JP2012140885A - Reduction gear to be used in wind power generating facility - Google Patents

Reduction gear to be used in wind power generating facility Download PDF

Info

Publication number
JP2012140885A
JP2012140885A JP2010293613A JP2010293613A JP2012140885A JP 2012140885 A JP2012140885 A JP 2012140885A JP 2010293613 A JP2010293613 A JP 2010293613A JP 2010293613 A JP2010293613 A JP 2010293613A JP 2012140885 A JP2012140885 A JP 2012140885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
wind power
power generation
motor
reduction gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010293613A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5579050B2 (en
Inventor
Toshiro Shimada
敏郎 嶋田
Seiji Minegishi
清次 峯岸
Norio Kubo
典男 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Steel Works Ltd
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Steel Works Ltd, Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Japan Steel Works Ltd
Priority to JP2010293613A priority Critical patent/JP5579050B2/en
Priority to CN201110353447.3A priority patent/CN102562458B/en
Publication of JP2012140885A publication Critical patent/JP2012140885A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5579050B2 publication Critical patent/JP5579050B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reduction gear to be used in a wind power generating facility, which achieves reasonably and safely, i.e. protecting the reduction gear against over-rotation and maintaining a braking force to a certain degree (preventing excessive wobbling of an object to be driven).SOLUTION: In reduction gears G1-G4 to be used in the wind power generating facility 10, a braking mechanism B1 (braking means) is arranged on the power transmitting path of the reduction gears G1-G4. The braking mechanism B1 has a brake shoe 54 (first component piece) installed on the side of a joint shaft 26 (first member) rotating at a higher speed in two members rotating relatively, and a brake drum 56 (second component piece) either rotating at a lower speed than the joint shaft 26 or being fixed (fixed in this case). When the rotating speed of the joint shaft 26 or brake drum 56 reaches or exceeds a predetermined rotating speed, the centrifugal force brings the brake shoe 54 and brake drum 56 in contact with each other, to reduce the rotating speed of the joint shaft 26.

Description

本発明は、風力発電設備に用いられる減速装置に関する。   The present invention relates to a reduction gear used for wind power generation equipment.

特許文献1に、風力発電設備のナセル(発電室)のヨー制御、或いは風車ブレードのピッチ制御に用いられる減速装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses a reduction gear used for yaw control of a nacelle (power generation chamber) of a wind power generation facility or pitch control of a wind turbine blade.

また、風力発電設備は、自然環境下に設置されるため、ときに乱れた風や突風を受けたりすることがある。   Further, since the wind power generation facility is installed in a natural environment, it sometimes receives a turbulent wind or gust.

風力発電設備に用いられる減速装置は、通常はモータの駆動によってナセルのヨー制御や風車ブレードのピッチ制御を行うが、当該巨大な風力負荷が風車ブレードに掛かると、該風車ブレードやナセルが風によって直接動かされてしまい、減速装置の出力軸側から回転が逆に流入してくるという現象が発生する。これにより、「減速装置」は出力軸側から入力が与えられた「増速装置」として機能し、減速装置内の各部材やモータを極めて高速で回転させ、ときに破壊に至らせてしまう。   Reduction gears used in wind power generation facilities normally perform yaw control of the nacelle and pitch control of the wind turbine blades by driving a motor. When the huge wind load is applied to the wind turbine blades, the wind turbine blades and nacelle are driven by wind. A phenomenon occurs in which rotation is caused to flow in reverse from the output shaft side of the reduction gear. As a result, the “decelerator” functions as a “accelerator” to which an input is given from the output shaft side, causing each member and motor in the decelerator to rotate at an extremely high speed, sometimes leading to destruction.

この特許文献1では、風車ブレード側から設定値以上の過大トルクが入力されて来たときに、スリップカップリングを作動させ、駆動系の動力伝達を遮断して該駆動系の過負荷を防止する技術を開示している。   In Patent Document 1, when an excessive torque exceeding a set value is input from the wind turbine blade side, the slip coupling is operated to interrupt the power transmission of the drive system and prevent the drive system from being overloaded. The technology is disclosed.

US2007−0098549A1(請求項1、段落[0015])US2007-0098549A1 (Claim 1, paragraph [0015])

上記特許文献1におけるスリップカップリングは、駆動系に予め設定された閾値以上の風力負荷が伝達されてくると、減速装置内の動力の伝達そのものを遮断してしまうものであった。そのため、実際問題として、例えば強い風力負荷が掛かるような状況において、該風力負荷に抗してヨー制御が行われているとき(ナセルがある方向に固定・維持されているとき)に、より過大な風力負荷が掛かって減速装置内の動力伝達が遮断されると、駆動系がフリーの状態となってしまうという問題があった。すなわち、動力伝達が遮断されることによって、それまで行われていたナセルの方向の維持ができなくなり、ナセルが風に任せて無制御状態で激しく振れ回る状態が生じてしまうという問題があった。   The slip coupling in Patent Document 1 described above interrupts transmission of power in the reduction gear when a wind load exceeding a preset threshold value is transmitted to the drive system. Therefore, as a practical matter, for example, in a situation where a strong wind load is applied, when yaw control is performed against the wind load (when the nacelle is fixed and maintained in a certain direction), it is more excessive. When a wind force is applied and power transmission in the speed reducer is interrupted, there is a problem that the drive system becomes free. That is, when the power transmission is interrupted, it is impossible to maintain the direction of the nacelle that has been performed so far, and there is a problem that the nacelle leaves the wind and vibrates uncontrollably.

また、停電時も同様に、駆動系がフリーの状態となってそれまで行われていたナセルの方向の維持ができなくなり、その状態で強い風力負荷が掛かるような状況において、無制御状態のまま激しく振れ回る状態が生じてしまうという問題があった。   Similarly, in the event of a power failure, the drive system remains free and the nacelle direction that was previously maintained cannot be maintained, and a strong wind load is applied in that state. There was a problem that a state of shaking violently occurred.

この事情は、ピッチ制御のための減速装置においても、「当該減速装置の動力伝達が過負荷によって遮断された場合に、風車ブレードが風に任せて無制御状態で激しくふらつく状態が生じてしまう」という点で同様である。   This situation also applies to the speed reducer for pitch control, "when the power transmission of the speed reducer is interrupted by an overload, the wind turbine blades leave the wind and the state of violent fluctuation occurs in an uncontrolled state." It is the same in that point.

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであって、風力発電設備の駆動対象物が過度にふらつく状態が生じるのを防止しながら、減速装置を保護することのできる風力発電設備に用いられる減速装置を提供することをその課題としている。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and is capable of protecting the speed reducer while preventing the drive target of the wind power generation facility from being excessively fluctuated. An object of the present invention is to provide a reduction gear used for a wind power generation facility.

本発明は、風力発電設備側に設けられた歯車と噛合う出力ピニオンを備えた減速装置であって、当該減速装置の動力伝達経路上に制動手段を備え、前記制動手段が、相対的に回転する2つのメンバのうちより速い速度で回転する第1メンバ側に設けられた第1部材と、前記第1メンバより遅い速度で回転または固定されている第2メンバ側に設けられた第2部材とを有し、かつ前記第1メンバの回転速度が予め定められた回転速度以上になると、遠心力によって前記第1部材と第2部材が互いに接触し、前記第1メンバの回転速度を低下させる構成とされていることにより、上記課題を解決したものである。   The present invention relates to a reduction gear including an output pinion that meshes with a gear provided on the wind power generation equipment side, and includes a braking means on a power transmission path of the reduction gear, and the braking means rotates relatively. A first member provided on the first member rotating at a higher speed of the two members, and a second member provided on the second member rotating or fixed at a lower speed than the first member And the first member and the second member are brought into contact with each other by the centrifugal force to reduce the rotation speed of the first member. By being configured, the above-described problems are solved.

駆動対象物の過度なふらつきの防止と減速装置の保護とを両立させるには、動力伝達の遮断と制動力の付与とをバランスさせる必要がある。こうした制御は、例えば、モータ軸、或いは減速装置内の特定の部材の回転速度を検出し、検出された回転速度に応じてクラッチを適度に解放したり制動力を適度に付与したりすることで実現できる。しかし、この手法は、特定の部材の回転速度を検出するために、何らかの「センサ機構」が必要である。ところが、このような過回転や過負荷が問題となるような暴風が吹き荒れている気象状況というのは、同時に激しい雨や頻繁な落雷を伴っていることが多く、停電や電源系、制御系の不良等によってこうしたセンサ機構が必ずしも常に正常に機能するという保証がない。したがって、「荒れた天候時に行う風力発電設備の保護制御」としては必ずしも適正な手法とは言えない。   In order to achieve both prevention of excessive wobbling of the driven object and protection of the reduction gear, it is necessary to balance power transmission interruption and braking force application. Such control includes, for example, detecting the rotational speed of a specific member in the motor shaft or the speed reducer, and appropriately releasing the clutch or appropriately applying the braking force according to the detected rotational speed. realizable. However, this method requires some kind of “sensor mechanism” in order to detect the rotation speed of a specific member. However, such stormy weather conditions that cause overspeed and overload are often accompanied by heavy rains and frequent lightning strikes, causing power outages, power systems, and control systems. There is no guarantee that such a sensor mechanism will always function normally due to defects or the like. Therefore, it is not necessarily an appropriate method for “protective control of wind power generation equipment performed in rough weather”.

そこで、本発明では、減速装置の保護機能を発揮させるためのトリガ(モータ軸等の回転速度等)を、「数値的な値」として検出するのではなく、「遠心力による機械的な動き(特定の現象)」として把握するようにしている。しかも、この「遠心力による機械的な動きそのもの」を積極的に利用し、減速装置の回転自体を直接低下させ、駆動系に制動力を与える。これにより、ナセル等の駆動対象物が過度にふらつく状態が生じるのを防止しながら、過回転に因って軸受やモータが破損したり焼損したりしてしまうのを同時に防止できる。   Therefore, in the present invention, the trigger (the rotational speed of the motor shaft or the like) for demonstrating the protection function of the reduction gear is not detected as a “numerical value”, but “mechanical movement by centrifugal force ( Specific phenomenon) ”. In addition, the “mechanical movement itself due to centrifugal force” is positively utilized to directly reduce the rotation of the speed reducer and to apply a braking force to the drive system. Thereby, it is possible to simultaneously prevent the bearing and the motor from being damaged or burnt due to over-rotation while preventing a state in which the driven object such as the nacelle is excessively fluctuated.

突風や風向の変化に伴って減速装置の出力側から入力されてくる負荷が強いとき程、過度のふらつきを防止するためには強い制動力が必要である。本発明によれば、減速装置の出力側から入力されてくる風力負荷が強ければ強いほど、回転系にそれだけ強い遠心力が発生し、強い制動力が得られる。また、本発明によれば、ただ単に強い制動力を与えるのではなく制動力の付与によって駆動系の回転速度が低下するのに従い、遠心力が弱まってまた回転を許容し得る状態が形成される。そのため、いわゆる停止状態で(完全制動状態で)風力トルクを全面的に受ける状態が回避され、減速装置の各部が過負荷によって破損してしまうのを防止できる。   The stronger the load that is input from the output side of the speed reducer due to a gust or wind direction change, the stronger the braking force is required to prevent excessive wobbling. According to the present invention, the stronger the wind load input from the output side of the speed reducer, the stronger centrifugal force is generated in the rotating system and the stronger braking force is obtained. Further, according to the present invention, a state in which the centrifugal force is weakened and the rotation can be permitted is formed as the rotational speed of the drive system is lowered by the application of the braking force, not just the strong braking force. . For this reason, a state where the wind torque is completely received in a so-called stop state (in a complete braking state) can be avoided, and each part of the reduction gear can be prevented from being damaged by an overload.

本発明によれば、風力発電設備の駆動対象物が過度にふらつく状態が生じるのを防止しながら、減速装置を保護することのできる風力発電設備に用いられる減速装置を提供することをその課題としている。   According to the present invention, it is an object of the present invention to provide a speed reducer used in a wind power generation facility that can protect the speed reducer while preventing a state in which an object to be driven of the wind power generation equipment is excessively fluctuated. Yes.

本発明の実施形態の一例に係る風力発電設備に用いられる減速装置の全体断面図Whole sectional drawing of the reduction gear device used for the wind power generation equipment which concerns on an example of embodiment of this invention 図1の要部拡大断面図1 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 図1の減速装置の制動機構の構成を示す平面図The top view which shows the structure of the braking mechanism of the reduction gear of FIG. 上記減速装置が適用されている風力発電設備の全体構成を示す正面図The front view which shows the whole structure of the wind power generation facility to which the said reduction gear device is applied 上記減速装置が適用されている風力発電設備のヨー駆動装置の全体概略斜視図Overall schematic perspective view of a yaw drive device of a wind power generation facility to which the speed reducer is applied 上記減速装置がヨー駆動装置に用いられている様子を示す断面図Sectional drawing which shows a mode that the said reduction gear is used for a yaw drive device 本発明の他の実施形態の一例に係る風力発電設備に用いられる減速装置の全体断面図Whole sectional drawing of the reduction gear device used for the wind power generation equipment which concerns on an example of other embodiment of this invention. 図7の要部拡大断面図7 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.

以下、本発明の実施形態の一例に係る風力発電設備に用いられる減速装置について詳細に説明する。   Hereinafter, a reduction gear used in a wind power generation facility according to an example of an embodiment of the present invention will be described in detail.

始めに、当該減速装置が適用されている風力発電設備の概略から説明する。   First, an outline of a wind power generation facility to which the speed reducer is applied will be described.

図4及び図5を参照して、この風力発電設備10は、円筒支柱11の最上部にナセル(発電室)12を備える。ナセル12には、ヨー(Yaw)駆動装置14と、ピッチ(Pitch)駆動装置16が組み込まれている。ヨー駆動装置14は、円筒支柱11に対するナセル12全体の旋回角を制御するためのものであり、ピッチ駆動装置16は、ノーズコーン18に取り付けられる3枚の風車ブレード20のピッチ角を制御するためのものである。   With reference to FIGS. 4 and 5, the wind power generation facility 10 includes a nacelle (power generation chamber) 12 at the uppermost portion of the cylindrical support 11. The nacelle 12 includes a yaw driving device 14 and a pitch driving device 16. The yaw driving device 14 is for controlling the turning angle of the entire nacelle 12 with respect to the cylindrical column 11, and the pitch driving device 16 is for controlling the pitch angle of the three windmill blades 20 attached to the nose cone 18. belongs to.

この実施形態では、ヨー駆動装置14に本発明が適用されているため、ここではヨー駆動装置14について説明する。   In this embodiment, since the present invention is applied to the yaw driving device 14, the yaw driving device 14 will be described here.

このヨー駆動装置14は、モータ22、出力ピニオン24付きの4個の減速装置G1〜G4、及びそれぞれの出力ピニオン24と噛合する1個の旋回用内歯歯車28を備えている。各減速装置G1〜G4は、それぞれナセル12の本体側の所定の位置に固定されている。図6を合わせて参照して、各減速装置G1〜G4のそれぞれの出力ピニオン24が噛合している旋回用内歯歯車28は、円筒支柱11側に固定されており、ヨーベアリング30の内輪を構成している。ヨーベアリング30の外輪30Aは、ナセル12の本体12A側に固定されている。なお、図6の符号25はヨー駆動装置14のブレーキ機構である。このブレーキ機構は、ヨー駆動装置を意図的に制動するために備えられているものであるが、なくてもよい。   The yaw drive device 14 includes a motor 22, four reduction gears G <b> 1 to G <b> 4 with an output pinion 24, and one turning internal gear 28 that meshes with each output pinion 24. Each reduction gear G1-G4 is being fixed to the predetermined position by the side of the main body of nacelle 12, respectively. Referring also to FIG. 6, the turning internal gear 28 with which the output pinions 24 of the reduction gears G <b> 1 to G <b> 4 are meshed is fixed to the cylindrical column 11, and the inner ring of the yaw bearing 30 is It is composed. The outer ring 30 </ b> A of the yaw bearing 30 is fixed to the main body 12 </ b> A side of the nacelle 12. In addition, the code | symbol 25 of FIG. This brake mechanism is provided for intentionally braking the yaw drive device, but may be omitted.

この構成により、各減速装置G1〜G4のモータ22によって各出力ピニオン24を同時に回転させると、該出力ピニオン24が旋回用内歯歯車28と噛合しながら旋回用内歯歯車28の中心36(図5参照)に対して公転する。この結果、ナセル12全体を円筒支柱11に固定されている旋回用内歯歯車28の中心36の周りで旋回させることができる。これにより、ノーズコーン18を所望の方向(例えば風上の方向)に向けることができ、効率的に風圧を受けることができる。   With this configuration, when the output pinions 24 are simultaneously rotated by the motors 22 of the reduction gears G1 to G4, the output pinion 24 is engaged with the internal gear for rotation 28 and the center 36 of the internal gear for rotation 28 (see FIG. 5)). As a result, the entire nacelle 12 can be turned around the center 36 of the turning internal gear 28 fixed to the cylindrical column 11. Thereby, the nose cone 18 can be directed in a desired direction (for example, the windward direction), and the wind pressure can be efficiently received.

前記減速装置G1〜G4は、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは図1を参照して、減速装置G1について説明する。   Since the reduction gears G1 to G4 have the same configuration, the reduction gear G1 will be described here with reference to FIG.

減速装置G1はモータ22、2段の揺動内接式の初段及び後段減速機構G11、G12を備える。モータ22は、減速装置G1の反負荷側の継ケース23に取り外し可能に設けられ、該モータ22が取り付けられることによって形成される密閉空間P1内に本発明に係る制動機構(制動手段)B1が組み込まれている。制動機構B1及びその周辺の構成については、後に詳述する。   The reduction gear G1 includes a motor 22, a two-stage swinging inscribed first-stage and rear-stage reduction mechanisms G11 and G12. The motor 22 is detachably provided on the joint case 23 on the side opposite to the load of the speed reducer G1, and the braking mechanism (braking means) B1 according to the present invention is provided in the sealed space P1 formed by the motor 22 being attached. It has been incorporated. The structure of the braking mechanism B1 and its periphery will be described in detail later.

以下、動力伝達経路を順に説明していく。   Hereinafter, the power transmission path will be described in order.

モータ22のモータ軸25には、継軸26がキー27を介して一体回転可能に組み付けられている。継軸26は減速装置G1の初段の減速機構G11の入力軸30と一体化されている。初段の減速機構G11は、当該入力軸30、該入力軸30に設けられた2つの偏心体34、該偏心体34を介して偏心揺動する2枚の外歯歯車36、該外歯歯車36が内接噛合する内歯歯車38を備える。2枚の外歯歯車36は、その偏心位相が丁度180度ずれており、互いに離反する方向に偏心した状態を維持しながら揺動回転する。内歯歯車38の内歯は,この実施形態ではピン及びローラで構成されており,内歯歯車本体は、高速側ケーシング体39と一体化されている。内歯歯車38の内歯の数(ピン及びローラの数)は、外歯歯車36の外歯の数より僅かだけ(例えば1だけ)多い。外歯歯車36には内ピン40が遊嵌されている。内ピン40は、初段出力フランジ42と一体化され、該初段出力フランジ42は、初段出力軸44と一体化されている。   A joint shaft 26 is assembled to the motor shaft 25 of the motor 22 via a key 27 so as to be integrally rotatable. The joint shaft 26 is integrated with the input shaft 30 of the first-stage reduction mechanism G11 of the reduction gear G1. The first-stage reduction mechanism G11 includes the input shaft 30, two eccentric bodies 34 provided on the input shaft 30, two external gears 36 that swing eccentrically via the eccentric body 34, and the external gear 36. Is provided with an internal gear 38 that is inscribed in mesh. The two external gears 36 have an eccentric phase that is exactly 180 degrees away from each other, and rotate and rotate while maintaining an eccentric state in directions away from each other. In this embodiment, the internal teeth of the internal gear 38 are constituted by pins and rollers, and the internal gear main body is integrated with the high-speed side casing body 39. The number of internal teeth (the number of pins and rollers) of the internal gear 38 is slightly larger (for example, by 1) than the number of external teeth of the external gear 36. An inner pin 40 is loosely fitted to the external gear 36. The inner pin 40 is integrated with the first stage output flange 42, and the first stage output flange 42 is integrated with the first stage output shaft 44.

この実施形態では、内歯歯車38が高速側ケーシング体39と一体化されているため、初段減速機構G11の入力軸30が回転すると外歯歯車36が偏心体34を介して揺動し、該外歯歯車36の内歯歯車38に対する相対回転(自転)が、内ピン40及び初段出力フランジ42を介して初段出力軸44から(初段減速機構G11の出力として)取り出される構成とされている。   In this embodiment, since the internal gear 38 is integrated with the high-speed casing body 39, when the input shaft 30 of the first stage reduction mechanism G11 rotates, the external gear 36 swings via the eccentric body 34, The relative rotation (autorotation) of the external gear 36 with respect to the internal gear 38 is extracted from the first stage output shaft 44 (as the output of the first stage reduction mechanism G11) via the inner pin 40 and the first stage output flange 42.

初段出力軸44は、ホロー軸とされており、該ホロー部44Aに後段減速機構G12の入力軸130が接着剤による接着とともに圧入連結されている。後段減速機構G12は、細部の構成は若干異なるが,動力伝達系の基本的な構成は、先の初段減速機構G11とほぼ同様である。そのため、同一又は、対応する部位に図1中で下2桁が同一の符号を付すに止め、後段減速機構G12の詳細な説明は省略する。後段減速機構G12の出力軸144は、スプライン146を介して前出の出力ピニオン24が固定・連結されており、該出力ピニオン24が既に説明した旋回用内歯歯車28(図5、図6)と噛合する構成とされている。   The first-stage output shaft 44 is a hollow shaft, and the input shaft 130 of the rear-stage reduction mechanism G12 is press-fitted and connected to the hollow portion 44A together with an adhesive. The rear stage reduction mechanism G12 is slightly different in detail, but the basic structure of the power transmission system is substantially the same as that of the first stage reduction mechanism G11. Therefore, the same or corresponding parts are only given the same reference numerals in the last two digits in FIG. 1, and the detailed description of the rear-stage reduction mechanism G12 is omitted. The output shaft 144 of the post-stage speed reduction mechanism G12 is fixed and connected to the output pinion 24 through a spline 146, and the output pinion 24 has already been described for the turning internal gear 28 (FIGS. 5 and 6). It is set as the structure meshed with.

次に、図2及び図3を合わせて参照して、当該減速装置に組み込まれている制動機構(制動手段)B1の付近の構成について詳細に説明する。   Next, a configuration in the vicinity of the braking mechanism (braking means) B1 incorporated in the reduction gear will be described in detail with reference to FIGS.

前述したように、モータ22は、減速装置G1の継ケース23に取り外し可能に設けられている。モータ22のフロントカバー22Aは、継ケース23のフランジ部23Aと図示せぬOリング等のシール部材を介して密着した状態でボルト(図1にて中心線のみ図示)を介して連結されている。モータ軸25に嵌着されている継軸26を継ケース23に回転自在に支持している軸受50は、シール機能のあるシール軸受とされている。このため、該モータ22が継ケース23に取り付けられことで、モータ22のフロントカバー22Aと継ケース23とで密閉空間P1を形成することが可能である。   As described above, the motor 22 is detachably provided on the joint case 23 of the reduction gear G1. The front cover 22A of the motor 22 is connected to the flange portion 23A of the joint case 23 via a bolt (only the center line is shown in FIG. 1) in close contact with a seal member such as an O-ring (not shown). . The bearing 50 that rotatably supports the joint shaft 26 fitted to the motor shaft 25 on the joint case 23 is a sealed bearing having a sealing function. For this reason, the motor 22 is attached to the joint case 23, so that the sealed space P <b> 1 can be formed by the front cover 22 </ b> A of the motor 22 and the joint case 23.

制動機構B1はこの密閉空間P1に収容されている。密閉空間P1には冷却油が封入されている。すなわち、この実施形態の制動機構B1は該冷却油の中で作動する「湿式」の制動機構である。なお、前記シール機能を有する軸受50に隣接して、いわゆる振り切り機構付きのオイルシール52が組み込まれている。このオイルシール52は、金属製のベース体52Aと、金属製のカバー体52Bとで構成される空間内に、ゴム製の第1シール体52C、および該第1シール体52Cに対向する第2シール体52Dを組み込んだものである。第1シール体52Cにはリップ面52C1が形成され、第2シール体52Dとの間には狭い迷路(ラビリンス)が形成されている。これにより、これから説明する制動機構B1側で生じた摩耗粉等が初段減速機構G11内に入り込んでくるのを防止している。   The braking mechanism B1 is accommodated in the sealed space P1. Cooling oil is enclosed in the sealed space P1. That is, the braking mechanism B1 of this embodiment is a “wet” braking mechanism that operates in the cooling oil. An oil seal 52 with a so-called swing-off mechanism is incorporated adjacent to the bearing 50 having the sealing function. The oil seal 52 includes a rubber first seal body 52C and a second seal opposed to the first seal body 52C in a space formed by a metal base body 52A and a metal cover body 52B. The seal body 52D is incorporated. A lip surface 52C1 is formed on the first seal body 52C, and a narrow maze (labyrinth) is formed between the first seal body 52C and the second seal body 52D. As a result, wear powder or the like generated on the side of the braking mechanism B1 described below is prevented from entering the first-stage reduction mechanism G11.

本発明に係る制動機構は、第1メンバ側に設けられた第1部材と、第2メンバ側に設けられた第2部材と、を備える。   The braking mechanism according to the present invention includes a first member provided on the first member side and a second member provided on the second member side.

ここで、第1メンバとは、相対的に回転する2つのメンバのうち、より速い速度で回転するメンバのことである。また、第2メンバとは、第1メンバより遅い回転速度で回転しているメンバのことである。この「より遅い回転速度で回転」の概念には「速度0での回転」すなわち「固定状態」の概念が含まれる。本実施形態では、モータ軸25に嵌着され、減速装置G1の入力軸30と同一の速度で回転している継軸26が第1メンバに相当している。また、固定状態にある継ケース23が第2メンバに相当している。   Here, the first member is a member that rotates at a higher speed among the two members that rotate relatively. The second member is a member rotating at a lower rotational speed than the first member. The concept of “rotation at a slower rotation speed” includes the concept of “rotation at zero speed”, that is, the “fixed state”. In the present embodiment, the joint shaft 26 fitted to the motor shaft 25 and rotating at the same speed as the input shaft 30 of the reduction gear G1 corresponds to the first member. Further, the joint case 23 in the fixed state corresponds to the second member.

以下、詳述する。   Details will be described below.

第1メンバたる継軸26には、前記第1部材に相当する3個のブレーキシュー54が設けられている。ブレーキシュー54は、その半径方向外側に軸直角断面が円弧状の第1摩擦部54Aを備えている。第2メンバたる継ケース23には、前記第2部材に相当するブレーキドラム56がドラム固定ボルト57を介して固設されている。ブレーキドラム56は、継ケース23よりも硬い素材で形成され、ブレーキシュー54の第1摩擦部54Aとほぼ同一の内径で対向する第2摩擦部56Aを備えている。   The joint shaft 26 as the first member is provided with three brake shoes 54 corresponding to the first member. The brake shoe 54 includes a first friction portion 54A having an arc-shaped cross section perpendicular to the radial direction. A brake drum 56 corresponding to the second member is fixed to the joint case 23 as the second member via a drum fixing bolt 57. The brake drum 56 is formed of a material harder than the joint case 23, and includes a second friction portion 56A that is opposed to the first friction portion 54A of the brake shoe 54 with substantially the same inner diameter.

この制動機構B1は、継軸(第1メンバ)26が予め定められた回転速度以上になると、遠心力によってブレーキシュー(第1部材)54とブレーキドラム(第2部材)56が互いに接触し、継軸26の回転速度を低下させる構成とされている。そして、この制動機能を発揮するために、この実施形態では、ガイド機構58と、ばね機構60と、を備えている。   In this braking mechanism B1, when the joint shaft (first member) 26 reaches or exceeds a predetermined rotational speed, the brake shoe (first member) 54 and the brake drum (second member) 56 come into contact with each other by centrifugal force. The rotational speed of the joint shaft 26 is reduced. And in order to exhibit this braking function, in this embodiment, the guide mechanism 58 and the spring mechanism 60 are provided.

ガイド機構58から説明する。ガイド機構58は、ブレーキシュー54を継軸26に対し円周方向に固定するとともに半径方向に変位可能とするものである。この実施形態では、継軸26の外周にはスプライン62を介してブレーキボス64が嵌着されている。ブレーキボス64は、止め輪59を介して該継軸26に対する軸方向の位置決めがなされている。このブレーキボス64は、継軸26の軸心O1から半径方向に突出・延在された3本のガイド部64Aを有している。各ガイド部64Aは、継軸26の軸心O1と垂直(図3の紙面と垂直)な一対のガイド面64A1を備えている。一方、ブレーキシュー54には、その半径方向内側にこのガイド面64A1に沿って半径方向に摺動可能な被ガイド面54Bが形成されている。被ガイド面54Bは、軸直角断面がコ字形とされ、当該一対のガイド面64A1に半径方向外側から摺動可能に覆い被さっている。この構成により、ガイド機構58は、ブレーキシュー(第1部材)54を、継軸(第1メンバ)26に対して円周方向に固定するとともに半径方向に変位可能としている。   The guide mechanism 58 will be described. The guide mechanism 58 fixes the brake shoe 54 in the circumferential direction with respect to the joint shaft 26 and enables displacement in the radial direction. In this embodiment, a brake boss 64 is fitted to the outer periphery of the joint shaft 26 via a spline 62. The brake boss 64 is positioned in the axial direction with respect to the joint shaft 26 via a retaining ring 59. The brake boss 64 has three guide portions 64A protruding and extending in the radial direction from the axis O1 of the joint shaft 26. Each guide portion 64A includes a pair of guide surfaces 64A1 perpendicular to the axis O1 of the joint shaft 26 (perpendicular to the paper surface of FIG. 3). On the other hand, the brake shoe 54 is formed with a guided surface 54B slidable in the radial direction along the guide surface 64A1 on the radially inner side. The guided surface 54B has a U-shaped cross section perpendicular to the axis, and covers the pair of guide surfaces 64A1 so as to be slidable from the outside in the radial direction. With this configuration, the guide mechanism 58 fixes the brake shoe (first member) 54 with respect to the joint shaft (first member) 26 in the circumferential direction and can be displaced in the radial direction.

一方、前記ばね機構60は、ブレーキシュー54に対して半径方向内側への付勢力を与えるもので、この実施形態では、隣接し合うブレーキシュー54、54を相互に連結するコイルばね66によって構成されている。各コイルばね66は、それぞれの自由長よりも引っ張られた状態で各ブレーキシュー54の組込穴54Cに組み付けられており、各コイルばね66の引っ張り力の半径方向成分がブレーキシュー54に対して半径方向内側への付勢力を与えている。   On the other hand, the spring mechanism 60 applies a radially inward biasing force to the brake shoe 54. In this embodiment, the spring mechanism 60 includes a coil spring 66 that connects the adjacent brake shoes 54, 54 to each other. ing. Each coil spring 66 is assembled in the assembly hole 54 </ b> C of each brake shoe 54 in a state of being pulled beyond its free length, and the radial component of the tensile force of each coil spring 66 is relative to the brake shoe 54. A biasing force inward in the radial direction is given.

この制動機構B1は、このような基本構成を有し、コイルばね66を組み込んだ状態で、ブレーキシュー(第1部材)54とブレーキドラム(第2部材)56との間に、所定の隙間δ1(図2参照)が確保されている。この隙間δ1の存在により、継軸(第1メンバ)26の回転速度が低いときは、ブレーキシュー54は、ブレーキドラム56と接触しない状態を維持する。一方、継軸26の回転速度が予め定められた回転速度を超えると、ブレーキシュー54に発生する遠心力がコイルばね66の付勢力に打ち勝って該ブレーキシュー54が半径方向外側に移動(摺動)して隙間δ1が詰められ、その結果、ブレーキシュー54とブレーキドラム56が摩擦接触して継軸26の回転速度を低下させる。隙間δ1は、この作用が良好に行われ得るような「大きさ」に設定される。   The braking mechanism B1 has such a basic configuration, and in a state where the coil spring 66 is incorporated, a predetermined gap δ1 is provided between the brake shoe (first member) 54 and the brake drum (second member) 56. (See FIG. 2) is secured. Due to the presence of this gap δ1, when the rotational speed of the joint shaft (first member) 26 is low, the brake shoe 54 maintains a state of not contacting the brake drum 56. On the other hand, when the rotational speed of the joint shaft 26 exceeds a predetermined rotational speed, the centrifugal force generated in the brake shoe 54 overcomes the urging force of the coil spring 66, and the brake shoe 54 moves (slids) radially outward. As a result, the brake shoe 54 and the brake drum 56 are brought into frictional contact with each other to reduce the rotational speed of the joint shaft 26. The gap δ1 is set to “size” so that this action can be performed satisfactorily.

すなわち、この構成から理解できるように、本発明に係る「第1メンバの回転速度が予め定められた回転速度を超えると」という文言は、『第1メンバの回転速度が(ある)回転速度を超え、それに伴って遠心力によって「機械的な所定の動き(特定の現象)」が生じるようになると』という趣旨で用いられている。換言するならば、当該「予め定められた回転速度」は、前記ブレーキシュー54の質量や隙間δ1等の設定によって(値自体は不確定にアナログ的)に定められるものであって、特定の数値(rpm)としてデジタル的に定められるものではない。定性的には、第1メンバである継軸26の回転速度が、当該モータ22が定格回転速度で回転するときの回転速度を明らかに超えた回転速度となったときに隙間δ1が詰められて制動が掛かり始めるような設定が好ましい。   That is, as can be understood from this configuration, the phrase “when the rotation speed of the first member exceeds a predetermined rotation speed” according to the present invention is “the rotation speed of the first member is It is used for the purpose of “when a mechanical predetermined movement (specific phenomenon)” occurs due to centrifugal force. In other words, the “predetermined rotational speed” is determined by setting the mass of the brake shoe 54, the gap δ1, etc. (the value itself is uncertainly analog), and is a specific numerical value. (Rpm) is not digitally determined. Qualitatively, when the rotation speed of the joint shaft 26 as the first member becomes a rotation speed that clearly exceeds the rotation speed when the motor 22 rotates at the rated rotation speed, the gap δ1 is filled. A setting that starts braking is preferable.

また、モータ22の定格回転速度を超える回転速度であっても、モータ22等に損傷の生じるおそれがほとんどない回転速度であれば、ブレーキシュー54とブレーキドラム56を接触させない方が、両者の摩耗を低減する観点から好ましい。つまり、モータ22の定格回転速度よりも高く、かつ損傷のおそれがある程度存在する回転速度で、ブレーキシュー54とブレーキドラム56が接触するように設定するのがよい。具体的には、モータの定格回転速度(同期回転速度)の110%以上、好ましくは130〜150%程度でブレーキシュー54とブレーキドラム56が接触するように設定するのがよい。   Further, even if the rotational speed exceeds the rated rotational speed of the motor 22, if the rotational speed is such that the motor 22 or the like is hardly damaged, it is preferable that the brake shoe 54 and the brake drum 56 are not brought into contact with each other. It is preferable from a viewpoint of reducing. In other words, it is preferable to set the brake shoe 54 and the brake drum 56 in contact with each other at a rotational speed that is higher than the rated rotational speed of the motor 22 and at which there is a possibility of damage to some extent. Specifically, the brake shoe 54 and the brake drum 56 should be set to contact each other at 110% or more, preferably about 130 to 150% of the rated rotation speed (synchronous rotation speed) of the motor.

例えば、4極モータであれば、定格回転速度は1500〜1800rpm程度であることから、1650rpm以上、好ましくは1950〜2700rpm程度に設定するのがよい。また、6極モータであれば、同期回転速度が1000〜1200rpm程度であることから、1100rpm以上、好ましくは1300〜1800rpm程度に設定するのがよい。   For example, in the case of a four-pole motor, the rated rotational speed is about 1500 to 1800 rpm, so it is preferable to set it to 1650 rpm or more, preferably about 1950 to 2700 rpm. In the case of a 6-pole motor, since the synchronous rotation speed is about 1000 to 1200 rpm, it should be set to 1100 rpm or more, preferably about 1300 to 1800 rpm.

なお、第2メンバは、第1メンバより回転速度が遅ければ、(本実施形態のように)固定メンバであってもよいし、また、回転するメンバであってもよい。第2メンバが回転するメンバであるときに、本制動機構によって第1、第2メンバ間に摩擦制動を掛けると、(回転速度が高くトルクの小さな)第1メンバの方が、より円滑に第2メンバの回転速度に近づく(第1メンバの回転速度が先に低下する)現象が発生する。すると、第2メンバの回転速度は、「第1メンバとの比例関係」を崩せないため、第1メンバの当該低下した回転速度に対応する回転速度にまで低下せざるを得なくなる。その結果、結局、第1、第2メンバの回転速度の双方が共に零に近づくように(比例関係を保って)変化してゆくことになり、第1メンバ(および第2メンバ)の回転速度を低下させることができる。例えば、揺動内接噛合式の遊星歯車機構や単純遊星歯車機構を採用した減速装置等にあっては、入力軸と隣接して出力軸の回転速度と同一の(遅い)回転速度で回転しているキャリヤが存在することが多いため、入力軸を第1メンバ、キャリヤを第2メンバとする構成は有効である。   The second member may be a fixed member (as in this embodiment) or a rotating member as long as the rotational speed is slower than that of the first member. When friction braking is applied between the first and second members by the braking mechanism when the second member is a rotating member, the first member (which has a high rotational speed and a small torque) is more smoothly operated. A phenomenon occurs in which the rotational speed of the two members approaches (the rotational speed of the first member decreases first). Then, since the rotation speed of the second member cannot destroy the “proportional relationship with the first member”, the rotation speed of the second member must be decreased to a rotation speed corresponding to the decreased rotation speed of the first member. As a result, both the rotation speeds of the first and second members change so as to approach zero (while maintaining a proportional relationship), and the rotation speed of the first member (and the second member). Can be reduced. For example, in a reduction gear that employs a swinging intermeshing planetary gear mechanism or a simple planetary gear mechanism, it rotates at the same (slow) rotational speed as the output shaft adjacent to the input shaft. Since there are many carriers that exist, the configuration in which the input shaft is the first member and the carrier is the second member is effective.

次に、この風力発電設備に用いられる減速装置の作用を、主に制動機構の作用に着目して説明する。   Next, the operation of the speed reducer used in this wind power generation facility will be described mainly focusing on the operation of the braking mechanism.

モータ22のモータ軸25が回転すると、モータ軸25に嵌着されている継軸26が回転する。継軸26が回転すると、制動機構B1のブレーキシュー54が遠心力を受け、コイルばね66の付勢力に打ち勝ってブレーキボス64のガイド面64A1に沿って半径方向外側に摺動する。   When the motor shaft 25 of the motor 22 rotates, the joint shaft 26 fitted to the motor shaft 25 rotates. When the joint shaft 26 rotates, the brake shoe 54 of the braking mechanism B1 receives a centrifugal force, overcomes the urging force of the coil spring 66, and slides radially outward along the guide surface 64A1 of the brake boss 64.

この摺動量は、通常のモータ22から駆動力が提供されているときには、前記ブレーキシュー(第1部材)54とブレーキドラム(第2部材)56との間の隙間δ1よりも小さく、したがって、制動機構B1は回転系に対して何らの抵抗も与えない。しかしながら、風車ブレード20側から風力による巨大なトルクが掛かって減速装置G1が出力側から強制的に「増速駆動」されると、減速装置G1(〜G4)の各部材やモータ22が、非常に速い回転速度で回転させられ、破損等の危険が生じるようになる。   This sliding amount is smaller than the gap δ1 between the brake shoe (first member) 54 and the brake drum (second member) 56 when a driving force is provided from the normal motor 22, and therefore braking is performed. The mechanism B1 does not give any resistance to the rotating system. However, when a large torque is applied by wind power from the windmill blade 20 side and the reduction gear G1 is forcibly “speed-up driven” from the output side, each member of the reduction gear G1 (˜G4) and the motor 22 are It is rotated at a very high rotation speed, causing danger such as breakage.

この実施形態では、継軸26の回転速度が予め定められた回転速度を超えると、ブレーキシュー54に掛かる遠心力によって該ブレーキシュー54がブレーキボス64のガイド面64A1に沿って大きく摺動し、ブレーキシュー54の第1摩擦部54Aとブレーキドラム56の第2摩擦部56Aとが摩擦接触するようになる。   In this embodiment, when the rotational speed of the joint shaft 26 exceeds a predetermined rotational speed, the brake shoe 54 slides greatly along the guide surface 64A1 of the brake boss 64 due to the centrifugal force applied to the brake shoe 54, The first friction part 54A of the brake shoe 54 and the second friction part 56A of the brake drum 56 come into frictional contact.

第1、第2摩擦部54A、56Aの接触圧力は、継軸26の回転速度が大きければ大きい程高くなるため、風力が強くて減速装置G1の各部材の過回転の程度が大きい程、第1、第2摩擦部54A、56Aでより大きな制動力を得ることができる。この作用は、シールされた密閉空間P1内に収められた制動機構B1での(遠心力を利用した)機械的な作用であるため、電源やセンサ、制御回路等を必要としない。換言するならば、たとえ暴風や激しい雨、あるいは頻繁な落雷等が発生しているような悪天候下であっても、非常に信頼性の高い制動機能を得ることができる。   Since the contact pressure of the first and second friction portions 54A and 56A increases as the rotational speed of the joint shaft 26 increases, the contact pressure between the first friction member 54A and the second friction portion 54A increases. A larger braking force can be obtained by the first and second friction portions 54A and 56A. Since this action is a mechanical action (using centrifugal force) in the braking mechanism B1 housed in the sealed sealed space P1, no power source, sensor, control circuit, or the like is required. In other words, a highly reliable braking function can be obtained even under bad weather conditions such as storms, heavy rains, or frequent lightning strikes.

また、スリップカップリングやクラッチの解放等によって減速装置の動力伝達系を開放してしまう制御と異なり、風車ブレード20やナセル12が風によって(無制御状態で)激しく揺れ動くことを防止できる。つまり、ナセル12を旋回させるヨー制御中、あるいは図6に示すブレーキ25を開放し、ナセル12を円筒支柱11に対してフリーな状態としているときに、突風や急激な風向の変化によって、出力ピニオン24側から過大トルクが入力された場合にも、制動機構B1により制動がなされるので、過回転による各部の損傷を防止できるとともに、ナセル12自体が過度にふらつく状態が生じてしまうことも防止できる。   Further, unlike the control in which the power transmission system of the reduction gear is released by slip coupling or clutch release, it is possible to prevent the windmill blade 20 and the nacelle 12 from being vibrated violently (in an uncontrolled state) by the wind. That is, during the yaw control for turning the nacelle 12 or when the brake 25 shown in FIG. 6 is released and the nacelle 12 is in a free state with respect to the cylindrical column 11, the output pinion is caused by a gust wind or a sudden change in the wind direction. Even when an excessive torque is input from the 24th side, braking is performed by the braking mechanism B1, so that each part can be prevented from being damaged due to excessive rotation and the nacelle 12 itself can be prevented from being excessively fluctuated. .

制動機構B1が機能することによって回転速度が低下させられた減速装置G1の回転系の運動エネルギは、大きな熱エネルギとして第1、第2摩擦部54A、56Aから放出されるが、本実施形態に係る制動機構は、「湿式」であって、熱容量が大きく、また、この放出された熱エネルギを冷却機能を兼ねた潤沢な潤滑剤によって吸収することができる。特に、減速装置の回転系の過回転が問題になる程に風が強い場合には、当該風によるケーシングの冷却効果も期待できる。   The kinetic energy of the rotating system of the reduction gear G1 whose rotational speed has been reduced by the function of the braking mechanism B1 is released as large heat energy from the first and second friction portions 54A and 56A. Such a braking mechanism is “wet”, has a large heat capacity, and can absorb the released heat energy by abundant lubricant having a cooling function. In particular, when the wind is so strong that excessive rotation of the rotation system of the reduction gear becomes a problem, the cooling effect of the casing by the wind can be expected.

また、この実施形態では、モータ22が取り外し可能であり、制動機構B1を収容している密閉空間P1が該モータ22が取り付けられることによって形成されるようになっていたため、ケーシング構成に無駄がなく、重量軽減、およびコンパクト化が実現できている。   Further, in this embodiment, the motor 22 is removable, and the sealed space P1 that houses the braking mechanism B1 is formed by the motor 22 being attached, so there is no waste in the casing configuration. , Weight reduction and downsizing can be realized.

さらに、本実施形態ではブレーキドラム56が継ケース(ケーシング)23よりも硬い素材で形成されているため、耐久性があり、また、万一、ブレーキシュー54やブレーキドラム56が消耗したとしても、モータ22を取り外してドラム固定ボルト57を緩めるだけで該ブレーキドラム56を交換することができるため、メンテナンスも容易である。   Furthermore, in this embodiment, since the brake drum 56 is formed of a material harder than the joint case (casing) 23, the brake drum 56 is durable, and even if the brake shoe 54 and the brake drum 56 are consumed, Since the brake drum 56 can be replaced simply by removing the motor 22 and loosening the drum fixing bolt 57, maintenance is also easy.

また、ブレーキシュー54やブレーキドラム56を交換する場合であっても、例えばブレーキシュー54およびブレーキボス64にコイルばね66が装着されている「セット」を止め輪59を外して継軸26にスプライン62を介して係合するだけで済むため、現地で容易に交換することができる。   Further, even when the brake shoe 54 and the brake drum 56 are replaced, for example, the “set” in which the coil spring 66 is attached to the brake shoe 54 and the brake boss 64 is removed, and the retaining ring 59 is removed and the spline 26 is splined. Since it only needs to engage through 62, it can be easily replaced on site.

また、仮に、制動機構B1が機能することによって第1、第2摩擦部54A、56Aが摺動し、摩耗粉等が発生したとしても、本実施形態ではシール軸受50に隣接して振り切り機構付きのオイルシール52が組み込まれているため、当該摩耗粉が減速機構側に入り込むのが効果的に防止されるようになっている。   Further, even if the first and second friction portions 54A and 56A slide due to the function of the braking mechanism B1 and wear powder or the like is generated, a swing-off mechanism is provided adjacent to the seal bearing 50 in this embodiment. Therefore, the wear powder is effectively prevented from entering the speed reduction mechanism.

図7に、上記実施形態の変形例を示す。図8は図7の要部拡大断面図である。この変形例では、上記実施形態と比較して、振り切り機構付きのオイルシールの配置が省略されることによってコストダウンされている。また、給油口70と排油口72が配置されることによって冷却油の交換が容易に行えるように構成したことが主な相違点である。その他の構成は、先の実施形態と同様であるため、図7、8中で先の実施形態と同一または類似する部分に同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。   FIG. 7 shows a modification of the above embodiment. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. In this modification, the cost is reduced by omitting the arrangement of the oil seal with the swing-off mechanism as compared with the above embodiment. The main difference is that the oil supply port 70 and the oil discharge port 72 are arranged so that the cooling oil can be easily replaced. Since the other configuration is the same as that of the previous embodiment, the same reference numerals are given to the same or similar parts as those of the previous embodiment in FIGS.

なお、上記実施形態においては、制動機構(制動手段)B1が収容される密閉空間P1が、モータ22が取りつけられることによって初めて形成されるようにしていたが、本発明においては、制動機構を収容する密閉空間を、どのような構成で形成するかについては、特に限定されない。また、そもそも、制動手段は湿式である必要もなく、この場合には、当該密閉空間そのものを必要としない。また、必ずしも第1部材と第2部材がモータを取り外した際に交換できる位置に取り付けられている必要もない。   In the above-described embodiment, the sealed space P1 in which the braking mechanism (braking means) B1 is accommodated is formed for the first time when the motor 22 is attached. In the present invention, however, the braking mechanism is accommodated. There is no particular limitation on the configuration of the sealed space to be formed. In the first place, the braking means does not need to be wet, and in this case, the sealed space itself is not required. Further, the first member and the second member do not necessarily have to be attached at positions where they can be replaced when the motor is removed.

また、上記実施形態においては、第2部材が(第2メンバたる固定状態の)ケーシングに着脱自在に固定されていたが、本発明においては、ガイド機構やばね機構の構成を含め、制動機構の具体的な構成については特に限定されない。要は、遠心力によって第1部材と第2部材とが互いに接触し、第1メンバの回転速度が低下される構成とされていればよい。   Moreover, in the said embodiment, although the 2nd member was detachably fixed to the casing (in the fixed state which is a 2nd member), in this invention, including the structure of a guide mechanism or a spring mechanism, it is the brake mechanism. A specific configuration is not particularly limited. In short, the first member and the second member may be brought into contact with each other by centrifugal force, and the rotational speed of the first member may be reduced.

上記実施形態においては、減速装置を構成する減速機構が偏心揺動型の減速機構とされていたが、本発明の減速装置に適用される減速機構は特に限定されるものはなく、例えば単純遊星型の減速機構やウォーム減速機構であってもよい。   In the above embodiment, the speed reduction mechanism constituting the speed reduction device is an eccentric oscillating type speed reduction mechanism, but the speed reduction mechanism applied to the speed reduction device of the present invention is not particularly limited, for example, a simple planetary planet It may be a mold speed reduction mechanism or a worm speed reduction mechanism.

上記実施形態においては、制動機構B1を減速機構よりもモータ側に配置しており、このような構成とすることは、速度変化に対する摩擦損失の変化が大きく、また制動するトルクが小さいため制動機構B1を小型化できることから好ましいが、本発明においては、制動機構の配置位置は限定されず、モータから出力ピニオンまでの動力伝達系のいずれかの箇所に配置されていればよい。   In the above-described embodiment, the braking mechanism B1 is arranged on the motor side with respect to the speed reduction mechanism. Such a configuration causes a large change in friction loss with respect to a speed change, and a braking torque is small. Although it is preferable because B1 can be reduced in size, in the present invention, the arrangement position of the braking mechanism is not limited, and it may be arranged in any part of the power transmission system from the motor to the output pinion.

上記実施形態においては、密閉空間P1に冷却油が封入されているが、密閉空間P1に封入されるのは油に限定されず、制動機構B1の制動性能を損なうことなく冷却可能な液体であれば、どのような液体でもよい。   In the above embodiment, the cooling oil is sealed in the sealed space P1, but the sealed space P1 is not limited to the oil and may be a liquid that can be cooled without impairing the braking performance of the braking mechanism B1. Any liquid may be used.

10…風力発電設備
12…ナセル
14…ヨー駆動装置
22…モータ
23…継ケース(第2メンバ)
24…出力ピニオン
26…継軸(第1メンバ)
28…旋回用内歯歯車
54…ブレーキシュー
56…ブレーキドラム
58…ガイド機構
60…ばね機構
66…コイルばね
G1〜G4…減速装置
B1…制動機構(制動手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wind power generation equipment 12 ... Nacelle 14 ... Yaw drive device 22 ... Motor 23 ... Joint case (2nd member)
24 ... Output pinion 26 ... Joint shaft (first member)
28 ... Turning internal gear 54 ... Brake shoe 56 ... Brake drum 58 ... Guide mechanism 60 ... Spring mechanism 66 ... Coil spring G1-G4 ... Deceleration device B1 ... Braking mechanism (braking means)

Claims (8)

風力発電設備側に設けられた歯車と噛合う出力ピニオンを備えた減速装置であって、
当該減速装置の動力伝達経路上に制動手段を備え、
前記制動手段が、
相対的に回転する2つのメンバのうちより速い速度で回転する第1メンバ側に設けられた第1部材と、前記第1メンバより遅い速度で回転または固定されている第2メンバ側に設けられた第2部材とを有し、かつ
前記第1メンバの回転速度が予め定められた回転速度以上になると、遠心力によって前記第1部材と第2部材が互いに接触し、前記第1メンバの回転速度を低下させる構成とされている
ことを特徴とする風力発電設備に用いられる減速装置。
A reduction gear having an output pinion that meshes with a gear provided on the wind power generation equipment side,
Braking means is provided on the power transmission path of the speed reducer,
The braking means is
A first member provided on the first member rotating at a higher speed among the two members rotating relatively, and a second member rotating or fixed at a lower speed than the first member. And when the rotation speed of the first member is equal to or higher than a predetermined rotation speed, the first member and the second member come into contact with each other by centrifugal force, and the rotation of the first member A reduction gear used for wind power generation equipment, characterized in that the speed is reduced.
請求項1において、
前記減速装置が、その反負荷側に取り外し可能なモータを備え、
前記第1部材と第2部材の少なくとも一方が、該モータを取り外した際に、交換できる位置に取り付けられている
ことを特徴とする風力発電設備に用いられる減速装置。
In claim 1,
The speed reducer comprises a removable motor on its anti-load side;
At least one of the first member and the second member is attached at a position where the motor can be replaced when the motor is removed. A reduction gear used for a wind power generation facility.
請求項1又は2において、
前記制動手段が、冷却液で満たされた密閉空間内で作動する湿式の制動手段である
ことを特徴とする風力発電設備に用いられる減速装置。
In claim 1 or 2,
The speed reducing device used in wind power generation equipment, wherein the braking means is wet type braking means that operates in a sealed space filled with a coolant.
請求項3において、
前記減速装置が、その反負荷側に取り外し可能なモータを備え、
前記密閉空間が、前記モータが取り付けられることによって形成される
ことを特徴とする風力発電設備に用いられる減速装置。
In claim 3,
The speed reducer comprises a removable motor on its anti-load side;
The speed reduction device used for wind power generation equipment, wherein the sealed space is formed by mounting the motor.
請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記制動機構が、更に、
前記第1部材を、前記第1メンバに対し円周方向に固定するとともに半径方向に変位可能とするガイド機構と、
前記第1部材に対して半径方向内側への付勢力を与えるばね機構と、を備えている
ことを特徴とする風力発電設備に用いられる減速装置。
In any one of Claims 1-4,
The braking mechanism further comprises:
A guide mechanism for fixing the first member in the circumferential direction with respect to the first member and displaceable in the radial direction;
And a spring mechanism for applying a radially inward biasing force to the first member.
請求項5において、
前記第1部材が円周方向に複数備えられ、
前記ばね機構が、隣接する第1部材同士を相互に連結するコイルばねによって構成されている
ことを特徴とする風力発電設備に用いられる減速装置。
In claim 5,
A plurality of the first members are provided in the circumferential direction,
The said spring mechanism is comprised by the coil spring which connects adjacent 1st members mutually. The speed reducer used for the wind power generation facility characterized by the above-mentioned.
請求項1〜6のいずれかにおいて、
前記第2メンバが、当該減速装置のケーシングであり、
前記第2部材が、該ケーシングに着脱自在に固定されている
ことを特徴とする風力発電設備に用いられる減速装置。
In any one of Claims 1-6,
The second member is a casing of the speed reducer;
The speed reducer used for wind power generation equipment, wherein the second member is detachably fixed to the casing.
請求項7において、
前記第2部材が、前記ケーシングよりも硬い素材で形成されている
ことを特徴とする風力発電設備に用いられる減速装置。
In claim 7,
The said 2nd member is formed with the raw material harder than the said casing. The speed reducer used for the wind power generation facility characterized by the above-mentioned.
JP2010293613A 2010-12-28 2010-12-28 Reduction gear used for wind power generation equipment Active JP5579050B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010293613A JP5579050B2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Reduction gear used for wind power generation equipment
CN201110353447.3A CN102562458B (en) 2010-12-28 2011-11-09 Reduction gear used in wind power generating equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010293613A JP5579050B2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Reduction gear used for wind power generation equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012140885A true JP2012140885A (en) 2012-07-26
JP5579050B2 JP5579050B2 (en) 2014-08-27

Family

ID=46408796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010293613A Active JP5579050B2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Reduction gear used for wind power generation equipment

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5579050B2 (en)
CN (1) CN102562458B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016505119A (en) * 2013-02-01 2016-02-18 ツー−ビー・エナジー・ホールディング・ベスローテン・フェンノートシャップ Control device for the yaw system of a wind power plant
US9534584B2 (en) 2013-06-13 2017-01-03 Cooper Industries Holdings Wind turbine electric generator with torque limiting brake

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6821345B2 (en) * 2016-07-08 2021-01-27 ナブテスコ株式会社 Windmill drive system and windmill
JP6821344B2 (en) * 2016-07-08 2021-01-27 ナブテスコ株式会社 Windmill drive system and windmill
CN106641113B (en) * 2016-12-22 2023-09-22 苏州绿的谐波传动科技股份有限公司 Ultra-small damping type harmonic reducer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005282267A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Tostem Suzuki Shutter Mfg Co Ltd Entrance sheet opening/closing machine
JP2006125120A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Shinsei Seiki Co Ltd Fire-proofing and smoke-proofing screen curtain device
JP2006349122A (en) * 2005-06-20 2006-12-28 Yasuhisa Choshoin Centrifugal brake and clutch
JP2009121020A (en) * 2007-11-09 2009-06-04 Kaisei Kogyo Kk Rotation controller
JP2010048244A (en) * 2008-08-25 2010-03-04 Sumitomo Heavy Ind Ltd Power transmission device of natural energy collection system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2072602U (en) * 1990-05-03 1991-03-06 彭方柏 Vertical shaft double-track wind machine retarding weight device
CN101363402B (en) * 2008-09-19 2010-08-04 北京清桦华丰科技股份有限公司 Centrifugal ball type braking device for vertical shaft type windmill
CN201250754Y (en) * 2008-09-19 2009-06-03 北京清桦华丰科技股份有限公司 Centrifugal ball type braking device for a vertical shaft type windmill
CN101363418B (en) * 2008-09-19 2010-12-01 北京清桦华丰科技股份有限公司 Vertical shaft type double-group air vane wind power plant
CN101649810B (en) * 2009-08-25 2012-05-23 江苏泰隆减速机股份有限公司 Wind-power generating variable-propeller speed reducer
CN201687668U (en) * 2010-04-26 2010-12-29 江阴市江顺模具有限公司 Small-medium perpendicular shaft and horizontal shaft wind-driven generator centrifugal wheel intelligent speed reduction device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005282267A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Tostem Suzuki Shutter Mfg Co Ltd Entrance sheet opening/closing machine
JP2006125120A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Shinsei Seiki Co Ltd Fire-proofing and smoke-proofing screen curtain device
JP2006349122A (en) * 2005-06-20 2006-12-28 Yasuhisa Choshoin Centrifugal brake and clutch
JP2009121020A (en) * 2007-11-09 2009-06-04 Kaisei Kogyo Kk Rotation controller
JP2010048244A (en) * 2008-08-25 2010-03-04 Sumitomo Heavy Ind Ltd Power transmission device of natural energy collection system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016505119A (en) * 2013-02-01 2016-02-18 ツー−ビー・エナジー・ホールディング・ベスローテン・フェンノートシャップ Control device for the yaw system of a wind power plant
US10036368B2 (en) 2013-02-01 2018-07-31 2-B Energy Holding B.V. Control device for a yaw system of a wind power plant
US9534584B2 (en) 2013-06-13 2017-01-03 Cooper Industries Holdings Wind turbine electric generator with torque limiting brake

Also Published As

Publication number Publication date
CN102562458B (en) 2014-09-10
JP5579050B2 (en) 2014-08-27
CN102562458A (en) 2012-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5579050B2 (en) Reduction gear used for wind power generation equipment
JP6238770B2 (en) Wind power generator
CA2562596C (en) Device for driving a first part of a wind energy turbine with respect to a second part of the wind energy turbine
WO2011096078A1 (en) Wind driven generator and method of rotating nacelle
EP2730779B1 (en) Yaw brakes for wind turbines
CN102235326B (en) Power transmission device and joint unit of power transmission device
JP5474866B2 (en) Reduction gear used for wind power generation equipment
JP2007198167A (en) Horizontal axial windmill
JP6476089B2 (en) Wind power generation system
JP5543832B2 (en) Windmill drive
JP2010048244A (en) Power transmission device of natural energy collection system
JP5654949B2 (en) Power transmission device for wind power generation equipment
WO2013042385A1 (en) Renewable energy-type electric power generation device and method for operating renewable energy-type electric power generation device
JP5721997B2 (en) Reduction gear used for wind power generation equipment and yaw drive device for wind power generation equipment
WO2005012763A1 (en) Drive train for a renewable-energy generating machine
JP2003201951A (en) Excessive rotation avoiding mechanism of horizontal axis wind mill
JP5992056B2 (en) Assembly for fixing the rotor blades of a wind power plant
JP5877222B2 (en) Power transmission device for wind power generation equipment
US11111902B2 (en) Nacelle and rotor for a wind turbine, and method
JP2012180809A (en) Reduction gear of wind power generation equipment and reduction gear having output pinion
JP2004353525A (en) Power transmission for wind power generation
EP2531725B1 (en) Hybrid wind turbine blade bearing
JP2007315182A (en) Wind-collecting magnus type windmill
KR101694924B1 (en) Device for supporting carrier in yaw drive for wind power generation
JP5836035B2 (en) Wind speed booster

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130409

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140328

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140624

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140708

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5579050

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250