JP3599760B2 - Variable pitch propeller drive - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、水力機械等における可変ピッチプロペラの回転主軸に対する羽根の取付角度を変化させるための駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、水車やポンプ或いはブロワ等においては、回転主軸に対する羽根の取付角度を任意に変更できる可変ピッチプロペラを使用し、その羽根の取付角度を変化させることによって、その負荷或いは運転効率の調整を行うことができるようにしたものがある。
【0003】
すなわち、回転主軸の一端に、複数の羽根を放射状に装着したランナボスが一体的に連結してあり、上記各羽根の支持軸が上記ランナボス内において軸線周りに回動自在に軸支してある。一方、中空状に形成された回転主軸の中間には油圧シリンダが形成され、その油圧シリンダ内に配設されたピストンに、中空の回転主軸内に同心的に挿通された操作ロッドの一端が連結され、その他端がリンク機構を介して前記各羽根の支持軸に連結されている。
【0004】
そして、回転主軸の端部から配圧弁を介して圧油を上記油圧シリンダ内に供給し、ピストンを任意の方向に移動させることによって、前記操作ロッドを軸線方向に移動させ、その移動によって羽根の各支持軸を軸線周りに回動させ、各羽根の取付角度を変化させるようにしてある。
【0005】
ところが、このような装置にあっては、回転主軸の駆動回転中においても羽根の取付角度の調整を行う必要があり、そのため、油圧シリンダに対する圧油の給排を回転シ−ル機構等を介して行わなければならず、圧油のシ−ル機構が複雑となる等の問題がある。特に、水車等のような空気よりも粘性抵抗が大きい流体を扱うものでは、羽根に対する抵抗が大きな反力となって油圧シリンダ側に負荷となるため、相当に高圧な圧油を作動させなければならず、シ−ル部での油漏れ、焼付き等の事故が発生する可能性もある。また、漏油が河川に流出し、環境汚染の問題も発生する。
【0006】
一方、油圧シリンダの代わりに駆動電動機を使用し、この駆動電動機の出力軸を前記操作ロッドに螺合させて、この操作ロッドを往復動させるようにしたものも提案されている。しかし、このような場合、駆動電動機の回転軸と回転主軸との間に相対回転差を発生させることにより操作ロッドを駆動するとともに、通常の運転中においては、この駆動電動機の回転軸と回転主軸とを一体回転させ、羽根の取付角度が変わらないようにする必要があるが、従来のものでは必ずしもその動作が確実に行われない等の問題がある。
【0007】
更に、上記と同様に、油圧シリンダの代わりに駆動電動機を使用し、この駆動電動機の出力軸と回転主軸との間に同期装置を設け、この同期装置により回転主軸との相対的回転速度の違いを利用して、各羽根の取付角度を変化させる操作ロッドを駆動する方式(先に本出願人が出願した特願平3−251339号)も提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、駆動電動機の利用による駆動電動機の出力軸と回転主軸との相対回転速度の違いを利用する同期装置は、回転主軸と駆動電動機出力軸との同期または回転偏差を司るのが主要な機能であり、それ自体では大きな倍力機能を有しないため、同期装置の出力軸の回転を、何等かのトルク増幅装置を介してトルクを倍増させて操作ロッドに伝達させる必要がある。
【0009】
また、カプラン水車等では、一般に羽根の取付角度を調整する回数は、1時間に数回程度であるが、同期装置は水車の運転中は常に、静止側との相対回転速度を維持する必要があるために歯車部の回転が継続され、歯車部や軸受部から摩擦熱が発生するので、同期装置内部での潤滑は、極めて大きな問題である。
【0010】
さらに、同期装置では、歯車部や軸受部の相対回転のために、歯車の接触による磨耗によって微細な鉄粉が発生するので、この鉄粉の処理も歯車の寿命を保つ上で重要な課題となる。
【0011】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、同期装置内で発生する鉄粉を速やかに排出し、同期装置内における滞留を少なくし、歯車部で発生する摩擦熱の冷却効果を高めることができ、且つ同期装置の出力軸のトルクを倍増させて操作ロッドに伝達させることにより駆動電動機の容量を少なくした作動機構を備えた可変ピッチプロペラの駆動装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、回転主軸と同心状に配設された出力軸とを相対的に回転させることにより、前記回転主軸に取付けられた可変ピッチ羽根の取付角度を変化させるようにした可変ピッチプロペラの駆動装置において、前記回転主軸と同心状に配設された出力軸とを相対的に回転可能とする同期装置と、この同期装置の同期出力軸により回転駆動される減速装置と、から構成される作動機構を、前記回転主軸の頂部に装着され、その内部に潤滑油が充填されるケ−ス内に収納すると共に、このケ−スの内周面に、前記同期装置と減速装置とを隔て且つその周囲に前記同期装置部と減速装置部とを連通する複数の孔を有する隔壁を突設させたことを特徴とする。
【0013】
【作用】
同期装置内で発生する鉄粉は、同期装置部と減速装置部とを隔てる隔壁に設けられた複数の孔より速やかに減速装置部内に落下し、同期装置内における滞留は少なくなり、同期装置の歯車部で発生する摩擦熱は、同期装置部と減速装置部とが一体のケ−ス内に収納され、これら両装置が共通の大量の潤滑油により冷却されるので冷却効果は高められる。また、同期装置の出力軸と操作ロッドとの間にトルクを倍増させる減速装置を介装したので、操作電動機の容量を少なくすることができる。
【0014】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
【0015】
図2は、本発明の作動機構を適用した可変ピッチプロペラ水車の概略構成を示す図であって、水車の回転部分のみを示し、静止部は省略してある。下端にランナボス1aを一体的に装着した回転主軸1が、軸受2によって回転自在に支持されている。上記ランナボス1aには、放射方向に複数の羽根3が取付けられており、それらの各羽根の支持軸3aはランナボス1a内で軸支され、支持軸3aを回転させることによって、羽根3の取付け角度を変化させることができるようにしてある。
【0016】
一方、回転主軸1は中空状に形成され、この回転主軸1内に操作ロッド4が軸線方向にのみ移動可能に同心状に配設され、その操作ロッド4の下端に固着されたア−ム4aが、リンク及びレバ−機構5を介して前記羽根3の各支持軸3aに連結されている。したがって、上記操作ロッド4を軸線方向に往復移動させることによって、リンク及びレバ−機構5を介して各羽根3の取付角度を変化させることができる。
【0017】
上記回転主軸1の頂端部には、本発明に係る可変ピッチプロペラ駆動装置の要部である作動機構6(ケ−ス15内に収納)が固着されており、その作動機構6への入力軸7がカップリング8及び中間軸9を介して駆動電動機10に連結されている。また、上記作動機構6の他端にある出力軸38は、推力軸受14により大きな推力を支えるようになっており、その下端に形成されたねじ部38aが前記操作ロッド4の頂部4bに螺合されている。
【0018】
したがって、駆動電動機10を動作させ作動機構6を駆動し、回転主軸1と出力軸38との間に相対的な回転を発生させると、操作ロッド4は軸線方向に移動し、リンク及びレバ−機構5を介して各羽根3の取付角度が変化される。また、駆動電動機10を静止状態におくと、回転主軸1と出力軸38とが一体回転するので、操作ロッド4の軸線方向の移動はなく、各羽根3の取付角度は変化せず所定値に維持される。
【0019】
次に、本発明の可変ピッチプロペラ駆動装置の要部である上記作動機構6について図1を参照して詳細に説明する。
【0020】
図1は上記作動機構6の一実施例を示す縦断面図である。図1において、作動機構6は、ケ−ス15内において、図示上方に配置される同期装置6aと、その下方に配置され、後述する上記同期装置6aの同期出力軸11により駆動される減速装置6bと、から構成されている。これら両装置6aと6bとは、両装置6aと6bとをその内部に一体的に収納するケ−ス15の内周面の略々中間に突設され、上記同期出力軸11と一体に形成されたア−ム12の下端が貫通し、この貫通部を軸支する軸受25aを支持する隔壁25によつて隔てられている。そして、この隔壁25には、後述の同期装置6aを構成する各種の歯車等の作動により発生した磨耗粉等を、遠心力によりケ−ス15の内周面近傍に集塵して、下方(減速装置部6b内)へ速やかに沈殿させるための複数の孔25bが開口されている。
【0021】
上記のケ−ス15は、前述のように(図2参照)、前記回転主軸1の頂部に一体的に装着され、ケ−ス15の頂壁には固定軸16が貫装され、軸受16aによりケ−ス15が固定軸16の周りに回転可能としている。なお、上記固定軸16は、図2に示すように、ア−ム17及びストッパ18によって回転運動が拘束されている。
【0022】
以下、先ず上記の同期装置部6aについて説明する。
【0023】
上記固定軸16には前記入力軸7が同心的に貫装され、入力軸7は、固定軸16と入力軸7との間に設けられている軸受19及び入力軸7の頂端に設けられた軸支持20により回動自在に支持されている。入力軸7の下部には、第1の太陽歯車21が一体的に形成されており、この太陽歯車21には太陽歯車21を中心として自転しながら公転する複数個の遊星歯車22が噛合されている。この遊星歯車22は出力軸11と一体に形成されたア−ム12に設けられた支持軸23に対して回転自在に装着されており、第1の太陽歯車21の周囲を自転しながら公転し、その公転によって出力軸11の回転を行う。
【0024】
上記遊星歯車22の外周には内歯歯車24が配設されており、その内歯歯車24の第1の歯車24aが上記遊星歯車22に噛合されている。また、上記同期出力軸11は入力軸7と同一軸線上に配設され、ケ−ス15の内周面の略々中間に突設した前述の隔壁25に支持された軸受25aによって、そのケ−ス15に対して相対的な回転を行なうことができるように軸支されている。
【0025】
一方、ケ−ス15内に挿入された軸受16aによってケ−ス15を軸支している固定軸16の下端には、前記第1の太陽歯車21と同径の第2の太陽歯車26が一体的に形成されており、この太陽歯車26の外周には、この太陽歯車26を中心として自転しながら公転する複数個の前記遊星歯車22と同径の複数個の遊星歯車27が噛合されており、この遊星歯車27には、その外周に配設された内歯歯車24の第2の歯車24bが噛合されている。また、上記遊星歯車27は、ケ−ス15の内壁に固定されたア−ム28から突設された軸29に回転自在に装着されている。
【0026】
さらに、ケ−ス15と固定軸16との間、及び固定軸16と入力軸7との間には、それぞれパッキング30a、30bが設けられ、上記ケ−ス15内には潤滑油30が充填されている。
【0027】
また、上記固定軸16には、潤滑油30内に浸漬する位置に、軸受19及び16aに潤滑油30を供給するための分解可能な給油ディスク41が装着されている。この給油ティスク41は、図示しないが、その中心で2分割されており、固定軸16の左右からボルトによって分解、取付可能の構造になっている。
【0028】
上記給油ディスク41には、放射方向に延びる潤滑油供給孔42が穿設されており、その先端部には、後述する潤滑油の旋回流に対向する方向に開口する潤滑油吸入口43が形成され、また、上記潤滑油供給孔43の基端部は、固定軸16に穿設された連通孔44、および固定軸16と入力軸7との環状間隙45とを経て軸受19部に連通され、さらに、連通路46を介して軸受16a部に連通されている。
【0029】
そして、回転主軸1が回転するとケ−ス15も回転し、ケ−ス15内に充填されている潤滑油30はその粘性によってケ−ス15と同一方向に旋回する。この潤滑油30の旋回により、固定軸16に装着されている給油ディスク41の潤滑油吸入口43から、潤滑油31が潤滑油供給孔42内に流入し、連通孔44および環状間隙45を通って軸受19部に流入し、さらに流入した潤滑油の一部は連通路46を通って軸受16a部に供給され、軸受19および16aの潤滑および冷却が行なわれる。このようにして、軸受19および16aを潤滑および冷却した潤滑油は下方へ滴下し、回転主軸1の回転動作中、同様のサイクルが繰り返される。
【0030】
以上が同期装置6aの構成であり、次に隔壁25の下部に配設される減速装置6bの構成を説明する。
【0031】
上記同期出力軸11は、前述のように軸受25aにより軸支されるとともに、隔壁25を貫通して図示下方に延長され、その下端には第1の減速用太陽歯車31が一体的に形成され、頂端に設けられた軸支持部11aにより回動自在に支持されている。
【0032】
上記第1の減速用太陽歯車31には、この減速用太陽歯車31を中心として自転しながら公転する複数個の減速用遊星歯車32が噛合されている。これらの減速用遊星歯車32は、その頂端に設けられた軸支持部33aにより回動自在に支持された第2の減速用太陽歯車33と一体に形成されたア−ム34に設けられた支持軸35に対して回転自在に装着されており、第1の減速用太陽歯車31の周囲を自転しながら公転し、その公転によって第2の減速用太陽歯車33の回転を行う。なお、減速用遊星歯車32は、ケ−ス15の内周面に突出して設けられた第1の内歯歯車36に噛合されている。
【0033】
上記第2の減速用太陽歯車33には、この減速用太陽歯車33を中心として自転しながら公転する複数個の減速用遊星歯車37が噛合されている。これらの減速用遊星歯車37は、出力軸38と一体に形成されたア−ム39に設けられた支持軸39aに対して回転自在に装着されており、第2の減速用太陽歯車33の周囲を自転しながら公転し、その公転によって出力軸38の回転を行う。なお、減速用遊星歯車37は、ケ−ス15の内周面に突出して設けられた第2の内歯歯車40に噛合されている。
【0034】
なお、この第2の内歯歯車40および上記の第1の内歯歯車36の周囲には、ケ−ス15の上部に配設された同期装置6aの作動により発生し、既述の隔壁25に設けられた孔25aを通過して落下してきた磨耗粉等を下方へ速やかに沈殿させるための孔15c、15bが複数個開口されており、磨耗粉等がケ−ス15の底部15aに溜まるように構成されている。
【0035】
ケ−ス15の底壁中央部には、出力軸38の支持枠38aが設けられ、出力軸38は、この支持枠38aおよびケ−ス15の底壁を貫通するとともに、軸受38b、38cによって上記ケ−ス15に回転自在に軸支されている。なお、38dはパッキングであり、上記第2の減速用太陽歯車33および出力軸38が、同期出力軸11と同一軸線上に配設されていることは勿論である。
【0036】
なお、図2により既述のように、上記出力軸38には、その下端部にねじ部38aが形成され、操作ロッド4の頂部4bに螺合されている。
【0037】
以上の説明から明らかなように、本実施例における減速装置6bは、第1の減速用太陽歯車31に噛合し、この第1の減速用太陽歯車31を中心として自転しながら公転する複数個の減速用遊星歯車32から成る第1の減速歯車機構と、この第1の減速歯車機構と同一の構成を有し、且つこの第1の減速歯車機構に縦続接続される、第2の減速用太陽歯車33に噛合し、この第2の減速用太陽歯車33を中心として自転しながら公転する複数個の減速用遊星歯車37から成る第2の減速歯車機構との2段の減速歯車機構から構成されているが、縦続接続する減速歯車機構の段数は、2段に限定されないことは言うまでもない。
【0038】
次に、以上説明の構成を有する作動機構6の作動を説明する。
【0039】
ケ−ス15内の上下に配設された同期装置6aと減速装置6bとにおいて、回転主軸1(ケ−ス15)の回転中に、駆動電動機10が非駆動状態に在り、入力軸7の回転が停止している場合には(固定軸16は勿論回転しないから)、遊星歯車22および27は、それぞれ、第1および第2の太陽歯車21、26の周りを自転しながら公転し、遊星歯車22の公転によって同期出力軸11が回転させられる。したがって、上記同期出力軸11はケ−ス15(回転主軸1)と同一回転を行う。
【0040】
上記ケ−ス15および同期出力軸11(第1の減速用太陽歯車31)の回転により、減速用遊星歯車32は第1の減速用太陽歯車31の周りを自転しながら公転し、減速用遊星歯車32の回転は第1の内歯歯車36に伝達される。しかるに上記したように本実施例の場合、第1の減速用太陽歯車31とケ−ス15(第1の内歯歯車36)との間の相対速度はゼロであり、従って、減速用遊星歯車32と第1の内歯歯車36(ケ−ス15)との間の相対回転速度もゼロとなるから、ケ−ス15と第2の減速用太陽歯車33との間の相対回転速度もゼロとなる。
【0041】
前述のように、減速装置6bは同一構成の2段の減速歯車機構を縦続接続したものであるから、全く同様にして、ケ−ス15と出力軸38との間の相対回転速度もゼロとなる。したがって、出力軸38はケ−ス15(回転主軸1)と同一回転を行い、操作ロッド4は軸線方向に移動することがなく、羽根3の取付角度が変更されることはない。
【0042】
そこで、駆動電動機10を駆動して同期装置6aの入力軸7を回転させると、第1の太陽歯車21が回転し、この回転により遊星歯車22が公転を開始し、回転主軸1と同期出力軸11(減速装置6bの第1の減速用太陽歯車31)との間に相対的な回転が発生する。
【0043】
上記の相対的な回転速度は、減速装置6b内に縦続接続した2段の減速歯車機構により2段に減速されて出力軸38に伝達され、操作ロッド4を軸線方向に移動し、羽根3の取付角度が変更される。
【0044】
なお、出力軸38から得られるトルクは、同期出力軸11から得られるトルクに対し、略々減速装置6bによる減速比に比例した大きな値となる。従って、駆動電動機10の容量を大きくすることなく大容量の可変ピッチプロペラ水車等の駆動装置として適用することができる。
【0045】
一方、同期装置6aを構成する複数の遊星歯車は、羽根の取付角度を変更しない通常の運転時においても、固定状態にある太陽歯車の周囲を自転しながら公転するが、この際に発生する摩擦摺動による熱は、同期装置6aを収納するケ−ス15内に充填された潤滑油30により潤滑および冷却が行われる。
【0046】
なお、減速装置6bにおいては、羽根3の取付角度を変化させる時以外には、歯車間における相対速度の変化は無いから、歯車部での発熱は生じない。したがって、ケ−ス15内に充填した潤滑油は、同期装置6aのみを収納した場合に比べて温度上昇は低く抑えられる。
【0047】
また、同期装置6aを構成する複数の遊星歯車部にて発生する摺動摩擦粉は、同期装置6aと減速装置6bとの隔壁25に設けた複数の孔25bおよび第1、第2の内歯歯車36、40にそれぞれ設けられた複数の孔15b、15cを通過して減速装置6bの底部15aに溜まる。減速装置6b内では、上記のように、羽根3の取付角度を変化させる時以外には歯車間における相対速度の変化は無いから、潤滑油が歯車の回転によって攪拌されることは無い。さらに、減速装置6bの最終段の太陽歯車および遊星歯車は減速されているので、羽根3の取付角度を変化させる時においても、ケ−ス15との相対回転速度は極めて小さく、その底部15aに溜まった摺動摩擦粉等が、歯車の回転によって上方へ巻き上げられることはない。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、可変ピッチ羽根の取付角度を変化させる作動機構を同期装置部と減速装置部とから構成し、これら両装置部を潤滑油が充填されたケ−ス内に収納し、このケ−スの内周面に、同期装置部と減速装置部とを隔てる隔壁を突設し、この隔壁に複数の孔を設けて上記両装置部を連通するようにしたから、同期装置部において、運転中には微量ではあるが常時発生する磨耗粉を同期装置部から速やかに排出し、減速装置部のケ−ス下部に沈殿させることができ、発生した磨耗粉が同期装置の周囲に滞留することは少なく、磨耗粉により同期装置自身の歯車や軸受に損傷を与えることを防ぐことができる。なお、ケ−ス下部に沈殿した磨耗粉は、減速装置が動作した場合でも、歯車間の相対速度が小さいので、潤滑油中に巻き上げられる惧れは少ない。
【0049】
また、同期装置部と減速装置部とは、同一のケ−ス内において、大量の潤滑油により潤滑と冷却とが行われるため、潤滑油の温度上昇は、同期装置単体の場合に比較して低く抑えられ、摩擦部の冷却効果が大きい。
【0050】
さらに、同期装置部と減速装置部とを別個に設ける場合に比較し、軸シ−ル部が少なくなり、保守は容易となり、装置のコンパクト化が計れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る作動機構の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】本発明の作動機構を適用した可変ピッチプロペラ水車の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1 回転主軸
3 羽根
4 操作ロッド
6 作動機構
6a 同期装置
6b 減速装置
7 入力軸
10 操作電動機
11 同期出力軸
15 ケ−ス
15a ケ−スの底部
15b 第1の内歯歯車の孔
15c 第2の内歯歯車の孔
16 固定軸
21 第1の太陽歯車
22 遊星歯車
25 隔壁
25b 隔壁の孔
26 第2の太陽歯車
27 遊星歯車
30 潤滑油
31 第1の減速用太陽歯車
32 減速用遊星歯車
33 第2の減速用太陽歯車
36 第1の内歯歯車
37 減速用遊星歯車
38 出力軸
40 第2の内歯歯車[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a drive device for changing the mounting angle of a blade with respect to a rotating main shaft of a variable pitch propeller in a hydraulic machine or the like.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a water turbine, a pump, a blower, or the like, a variable pitch propeller that can arbitrarily change the mounting angle of a blade with respect to a rotating main shaft is used, and the load or operation efficiency is adjusted by changing the mounting angle of the blade. There is something we can do.
[0003]
That is, a runner boss having a plurality of blades mounted radially is integrally connected to one end of the rotating main shaft, and a support shaft of each blade is rotatably supported around an axis in the runner boss. On the other hand, a hydraulic cylinder is formed in the middle of the hollow rotary main shaft, and one end of an operating rod concentrically inserted into the hollow rotary main shaft is connected to a piston disposed in the hydraulic cylinder. The other end is connected to a support shaft of each blade via a link mechanism.
[0004]
Then, pressure oil is supplied into the hydraulic cylinder from the end of the rotating main shaft through a pressure distribution valve, and the piston is moved in an arbitrary direction, whereby the operating rod is moved in the axial direction, and the movement causes the blade to move. Each support shaft is rotated around the axis to change the mounting angle of each blade.
[0005]
However, in such a device, it is necessary to adjust the mounting angle of the blade even during the driving rotation of the rotating main shaft. Therefore, the supply and discharge of the pressure oil to and from the hydraulic cylinder are performed via a rotary seal mechanism or the like. And there is a problem that the pressure oil sealing mechanism becomes complicated. In particular, in the case of a fluid such as a water turbine, which handles a fluid having a higher viscous resistance than air, the resistance to the blades becomes a large reaction force, and a load is applied to the hydraulic cylinder side. In addition, there is a possibility that an accident such as oil leakage or seizure at the seal portion may occur. In addition, oil leaks out into rivers, causing environmental pollution.
[0006]
On the other hand, there has been proposed a motor in which a drive motor is used instead of a hydraulic cylinder, and an output shaft of the drive motor is screwed into the operation rod so that the operation rod reciprocates. However, in such a case, the operating rod is driven by generating a relative rotation difference between the rotation shaft of the drive motor and the rotation spindle, and during normal operation, the rotation shaft of the drive motor and the rotation spindle are rotated. Must be rotated integrally so that the mounting angle of the blades does not change. However, there is a problem that the operation is not always performed reliably in the conventional device.
[0007]
Further, similarly to the above, a drive motor is used in place of the hydraulic cylinder, and a synchronization device is provided between the output shaft of the drive motor and the rotation spindle, and the difference in the relative rotation speed between the rotation spindle and the rotation spindle is provided by the synchronization device. U.S. Pat. No. 5,064,098 has also been proposed, which utilizes a technique to drive an operating rod that changes the mounting angle of each blade.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the main function of a synchronization device that utilizes the difference in the relative rotation speed between the output shaft of the drive motor and the rotary spindle due to the use of the drive motor is to control synchronization or rotational deviation between the rotary spindle and the output shaft of the drive motor. Since it does not have a large boosting function by itself, it is necessary to transmit the rotation of the output shaft of the synchronizer to the operating rod by doubling the torque through some torque amplifying device.
[0009]
In addition, in Kaplan turbines and the like, the frequency of adjusting the blade mounting angle is generally about several times an hour, but the synchronizer needs to maintain the relative rotation speed with the stationary side at all times during operation of the turbine. For this reason, the rotation of the gear portion is continued, and frictional heat is generated from the gear portion and the bearing portion. Therefore, lubrication inside the synchronizer is a very serious problem.
[0010]
Furthermore, in the synchronous device, fine iron powder is generated due to wear due to gear contact due to relative rotation of the gear part and bearing part, and processing of this iron powder is an important issue in maintaining the life of the gear. Become.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to quickly discharge iron powder generated in a synchronization device, reduce stagnation in the synchronization device, and reduce frictional heat generated in a gear portion. An object of the present invention is to provide a drive device for a variable pitch propeller having an operation mechanism capable of increasing the cooling effect and doubling the torque of the output shaft of the synchronizer and transmitting the torque to the operation rod to reduce the capacity of the drive motor. is there.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention changes the mounting angle of a variable pitch blade attached to the rotating main shaft by relatively rotating the rotating main shaft and an output shaft arranged concentrically. In the variable pitch propeller drive device described above, a synchronizing device capable of relatively rotating the rotating main shaft and an output shaft arranged concentrically, and a deceleration rotationally driven by the synchronizing output shaft of the synchronizing device. An operating mechanism, which is composed of a device and a housing, is housed in a case which is mounted on the top of the rotating spindle and is filled with lubricating oil therein, and the synchronous mechanism is mounted on the inner peripheral surface of the case. A partition wall having a plurality of holes communicating with the synchronizer unit and the reduction gear unit is provided so as to project from and surround the device and the reduction gear unit.
[0013]
[Action]
Iron powder generated in the synchronizer quickly falls into the reduction gear unit through a plurality of holes provided in the partition wall separating the synchronizer unit and the reduction gear unit, and the stagnation in the synchronizer is reduced. Friction heat generated in the gear portion is accommodated in a case where the synchronizing device portion and the speed reducing device portion are integrated, and both devices are cooled by a large amount of common lubricating oil, so that the cooling effect is enhanced. In addition, since the speed reducer that doubles the torque is interposed between the output shaft of the synchronizer and the operation rod, the capacity of the operation motor can be reduced.
[0014]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a variable pitch propeller turbine to which the operating mechanism of the present invention is applied, showing only a rotating part of the turbine, and omitting a stationary part. A rotating
[0016]
On the other hand, the rotary
[0017]
An operating mechanism 6 (accommodated in a case 15), which is a main part of the variable pitch propeller driving device according to the present invention, is fixed to the top end of the
[0018]
Therefore, when the
[0019]
Next, the
[0020]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the
[0021]
As described above (see FIG. 2), the
[0022]
Hereinafter, the
[0023]
The
[0024]
An
[0025]
On the other hand, a
[0026]
Further,
[0027]
Further, a disassembled
[0028]
A lubricating
[0029]
When the
[0030]
The configuration of the
[0031]
The
[0032]
A plurality of reduction
[0033]
The second
[0034]
In addition, around the second
[0035]
At the center of the bottom wall of the
[0036]
As described above with reference to FIG. 2, the
[0037]
As is clear from the above description, the
[0038]
Next, the operation of the
[0039]
In the
[0040]
Due to the rotation of the
[0041]
As described above, since the
[0042]
Then, when the
[0043]
The above relative rotational speed is reduced to two stages by a two-stage reduction gear mechanism cascade-connected in the
[0044]
It should be noted that the torque obtained from the
[0045]
On the other hand, the plurality of planetary gears constituting the
[0046]
In the
[0047]
Further, the sliding friction powder generated in the plurality of planetary gear portions constituting the
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the operating mechanism for changing the mounting angle of the variable pitch blade is constituted by the synchronizer unit and the reduction gear unit, and both of these units are provided in the case filled with lubricating oil. The case is provided with a partition wall protruding from the inner peripheral surface of the case to separate the synchronizer section and the reduction gear section, and a plurality of holes are provided in the partition wall so as to communicate the two device sections. In the synchronizer section, a small amount of wear powder that is constantly generated during operation can be quickly discharged from the synchronizer section and settled below the case of the reduction gear section. There is little stagnation around the device, and it is possible to prevent the gears and bearings of the synchronous device itself from being damaged by wear powder. The abrasion powder settled in the lower part of the case has a low possibility of being wound up in the lubricating oil because the relative speed between the gears is small even when the reduction gear operates.
[0049]
Further, since the synchronizer unit and the reduction gear unit are lubricated and cooled by a large amount of lubricating oil in the same case, the temperature rise of the lubricating oil is larger than that of the synchronizer alone. It is kept low and the cooling effect of the friction part is great.
[0050]
Further, as compared with the case where the synchronizing device section and the reduction gear section are separately provided, the number of shaft seal portions is reduced, maintenance becomes easy, and the apparatus can be made more compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of an operation mechanism according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a variable pitch propeller turbine to which the operating mechanism of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20963393A JP3599760B2 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Variable pitch propeller drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20963393A JP3599760B2 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Variable pitch propeller drive |
Publications (2)
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JPH0763152A JPH0763152A (en) | 1995-03-07 |
JP3599760B2 true JP3599760B2 (en) | 2004-12-08 |
Family
ID=16576029
Family Applications (1)
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JP20963393A Expired - Lifetime JP3599760B2 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Variable pitch propeller drive |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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-
1993
- 1993-08-24 JP JP20963393A patent/JP3599760B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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