CN106461064A - 带有紧急润滑装置的行星齿轮传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种优选用于风力发电设备的传动机构，传动机构带有至少一个行星齿轮组，至少一个位置固定的密封面(404)和至少一个空腔(106)；其中，行星齿轮组具有能转动的行星架或能转动的齿圈；其中，空腔(106)相对能转动的行星架或能转动的齿圈抗相对转动地布置并且具有至少一个开口(108、302)；其中，传动机构被构造用于保持贮油器；其中，能转动的行星架或能转动的齿圈能够占据至少一个第一位置、至少一个第二位置和至少一个第三位置；其中，能转动的行星架或能转动的齿圈能够通过转动从第一位置转入到第二位置中并且能够从第二位置转入到第三位置中；其中，当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第一位置中时，油能够从贮油器通过开口(108、302)到达空腔(106)中；并且其中，当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第三位置中时，油能够通过开口(108、302)从空腔(106)流出。当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第二位置中时，开口(108、302)被密封面(404)封闭。

Description

带有紧急润滑装置的行星齿轮传动机构

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于风力发电设备的传动机构。

背景技术

电泵通常用于风力发电设备的传动机构的润滑剂供应。但这个电泵可以仅和供给电能一样长时间地保持传动机构的润滑剂供应。为了补偿电的润滑剂泵的中断，电的润滑剂泵经常与机械的润滑剂泵组合。机械的润滑剂泵在电能供应中断时保持正常运行。因此可以向传动机构供应润滑剂直至风力发电设备停止运行。此外能够在特定的运行条件下(空转、摆动运行)切断电泵，而润滑剂供应通过机械的泵得到确保。这节省了电能。

尽管机械的润滑剂泵已经被证实能紧急供应润滑剂，但它具有一些缺陷。因此，由于附加的润滑剂泵提高了传动机构的成本。此外需要一种机构，以便在正常运行时，也就是说在电泵无故障地工作时断开机械的泵并且在电的润滑剂泵中断时接通机械的泵。在摆动运行中，需要借助昂贵的切换机构根据变换的转动方向调整机械的泵。更不用说机械的润滑剂泵对结构空间有很大需要。

由现有技术已知若干解决方案，在这些解决方案中，按差动式泵的原理将油输送供应给传动机构内部的润滑部位。在传动机构内部的转动的部件在此配设有兜孔，兜孔分别具有开口。当兜孔浸入到贮油器中时，兜孔填充以油。由于能转动的部件的转动，兜孔经历了位置变化，这导致油在相反的路径上再次从兜孔流出。油被收集以及导向有待供油的润滑部位。

由文献DE 10 2011 088 644 A1已知类似的原理，在这种原理下，转动的传动机构部件配设有兜孔区段。油在这些兜孔区段中聚集。兜孔区段具有排出开口，位于兜孔区段中的油基于转动所造成的离心力而穿过这些排出开口向外压以及在传动机构中被分配。

这两种解决方案，即，油由于兜孔区段的简单位置变化的输出和油借助离心力的分配，无法实现油的目标准确的供输。因为兜孔区段的位置变化被连续执行。因此油同样连续地穿过排出开口流出。离心力与转动角完全无关地作用。这导致油沿着转动部件的圆周被均匀地分配。利用这两种解决方案都不能实现有针对性地以如下方式释放油，即，没有漏损地进入到管路系统中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在避开由现有技术公知的解决方案固有的缺陷的情况下提供一种用于传动机构的，特别是风力发电设备的传动机构的紧急润滑装置。

该技术问题通过一种带有权利要求1的特征的传动机构解决。

这种传动机构具有至少一个行星齿轮组、至少一个密封面和至少一个空腔。行星齿轮组包括一个太阳轮、多个行星齿轮和一个齿圈。行星齿轮能转动地支承在行星架中。行星齿轮组可以实施为负行星齿轮组或正行星齿轮组。在负行星齿轮组中，所有的行星齿轮不仅与太阳轮而且也与齿圈啮合。在正行星齿轮组中，行星齿轮的每个要么与太阳轮要么与齿圈啮合。在此，行星齿轮中的至少一个被构造用于与太阳轮啮合，并且行星齿轮中的至少一个被构造用于与齿圈啮合。

行星架或齿圈实施成能转动的。这意味着，行星架或齿圈能相对传动机构的每个位置固定的部件转动。位置固定的部件指的是不能运动的部件。每个位置固定的或不能运动的部件相对传动机构的每个另外的位置固定的或不能运动的部件都是位置固定或不能运动的。尤其是传动机构壳体优选位置固定地布置。

此外按照本发明，密封面是位置固定的。

空腔指的是凹穴，也就是说，被围封在由固体材料构成的结构中的体积。按照本发明，空腔相对能转动的行星架或能转动的齿圈抗相对转动地布置。这意味着，空腔和能转动的行星架或空腔和能转动的齿圈无法相对彼此地运动，但能围绕共同的转动轴线转动。

空腔具有至少一个开口。这个开口将被结构围封的代表空腔的体积与周边环境的体积或与周边环境相连接。

传动机构被构造用于保持也被称为油槽的贮油器。为此，传动机构的一部分，例如传动机构壳体，可以被构造成油盆，也就是说将贮油器包括在其中的盆。

能转动的行星架或能转动的齿圈可以占据至少一个第一位置、至少一个第二位置和至少一个第三位置。第一位置、第二位置和第三位置的特征分别在于能转动的行星架的或能转动的齿圈的特定的转动角。能转动的行星架或能转动的齿圈在第一位置中时占据的转动角，不同于能转动的行星架或能转动的齿圈在第二位置中和在第三位置中占据的转动角。相应地，能转动的行星架或能转动的齿圈在第二位置中占据的转动角，不同于能转动的行星架或能转动的齿圈在第三位置中占据的转动角。能转动的行星架或能转动的齿圈可以通过转动从第一位置转入到第二位置中以及从第二位置转入到第三位置中。因为能转动的行星架或能转动的齿圈可以完全地转动，也就是说以360°转动，所以还能实现的是，能转动的行星架或能转动的齿圈通过转动从第三位置转回到第一位置中。

第一位置是如下的位置，在这个位置中，空腔的开口被完全露出或仅局部地被密封面封闭。能转动的行星架或能转动的齿圈的第三位置同样是如下的位置，在这个位置中，空腔的开口被完全露出或仅局部被封闭。而在能转动的行星架或能转动的齿圈的第二位置中，空腔的开口被密封面完全封闭。

形成空腔的围封在结构中的体积是空气体积和/或油体积。该体积可以完全由空气、完全由油或第一部分由空气且第二部分由油构成。当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第一位置中且存在足够的油贮存量时，也就是说，当传动机构用适量的油填充时，油从贮油器通过开口到达空腔中。先前由空气占据的体积，随后至少局部地由油占据。

因为空腔相对能转动的行星架或能转动的齿圈抗相对转动地布置，所以当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第一位置中时，空腔也占据第一位置。

若能转动的行星架或能转动的齿圈在经过第二位置之后最终占据第三位置，那么在第一位置中到达空腔中的油，通过开口从空腔流出。这优选借助重力和/或基于能转动的行星架或能转动的齿圈的转动作用到油上的离心力发生，油至少局部地占据了围封在结构内的体积。

为了使油通过重力从空腔流出，开口的至少一部分可以相对空腔沿径向方向向内布置。开口至少局部相对空腔沿径向方向向外的布置促使油通过离心力从空腔流出。

当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第三位置中时，空腔也位于第三位置中。

按照本发明，当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第二位置中时，开口被密封面封闭。特别优选的是，开口被油密封地封闭，因而在能转动的行星架或能转动的齿圈的第一位置中穿过开口到达空腔中的、因此形成了围封在结构中的体积的至少一部分的油，不能从空腔流出。当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第三位置中时，在第二位置中被密封面封闭的开口才被露出，因而油可以合乎目的地从空腔流出。

优选不仅存在能转动的行星架或能转动的齿圈的惟一一个第二位置，在该位置中，开口被密封面封闭。取而代之的是，当能转动的行星架或能转动的齿圈通过转动从第一位置转入到第三位置中时，开口优选被密封面至少局部地在被能转动的行星架或能转动的齿圈所占据的任一位置中封闭。当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第一位置中并且进一步朝着第三位置的方向转动时，密封面移到空腔的开口前，因而首先局部地封闭开口。

最后，开口完全被封闭。密封面优选如下地布置，即，在能转动的行星架或能转动的齿圈的转动期间空腔的开口在转动的进一步走向中沿着密封面被导引并且在这期间保持完全被封闭。

在能转动的行星架或能转动的齿圈到达第三位置中之前，密封面使空腔的开口不断露出。在开口最终被完全露出之前，空腔的开口首先仅局部地被密封面封闭。

在优选的改进设计方案中，传动机构具有至少一条油管路和至少一个润滑部位，也就是说必须以油供应的有待润滑的部件。在此，油管路被构造用于，当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第三位置中时，把通过开口从空腔流出的油导向润滑部位。

传动机构尤其可以具有用于收集油的第二空腔。第二空腔具有至少局部水平地，也就是说不是完全竖直地延伸的开口，当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第三位置中时，油可以通过开口流入到第二空腔中。第二空腔因此被设计为用于油的收集池。油管路优选从第二空腔起进行分支，从而油从第二空腔到达油管路中并且从油管路被导向润滑部位。

为了使这样构造的润滑机构适合作为紧急润滑装置，其优选能被激活和去激活。在正常运行中，也就是说，当电的润滑剂泵按规定工作时，油管路应当被关闭。反之，若电的润滑剂泵出现故障，那么必须通过油管路确保润滑部位的供应。因此在一种优选的改进方案中，油管路具有能开关的阀，阀在关闭的状态下防止了管路导油，亦即阀在关闭状态下封闭油管路。在打开状态下，能开关的阀释放油管路，亦即实现了油管路导油。

在正常运行中，能开关的阀被关闭。能开关的阀在紧急运行中，也就是说在电的油泵发生故障时被打开。

此外，在传动机构的优选的改进方案中，具有空腔的第一附加元件被紧固在能转动的行星架或能转动的齿圈上。第一附加元件的紧固相对能转动的行星架或能转动的齿圈抗相对转动地进行，因而第一附加元件和能转动的行星架或能转动的齿圈可以围绕共同的转动轴线转动。

作为备选，能转动的行星架或能转动的齿圈本身可以具有空腔。

在另外优选的实施形式中，传动机构除了传动机构壳体外还具有至少一个第二附加元件，第二附加元件具有密封面且抗相对转动地紧固在传动机构壳体上。

作为备选，传动机构壳体本身具有密封面。

第一附加元件和/或第二附加元件优选由塑料构成。当空腔的开口被密封面封闭时，这实现了对空腔的更好的密封。第一附加元件和/或第二附加元件尤其可以构造成塑料喷塑件。

附图说明

图中示出了本发明的若干实施例。相同或功能相同的特征在此用相同的附图标记标注。图中：

图1示出用于紧固在行星架上的附加元件的第一变型方案；

图2示出附加元件的空腔；

图3示出用于紧固在行星架上的附加元件的第二变型方案；

图4示出带有密封面的传动机构壳体；以及

图5示出用于收集油的凹部。

具体实施方式

在图1中示出了呈供油环102造型的第一附加元件。供油环102可以与行星架拧接。供油环102为此具有钻孔104。

供油环102构造有一系列的空腔106。通过空腔106的数量能够调整行星架每次旋转所供输的油量。

这种空腔106在图2中被详细示出。空腔106沿轴向方向朝着图1和图2的图平面以及沿径向方向朝外敞开。

在图1和2中示出的供油环102被设置用于从图1和2的视角看向左转动的，也就是逆时针转动的行星架。空腔106的开口108如下地设计，即，当空腔106运动穿过贮油器时，由于供油环102的转动而使油流入空腔106。

供油环102的在图3中示出的变型方案与行星架如下地拧接，即，行星架封闭空腔106的沿轴向取向的开口108。因此，在图3中未示出的行星架从图3的视角观察位于供油环102之前。

按照图3，空腔106具有附加的开口302。这些开口沿径向向内取向。

各个空腔106以不同的方式设计，因此确保了在供油环102的转动速度在变换的情况下，特别是在摆动运行中不同地取向的情况下油的可靠的供输。

图4示出了带有密封面404的传动机构壳体402。密封面404用于油密封地封闭空腔106。根据空腔106的设计方案，可以设置一个或多个密封面404。密封面404沿着圆形轨道(其中点位于行星架的转动轴线上)延伸且从油容纳区域406朝着油输出区域408延伸。

油容纳区域406如下地布置，即，其至少局部位于贮油器的油位下方。在油容纳区域406中不设置密封面。因此油可以在这个部位流入到空腔106中。如果用油填充的空腔106到达到密封面404的区域中，那么空腔106就由密封面404隔绝密封，因而油被围封在空腔106中。

在油输出区域408中没有密封面。因此在那里空腔106的开口108、302被露出，因而油可以从空腔106流出。

在图5中示出的凹部502用于收集流出的油。孔504位于凹部502的底部上，油可以通过该孔流淌出。孔504形成了管路的口，油通过该口到达润滑部位。

附图标记列表

102 供油环

104 钻孔

106 空腔

108 开口

302 开口

402 传动机构壳体

404 密封面

406 油容纳区域

408 油输出区域

502 凹部

504 孔

Claims (11)

1.一种传动机构，其带有至少一个行星齿轮组，至少一个位置固定的密封面(404)和至少一个空腔(106)；其中，

行星齿轮组具有能转动的行星架或能转动的齿圈；其中，

空腔(106)相对能转动的行星架或能转动的齿圈以抗相对转动的方式布置并

具有至少一个开口(108、302)；其中，

传动机构被构造用于保持贮油器；其中，

能转动的行星架或能转动的齿圈能够占据至少一个第一位置、至少一个第二位置和至少一个第三位置；其中，

能转动的行星架或能转动的齿圈能够通过转动从第一位置转入到第二位置中并且能够从第二位置转入到第三位置中；其中，

当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第一位置中时，油能够从贮油器通过开口(108、302)到达空腔(106)中；并且其中，

当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第三位置中时，油能够通过开口(108、302)从空腔(106)流出；其特征在于，

当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第二位置中时，开口(108、302)被密封面(404)封闭。

2.按前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于具有至少一根油管路和至少一个润滑部位；其中，油管路被构造用于，当能转动的行星架或能转动的齿圈位于第三位置中时，使穿过开口(108、302)从空腔(106)流出的油导向润滑部位。

3.按前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，油管路具有能开关的阀，所述能开关的阀在关闭的状态中防止管路导油。

4.按前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于具有至少一个第一附加元件(102)，其中，第一附加元件(102)具有空腔且紧固在能转动的行星架或能转动的齿圈上。

5.按权利要求1至3中任一项所述的传动机构，其特征在于，能转动的行星架或能转动的齿圈具有空腔(106)。

6.按前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于具有至少一个第二附加元件和传动机构壳体(402)，其中，第二附加元件具有密封面(404)并且紧固在传动机构壳体(402)上。

7.按权利要求1至5中任一项所述的传动机构，其特征在于具有传动机构壳体(402)，其中，传动机构壳体(402)具有密封面(404)。

8.按权利要求4所述的传动机构的第一附加元件(102)。

9.按权利要求5所述的传动机构的行星架或齿圈。

10.按权利要求6所述的传动机构的第二附加元件。

11.按权利要求7所述的传动机构的传动机构壳体(402)。