JP5877222B2 - 風力発電設備の動力伝達装置 - Google Patents
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Description
極値荷重Lm66、Lm86とは、耐用年数(風力発電設備の減速装置の場合、20年)の間に、出力部材66、86に1度だけ掛かっても破壊されない荷重(該出力部材66、86において伝達し得る限界荷重)のことである。極値荷重Lm66、Lm86は、本実施形態においては、(幅が若干大きいが)定格出力トルク相当荷重Ls66、Ls86の2倍強である。この例のように2MWクラスの風力発電設備で、減速装置の数が4台の場合、極値荷重Lm86は、概ね30〜120kNmである。極値荷重Lm66は、それより減速比が異なる分、小さい。
定格トルク相当荷重Ls66、Ls86とは、接続されるモータ22が定格トルクを出力しているときに、出力部材66、86に掛かる荷重をそれぞれ意味している。モータ22から出力部材66、86までの減速比をそれぞれGr66、Gr86とした場合(Gr66<Gr86)、出力部材66の定格トルク相当荷重Ls66は、出力部材86の定格トルク相当荷重Ls86の(Gr66/Gr86)倍となる。(Gr66/Gr86)は、1未満であるため、Ls66<Ls86である。
モータ22のモータ軸の回転は、ウォーム減速機構40のウォームピニオン48及びウォームギヤ50の噛合によって初段減速され、カップリング54を介して第1単純遊星歯車機構42の入力軸56に伝達される。
本実施形態においては、出力ピニオン24側から風力負荷が入力された場合、ウォーム減速機構40のセルフロック機能(負荷側から回転させようとしても回転しない機能)によって、出力部材66、86を含む減速装置G1の各部材が、停止状態を維持するようになっている。このため、風によってナセル12が無制御状態で振らつくことはない。
11…円筒支柱
12…ナセル(発電室)
14…ヨー駆動装置
16…ピッチ駆動装置
22…モータ
24…出力ピニオン
42、44…第1、第2単純遊星歯車機構
60A〜60C…遊星歯車
66、86…出力部材
66F、86F1、86F2…第1対向面
88、90…ケーシング
88F、90F1、90F2…第2対向面
L66、L86…所定値
Lm66〜Lm86…極値荷重
Claims (8)
- 遊星歯車機構と、該遊星歯車機構を収容するケーシングと、を備えた風力発電設備の動力伝達装置であって、
前記遊星歯車機構の低速部材が第1対向面を、前記ケーシングが第2対向面をそれぞれ備え、
該第1、第2対向面は、組み立て時においては接触しないが、前記低速部材において伝達される荷重が所定値を超えると接触する特性を有する隙間が形成された状態で互いに対向して配置され、
前記所定値が、前記低速部材において伝達し得る限界である極値荷重よりも小さく、かつ当該動力伝達装置に接続されているモータが定格トルクを出力しているときに前記低速部材に掛かる荷重以上の範囲に設定される
ことを特徴とする風力発電設備の動力伝達装置。 - 請求項1において、
前記動力伝達装置が、風力発電設備の本体側に設けられた歯車と噛み合うピニオンを出力軸に有する減速装置であって、前記遊星歯車機構の遊星歯車の自転または公転を取り出す出力部材を前記低速部材として有する
ことを特徴とする風力発電設備の動力伝達装置。 - 請求項1または2において、
当該動力伝達装置が前記遊星歯車機構を最終段に有し、
該最終段に配置された遊星歯車機構の前記低速部材が、前記第1対向面を備える
ことを特徴とする風力発電設備の動力伝達装置。 - 請求項1〜3のいずれかにおいて、
当該動力伝達装置が前記遊星歯車機構を含め複数の減速機構を有し、
該複数の減速機構のうち、前記遊星歯車機構が、該動力伝達装置が取り付けられる前記風力発電設備の本体側の部材に最も近い位置に配置される
ことを特徴とする風力発電設備の動力伝達装置。 - 請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記第1、第2対向面が、前記動力伝達装置が取り付けられる前記風力発電設備の本体側の部材と、同一の平面上に形成されている
ことを特徴とする風力発電設備の動力伝達装置。 - 請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記第1、第2対向面が、それぞれ前記遊星歯車機構の軸方向と平行な面で構成されている
ことを特徴とする風力発電設備の動力伝達装置。 - 請求項1〜6のいずれかにおいて、
前記低速部材を支持する一対の軸受を備え、
前記第1、第2対向面が、該一対の軸受の軸方向外側位置に形成されている
ことを特徴とする風力発電設備の動力伝達装置。 - 請求項1〜7のいずれかにおいて、
前記遊星歯車機構が、遊星歯車を揺動させるための偏心体が設けられた偏心体軸を複数備えるとともに、
該複数の偏心体軸が、該遊星歯車機構の内歯歯車の軸心からオフセットされた位置で前記遊星歯車を貫通するとともに、該内歯歯車の内側で該遊星歯車が揺動する揺動内接噛合型の遊星歯車機構で構成され、
前記第1、第2対向面が、前記偏心体軸を支持する軸受の半径方向外側位置に形成されている
ことを特徴とする風力発電設備の動力伝達装置。
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