CN107949724A - 用于风力发电机组的带有特定的润滑油引导装置的多级行星传动设施 - Google Patents

用于风力发电机组的带有特定的润滑油引导装置的多级行星传动设施 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于风力发电机组的多级行星传动设施，其包括施装在共同的传动设施壳体(1)中的输入侧的第一行星级(2)，至少一个第二行星级(3)通过第一行星级(2)的太阳轮轴(10)的花键(13)接在该第一行星级下游，其中，从位置固定地构造在传动设施壳体(1)中的油输送通道(19)出发地设置有：‑由此被加载的第一油导引通道(20)用于给第一行星级(2)的行星轮轴承(7a)供油；‑由此被加载的第二油导引通道(21)用于给第二行星级(3)的行星轮轴承(15a)供油；以及‑由此被加载的第三油导引通道(22)用于给花键(13)供油；其中，为了给花键(13)供油，第三油导引通道(22)沿径向方向从沿着轴向方向至少部分地穿过第二行星级(3)的行星架(14)延伸且相对较长的第二油导引通道(21)分支出，以便在花键(13)的远端的端部区域中通出。

Description

用于风力发电机组的带有特定的润滑油引导装置的多级行星 传动设施
技术领域
本发明涉及一种用于风力发电机组的多级行星传动设施，其包括施装在共同的传动设施壳体中的输入侧的第一行星级，其中通过第一行星级的太阳轴的花键在下游接有第二行星级，其中，从位置固定地构造在传动设施壳体中的油输送通道出发地设置有：由此被加载的第一油导引通道用于给第一行星级的行星轮轴承供油；由此被加载的第二油导引通道用于给第二行星级的行星轮轴承供油；以及由此被加载的第三油导引通道用于给花键供油。
背景技术
本发明的应用领域主要延伸到风力发电机组。在这种情况下，使用的是在此感兴趣的类型的多级行星传动设施，其用于将加载风的转子的转动运动提速，用以驱动发电机产生电能。由于这类较高功率的行星传动设施在运行期间承受高负荷，因此必须注意给传动设施内部的轴承部位足够可靠地供油。如果多个传动设施级通过花键相互联结，则花键的区域也要充分润滑并用油冲洗，以便可靠地从花键的区域去除磨损颗粒。
由EP 2 280 193 A2得知了一种用于工业应用的多级行星传动设施，其中，输入侧的第一行星级通过花键联结在随后的第二行星级上。花键通过第一行星级的太阳轴上的端部侧的外齿部形成，该外齿部通过与之相应的内齿部啮合到行星架的容纳套管中。第二行星级接在传动设施输出侧的圆柱齿轮级的下游，该圆柱齿轮级同样通过花键联结。
为了给传动设施内部的轴承部位以及花键供应润滑油，由彼此部分连接的传动设施内部的油导引通道组成了广泛分支的网，这些油导引通道在行星架中、联接轴中以及在位置固定的壳体构件上通过置于它们之间的转动引导件实现。例如，第二行星级与传动设施输出侧的圆柱齿轮之间的花键的区域经由在轴向穿过圆柱齿轮级的输入轴的油输送通道、随后的管补偿器被引导至花键的容纳套管的区域中的润滑剂输送通道区段。在端部侧，润滑油供应通过喷嘴进行，该喷嘴沿相对于花键倾斜的方向喷射润滑油。这种解决方案无法实现用高流量润滑油冲洗花键区域。此外，传动设施内部的油导引通道的广泛分支的网络需要很高的制造技术上的耗费。
EP 2 199 607 A2公开了一种类属的多级行星传动设施，其相对于之前讨论的现有技术通过更少且更短的油导引通道给两个行星级的行星轮轴承以及置于它们之间的花键供油。为此设置有位置固定地构造在传动设施壳体中的油输送通道，其经由多个穿过行星架的侧壁的油导引通道与穿过所有行星轮的轴线的、向着行星轮轴承敞开的油导引通道处于连接。在此，位置固定的油导引通道穿透紧固在其上的横截面呈L形的插入环，在插入环的径向支脚上形成了上部的转动引导件，该转动引导件通向第一行星级的相对于其转动的行星架。在径向区段的底侧上，形成了通向第二行星级的行星架的另一转动引导件。该另一转动引导件通入到第二行星级的行星架方面的另一油导引通道中，其最后通出到第二行星级的行星轮轴承的区域中，以便对其进行润滑。在两个行星级之间的花键则通过沿径向方向延伸的喷头实现，其施装到插入环的水平区段。利用该技术方案也无法实现对花键的区域的有效冲洗。
发明内容
本发明的任务是在其传动设施内部的供油方面如下地进一步改进按类属的多级行星传动设施，即，在使用少量构件并且很少的制造技术上的耗费的情况下实现有效的压力油润滑，以便除了对行星轮轴承供油外也对花键进行冲洗。
本发明包含以下技术教导，即，为了给花键供油，油导引通道沿径向方向从沿着轴向方向至少部分地穿过第二行星级的行星架延伸且用于对第二行星级的行星轮轴承供油的、相对较长的油导引通道分支出，以便在花键的区域中通出，优选在花键的远端的端部区域中通出。
本发明的解决方案的优点尤其是在于，通过取消用于对花键供油的喷嘴或喷头，实现了真正的冲洗并且因此实现了有效去除磨损颗粒。为此，油导引通道的系统按如下方式取向，使得油导引通道的仅一条沿着径向方向通向花键的端部区域的短分支就足够将处于压力下的润滑油的一部分带到花键的区域上。从远端的端部区域起，润滑油穿流过花键并且在花键的对置的侧上通出，以便回到油循环中。
根据多级行星传动设施的优选实施方式，第一行星级的端部侧的带外齿部的太阳轮轴通过花键与第二行星级的行星架的带内齿部的容纳套管区段处于啮合。在此，第二油导引通道优选首先沿径向方向从位置固定的油输送通道分支出并随后沿轴向方向穿过第二行星级的行星架的带内齿部的容纳套管区段地延伸。从这里沿径向方向朝向花键的远端的端部区域地分支出根据本发明主题的第三油导引通道。
根据优选实施方式，第二行星级方面的第二油导引通道以与第三油导引通道错开的方式过渡为同样径向的通道区段，用以给那里的行星轮轴承供油。但是备选于此还可行的是，这个朝第二行星级的方向的径向的通道区段也与用于给花键的压力油润滑的径向的第三油导引通道对齐地延伸。在这种情况下，仅一条穿过行星架的径向的通孔就足够了。
根据一种进一步改进本发明的措施建议，为了给第一行星级的行星轮轴承供油，为此设置的第一油导引通道沿轴向方向从位置固定的油输送通道分支出并穿过第一行星级的行星架，以便给那里的行星轮轴承供油。通过其还可以实现第一行星级的共同的且结构很短的供油。
根据本发明的另一方面建议，第一和第二油导引通道从位置固定的油输送通道分支出通过用作转动引导件的组成部分的油分配环形成，其布置在位置固定的油输送通道的端部侧并且优选紧固在向着传动设施内部延伸的壳体区段的端部区域中。要指出的是，在按类属的多级行星传动设施中，这种特定的转动引导件可以与前述的借助第三油导引通道对花键的特定的供油无关地通过油分配环实施。
优选地，特定的油分配环具有基本上矩形的外横截面，该外横截面带有处在内部的T形的通道横截面，以便实现沿轴向或径向方向的第一和第二油导引通道的分支出。由于简单的几何形状，这种优选由青铜材料构成的特定的油分配环可以简单地制造。同时，特定的油分配环还形成两个转动引导件，即沿轴向方向通向第一油导引通道以及沿径向方向通向第二油导引通道。这种功能集成的油分配环要求行星传动设施内的少量的结构空间。
其他改进本发明的措施随后与对本发明的优选实施例的说明一起结合附图详细展示。
附图说明
在附图中：
图1示出用于风力发电机组的带有联接组件的多级行星传动设施的示意性侧视图；并且
图2示出来自图1的细节A的详细的剖图，用于阐明油导引通道结构。
具体实施方式
根据图1，用于风力发电机组的多级行星传动设施主要由施装在传动设施壳体1中的输入侧的第一行星级2以及接在其下游的第二行星级3组成。多级行星传动设施在输入侧联接至加载风的转子4。行星传动设施的传动设施输出端联接至用于产生电能的发电机5。第一行星级2具有行星架6，其在驱动侧上与加载风的转子4连接。行星轮7(示范性地)通过未进一步示出的滚动轴承以能转动的方式支承在行星架6上，并且与相对于传动设施壳体1位置固定地布置的齿圈8处于齿啮合。行星轮7还与中央的太阳轮9处于齿啮合，太阳轮轴10在第一行星级2的输出侧从太阳轮处延伸出来。行星架6还通过滚动轴承11相对于位置固定的传动设施壳体1支承在向着径向内部延伸的壳体区段12上。在该示意图中并没有以图形示出所有传动设施内部的滚动轴承。
第一行星级2通过花键13联结至第二行星级3。联结通过第二行星级3的行星架14进行，第二行星级3行星架的行星轮15(示范性地)不仅与相对壳体固定的齿圈16而且还与中央的太阳轮17啮合，在本实施例中，用于产生电能的发电机5联接至该太阳轮。
根据大致示出了来自图1的细节A的区域的图2，第一行星级2与第二行星级3之间的花键13由第一行星级2的端部侧的带外齿部的太阳轮轴10形成，该太阳轮轴与第二行星级3的行星架14方面的带内齿部的容纳套管区段18处于啮合。
从外部加载压力油的油输送通道19延伸穿过(在此没有详细示出的)传动设施壳体1的壳体接驳部12。从油输送通道19分支出用于对第一行星级2的行星轮轴承7a进行供油的第一油导引通道20。此外，从油输送通道19分支出用于对第二行星级3的行星轮轴承15a进行供油的第二油导引通道21。为了给花键13供油，还设置有短的第三油导引通道22，其沿径向方向从沿着轴向方向穿过行星架14的容纳套管区段18的第二油导引通道21分支出。在轴向的止挡部23旁，第三油导引通道22在端部侧通入到围绕太阳轮轴10的远端的端部区域延伸的环形腔中，该止挡部成型在行星架14上。因此，由油输送通道19引入到行星传动设施中的润滑油经由第二油导引通道18和从这里分支出的第三油导引通道22导入到环形腔中，从那里沿轴向冲洗花键13并且清除其上的磨损颗粒。
第二油导引通道21沿径向方向从位置固定的油输送通道19分支出并随后沿轴向方向沿着第二行星级3的行星架14的带内齿部的容纳套管区段18延伸。在第二行星级3方面，第二油导引通道21过渡为径向的通道区段24，用于给那里的行星轮轴承15a供油。第二油导引通道21的径向的通道区段24在该实施例中在轴向方向上相对于径向的第三油导引通道22错开地布置。
第一油导引通道20同样从位置固定的油输送通道19分支出，并且穿过第一行星级2的行星架6地朝着向那里的行星轮轴承7a的方向引导，以便给其供油。
第一和第二油导引通道20和21从位置固定的油输送通道19的分支通过用作转动引导件的组成部分的油分配环25形成，其在位置固定的油输送通道19的端部侧施装在壳体接驳部12上。
油分配环25拥有矩形的外横截面，并且设有处在内部的T形的通道横截面，以便实现沿轴向或径向方向的至第一和第二油导引通道20和21的分支。
本发明不限于前述优选实施例。而是还能想到包括在后续的权利要求的保护范围中的变形方案。因此例如还可行的是，第三油导引通道22与第二油导引通道21的径向的通道区段24对齐地构造。视现有的空间条件而定地，可以使用任一项这里描述的技术上的替选方案。此外，在这里描述的油导引通道还可以具有另外的分支或喷嘴式的排出开口，以便在必要时还向其他传动构件供应润滑油。
附图标记列表
1 传动设施壳体
2 第一行星级
3 第二行星级
4 转子
5 发电机
6 行星架
7 行星轮
8 齿圈
9 太阳轮
10 太阳轮轴
11 滚动轴承
12 壳体接驳部
13 花键
14 行星架
15 行星轮
16 齿圈
17 太阳轮
18 容纳套管区段
19 油输送通道
20 第一油导引通道
21 第二油导引通道
22 第三油导引通道
23 轴向的止挡部
24 径向的通道区段
25 油分配环

Claims (10)

1.一种用于风力发电机组的多级行星传动设施，其包括施装在共同的传动设施壳体(1)中的输入侧的第一行星级(2)，至少一个第二行星级(3)通过所述第一行星级(2)的太阳轮轴(10)的花键(13)接在所述第一行星级下游，其中，从位置固定地构造在传动设施壳体(1)中的油输送通道(19)出发地设置有：
-由此被加载的第一油导引通道(20)用于给所述第一行星级(2)的行星轮轴承(7a)供油；
-由此被加载的第二油导引通道(21)用于给所述第二行星级(3)的行星轮轴承(15a)供油；以及
-由此被加载的第三油导引通道(22)用于给花键(13)供油；
其特征在于，
为了给所述花键(13)供油，所述第三油导引通道(22)沿径向方向从沿着轴向方向至少部分地穿过所述第二行星级(3)的行星架(14)延伸且相对较长的第二油导引通道(21)分支出，以便在所述花键(13)的区域中通出。
2.根据权利要求1所述的多级行星传动设施，其特征在于，所述第一行星级(2)的端部侧的带外齿部的太阳轮轴(10)通过所述花键(13)与所述第二行星级(3)的行星架(14)的带内齿部的容纳套管区段(18)处于啮合。
3.根据权利要求2所述的多级行星传动设施，其特征在于，所述第二油导引通道(21)沿径向方向从位置固定的油输送通道(19)分支出并沿轴向方向穿过所述第二行星级(3)的行星架(14)的带内齿部的容纳套管区段(18)地延伸。
4.根据权利要求3所述的多级行星传动设施，其特征在于，所述第二行星级(3)方面的第二油导引通道(21)过渡成径向的通道区段(24)，用以给那里的行星轮轴承(15a)供油。
5.根据权利要求4所述的多级行星传动设施，其特征在于，所述第二油导引通道(21)的径向的通道区段(24)在轴向方向上相对于径向的第三油导引通道(22)错开地布置。
6.根据权利要求4所述的多级行星传动设施，其特征在于，所述第二油导引通道(21)的径向的通道区段(24)与径向的第三油导引通道(22)对齐地延伸。
7.根据权利要求1所述的多级行星传动设施，其特征在于，所述第一油导引通道沿轴向方向从位置固定的油输送通道(19)分支出(20)并穿过所述第一行星级(2)的行星架(6)地延伸，以便给那里的行星轮轴承(7a)供油。
8.根据权利要求1所述的多级行星传动设施，其特征在于，第一和第二油导引通道(20、21)从位置固定的油输送通道(19)的分支出通过用作转动引导件的组成部分的油分配环(25)形成，所述油分配环布置在位置固定的油输送通道(19)的端部侧。
9.根据权利要求8所述的多级行星传动设施，其特征在于，所述油分配环(25)拥有基本上矩形的外横截面，所述外横截面带有处在内部的T形的通道横截面，以便实现沿轴向或径向方向的第一和第二油导引通道(20、21)的分支出。
10.根据权利要求1所述的多级行星传动设施，其特征在于，所述第三油导引通道(22)通入到围绕所述太阳轮轴(10)的远端的端部区域延伸的环形腔中。
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