DE102011075906A1 - Planetary bolt for holding planetary wheel utilized for load distribution in planetary gear for wind power plant, has supporting portions coupled with planetary wheel and separated from each other by bending portion - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Planetenbolzen sowie ein Planetengetriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie 6 näher definierten Art. The present invention relates to a planetary pin and a planetary gear according to the closer defined in the preamble of claim 1 and 6.
Für eine gleichmäßige Lastverteilung in einem Planetengetriebe werden insbesondere bei Windenergieanlagen in der Regel drei oder mehr Planetenräder eingesetzt. Hierdurch wird die Anzahl der Zahneingriffe erhöht, so dass die Last auf eine Vielzahl einzelner Bauteile verteilt wird, wodurch diese wiederum kleiner und leichter ausgebildet sein können. Weist das Planetengetriebe jedoch drei oder mehr Planetenräder auf, kann insbesondere aufgrund von Fertigungstoleranzen eine ungleichmäßige Aufteilung der Last auf die einzelnen Planetenräder erfolgen. For a uniform load distribution in a planetary gear three or more planetary gears are used in particular in wind turbines usually. As a result, the number of meshing operations is increased, so that the load is distributed over a plurality of individual components, which in turn can be made smaller and lighter. However, if the planetary gear has three or more planetary gears, an uneven distribution of the load on the individual planet gears can occur, in particular due to manufacturing tolerances.
Zur Schaffung eines Lastausgleichs und damit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Belastung aller Planetenräder ist aus der
Ferner ist aus der
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und 6 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung. The problem underlying the invention is solved by the features of claim 1 and 6. Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the drawings.
Es wird ein Planetenbolzen zum Halten eines Planetenrades in einem Planetengetriebe mit einem ersten und einem zweiten Ende zum drehfesten Befestigen zwischen zwei gegenüberliegenden Wangen eines Planetenträgers vorgeschlagen, wobei der Planetenbolzen mittels eines Biegeabschnitts flexibel ausgebildet ist. Zur Kopplung mit dem Planetenrad weist der Planetenbolzen einen ersten und einen zweiten Tragabschnitt auf. Die beiden Tragabschnitte sind voneinander getrennt ausgebildet. Vorteilhafterweise können sich somit beide Tragabschnitte zum Lastausgleich in radialer Richtung des hierfür vorgesehenen Planetengetriebes im Wesentlichen parallel verschieben. It is proposed a planetary pin for holding a planetary gear in a planetary gear with a first and a second end for rotationally fixed fastening between two opposite cheeks of a planet carrier, wherein the planetary pin is formed by a flexible bending section. For coupling with the planetary gear, the planetary pin has a first and a second support section. The two support sections are formed separately from each other. Advantageously, thus, both support sections for load compensation in the radial direction of the planetary gear provided for this purpose can move substantially parallel.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden Tragabschnitte mittels des Biegeabschnitts voneinander getrennt sind. Eine Verbiegung des Planetenbolzens erfolgt vorzugsweise im Biegeabschnitt nicht jedoch in den Tragabschnitten. Infolgedessen wird gewährleistet, dass sich ein im Bereich der Tragabschnitte mit dem Planetenbolzen gekoppeltes Planetenrad zum Lastausgleich im Wesentlichen parallel in radialer Richtung verschiebt. Ein Verkippen des Planetenrades ist somit ausgeschlossen. Vorteilhafterweise wird hierdurch ein homogener bzw. paralleler Zahneingriff des Planetenrades mit einem zentralen Sonnenrad und/oder einem Hohlrad des hierfür vorgesehenen Planetengetriebes gewährleistet. It when the two support sections are separated by means of the bending section is particularly advantageous. A bending of the planet pin is preferably carried out in the bending section but not in the support sections. As a result, it is ensured that a coupled in the region of the support sections with the planet shaft planetary gear for load balancing moves substantially parallel in the radial direction. Tilting of the planetary gear is thus excluded. Advantageously, this ensures a homogeneous or parallel tooth engagement of the planetary gear with a central sun gear and / or a ring gear of the planetary gear provided for this purpose.
Des Weiteren benötigt der an beiden seiner Enden fest mit den zwei gegenüberliegenden Wangen des Planetenträgers verbundene Planetenbolzen dank seiner beiden Tragabschnitte, die mittels des Biegeabschnitts voneinander getrennt sind, keine zusätzliche Hülse, um einen Lastausgleich zwischen den Planetenrädern bewerkstelligen zu können. Infolgedessen ist im Vergleich zu den bisher bekannten Lösungen eine weitaus kompaktere Bauform von Planetenbolzen sowie des auf diesem gelagerten Planetenrades möglich. Hieraus resultieren wiederum weitaus mehr Freiräume in der Auslegung einer derartigen Planetenstufe. Außerdem wird durch die im Vergleich zu den bekannten Lösungen geringere Bauteilanzahl die Herstellung sowie die Montage von Planetenbolzen und Planetenrad vereinfacht und beschleunigt. Auch können die Herstellungskosten des Planetengetriebes hierdurch reduziert werden. Furthermore, the planet pin fixedly connected at both of its ends to the two opposite cheeks of the planet carrier requires no additional sleeve due to its two support sections, which are separated from one another by means of the bending section, in order to be able to achieve a load balance between the planetary gears. As a result, in comparison to the previously known solutions, a much more compact design of planet pins and of the planet gear mounted thereon is possible. This in turn results in much more freedom in the design of such a planetary stage. In addition, the production and assembly of planet pins and planetary gear is simplified and accelerated by compared to the known solutions smaller number of components. Also, the manufacturing cost of the planetary gear can be reduced thereby.
Vorteilhaft ist es, wenn zwischen zumindest einem der beiden Enden und dem jeweils benachbarten Tragabschnitt ein Außenbiegeabschnitt ausgebildet ist. Hierdurch wird ein Verschieben des Tragabschnitts insbesondere in radialer Richtung des Planetengetriebes gegenüber dem jeweiligen Ende sichergestellt. Infolgedessen kann das auf dem Planetenbolzen drehbar gelagerte Planetenrad ohne Verkippen in radialer Richtung des Planetengetriebes zum Lastausgleich derart verschoben werden, dass zwischen Planetenrad und Sonnenrad und/oder Hohlrad ein paralleler Zahneingriff vorhanden ist. Eine ungleichmäßige Abnutzung der Zähne wird somit vermieden. Ferner verbessert sich hierdurch der Wirkungsgrad des Planetengetriebes. It is advantageous if an outer bending section is formed between at least one of the two ends and the respectively adjacent support section. As a result, a displacement of the support section, in particular in the radial direction of the Ensured planetary gear towards the respective end. As a result, the rotatably mounted on the planetary pinion planetary gear can be moved without tilting in the radial direction of the planetary gear for load balancing such that between the planet and sun gear and / or ring gear a parallel tooth engagement is present. Uneven wear of the teeth is thus avoided. Furthermore, this improves the efficiency of the planetary gear.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Biegeabschnitt und/oder die Außenbiegeabschnitte einen geringeren Durchmesser aufweisen als die beiden Tragabschnitte. Somit weisen die Tragabschnitte eine höhere Steifigkeit auf als die Biegeabschnitte und/oder Außenbiegeabschnitte. Eine Verformung des Planetenbolzens erfolgt demnach vorteilhafterweise im Biegeabschnitt und/oder den Außenbiegeabschnitten. Die beiden Tragabschnitte werden demnach beim Lastausgleich im Wesentlichen ohne zu verkippen parallel in radialer Richtung des Planetengetriebes verschoben. It is likewise advantageous if the bending section and / or the outer bending sections have a smaller diameter than the two support sections. Thus, the support portions have a higher rigidity than the bending portions and / or outer bending portions. A deformation of the planetary pin is therefore advantageously in the bending section and / or the outer bending sections. Accordingly, the two support sections are displaced parallel to each other during load balancing without being tilted parallel in the radial direction of the planetary gear.
Eine sehr schnelle und kostengünstige Montage eines Lagers an dem Bolzen kann sichergestellt werden, wenn jeder der Tragabschnitte an seinem Außenumfang ein Gewinde und/oder eine/n sich in radialer Richtung erstreckende/n Nut und/oder Kragen aufweist. Das Lager kann sehr einfach durch diese Bauteile gegen eome axiale Verschiebung gesichert werden. A very quick and cost-effective mounting of a bearing on the bolt can be ensured if each of the support sections has on its outer circumference a thread and / or a radially extending groove and / or collar. The bearing can be easily secured by these components against eome axial displacement.
Ferner wird zur Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe ein Planetengetriebe mit einem zentralen Sonnenrad, einem Hohlrad, welches das Sonnenrad umgibt und Planetenrädern vorgeschlagen. Die Planetenräder sind radial zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad angeordnet und mittels jeweils eines Planetenbolzens zwischen zwei gegenüberliegenden Wangen eines Planetenträgers drehbar gehalten. Der Planetenbolzen ist mit seinem ersten und zweiten Ende drehfest mit der jeweiligen Wange verbunden. Der Planetenbolzen ist gemäß einer oder mehreren der vorherigen Ausführungen ausgebildet. Vorteilhafterweise kann somit eine weitaus kompaktere Bauform des Planetengetriebes realisiert werden. Des Weiteren wird durch den Wegfall der flexiblen Hülse, die bei den bisher bekannten Lösungen gemäß der
Vorteilhaft ist es, wenn das Planetenrad mit einem voneinander getrennten ersten und zweiten Lager drehbar auf dem Planetenbolzen gelagert ist. Somit wird eine getrennte Lagerung des Planetenrades auf dem ersten sowie dem zweiten Tragabschnitt gewährleistet. Infolgedessen wird ein leichtes Verbiegen des Planetenbolzens im Bereich seines Biegeabschnitts ermöglicht, wodurch die Nachgiebigkeit sowie die notwendige Verschiebung zum Lastausgleich verbessert wird. Demnach wird durch die getrennte Lagerung der maximale Verschiebeweg in radialer Richtung des Planetenrades erhöht, so dass höhere Lastunterschiede ausgeglichen werden können. Diese Vorteile kommen insbesondere dann zu tragen, wenn eines der beiden Lager auf dem ersten und das andere auf dem zweiten Tragabschnitt des Planetenbolzens aufsitzt. It is advantageous if the planetary gear is rotatably mounted on the planet pin with a separate first and second bearing. Thus, a separate storage of the planet gear on the first and the second support portion is ensured. As a result, a slight bending of the planetary pin is made possible in the region of its bending portion, whereby the compliance and the necessary shift to load balance is improved. Accordingly, the maximum displacement in the radial direction of the planetary gear is increased by the separate storage, so that higher load differences can be compensated. These advantages are particularly borne when one of the two bearings is seated on the first and the other on the second support portion of the planetary bolt.
Um ein Verrutschen der beiden Lager zueinander bzw. gegenüber dem jeweils aufliegenden ersten bzw. zweiten Tragabschnitt auszuschließen, sind die beiden Lager vorteilhafterweise mittels einer Distanzhülse in Längsachse des Planetenbolzens voneinander beabstandet. Während des Lastausgleichs können sich beim Verbiegen des Planetenbolzens die beiden Lager somit nicht aneinander annähern, wodurch selbst im verbogenen Zustand des Planetenbolzens eine optimale Lagerung des Planetenrades auf dem Planetenbolzen gewährleistet ist. In order to prevent slippage of the two bearings to each other or relative to the respective resting first and second support section, the two bearings are advantageously spaced from each other by means of a spacer sleeve in the longitudinal axis of the planetary bolt. During load balancing, the two bearings thus can not approach each other when bending the planetary bolt, whereby even in the bent state of the planetary bolt optimal storage of the planetary gear is ensured on the planet shaft.
Eine sehr einfache, konstruktive Umsetzung sowie schnelle und einfache Montage wird ermöglicht, wenn die Distanzhülse im Bereich ihrer beiden Enden jeweils am ersten bzw. zweiten Tragabschnitt aufsitzt. Somit kann das Planetenrad vor der Montage auf dem Planetenbolzen mit einer integrierten Lagerung versehen sein, wobei diese die zwei Lager und die Distanzhülse aufweist. Die aus dem Planetenrad, den beiden Lagern und der Distanzhülse bestehende Einheit kann somit zur Montage des Planetengetriebes schnell und einfach mittels des Planetenbolzens zwischen den beiden Wangen des Planetenträgers befestigt werden. Hierdurch wird die Montage vereinfacht sowie beschleunigt, wodurch wiederum die Herstellungskosten des Planetengetriebes reduziert werden. A very simple, constructive implementation and quick and easy installation is made possible when the spacer sleeve is seated in the region of its two ends respectively at the first and second support portion. Thus, the planetary gear may be provided prior to mounting on the planet shaft with an integrated bearing, which has the two bearings and the spacer sleeve. The consisting of the planet, the two bearings and the spacer sleeve unit can thus be quickly and easily attached by means of the planetary pin between the two cheeks of the planet carrier for mounting the planetary gear. As a result, the assembly is simplified and accelerated, which in turn reduces the manufacturing cost of the planetary gear.
Um ein im Wesentlichen paralleles Verschieben des Planetenrades in radialer Richtung des Planetengetriebes sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn die vom Sonnenrad und/oder Hohlrad eingebrachten Kräfte sowie das Eigengewicht des Planetenrades in einer Mittelquerschnittsebene des Planetenrades und/oder des Planetenbolzens gebündelt werden. Demnach ist es vorteilhaft, wenn der Querschnitt des Innenumfangs des Planetenrades zur Mittelquerschnittsebene des Planetenrades hin kleiner wird. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Innenumfang des Planetenrades im Querschnitt radial nach innen konisch zuläuft. Somit wird das Eigengewicht des Planetenrades in der Mittelquerschnittsebene gebündelt, wodurch ein Verkippen des Planetenrades gegenüber dem Planetenbolzen ausgeschlossen ist. Die Folge ist vorteilhafterweise wiederum ein stets paralleler Eingriff der Zahnflanken des Planetenrades mit denen des Sonnenrades und des Hohlrades. Ferner können die Lager aufgrund des konisch zulaufenden Querschnitts des Planetenrades derart winklig am Planetenrad angeordnet sein, dass bei Rotation des Planetenrades eine Selbstzentrierung in der Mittelquerschnittsebene erfolgt. In order to ensure a substantially parallel displacement of the planetary gear in the radial direction of the planetary gear, it is advantageous if the forces introduced by the sun gear and / or ring gear and the dead weight of the planetary gear in a central cross-sectional plane of the planetary gear and / or the planetary bolt are bundled. Accordingly, it is advantageous if the cross section of the inner circumference of the planet gear to the central cross-sectional plane of the planetary gear smaller towards becomes. In particular, it is advantageous if the inner circumference of the planet gear tapers in cross section radially inwardly. Thus, the dead weight of the planetary gear is bundled in the central cross-sectional plane, whereby tilting of the planetary gear relative to the planetary pin is excluded. The result is advantageously again always a parallel engagement of the tooth flanks of the planetary gear with those of the sun gear and the ring gear. Furthermore, due to the tapering cross-section of the planetary gear, the bearings may be arranged at an angle to the planetary gear in such a way that self-centering takes place in the middle cross-sectional plane during rotation of the planetary gear.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: The invention is explained in more detail with reference to a drawing. It shows:
Das Planetenrad
Der Innenumfang
Um einen optimalen Lastausgleich zwischen den Planetenrädern des Planetengetriebes
Die beiden Außenbiegeabschnitte
Um insbesondere bei einem im Bereich des Biegeabschnitts
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind. The present invention is not limited to the illustrated and described embodiment. Variations within the scope of the claims are just as possible as a combination of features, even if they are shown and described in different embodiments.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Planetengetriebe planetary gear
- 22
- Planetenrad planet
- 33
- Planetenbolzen planet shaft
- 44
- Wange cheek
- 55
- Planetenträger planet carrier
- 66
- Ende The End
- 77
- Lager camp
- 88th
- Innenumfang inner circumference
- 99
- Stirnseite front
- 1010
- Tragabschnitt supporting section
- 1111
- Biegeabschnitt bending section
- 1212
- Außenbiegeabschnitt Outside bending section
- 1313
- Distanzhülse Stand Off
- 1414
- Außenumfang outer periphery
- 1515
- Nut groove
- 1616
- Sicherungsring circlip
- AA
- Mittelquerschnittsebene Means cross-sectional plane
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2008/0194378 A1 [0003, 0004, 0012] US 2008/0194378 A1 [0003, 0004, 0012]
- DE 102004004351 A1 [0004, 0012] DE 102004004351 A1 [0004, 0012]
Claims (12)
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DE102011075906A DE102011075906A1 (en) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Planetary bolt for holding planetary wheel utilized for load distribution in planetary gear for wind power plant, has supporting portions coupled with planetary wheel and separated from each other by bending portion |
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