CN116568946B - 行星传动器部件之间供给介质用的带浮动衬套的传输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种行星传动器(1),其具有用于传输供给介质的传输装置(2),其中第一传动部分(11)和第二传动部分(12)彼此具有相对旋转运动,其中传输装置(2)在第一传动部分(11)的表面(4)上或在第二传动部分(12)的表面(5)上具有环形槽(3),其中传输装置(2)具有分布在圆周上的孔(9),其中第一传动部分(11)具有指向第二传动部分的单独的衬套(8),其中在每种情况下在环形槽(3)的两侧轴向设有带有密封环(7)的一个密封槽,其中衬套(8)以静止方式固定地布置在剩余的第一传动部分(11)上用于共同旋转,其中衬套(8)被设计成在轴向有足够游隙地浮动,以便从相对于第一传动部分(11)和/或相对于第二传动部分(12)同轴的相对位置向外倾斜至各密封环(7)在相关密封槽(6)中的相对可动性的程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有用于传输供给介质的传输装置的行星传动器。本发明还涉及一种传动系统,包括电机器和这样的行星传动器。本发明还涉及带有这样的行星传动器或这样的传动系统的风力涡轮机。
背景技术
在传动器中,传动器内部的润滑剂分配和/或冷却剂分配现在在固定和旋转部件之间或旋转部件之间一定程度的径向和轴向相对运动时是不可能的。由于现在的传动器设计非常紧凑,同时功率密度很高,特别是在具有超过两个行星级的行星传动器的情况下,只有有限的安装空间可用于这种分配。润滑剂和冷却剂一般也被称为供给介质。
已知的分配供给介质的系统,如双节距管系统,在行星传动器的应用中是不可能的,因为它们对太阳轮的内径有很强的依赖性,而且目前的传动器设计为直接连接发电机的混合驱动形式。
此外,对传动器内部的供给介质分配的要求是,该分配的设计应尽可能地减少泄漏。
DE 10 2010 043 816 Al描述了一种带有润滑剂引导件的传动器,其具有引入传动器壳体内的润滑剂孔,该孔通到被设置在一输出级的相对可旋转的空心轴的外侧上的环形槽。该环形槽在轴向上形成于两个密封环之间,并在轴向上被密封,其中密封环插入空心轴的各自密封槽中。从环形槽到空心轴的内侧延伸有多个孔,其中一共同旋转的润滑剂管道载体被密封地定位到空心轴的内侧。在空心轴的内侧和润滑剂管道载体之间形成一环形间隙,以便能将润滑剂引导到传动器的输入侧驱动级,该驱动级在轴向上关于输出级偏移。
发明内容
本发明的目的是改善供给介质在行星传动器内部的传输和分配。
该目的通过根据本发明的行星传动器来实现。在下面的描述中给出了优选的实施方案,其均能够单独或组合地表示本发明的一个方面。当一个特征与另一个特征组合显示时,这只是为了简化本发明,绝不意味着这个特征在没有另一个特征的情况下就不能成为本发明的改进方案。
本发明的一个方面涉及一种行星传动器,其具有传输装置,用于在行星传动器的第一传动部分和行星传动器的第二传动部分之间传输供给介质,其中在行星传动器运行期间,第一传动部分和第二传动部分具有相对彼此的旋转运动,并且各自至少部分地形成传输装置的一部分,其中传输装置在第一传动部分的表面或第二传动部分的表面上具有环形槽,其中传输装置具有围绕周边分布的孔,其中围绕周边分布的孔与环形槽相对地布置,其中第一传动部分具有用于传输供给介质的单独的衬套,所述衬套指向第二传动部分,其中在衬套中分别在环形槽的轴向两侧形成密封槽,其中在密封槽中布置有相应的密封环,其中衬套以旋转固定的方式停靠布置在第一传动部分的其余部分上,其中衬套被构造为在轴向具有足够量游隙的浮动形式,以便从与第一传动部分和/或与第二传动部分同轴的相对位置倾斜至各密封环在相关密封槽内相对可移动的程度。
本发明的另一方面涉及一种包括电机器和这样的行星传动器的传动系统,其中,电机器的转子与行星传动器的轴以力配合和/或形状配合的方式连接。本发明的又一方面涉及一种具有这样的行星传动器或这样的传动系统的风力涡轮机。
本发明本质上基于认识到在行星传动器内用于润滑和/或冷却的供给介质(例如油)的分配能够通过所提出的传输装置得到改善。该传输装置布置在行星传动器中,并在第一传动部分和第二传动部分上延伸,这两个传动部分在行星传动器中相对于彼此可旋转地布置。在该情况下,所述传动部分例如可以安装在两侧或一侧,也可以以自由安装的实施方式布置。特别地,其中一个传动部分被设计为固定的,即不能移动。例如,其中一个传动部分被形成为不可移动的固定的传动器壳体。第一传动部分和第二传动部分之间的相对运动对应于旋转运动。在一种简单的情况下,这可以是连接到输入轴和输出轴的行星传动器的部分。例如,输入轴能够与行星架相连接,输出轴可以与太阳轮相连接,而环形齿轮形成固定的部件,例如与壳体相连接。同样,如在以下段落之一中详细解释的那样,如果行星传动器被实施成两级或甚至更多级,也是可能的而且特别有利,其中各级的行星架各自形成第一传动部分或第二传动部分的至少一部分。
所有这些示例的共同点是,第一传动部分和第二传动部分在运行期间具有相对彼此的运动,这对应于旋转运动。这里,第一传动部分可以在供给介质的流动方向上设置在第二传动部分的上游。备选地,在供给介质的流动方向上,第一传动部分可以设置在第二传动部分的下游。通过所提出的传输装置,有可能以低泄漏的方式将供给介质例如油从第一传动部分传输到第二传动部分。为此,在一个传动部分上存在至少一个环形槽,其围绕传动部分延伸。环形槽被布置在对应的传动部分的一个位置上,在该位置,第一传动部分和第二传动部分至少在某些部分上径向重叠。在另一部分的那侧上存在围绕周边分布的孔,这些孔与环形槽对准布置。在这里,对准是指孔位于环形槽的上方,供给介质可以从环形槽流入孔内,反之亦然。孔和环形槽相对于彼此可以有轻微的偏移,只要孔的至少一部分与环形槽相邻,使得从流体技术来看,供给介质在环形槽和孔之间可以交换。
由于第一传动部分和第二传动部分之间的间隔,预期供给介质的泄漏率不会在环形槽和孔之间流动,而是利用第一传动部分和第二传动部分之间的中间空间逃出。这种逃出被称为泄漏。
为了避免或减少泄漏,即,使传输装置具有低泄漏性,在第一传动部分上布置有两个或更多个密封槽。特别地,传动部分也可以有两个、三个或更多的密封槽,在密封槽中可以布置相应的密封环,其中,均插入在环形槽的每一侧上的相关密封槽中的至少一个密封环可能就已经足够了。在这里,这些密封环布置在环形槽的两侧。在这里,环形槽也可以布置在第一传动部分上,或者备选地布置在第二传动部分上。两个密封槽在每种情况下均具有一相对于彼此的轴向间隔,其中从轴向看,环形槽被布置在两个密封槽之间。密封环布置在密封槽中,它防止上述的泄漏,因为密封环以双面方式将供给介质的体积流密封在第一传动部分和第二传动部分之间的过渡区域中。
所提出的行星传动器能够实现从旋转系统到旋转系统以及从固定系统到旋转系统的润滑剂/冷却剂传输。在该情况下,第一传动部分和第二传动部分具有不同的旋转速度。在从一个旋转系统传输到另一个旋转系统的情况下,在行星传动器的正常运行状态下,第一传动部分和第二传动部分的旋转速度不等于零,并且指向相同或相反的周向方向。在固定系统和旋转系统之间传输的情况下,其中一个传动部分的转速为零,而另一个传动部分在行星传动器的正常运行状态下具有非零转速。一个特别的优点是,在小泄漏体积流的情况下,传动部分之间的轴向以及径向移动性可以得到补偿。
第一传动部分和第二传动部分之间的界面可以在该情况下实施成在传输装置的区域中与旋转轴线平行。供给介质的传输然后是在径向上进行的。该界面也有可能与旋转轴线成任何期望的角度。此外,也可能两个密封槽之间的轮廓具有跳跃或台阶,这样,供给介质的传输不仅有径向分量,而且有轴向分量。利用台阶,供给介质的纯轴向传输也是可能的。
与以前需要使用双节距管系统的解决方案相比,即使在太阳轮内径具有不同的构造的情况下也可以采用这里提出的解决方案。此外,所提出的行星传动器也适合用于混合驱动,其中发电机或一般的电机器直接布置在行星传动器上。
所提出的行星传动器现在可以将润滑剂/冷却剂从最后的行星级,例如第三行星级,输送到上游的行星级,例如第二行星级,以及更上游的行星级,例如第一行星级。这种可能性也使在各个传动部分的高径向和轴向相对运动时润滑剂/冷却剂的低泄漏传输成为可能。上述相对运动可由以下措施引起,这些措施确保太阳轮可以在行星级内部找到其位置:
-万向联轴器
-行星架轴承的释放/省略
-系统中的弹性
-基于太阳轮设计的太阳轮的弹性。
旋转传动部分之间的润滑剂/冷却剂传输不仅可以作为双壁节距管和通过迷宫式密封传输润滑剂/冷却剂的替代方案,而且由于密封元件处的密封间隙直径小,还额外展示出特别高的紧密性。在该情况下,大的轴向和径向相对运动是可能的,这可通过万向联轴器、行星架轴承的释放或省略、系统中的弹性和基于其设计的太阳轮的弹性而产生。这样,所提出的行星传动器在这些操作条件下也可以发挥特别的优势,并具有低泄漏。此外,可以在塔架上实现可互换性,而不必移除各个传动级。由于设计简单,部件数量少,所提出的传输系统特别简单,复杂程度低。这使其能够可靠地运行。该系统设计特别节省空间,因此也特别适用于具有高功率密度的传动器。特别地,带有多于两级的传动器的构造是有利的,因为与双壁节距管系统相比,最后一个行星级的太阳轮可以被引导到非常接近节距管外径,据此,行星级可以实施成较大的传动比。
通过提出的行星传动器,允许以一种简单的方式实现高性能的传动系统。在该情况下,该行星传动器具有高功率密度。换句话说,对于预定的功率输出,所提出的行星传动器特别小,并且满足在高功率密度下小安装空间的要求。因此,它也可以在混合驱动中直接与电机器,特别是发电机联接。在这种情况下,传动器和电机器作为传动系统形成一结构单元。
由于其紧凑的结构设计和其较低的重量,该结构单元或该传动系统可以在风力涡轮机中得到特别有利的使用。由于在机舱中的布置,低重量在风力涡轮机的塔架和机舱的构造中带来了许多优势。
衬套可以被实施成浮动的形式,以使衬套能够相对于第一传动部分和/或第二传动部分在轴向和/或在径向移动。浮动衬套的相对可动性基本上通过相关密封槽中的相应密封环的相对可动性决定和/或限制。密封环可以密封地紧固到与形成相关密封槽的传动部分不同的传动部分上,以便密封环在密封槽中进行相对旋转。密封槽具有比密封环更大的轴向延伸,例如,大超过20%、超过50%或超过100%的密封环的轴向延伸。密封环在密封槽内部的这种轴向游隙使浮动衬套具有对应的轴向可移位性。此外,在密封槽的底部和插入的密封环之间在径向可以形成一间隔,所述间隔避免密封环在密封槽的底部上的任何研磨接触。密封环和密封槽的底部之间在径向的间隔可以是例如超过5%、超过20%或超过50%的密封环在径向的材料厚度。由于密封环在密封槽中的轴向游隙以及密封环与密封槽的底部的径向间隔,浮动衬套可以从与旋转轴线同轴的位置倾斜出。衬套在负载下和/或在公差引起的错位情况下可以倾斜至离开同轴的相对位置的程度,而不会使衬套在其轴向侧上夹在轴向止挡之间。优选的是,衬套至少部分地由比第一传动部分和/或第二传动部分的其余部分更具延展性的材料制成,例如,由铜材料或塑料制成。因此,衬套可以围绕垂直于第一传动部分和/或第二传动部分的旋转轴线延伸的倾斜轴线倾斜,倾斜至密封环在相关密封槽中具有相对可移动性的程度,由此,通过简单的结构手段,可以在两个可相对旋转但不必总是精确同轴地相互对中的传动部分之间实现供给介质的低泄漏传输。特别地,可以为传动部分的制造精度和位置精度提供较低的公差要求,从而可以明显降低制造成本。
围绕周边分布的孔可以设置在环形槽对面的传动部分上。衬套在这种情况下可以具有至少一个开口,优选多个开口,以便能够在所述第一传动部分的其余部分和所述第二传动部分之间交换供给介质。备选地,第一传动部分的除衬套外的部分可以具有朝向第二传动部分和朝向衬套开口的环形槽,第二传动部分也具有朝向第一传动部分和/或朝向衬套开口的环形槽,其中围绕周边分布的孔形成在衬套中。例如,衬套可以设计成带穿孔的圆柱体,在其外侧面或内侧面上设有用于密封环的密封槽。这使得衬套的形状特别简单,并且可以成本有效地制造。附加地或者备选地,衬套在孔的径向外端和/或孔的径向内端可以具有将孔在周向上相互连接的环形槽。这就节省了在所述第一传动部分的其余部分或所述第二传动部分中的环形槽。
由于浮动衬套,第一传动部分和第二传动部分之间过渡处的密封可以以特别低磨损的方式实现。浮动衬套在第一传动部分和第二传动部分之间产生特别狭窄的并因此是低泄漏的过渡部。在这个区域不需要密封。密封发生在浮动衬套和第一传动部分的其余部分之间。这也被设计用来补偿轴向移位和倾斜。由于这方面所需的尺寸和间隔,所提出的密封槽和密封环被用在这个区域。密封环和第一传动部分的部件之间没有可能会导致密封环磨损的旋转相对运动。换句话说,浮动衬套相对于第一传动部分的其余部分的停靠布置使行星传动器的运行磨损特别低。原则上,浮动衬套可以以旋转固定的方式与第一传动部分的其余部分相联接。当衬套与第一传动部分的其余部分联接时,可以在周向上提供显著的游隙和/或只提供单个的切向止挡。由于第一传动部分和第二传动部分的旋转方向不会改变,衬套相对于第一传动部分的其余部分的单个切向抵靠已经足以使浮动衬套以旋转固定的方式相对于第一传动部分的其余部分停靠布置。由于浮动衬套和第一传动部分的其余部分之间在周向上的间隙,浮动衬套和第一传动部分的其余部分之间抵抗衬套倾斜的摩擦力可以保持为低。特意允许的浮动衬套的倾斜因密封环和第一传动部分之间的相对运动的低磨损减少而几乎不受影响,其受影响的程度接近零。
特别地,规定行星传动器的固定传动器壳体形成第一传动部分的至少一部分,其中,相对于传动器壳体旋转的传动器部件(特别是行星架)形成第二传动部分的至少一部分。输送装置(例如油泵)可以很容易地连接到固定的传动器壳体,以便供给介质特别是润滑油。借助于传输装置,供给介质可以容易地以低泄漏的方式被输送到旋转的传动部件,在那里供给介质可以到达需要润滑的位置,例如轴承或齿,特别是经由径向向外引导的开口至少部分地通过离心力驱动。此外,有可能的是,输送到旋转传动部件的质量流的一部分可以经由进一步的传输装置输送到同一传动级和/或相邻传动级内的另一个相对可旋转的传动部件。
在另一个实施方案中,规定第一传动部分和第二传动部分被实施为能够相对于行星传动器的固定传动器壳体旋转。因此,该传输装置也可以提供用于在两个旋转的传动部件之间传输供给介质。
在本发明的一个有利的实施方案中,第一传动部分相对于第二传动部分至少在传输装置的区域中布置在外侧,其中浮动衬套包围第二传动部分的一部分,其中密封槽布置在浮动衬套的内侧。密封环坐落在第二传动部分上,并以第二传动部分的速度旋转。因此,密封环被构造为承靠内侧。塑料用作密封环的材料。由于供给介质例如油的压力,在环形槽和孔之间的过渡处,供给介质将密封环分别压靠密封槽的边缘,从而密封它们。
为了能够将密封环安装在第二传动部分上,如果环形槽被布置在第一传动部分中,而围绕周边分布的孔被布置在第二传动部分中,这将是有利的。
使用这种实施例对多级传动器是特别有利的。在此,可以如上述构造和改进的传输装置又可以在供给介质的流路中设置在后续传动级的能够相对彼此旋转的进一步传动部分之间的供给介质流路中。由塑料材料制成的密封环可以插入多级行星传动器的前一级和后一级的内径之间。密封环也被称为缓冲环。为此,对中衬套可以特别插入在后一行星架的长毂处,它形成缓冲环的运行表面。备选地,也可以通过延长行星架的长毂来实现这一轮廓。在前一行星架上,缓冲环被插入到预设的密封槽中。密封槽的轮廓也可以映射在额外的衬套上。
衬套和缓冲环的工作表面之间可以选择一间隙,这可以补偿径向位移以及连接处整个系统的倾斜。该系统被有利构造使得轴向位移也可以得到补偿。
此外,缓冲环的密封槽的深度可以被选择以对应于间隙,以防止槽底中的初期运行。
各传输装置的密封环可以以活塞环的形式插入浮动衬套的预设密封槽,活塞环例如遵循DIN 34 118、DIN 34 110或有关活塞环的类似标准。在活塞环的圆柱形抵靠面(这相当于浮动衬套外部第一部分中的孔)和浮动衬套之间,可以选择一间隙,它可以补偿径向位移以及整个系统在过渡位置的倾斜。
浮动衬套可以通过保持装置来防止旋转,从而使活塞环不经历任何相对旋转运动。在轴向上,浮动衬套具有足够量的游隙,因此可以允许系统的倾斜。系统之间的相对旋转运动发生在浮动衬套的孔和内部环形结构处。这个接触位置是按照滑动轴承的方式实施的,并且由于润滑剂/冷却剂的传输功能,通过内部环形结构被供应足够量的油。这种构造特别有利的是,密封环(例如活塞环的形式)和密封槽相互停靠在一起。这意味着在活塞环的两侧只产生微小量的摩擦和磨损。因此,该布置的磨损是特别低的。
此外,这种构造的优点是它提供了行星传动器内部传输装置的灵活位置选择。此外,行星传动器中产生磨损的运动被分开,这大大减少了活塞环的磨损。
在本发明的另一个有利的构造中,第一传动部分至少在传输装置的区域中相对于第二传动部分布置在内侧,其中浮动衬套被第二传动部分的一部分包围,其中密封槽布置在浮动衬套的内侧。密封环布置在第二传动部分的内侧,并以第二传动部分的速度旋转。因此,密封环被构造为承靠内侧。活塞环是适用于此目的的密封环。备选地,也可以使用承靠外侧并且由塑料材料和替代材料制成的密封环。由于供给介质例如油在环形槽和孔之间的过渡处的压力,供给介质在每种情况下均将密封环压靠密封槽的边缘,从而将其密封。
为了能够将密封环安装在第二传动部分上,如果环形槽被布置在第一传动部分中,而且围绕周边分布的孔被布置在第二传动部分上,那是有利的。
使用这种实施方式对多级传动器是特别有利的。活塞环(例如符合DIN 34 118、DIN 34 110或关于活塞环的类似标准)被插入在多级传动器的前一级的内径和后一级的内径之间。为此,可以在后一行星架的长毂处插入一对中衬套,在这个衬套中,活塞环被插入到预设的密封槽中。备选地,也可以通过延长行星架的长毂来实现该轮廓。前一行星架形成了活塞环的工作表面,它可以设置在行星架中或经由衬套提供。
衬套和活塞环的工作表面之间可以选择一间隙,该间隙能够补偿径向位移以及连接处整个系统的倾斜。该系统的有利构造使得轴向位移也可以得到补偿。此外,活塞环的密封槽的深度可以被选择以对应于间隙,以防止活塞环在槽底中的初期运行。
例如,活塞环可遵循DIN 34 118、DIN 34 110或类似的活塞环标准,直径范围为10-1200mm。因此,所提出的传输装置可以在不同尺寸因此不同功率等级的行星传动器中实现。
在此,由于浮动衬套,第一传动部分和第二传动部分之间的间隔也如此小,使得即使没有密封槽和密封环,在这个过渡处泄漏也足够低。在该情况下,浮动衬套能够补偿位移,否则会导致第一传动部分和第二传动部分之间存在大间隔。如果没有密封措施,这将导致不允许的高度泄漏。浮动衬套就能补偿这些位移。借助于密封槽和密封环的密封在第一传动部分内侧实现。在这个示例实施例中,密封环承靠内侧,并被布置在浮动衬套的密封槽中。由于密封环承靠内侧,密封环可以以有利的方式通过使用塑料或替代材料来实现。
另外,例如,浮动衬套还可以包括另一环形槽,用于在浮动衬套和第一传动部分的剩余部分之间传输供给介质。在这里,在第一传动部分的剩余部分中,更多孔也以对齐的方式围绕周边布置,以确保供给介质的低泄漏流动。由于其它环形槽被布置在浮动衬套的内侧,环形槽被布置在第二传动部分上,围绕周边分布的孔被布置在第二传动部分上。
因此,环形槽也可以有利地在密封槽之间布置在浮动衬套的内侧。
浮动衬套可以通过保持装置防止旋转,由此密封环不会经历任何相对旋转运动。在轴向,浮动衬套有足够量的游隙,因此可以允许系统的倾斜。系统之间的相对旋转运动发生在浮动衬套的孔和承靠外部的轴处。这个接触位置是按照滑动轴承实施的,并且由于润滑剂/冷却剂的传输功能,通过外部轴被供应足够量的油。
这种构造中特别有利的是,密封环和密封槽彼此停靠。这意味着在密封环的两侧只有微小量的摩擦和磨损。因此,这种布置的磨损是特别低的。
在本发明的另一个有利的构造中,行星传动器有第一传动级和第二传动级,其中第一传动级的行星架形成第一传动部分的至少一部分,其中第二传动级的行星架形成第二传动部分的至少一部分。在多级传动器中,特别是多级行星传动器,各个传动级都可能发生径向位移和倾斜。在构造传动器内部的供给介质分布时,必须考虑到这些因素。所提出的行星传动器可以补偿传动级之间的特别大的偏差,而不会造成供给介质回路的泄漏。因此,所提出的行星传动器特别适用于作为多级传动器的构造。它特别适用于具有超过两级的构造。
在本发明的另一个有利的实施方案中,第一传动部分和第二传动部分均至少部分地由铸件形成。铸件只能够以相对较大的制造公差来制造,但非常稳定,且可以传递大的力和扭矩。通过所提出的行星传动器,甚至可以补偿较大的位移和倾斜,因此,通过将传动部分构造成铸件,可以生产出特别高性能的行星传动器。此外,润滑剂和冷却剂的供给也可以得到可靠的保证。这对行星传动器的可传输功率也有积极影响。因此,通过将传动部分构造成铸件,就有可能用所提出的传输装置制造出特别高性能的行星传动器,而且尺寸小、重量低。
附图说明
在下文中,将参照附图中所示的示例性实施例更详细地描述和解释本发明。附图中显示:
图1和图2示出用于行星传动器的供给介质的传输装置的构造,
图3示出传动系统,和
图4示出风力涡轮机。
具体实施方式
图1和图2示出了行星传动器1中传输装置2的不同构造。
图1示出了行星传动器1的细节,其中布置了传输装置2。多个传输装置2可以布置在行星传动器1中。传输装置2用于在第一传动部分11和第二传动部分12之间传输供给介质。这两个传动部分11、12被布置在行星传动器1中,并且在运行期间呈现相对于彼此的相对旋转速度。在该情况下,第一传动部分11(在该示例性实施例中代表外部部分)包括浮动衬套8。作为第一传动部分11的一部分,浮动衬套以第一传动部分的速度旋转。密封槽6被布置在浮动衬套的外侧。在密封槽6之间,径向偏移布置并且围绕周边分布的孔9被布置在浮动衬套8的内侧。在该情况下,浮动衬套8的内侧形成第一传动部分11的表面4。位于第一传动部分的表面4的相对侧的是第二传动部分12的表面5,第二传动部分12相对于第一传动部分11向内布置。在第二传动部分12中,环形槽3布置在第二传动部分12的表面5上,优选地与围绕周边分布的孔9对齐。因此,密封槽6被布置在两侧,与环形槽3径向偏移并轴向间隔开。
备选地,也可以将环形槽3布置在第一传动部分11中,而围绕周边分布的孔9则布置在第二传动部分12中。
在环形槽3和孔9之间,供给介质可以在第一传动部分11和第二传动部分12之间进行交换。在此,在第一传动部分11和第二传动部分12的界面处,即在第一传动部分11的表面4和第二传动部分12的表面5处,由于浮动衬套8,这里只有小间隔,所述间隔可靠地防止供给介质如油的泄漏,或至少将其限制到允许的值。
由于各种原因如径向位移或倾斜,在第一传动部分11内部形成在浮动衬套8和第一传动部分11的其它部分之间的一间隔。就此而言使用被布置在第一传动部分11中的密封槽6。布置在密封槽6中的是相应的密封环7,密封环7承靠浮动衬套8。
换句话说,由于径向位移和倾斜而产生的大间隔问题被移动到第一传动部分11内部的一区域。然后,密封也在存在较大间隔的位置实现,如果没有密封措施,则会造成不能允许的高度泄漏。
环形槽3存在于第二传动部分12的表面5上,供给介质可以从环形槽3传输至围绕周边分布的孔9。在该情况下,供给介质可以在两个方向上传输。在该情况下,孔9布置在浮动衬套8的内侧,并且优选地终止于在浮动衬套8外侧的附加的环形槽15中,其中该附加的环形槽15也可以被省略。附加的孔16在第一传动部分11的与浮动衬套8相对的部分上被围绕周边分布式布置,优选地与所述附加的环形槽15对齐,所述附加的孔允许供给介质在第一传动部分11的内部被交换,甚至在增大的间隔的情况下也是如此。
备选地,围绕周边分布的附加的孔16也可以布置在浮动衬套8中,附加的环形槽15也可以布置在第一传动部分11的剩余部分中。
在附加的环形槽15的两侧,并且因此与环形槽3轴向间隔,密封槽6被布置在浮动衬套8的外侧。被布置在密封槽6中的密封环7承靠浮动衬套8外侧对面的第一传动部分11表面。再次由于在附加的环形槽15和附加的孔16之间的过渡处的供给介质的压力,所述密封环被压靠密封槽6的边缘,并将其密封。因为其被布置为承靠第一传动部分11的外侧,密封环7可以为活塞环的形式。
由于小的相对运动,密封环7因与密封槽6的边缘接触最多经历少量的摩擦,因为第一传动部分11和代表第一传动部分11的一部分的浮动衬套8相对彼此没有呈现运动。因此,该布置是特别低磨损的。由于低度磨损,这种构造特别适用于被布置在风力涡轮机30中的行星传动器1。那里的维护工作往往昂贵,因为进入风力涡轮机30往往很困难,因此很费力。
在作为多级传动器的行星传动器1的构造中,第一传动级的第一行星架41可以形成第一传动部分11或第一传动部分11的一部分。同样地,第二传动级的第二行星架42可以形成第二传动部分12或第二传动部分12的一部分。
图2示出了行星传动器1的另一示例性实施例。在该情况下,与图1的示例性实施例相反,第一传动部分11相对于第二传动部分12被布置在内侧。为了避免重复,参考图1相关的描述和那里介绍的附图标记。由于密封槽6现在位于内传动部分中,密封环7现在承靠内侧。由于密封环7承靠内侧,所以密封环7使用的材料例如可以是塑料。通过环形槽3和孔9传输供给介质以及通过密封环7在密封槽6中密封与图1中的描述类似地实现。
图3示出了传动系统20。在传动系统20中,行星传动器1与电机器21联接或连接。在该情况下,转子22与行星传动器1的轴相连接。行星传动器1包括传输装置2。可选的是,电机器21和行星传动器1可以形成结构单元,即所谓的混合驱动器。由于行星传动器1的优点,可以实现特别紧凑的传动系统20。相对于其性能而言,这具有较小的尺寸和较低的重量。这使得该传动系统20,或仅仅是行星传动器1,适合用于风力涡轮机30,如图4所示。在该情况下,电机器21代表风力发电机,即用于风能应用的发电机。由于重量轻、尺寸较小,将行星传动器1或传动系统20布置在风力涡轮机30的机舱中是有利的,因为这对风力涡轮机30的机舱和塔架的构建有积极影响。
总之,本发明涉及一种行星传动器,其具有用于在行星传动器的第一传动部分和行星传动器的第二传动部分之间传输供给介质的传输装置,其中在行星传动器运行期间,第一传动部分和第二传动部分呈现相对于彼此的运动,其中传输装置在第一传动部分的表面或第二传动部分的表面上包括环形槽,其中传输装置在均与环形槽相对的传动部分中包括围绕周边分布的孔,其中第一传动部分包括浮动衬套,其中密封槽布置在浮动衬套上,其中浮动衬套布置在第一传动部分上,使得浮动衬套承靠第一传动部分,其中在环形槽的两侧在浮动衬套上分别布置至少一个密封槽,其中在密封槽中分别布置至少一个密封环。本发明还涉及一种包括电机器和这种行星传动器的传动系统,其中电机器的转子以力配合和/或形状配合的方式与行星传动器的轴连接。本发明还涉及一种具有这种行星传动器或这种传动系统的风力涡轮机。
Claims (12)
1.一种行星传动器(1),其具有传输装置(2),所述传输装置(2)用于在所述行星传动器(1)的第一传动部分(11)和所述行星传动器(1)的第二传动部分(12)之间传输供给介质,其中,在所述行星传动器(1)运行期间,所述第一传动部分(11)和所述第二传动部分(12)呈现相对于彼此的旋转运动,并且均至少部分地形成所述传输装置(2)的一部分,其中所述传输装置(2)在所述第一传动部分(11)的表面(4)或所述第二传动部分(12)的表面(5)上包括环形槽(3),其中所述传输装置(2)包括围绕周边分布的孔(9),其中所述围绕周边分布的孔(9)与所述环形槽(3)相对布置,其中所述第一传动部分(11)包括用于传输所述供给介质的衬套(8),所述衬套指向所述第二传动部分,其中在所述环形槽(3)的轴向两侧在所述衬套(8)中形成有相应的密封槽(6),其中在所述密封槽(6)中布置有相应的密封环(7),其中所述衬套(8)以旋转固定的方式布置成靠在所述第一传动部分(11)的其余部分上,
其特征在于,
所述衬套(8)被构造为在轴向具有足够量游隙的浮动形式,以从与所述第一传动部分(11)和/或与所述第二传动部分(12)同轴的相对位置向外倾斜出至相应的密封环(7)在相关联的密封槽(6)内具有相对可移动性的程度。
2.根据权利要求1所述的行星传动器(1),其中所述第一传动部分(11)至少在所述传输装置(2)的区域中相对于所述第二传动部分(12)布置在外侧,其中所述衬套(8)包围所述第二传动部分(12)的一部分,其中所述密封槽(6)布置在所述衬套(8)的外侧。
3.根据权利要求1所述的行星传动器(1),其中所述第一传动部分(11)至少在所述传输装置(2)的区域中相对于所述第二传动部分(12)布置在内侧,其中所述衬套(8)被所述第二传动部分(12)的一部分包围,其中所述密封槽(6)布置在所述衬套(8)的内侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的行星传动器(1),其中,所述行星传动器(1)包括第一传动级和第二传动级,其中所述第一传动级的行星架形成所述第一传动部分(11)的至少一部分,所述第二传动级的行星架形成所述第二传动部分(12)的至少一部分。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的行星传动器(1),其中,所述行星传动器(1)的固定传动器壳体形成所述第一传动部分(11)的至少一部分,其中相对于所述传动器壳体旋转的传动部件形成所述第二传动部分(12)的至少一部分。
6.根据权利要求1至3中任一项的行星传动器(1),其中,所述第一传动部分(11)和所述第二传动部分(12)被实施为能够相对于所述行星传动器(1)的固定传动器壳体旋转。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的行星传动器(1),其中所述第一传动部分(11)和所述第二传动部分(12)均至少部分地由铸件形成。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的行星传动器(1),其中所述衬套(8)被设计成比所述第一传动部分(11)的其余部分和/或比所述第二传动部分(12)更具延展性。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的行星传动器(1),其中所述围绕周边分布的孔(9)形成在所述衬套(8)中。
10.根据权利要求5所述的行星传动器(1),其中所述传动部件是行星架。
11.一种传动系统(20),包括电机器(21)和根据权利要求1至10中任一项所述的行星传动器(1),其中所述电机器(21)的转子(22)与所述行星传动器(1)的轴以力配合和/或形状配合的方式连接。
12.一种风力涡轮机(30),其具有根据权利要求1至10中任一项所述的行星传动器(1)或根据权利要求11所述的传动系统(20)。
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