WO2010026800A1 - 増速機の潤滑装置及び方法 - Google Patents

Abstract

潤滑油の加熱に長時間を要することなく、起動時に潤滑油の飛散による潤滑油への空気の混入を防止することができる増速機の潤滑装置及び潤滑方法を提供する。入力軸、該入力軸の回転によって回転する歯車群、及び該歯車群の回転によって回転する出力軸を有し、前記入力軸の回転を前記歯車群を介して増速して前記出力軸に伝達する増速機と、前記増速機を潤滑するための潤滑油を貯留する貯油室と、前記貯油室に貯留された潤滑油をポンプにより前記増速機に供給し、該増速機を潤滑した潤滑油を前記貯油室に戻す潤滑油循環ラインと、を有する増速機の潤滑装置において、前記潤滑油循環ラインに前記増速機をバイパスするバイパスラインと、前記潤滑油を前記増速機に供給するか、前記バイパスラインを通過させるかの何れかを切り替える切り替え弁とを設ける。

Description

機の 置及び方法 術分野

本 、 機の 置及び方法に関するものであり、 特に 冷地で用 られる 機の 置及 方法に関するものである。

来より、 分野にお て、 入力 、 軸の回転によ て回転する入 力 車、 車と し入力 車の 転によ て回転する出力 車、 車の 転によ て回転する出力軸を有し、 前記入力軸の回転を、 入力 車及び出力 車を介して して前記 軸に伝達する 機が用 られて る。

力発電に用 られる風車にお ては、 風力によ 翼が回転すると、 転により主軸 ( ) が回転し、 の 転を増 機によ て して、 発電機に接続した出力軸に伝達し、 発電機で発電して る。

このよ 機にお ては、 機の 動を口 にするために 機に 滑 油が供給されて る。

また、 このよ 風車は、 温暖地に設置される場合もあるが、 寒冷地に設置す る場合もある。

冷地に設置される風力発電用の 車における 来の 機の 動に て 2を用 て説明する。

０は、 風力により回転する とともに回転する入力 2と、 2の 転によ て回転する入力 4と、 4 し入力 車の 転によ て回転する出力 6と、 車 の 転によ て回転し発電機 ( ) に接続される出力 8とからな て る。 出力 8の 端、 入力 4、 出力

6はケ グ 38内に収められており、 前記入力 2 34を ケ グ Rに回転 在に支持され、 前記 8 36を 介してケ ング 3 Rに回転 在に支持されて る。

また、 前記 nに付帯して、 ０の 動を 滑にするための 設けられてお 、 はオイ 2０と、 潤 滑油 ライン 26 ら 成される。

オイ 2nは、 ケ ング1 3 の に設けられ、 ０ 動を にするための 滑油が される。 また、 オイ 2０内には された 滑油を加熱するためのヒ タ 2 が設けられて る。

滑油 ライ 2 Rは、 オイ ン に された 滑油を増 nに供給するための ライ である。 滑油 ライ 26にはホ プ と、 オイ ク ラ Rと、 32を備えたオイ ク ラ イ スライン nが設けられて る。 オイ ク ラ 28 オイ ク ラ イ スライ 3 は設けられな こともある。

このよ に構成された n 低温 ( え ば外気温 R ) で起動する場合に て説明する。

気温 R での 態で停止して ると、 オイ ン 2０内のオイ も 3 n 近 低温 な てお 、 また 滑油 ライ 26 オイ ク ラ R中にも R o 滑油が残存して る。 また 滑油 ライ 2 中 で空気中の 分が凍結して として 滑油 ライ 26を閉塞して る可能 性がある。 そのため、 オイ 2 内のオイ を加熱して ら、 潤滑油 ライ を させて、 潤滑油 ライン 26 オイ ク ラ 28 を する必要がある。

そのため、 nの 動に際して、 まずオイ に されて る 滑油をヒ タ 22で加熱する。 熱によ 滑油が所定の ( 0～ n 定の ) に達すると、 ボン 4を起動し、 ライン を通して 滑油を増 ０ 給する。 ０ 給された 滑油は、 重力に オイ 下する。

これにより、 ライ 9 オイ ク ラ 2 の 気が行われ、 充 分に暖気が行われると ０に安定して 滑油を供給できるよ になるた 、 入力 を回転させて 機を作動さ る。

このよ 機の 置に関しては一般的に用 られてお 、 例えば ( ０ ０9 6 4 6 3 ) などに開示されて る。

し しながら、 2に示したよ 来の 置にお ては、 入力軸が回転 して な 状態、 まり入力 車、 出力 車ともに回転して な 状態で 滑油を さ ることになる。 0～ の 滑油は 度が2０００～8００ ０ S 高 ため、 気泡の が低 、 そのため 態の 車及び 出力 車に供給された0～ ０Cの 滑油は前記 車でしぶきを上げて飛散し た後、 重力でオイ 下する。 この 態が続 ことでオイ ン 体の 滑油が自 した状態となり、 潤滑油が多量の 気を含んだ状態となる。

このよ 量の 気を含んだ 滑油をポ プで さ ると、 ア ョ ンが発生し、ポ プが 音及び 動を発するとともに、ホ プの 命が低下する。 これは前記 車の 態で動 度が高 滑油を させて前記 車を含む 機に供給することに起因するため、 潤滑油を0～ ０Cではな 、 さらに高 温 ( 2 ～3０C) となるまでヒ タ で加熱して ら 滑油を さ ることも考えられるが、 寒冷地にお て2 ～3０Cまで 滑油を加熱するには 非常に長時間が必要であるため 実的ではな 。 明の

て、 は る 術 題に 、 寒冷地で使用しても 滑油 熱に長時間を要することな 、 起動時に 滑油の 散による 滑油 の 気の 入を防止することができる 機 置及び 法を提供することを目 的とする。

題を解決するため 明にお ては、

入力 、 軸の回転によ て回転する歯車 、 の 転によ て回転する出力軸を有し、 前記入力軸の回転を前記 を介して して前記 軸に伝達する 機と、 前記 機を するための 滑油を貯 する 、 前記 に貯 された 滑油を によ 前記 機に供給し、 機を した 滑油を前記 に戻す 滑油 ライ 、 を有する の 置にお て、 前記 滑油 ライ に前記 機を イ ス イ スライン 、 前記 滑油を前記 機に供給する 、 前記 イ スラインを通過 せる の れ を切り替える り替え 、 を設けたことを特徴とする。

停止して る状態では 機を する必要は無 、 機に 滑油 を 給する必要はな 。

そこで前記 イ スライ 切 替え弁を設けることで、 入力 止時にほ イ スライ を使用し、 入力 転時には 機を するよ にラインの り 替えが可能となる。

これにより、 入力 止時には潤滑油が増 機に供給されな なるため、 停止 した歯車で動 度が高 滑油が飛散することがな なり、 散に起因する 滑油 の 気の 入を防止するこ ができる。

なお、 入力 の 止時にお ても、 前記 イ スライ を用 て 滑油を せることが可能であるため、 前記 滑油 ラインの 可能である。 また、 前記入力 転時に、 前記 滑油を前記 機に供給し、 前記入力 止時に、 前記 滑油を前記 イ スラインを通過さ るよ に前記 替え弁を 切 替える制御 段を設けたことを特徴とする。

御手段により前記 り替え弁を切り替えることで、 前記 り替え弁の切 替えが自動化されて作業員による り替え 業が必要な な 、 少な 数で 滑油の 散に起因する 滑油 の 気の 入を防止することができる。

また、 前記ポ プを起動させてから規定時間経過 に前記入力 回転さ る 制御を行 御手段を設けたことを特徴とする。

定時間は、 前記 滑油 ライ を 滑油がスム スに流れるよ にな る程度まで、 潤滑油 ラインを流れる 度が上がるために要する時間以上の時 間とする。

ポ プ 動後前記入力 前は前記 替え弁により前記 イ スライ ンを使用し、 前記 御手段によ 入力 回転さ ると、 潤滑油が前記 機に 供給されるよ に前記 り替え弁が切 替えられる。

これにより、 ホンプ 動 ら入力 回転させるまでの 間を短時間 するこ ができ、 早急な 動が可能となる。 また、 入力軸が回転する 機を構成する歯車 回転し、 滑 油が供給されることにより 滑油が らに 、 飛散しに なる。 て 滑油に気泡が 積する時間が短 、 ボン の ア ョ を防止することがで きる。

また、 前記 イ スライ に リ ィスを設けたことを特徴とする。

オリフィスの 熱により、 イ スライ 用時における 滑油の 上 促進することができる。

また、 課題を実現するための 明として、

入力軸の回転を を介して して出力軸に伝達する 機に、 に 貯 された 滑油をホ プによ て 給して前記 機を 、 機を した 滑油を前記 に戻す増 機の 法にお て、 前記入力 止時 に、 前記 に貯 された 滑油を前記ポ プによ て前記 機を させ ずに外部 させて前記 に戻し、 前記ポ プを起動さ て ら規定時間経 過 に前記入力軸を回転さ る制御を行 、 滑油の を切 換 えて前記 機を 、 機を した 滑油を前記 に戻すことを 特徴 する。

また、 前記入力 止時に前記ホンプを起動し、 ポ プ 動 ら規定時間経 過 、 前記入力軸を回転さ る制御を行 ことを特徴とする。

上記載のごと 明によれば、 潤滑油の 熱に長時間を要することな 、 起動時に 滑油の 散による 滑油 の 気の 入を防止することができる 機の 置及び 法を提供することができる。 面の 単な説明

図は、 実施 における 機の 置を示す 略図である。

2図は、 従来 における 機の 置を示す 略図である。

3図は、 実施 における風車の 体構成 である。

4 、 実施 におけるナセ 辺の である。 明を実施するための 良の 下、 図面を参照して 明の 適な実施 を例示 に詳し 説明する。 し この に記載されて る構成 品の 法、 材質、 形状、 その 対的 等は 特に特定的な記載がな 限りは、この 明の 囲をそれに限定する趣旨ではな 、 単なる説明 に過ぎな 。 3は実施 における風車の 体構成 であ 、 4は実施 におけるナ セ 辺の である。 実施 にお ては水平 車を用 るが、 風車 はこれに限定するものではな 。

3に示すよ に、 本実施 の 5０は、 タワ 58と、 ナセ 52 と、 54と、 56とを備える。 56は 54に固定されて る。 タワ 58はナセ 52を 回転 在に支持してお 、 ナセ 52は 5 4に接続された主軸 2を介して 54を して る。 2は、 その 端がナセ 52の 部に突出しており、 主軸 2の 端には 54が、 主軸 2とともに回転するよ に取り付けられて る。 ナセ 52の 側には、

、 発電機6０、 主軸 2、 出力 8 びその ( ) が収納さ れており、 ０には作動を 滑にするための ( 、 2にお て は ) が設けられて る。

このよ に構成された水平 5０にお ては、 56 54が風を 受けて回転すると、 54に連結された主軸 2が回転し、 転を増 0で して出力 8を介して発電機6０に伝達することで発電がなされる。 電機6０で発電された電流は配線62を介して外部 給される。

このよ 水平 5０に用 られる ０の 成、 び水平 5 0が寒冷地に設置され、 風車5０の 態から駆動さ る場合の 置の 作に て 用 て説明する。

は、 実施 における 機及び増 機の 置を示す 略図である。 実施 における 寒冷地に設置される風力発電用の 車に用 られる 機であるが、 はこれに限定されるものではな 。

０は、 風力により回転する ( ) とともに回転する入力 2 と、 2の 転によ て回転する入力 4と、 4 し入力 車の 転によ て回転する出力 6と、 車の 転によ て回転し発電機( )に接続される出力 8と らな て る。 記入力 出力 端、 前記入力 、 出力 6はケ グ3 内に収められており、 前記入力 2は 34を介してケ グ3 Rに回転 在に支持され、 前記 8は 36を介してケ ング3 8に回転 在に支持されて る。

また、 前記 に付帯して、 の 動を 滑にするための が設けられてお 、 はオイ ン2０と、 潤滑油 ラ イ 26 ら 成される。

オイ ン2 は、 ケ グ38の に設けられ、 ０の 動 を 滑にするための 滑油が される。 また、 オイ 2０内には され た 滑油を加熱するためのヒ タ 22が設けられて る。

滑油 ライン26は、 オイ 2０に された 滑油を増 に供給するための ライ である。 滑油 ライ 26に 24 と、 オイ ク ラ 28と、 32を備えたオイ ク ラ イ スライ 3０ が設けられて る。 オイ ク ラ 28 オイ ク ラ イ スライン3０ は設けられな こともある。

さらに、 潤滑油 ライ 26に ０を イ ス イ スライ 2 が設けられてお 、 イ スライ 26Bを使用する 否 を切り替え る り替え 4 が設けられて る。 また イ スライン26 には ィス 4 が設けられて る。

り替え 4 の 替えにより 滑油は、 以下の2 で 可能であ る。

( ) オイ ン2 ホ プ24 オイ ク ラ 28又はオイ ク ラ イ スライン3 替え 4 ０ オイ 2０

( ) オイ ン2 ポ プ2 オイ ク ラ 28又はオイ ク ラ イ スライ 3 替え 4 イ スライ 26 オイ 2０ さらに、 入力 2の 態を検知するとともに、 入力 2の

26 の 用、 即 前記 ( ) の系 、 入力 2の 止時に は イ スライ 26Bの 用、 即 前記 ( ) の系 滑油が するよ に切り替え 4 を切 替える制御 4 が げられて る。

また、 ポ プ24を起動させて ら規定時間経過 、 入力 2が回転するよ に制御する 2の 44が設けられて る。

このよ に構成された ０ を低温 ( えば外 気温 3０C) で起動する場合に て説明する。

気温 3０Cの 態で増 を停止した状態を保持し て ると、 オイ ン2０内のオイ も 3０Cに近 低温とな ており、 また 滑油 ライン26 オイ ク ラ 28中にも 3０C 滑油が残存し て る。 また 滑油 ライン26中で空気中の 分が凍結して として 滑油 ライ 26を閉塞して る可能性がある。 そのため、 オイ 2０内のオ イ を加熱して ら、 潤滑油 ライ 26を させて、 潤滑油 ライ 2 6 オイ ク ラ 28を する必要がある。

そのため、 ０の 動に際して、 まず 2が回転して な 状態 でオイ 2０に されて る 滑油をヒ タ 22で加熱する。このとき、

42により切 替え 4０は イ スライン26 に切 替えられて る。

熱により 滑油が所定の ( えば0～ ０Cの 定の ) に達す ると、 ポ プ24を起動する。 これにより 滑油はオイ 2 ホ プ24 オイ ク ラ 28 り替え 4０ イ スライン26 オイ 2 0の順に する。

これにより、 潤滑油 ライ 26 滑油 ライ 26 オイ ク ラ 28が 気される。 なお、 暖気中も 24 ィス46の 熱 により 滑油の 上昇し、 さらに効率的に暖気が行われる。

ポ プ24を起動し、 前記のよ に ライ 26Bを用 て 滑油が さ れはじめて ら規定時間 ( ０ ) 過すると、 2の 44によ 切り替え 4０を自動的に切 替える。これにより 滑油は、オイ

ポ プ24、オイ ク ラ 28、切り替え 4０を経て増 ０に送られる。

り替え 4０が切 替えられると、 42によりその り替え が検知され、 入力 を回転 能となるよ に制御する。 なお、 前記入力 2の り替え 4 の 替え 同時または切 替え に行 に、 42で制御を行 。

これにより入力 が回転して が駆動すると もに、 潤滑油は、 オイ ン2 、 ポンプ24、 オイ ク ラ 28、 切り替え 4０を経て増 に送られる。 ０に送られた 滑油 4、 出口 、 34 に供給され、 の 動が 滑になる。

その 、 潤滑油は重力によ オイ ン2 に落下する。

、 潤滑油はオイ ン2 ポ プ2 オイ ク ラ 28 り替え 4 オイ ン2 の順に 、 これにより ０ 動が になる。

また 42により切 替え 4 の り替えを制御することで、 入力 止時には潤滑油が増 機 給されな ため、 停止した歯車によ て 滑油が飛散し、 散に起因する 滑油 の 気の 入を防止することがで きる。

上のよ 構成の 機の を用 ることで、 潤滑油の 熱に長 時間を要することな 、 起動時に 滑油の 散による 滑油 の 気の 入を防 止することができ、 気の 入に起因する ボン 24の ア ョ を 防止することができる。

さらに、 以上 よ 機の を、 前記 滑油が外気によ て冷 却される寒冷地に設置される風車に適用することで、 前述の ポ プ24 の ア ョ を防止することができ、 振動 音を極力 えた静 な風車とし 得ることに加え、 ホンプ等の潤滑油 統の 起こりに 、 低温 境での 車の 向上して発電 能な 囲が広がるので発電効率が向上する。 上の利用 能性

滑油の 熱に長時間を要することな 、 起動時に 滑油の 散による 滑油 の 気の 入を防止するこ ができる 機の 置及び 法として利 用することができる。

Claims

０ 求 の ・ 、 軸の回転によ て回転する歯車 、 の 転 によって回転する出力軸を有し 前記入力軸の回転を前記 を介して し て前記 軸に伝達する 機と、

前記 機を するための 滑油を貯 する 、

前記 に貯 された 滑油を によ 前記 機に供給し、 機 を した 滑油を前記 に戻す 滑油 ライン 、 を有する 機の 置にお て、

前記 滑油 ライ に

前記 機を イ ス イ スライ 、

前記 滑油を前記 機に供給する 、 前記 イ スライ を通過さ る の れかを切り替える り替え 、を設けたことを特徴とする 機の 。 2・ 記入力 転時に、 前記 滑油を前記 機に供給し、

前記入力 止時に、 前記 滑油を前記 イ スライ を通過させるよ に前 記 り替え弁を切り替える制御手段を設けたことを特徴とする 載の 機の 。

3・ ポ プを起動さ てから規定時間経過 に前記入力軸を回転さ る 制御を行 御 段を設けたことを特徴とする 又は2 載の 機の

4・ イ スライ に ィスを設けたことを特徴とする ～ 3 れ に記載の 機の 。

5 軸の回転を を介して して出力軸に伝達する 機に、 に貯 された 滑油をポ プによ て 給することで前記 機を

機を した 滑油を前記 に戻す増 機の 法にお て、 前記入力 止時に、 前記 に貯 された 滑油を前記ボ によ て前 記 機を させずに外部 させて前記 に戻し、

前記ホ プを起動さ てから規定時間経過 に前記入力軸を回転させる制御を 行 ともに、 前記 滑油の を切り換えて前記 機を 、 機を潤 した 滑油を前記 に戻すことを特徴とする 機の 。 6・ 記入力 止時に前記ボ を起動し

ポンプ 動 ら規定時間経過 、 前記入力軸を回転さ る制御を行 ことを 特徴とする 5 載の 機の 。