腔中。也就是说，第一通道通入空腔中。此外，第一通道被构造成使得从第一通道流出到空腔中的润滑剂的至少一部分可以到达轴承中。以这种方式，特别是使轴承的要润滑的组件，即在滚动轴承的情况下的内圈和外圈以及滚动体或者在滑动轴承情况下的滑动面，被润滑油所润湿。

从第一通道流出到空腔中的润滑剂到轴承的转移可以按两种方式实现。一方面，第一通道可以被构造成使得来自第一通道的润滑剂被喷射到轴承中。也就是说，从第一通道流出到空腔中的润滑剂越过第一通道与轴承之间的气隙并且以弹道学的轨迹到达轴承中。在穿过空腔的路径上，从第一通道流出的润滑剂不接触传动装置的其他部分，直至润滑剂到达第一轴承中。

另一方面，第一通道可以被构造成低的从第一通道流出到空腔中的润滑剂的至少一部分流入轴承中。这意味着，从第一通道流出到空腔中的润滑剂沿着空腔的限界面流入第一轴承中。特别地，润滑剂可以沿着行星齿轮架，或者说沿着行星齿轮架的形成空腔的限界面的那部分流入第一轴承中。也就是说，行星齿轮架被构造成使得该行星齿轮架可以将从第一通道流出到空腔中的润滑剂导引到轴承中。

优选地，传动装置配设有压力润滑。在此，润滑剂，特别是从第一通道流出到空腔中的润滑剂被施加以压力。特别是用于风力发电机组的传动装置的压力润滑由现有技术公知。

本领域技术人员可以确定如下的最优的部位，在该部位上，润滑剂从第一通道流出到空腔中。但是该部位可能落入到传动装置的没有被行星齿轮架所遮盖的区域中，例如提到的空腔中。然而为了可以将第一通道引导至所确定的部位，可以设置有至少一个如下元件，其与行星齿轮架共同形成第一通道并且被安装在行星齿轮架上，从而使得由第一通道导引的润滑剂紧接着穿流过该元件。也就是说，润滑剂不从行星齿轮架流出到空腔中，而是首先从行星齿轮架流到该元件中。在该元件上，润滑剂从第一通道流出到空腔中。

使用这种元件可以实现的是，尽管设置有用于导引润滑剂的通道，但是尽可能不改变行星齿轮架。行星齿轮架仅需配设有形成第一通道的一部分的孔。元件形成第一通道的另一部分。本领域技术人员现在通过修改元件使第一通道的走向和位置最优化。为此无需改动行星齿轮架。

如果第一通道被构造成使得从第一通道流出到空腔中的润滑剂喷射到第一轴承中，那么在第一通道与轴承之间形成润滑剂射束。为了有针对性的影响这种射束的特性，在本发明的一个有利改进方案中设置有喷嘴，润滑剂从该喷嘴流出。第一通道通入到该喷嘴中。喷嘴例如可以实现有针对性地影响喷射样式和/或润滑剂从喷嘴流出的速度。

为了给第一通道输送润滑剂，传动装置壳体优选具有至少一个用于导引润滑剂的第二通道。例如通过压力润滑从外部给第二通道输送润滑剂，其中，给导向第二通道的润滑剂施加以压力。

为了使润滑剂从第二通道到达第一通道，设置有至少一个用于将润滑剂的至少一部分从第二通道导引向第一通道的机构。在这种情况下，第一通道用于导引润滑剂的第一部分。

用于将润滑剂的第一部分从第二通道导引向第一通道的机构可以按不同形式构造。在用于导引润滑剂的第一部分的机构的第一实施方式中，导引润滑剂的通道系统穿过行星齿轮销地延伸，也就是说，至少一个行星齿轮销被构造成用于将润滑剂的第一部分从第二通道导引向第一通道的机构。也就是说，润滑剂首先穿流过第二通道，随后穿流过行星齿轮销并且最后穿流过第一通道。在第二通道与行星齿轮销之间以及在行星齿轮销与第一通道之间可以设置有另外的用于导引润滑剂的机构。

导引润滑剂的行星齿轮销，即作为用于导引润滑剂的第一部分的机构的行星齿轮销优选配设有至少一个在轴向方向上延伸的第三通道。通过第三通道，润滑剂由第二通道流向第一通道。

可以想到不同的实施方式，它们彼此间的区别在于以导引润滑剂的方式构造的行星齿轮销的数量。因此，例如可以只有一个行星齿轮销以导引润滑剂的方式构造。备选地，所有行星齿轮销都可以以导引润滑剂的方式构造，或者其中多个行星齿轮销以导引润滑剂的方式构造，而其余的行星齿轮销则不是。

优选地，行星齿轮销还被构造成用于将润滑剂的第二部分导引向至少一个将行星齿轮以能转动的方式支承在行星齿轮销上的轴承的机构。也就是说，润滑剂的第一部分通过第一通道至少部分地到达支承行星齿轮架的轴承中，而位于行星齿轮销中的第四通道将润滑剂的第二部分至少部分地导引到支承行星齿轮架的轴承中。这可以实现的是，行星齿轮架的轴承和行星齿轮的轴承经由唯一的、连贯的通道系统来供应。

第四通道优选与第三通道正交地延伸，其中，第三通道和第四通道相交。也就是说，第四通道将第三通道划分为第一分段和第二分段。润滑剂从第二通道流过第三通道的第一分段。润滑剂的第二部分从那里到达第四通道，而润滑剂的第一部分通过第三通道的第二分段导引到第一通道中。第四通道、第三通道的第一分段、第二通道的优选实施方式以及第二通道与第三通道的导引润滑剂的连接的优选实施方式在文献WO03/078870A1中进行了说明。

用于将润滑剂的第一部分从第二通道导引向第一通道的机构可以备选地在没有其中一个行星齿轮销的情况下实现。在该情况下，第一通道在行星齿轮销旁边完全穿过行星齿轮架地引导。

与穿过行星齿轮销或在行星齿轮销旁边经过的润滑剂的导引无关地，在传动装置壳体与行星齿轮架之间设置有用于导引润滑剂的两件式的连接部。这种连接部在文献WO03/078870A1中进行了说明。

在此，第二通道通入连接部的第一部分中。第二通道到第一部分的通口例如可以实施为在第二部分中的孔。通过该孔可以使润滑剂从第二通道到达第一部分中。

连接部的第二部分以导引润滑剂的方式与第一通道连接。如果行星齿轮销参与了润滑剂导引，那么润滑剂首先穿流过第二通道，然后穿流过第一部分，此后穿流过第二部分、第三通道并且最后穿流过第一通道。

然而如果润滑剂导引在没有行星齿轮销参与的情况下进行，那么第二部分就直接通入第一通道中。这意味着，第一通道以导引润滑剂的方式直接与第二部分连接。与第一部分相似地，第二部分可以出于该目的而配设有孔。润滑剂则从第二部分通过孔直接流入第一通道中。于是，润滑剂尤其不穿流过行星齿轮销。

如在文献WO03/078870A1中说明的那样，第一部分可以设计为U形形状的圈或者说U形圈。在此，第一部分固定地与行星齿轮架连接。第一部分尤其是与行星齿轮架一起旋转。

第二部分优选是在传动装置壳体中延伸的环形槽。U形圈在该槽中旋转。U形圈在此嵌入到槽中，从而不会泄露润滑剂。为了导引润滑剂，U形圈以及槽以导引润滑剂的方式与上述通道系统连接。

代替安装在行星齿轮架上，U形圈可以备选地安装在传动装置壳体上。那么相应地，行星齿轮架必须具有环形槽。

根据本发明的传动装置特别适合用于带有转子和转子轴承的风力发电机组中，其中，从第一通道流出的润滑剂的至少一部分可以到达转子轴承中。相应地，转子轴承是上述行星齿轮架的轴承。该轴承在轴向方向或者在转子或行星齿轮架的转动轴线的方向上布置在转子毂与行星齿轮级或者说行星齿轮架、行星齿轮销、行星齿轮、与行星齿轮啮合的齿圈或者与行星齿轮啮合的太阳轮之间。

行星齿轮架通常借助两个轴承支承在传动装置壳体中。本发明可以按如下方式进行改进，即，不仅润滑这些轴承中的一个，也就是说，从第一通道流出到空腔中的润滑剂至少部分地到达两个轴承中的一个中，而且类似于第一通道地设置有另一通道，润滑剂可以从该另一通道流出到由传动装置壳体的至少一个另外的部分、行星齿轮架的至少一个另外的部分和第二轴承的至少一部分形成的另一空腔中，从而润滑剂的至少一部分到达第二轴承中。

附图说明

以下通过附图详细说明本发明的实施例。其中，相同的或功能相同的特征标有相同的附图标记。在附图中，

图1示出经由行星齿轮架中的通道对转子轴承进行的润滑剂供应；

图2示出借助附加的套筒对转子轴承进行的润滑剂供应；并且

图3示出用于润滑剂供应的通道的特殊的布置。

具体实施方式

根据图1的行星齿轮级包括行星齿轮架2，其借助转子轴承1和另一轴承11支承在传动装置壳体中。传动装置壳体具有第一壳体半部3和第二壳体半部13。齿圈4形成传动装置壳体的另一部分，该齿圈布置在第一壳体半部3与第二壳体半部13之间。

借助第二轴承6，行星齿轮5能转动地支承在行星齿轮销7上，该行星齿轮销固定在行星齿轮架2中。行星齿轮5一方面与齿圈4啮合，并且另一方面与驱动太阳轮轴12的太阳轮19啮合。

按如下方式给转子轴承1供应润滑剂：

借助压力润滑施加以压力的润滑剂导引到第二通道10中，第二通道延伸穿过第二壳体半部13。第二通道通入在第二壳体半部13中加工出的环形槽中。该槽在周向方向上围绕太阳轮轴12和行星齿轮架2的共同的转动轴线延伸。U形圈9按如下方式嵌入槽中，即，使得二者围出具有矩形横截面的环形的空腔。

行星齿轮架2具有孔，行星齿轮销7插入该孔中。该孔以盘8来遮盖。在此，盘8、行星齿轮销7和行星齿轮架2形成空腔20。此外，盘8具有孔，该孔以导引润滑剂的方式使空腔20与由U形圈9和环形槽形成的空腔连接。也就是说，润滑剂从第二通道10通过由U形圈和环形槽形成的空腔以及盘8中的孔到达由行星齿轮销7、盘8和行星齿轮架2形成的空腔20中。

行星齿轮销7具有在轴向方向上延伸的第三通道17。第三通道使由行星齿轮销7、盘8和行星齿轮架2形成的空腔20与由行星齿轮架2和行星齿轮销7形成的另一空腔15连接。也就是说，润滑剂的至少第一部分通过第三通道17到达由行星齿轮架2和行星齿轮销7形成的另一空腔15中。

行星齿轮架2具有第一孔14，其使由行星齿轮架2和行星齿轮销7形成的空腔15与由轴承1的一部分、第一壳体部件3的一部分以及行星齿轮架2的一部分形成的空腔16连接。也就是说，润滑剂从先提到的空腔15穿过第一通道14到达后提到的空腔16中。

因为行星齿轮架2在传动装置壳体中转动，所以润滑剂承受离心力。为了确保润滑剂到达转子轴承1并且不会沿着行星齿轮架2向外延伸，第一通道14被构造成使得从第一通道14流出到由第一壳体部件3的一部分、行星齿轮架2的一部分以及转子轴承1的一部分形成的空腔16中的润滑剂直接喷射到转子轴承1上。

而在图2中示出的实施方式与在图1中示出的实施方式的不同之处在于，第一通道14不仅通过行星齿轮架2中的孔形成，而且还附加地通过安装在该孔14的通入部上的套筒21形成。套筒21尤其是用于使润滑剂从第一通道14流出到由第一壳体部件3的一部分、行星齿轮架2的一部分以及转子轴承1的一部分形成的空腔16中的位置更接近转子轴承1。因此，可以对准地且精确地将从第一通道14流出的润滑剂射束引导至转子轴承1上。

第四通道18与第三通道17正交地延伸。如在文献WO03/078870A1中所描述的那样，第四通道18通入行星齿轮5的两个轴承6之间的区域中。因此，通过第四通道18将润滑剂的第二部分输送给行星齿轮5的两个轴承6。

第一通道14可以被定向成使得润滑剂不喷射到转子轴承1中，而是沿着行星齿轮架2流到转子轴承1中。这例如在行星齿轮级的具有非常大的尺寸的转子轴承1的实施方式(例如图3所示的实施方式)中可能是必需的。

在具有非常大的直径的转子轴承1中，行星齿轮架2不能提供充足的空间来使第一通道14定向成使得润滑剂可以喷射到转子轴承1中。但是在这种情况下可行的是，第一通道14按如下方式来引导，即，使得润滑剂在行星齿轮架2的轴向延伸的面上流出，或者优选在从第一通道14径向向外地向着转子轴承1延伸的面上流出。

而润滑剂在从第一通道14背离转子轴承1地径向向外延伸面上的流出导致润滑剂沿着该面向外流动，而不会到达转子轴承1中。

已经证明为特别有利的是，将第一通道14直接引导到转子轴承1的内圈处。也就是说，第一通道14在轴承1的内圈上通入由第一壳体部件3的一部分、行星齿轮架2的一部分以及转子轴承1的一部分形成的空腔16中。现在，从第一通道14流出到该空腔16中的润滑剂由于通过行星齿轮架2的转动出现的离心力而沿着内圈流入转子轴承1中。

附图标记列表

1转子轴承

2行星齿轮架

3第一壳体半部

4齿圈

5行星齿轮

6轴承

7行星齿轮销

8盘

9U形圈

10第二通道

11轴承

12太阳轮轴

13第二壳体半部

14第一通道

15空腔

16空腔

17第三通道

18第四通道

19太阳轮

20空腔

21套筒

Claims (8)

1.一种传动装置，所述传动装置带有传动装置壳体(3、4、13)和至少一个行星齿轮级，其中

所述行星齿轮级具有至少一个行星齿轮架(2)，所述至少一个行星齿轮架带有至少一个用于导引润滑剂的第一通道(14)，其中，

所述行星齿轮架(2)借助至少一个轴承(1)以能转动的方式支承在所述传动装置壳体(3)中，并且其中

所述传动装置壳体(3)的至少一部分、所述行星齿轮架(2)的至少一部分以及所述轴承(1)的至少一部分形成空腔(16)，

其特征在于，所述第一通道(14)被构造成使得润滑剂能从所述第一通道(14)流出到所述空腔(16)中，从而使润滑剂的至少一部分到达所述轴承(1)中。

2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于具有至少一个与所述行星齿轮架(2)共同形成所述第一通道(14)的元件(21)，并且所述元件被安装在所述行星齿轮架(2)上，从而使得由所述第一通道(14)导引的润滑剂从所述行星齿轮架(2)穿流过所述元件(21)和/或在所述元件(21)处从所述第一通道(14)流出到所述空腔(16)中。

3.根据前述权利要求中任意一项所述的传动装置，其特征在于，所述第一通道(14)通入如下喷嘴中，润滑剂从该喷嘴流出到所述空腔(16)中。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的传动装置，其特征在于，所述传动装置壳体(13)具有至少一个用于导引润滑剂的第二通道(10)，其中，

设置有至少一个用于将润滑剂的至少第一部分从所述第二通道(10)导引向所述第一通道(14)的机构(7、8、9、15)。

5.根据前一权利要求所述的传动装置，其特征在于，至少一个行星齿轮销(7)构造为用于将润滑剂的第一部分从所述第二通道(10)导引向所述第一通道(14)的机构。

6.根据前一权利要求所述的传动装置，其特征在于，所述行星齿轮销构造成用于将润滑剂的第二部分导引向至少一个将行星齿轮(5)以能转动的方式支承在所述行星齿轮销(7)上的轴承(6)。

7.根据权利要求4至6中任意一项所述的传动装置，其特征在于具有在所述传动装置壳体(13)与所述行星齿轮架(2)之间的导引润滑剂的两件式的连接部，其中，

所述两件式的连接部(9)的第一部分(9)通入所述第一通道(14)中，并且其中，

所述两件式的连接部的第二部分通入所述第二通道(10)中。

8.一种带有转子、转子轴承和根据前述权利要求中任意一项所述的传动装置的风力发电机组，其特征在于，

从第一通道(14)流出到空腔(16)中的润滑剂的至少一部分到达所述转子轴承(1)中。