行星齒輪傳動裝置制造方法
【專利摘要】一種用于將驅(qū)動軸的緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為從動軸的快速轉(zhuǎn)動的行星齒輪傳動裝置，行星齒輪傳動裝置在行星齒輪支架上具有用于可旋轉(zhuǎn)地支承行星齒輪的軸承機構(gòu)，其包括至少兩個布置在行星齒輪與行星齒輪支架之間的圓錐滾子軸承，至少兩個圓錐滾子軸承分別具有內(nèi)圈和外圈，并且在行星齒輪支架的外圓周面上在兩個內(nèi)圈之間布置有用于在行星齒輪支架上軸向定位至少兩個圓錐滾子軸承的墊圈，在行星齒輪的內(nèi)圓周面上在兩個外圈之間徑向地沿行星齒輪的內(nèi)圓周構(gòu)造有用于軸向固定行星齒輪的凸緣，并且在行星齒輪的內(nèi)圓周面上布置有至少一個用于相互軸向定位至少兩個圓錐滾子軸承的墊圈，至少一個墊圈在外圓周面上具有指向凸緣并且至少相當(dāng)于凸緣的軸向長度的空隙。
【專利說明】行星齒輪傳動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將驅(qū)動軸的緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為從動軸的快速轉(zhuǎn)動的行星齒輪傳動裝置，其中所述行星齒輪傳動裝置在行星齒輪支架上具有用于可旋轉(zhuǎn)地支承行星齒輪的軸承機構(gòu)，所述軸承機構(gòu)包括至少兩個相互軸向隔開地布置在所述行星齒輪與所述行星齒輪支架之間的圓錐滾子軸承，其中所述至少兩個圓錐滾子軸承分別具有一內(nèi)圈和一外圈，并且在所述行星齒輪支架的外圓周面上在所述兩個內(nèi)圈之間布置有墊圈，所述墊圈用于將所述至少兩個圓錐滾子軸承軸向定位在所述行星齒輪支架上，其中此外在所述行星齒輪的內(nèi)圓周面上在所述兩個外圈之間徑向地沿所述行星齒輪的內(nèi)圓周構(gòu)造有凸緣，所述凸緣用于軸向固定所述行星齒輪。
[0002]本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域延伸到存在于具有至少1麗的功率的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的傳送系中的行星齒輪傳動裝置。這樣的行星齒輪傳動裝置的重要特征此外是尺寸和重量。在此在設(shè)計傳動件時除了材料選擇和構(gòu)造方面之外也要考慮所產(chǎn)生的力和轉(zhuǎn)矩，它們作用到所述行星齒輪傳動裝置上。這種行星齒輪傳動裝置承受不尋常的載荷，這種不尋常的載荷由于行星齒輪傳動裝置的結(jié)構(gòu)上的位置和不均勻地變化的總負荷(Belastungskollektiv)引起。
【背景技術(shù)】
[0003]由文獻DE 10 2006 051 817 Al已知一種用于在行星齒輪支架上可旋轉(zhuǎn)地支承行星齒輪的軸承機構(gòu)，所述軸承機構(gòu)具有兩個相互以一定軸向間距布置的圓錐滾子軸承，其中在所述圓錐滾子軸承之間布置有至少一個徑向軸承，以便提高軸承機構(gòu)的承載能力。布置在圓錐滾子軸承之間的徑向軸承關(guān)于軸承間隙或者說軸承預(yù)應(yīng)力是可調(diào)節(jié)的，以便均勻地分配軸承機構(gòu)的承載能力。此外，在行星齒輪上構(gòu)造有徑向向內(nèi)指向的環(huán)形接片，其徑向向內(nèi)指向的周面支撐在徑向軸承的外圈的徑向外周面上。由本文獻未得出向內(nèi)指向的環(huán)形接片的另外的任務(wù)或問題技術(shù)方案。
[0004]此外，由文獻EP I 837 535 Al已知一種行星齒輪，其可旋轉(zhuǎn)地支承在行星齒輪傳動裝置的行星齒輪支架上，其中所述軸承具有兩個相互以一定軸向間距布置的圓錐滾子軸承，所述圓錐滾子軸承以X狀結(jié)構(gòu)定位。在一個圓錐滾子軸承的內(nèi)圈與另一個圓錐滾子軸承的內(nèi)圈之間布置有隔離環(huán)，所述隔離環(huán)沿圓周方向被分割開并且是具有按等級分不同的寬度的一組不同的隔離環(huán)的組成部分。兩排圓錐滾子軸承中的預(yù)應(yīng)力通過隔離環(huán)限定，其寬度因此準確地匹配于需要的給定條件并且匹配于期望的軸承間隙或者期望的軸承預(yù)應(yīng)力。
[0005]除此之外，由文獻EP I 252 442 BI已知用于風(fēng)力渦輪設(shè)備的傳動單元。該傳動單元包括行星齒輪級，其中在行星齒輪支架上通過兩個軸承可旋轉(zhuǎn)地支承行星齒輪，其中所述軸承關(guān)于行星齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線軸向間隔距離地布置。所述軸承是錐形軸承，其在行星齒輪的表面區(qū)域中導(dǎo)致接觸。由圖2b可以看到中間的集成的行星齒輪部段，其徑向向內(nèi)地在軸向隔開的軸承之間延伸。[0006]由通常已知的現(xiàn)有技術(shù)得出，為了軸向固定行星齒輪可以使用固定環(huán)(Sicherungsring)。該已知的技術(shù)方案上的缺點在于，固定環(huán)承受軸向的磨損。此外,在用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的行星齒輪傳動裝置中轉(zhuǎn)矩作用在MN區(qū)域中，從而固定環(huán)的構(gòu)造上的選擇可以與另外的風(fēng)險相關(guān)聯(lián)。為了消除易于磨損的固定環(huán)的問題，此外已知的技術(shù)方案在于，為了軸向固定行星齒輪設(shè)有耐磨損的凸緣，所述凸緣在端側(cè)上貼靠在兩個軸承上。其中該已知的技術(shù)方案的缺點在于，僅能夠非常高成本地通過切削方法或者磨削方法調(diào)節(jié)圓錐滾子軸承的軸承間隙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、特別是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的行星齒輪傳動裝置，所述行星齒輪傳動裝置在軸承間隙調(diào)節(jié)和維護方面被優(yōu)化。此外通過簡單的方式和方法，應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)軸承的裝配和預(yù)緊。
[0008]該任務(wù)基于按照權(quán)利要求1的前序部分所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備結(jié)合其特征部分的特征來解決。本發(fā)明的有利的改進方案由隨后的從屬權(quán)利要求得出。
[0009]按照本發(fā)明，在所述行星齒輪的內(nèi)圓周面上布置有至少一個用于相互軸向定位至少兩個圓錐滾子軸承的墊圈，所述墊圈在外圓周面上具有指向所述凸緣并且至少等于所述凸緣的軸向長度的間隙。優(yōu)選地，所述行星齒輪傳動裝置的至少兩個行星齒輪具有直齒部或斜齒部。
[0010]所述凸緣徑向地延伸超過行星齒輪的內(nèi)圓周并且有利地具有經(jīng)過倒圓的角和用于減小切口應(yīng)力集中效應(yīng)(Kerbwirkung)的退刀槽(Freistich)。由于所述凸緣是行星齒輪的一部分并且所述墊圈貼靠在所述凸緣上，所以所述凸緣如實心的、耐磨損的固定環(huán)那樣起作用。因此可能的是，所述至少一個圓錐滾子軸承對與預(yù)調(diào)節(jié)的軸承間隙發(fā)生關(guān)系并且不用考慮具有行星齒輪的高成本的軸承間隙調(diào)節(jié)。所述至少兩個圓錐滾子軸承的預(yù)應(yīng)力通過在行星齒輪支架上的墊圈和在行星齒輪上的墊圈是可調(diào)節(jié)的。
[0011]按照一種優(yōu)選的實施方式，所述凸緣在軸向向內(nèi)指向的端面上與所述外圈其中之一接觸。所述凸緣通過這樣的布置方式承擔(dān)固定環(huán)的任務(wù)，但是在運行安全性和負荷能力上超過固定環(huán)。為了實現(xiàn)軸承間隙的預(yù)調(diào)節(jié)，所述凸緣不應(yīng)該填充圓錐滾子軸承的兩個外圈之間的整個間隔，而是相比于墊圈相對窄地構(gòu)造。有利地，所述凸緣最高為墊圈的一半寬。
[0012]按照第二種優(yōu)選的實施方式，所述凸緣基本上構(gòu)造在所述兩個外圈之間的中部，其中在所述凸緣的兩個軸向端面上分別布置有一墊圈。所述兩個墊圈在其軸向端面上接觸。該實施方式允許所述凸緣布置在中間，然而需要兩個相互有效連接并且與所述凸緣有效連接的墊圈。這兩個墊圈應(yīng)分別具有一空隙，從而所述凸緣像齒那樣配合到缺口(LUcke)中。
[0013]此外提出，所述至少兩個圓錐滾子軸承具有滾動軸承元件的O形結(jié)構(gòu)。通過所述
O形結(jié)構(gòu)，壓力錐尖部(Druckkegelspitze)、即所謂的支持底座相互之間的間距更大，因為作用線向外走向。此外由此基于更小的傾斜間隙提高穩(wěn)定性。
[0014]按照進一步改善本發(fā)明的措施提出，所述至少一個墊圈和所述行星齒輪具有磨損降低的表面。磨損降低的表面可以通過熱處理和/或涂層產(chǎn)生。有利地不僅將行星齒輪而且將墊圈在熱處理的范圍中硬化。此外可以考慮輪緣的圓周面和整個墊圈的圓周面的磨損降低的涂層。
[0015]此外優(yōu)選地，在所述至少一個墊圈與所述行星齒輪之間設(shè)有間隙配合。該間隙配合顯著地簡化了裝配并且實現(xiàn)了軸向定位圓錐滾子軸承的任務(wù)。因此優(yōu)選在凸緣的所有與墊圈的圓周面接觸的圓周面上設(shè)有間隙。
[0016]此外提出，所述凸緣的軸向端面和所述至少一個墊圈的軸向端面被硬車削和/或平面磨削。所述端面的硬的再車削(Nachdrehen)允許凸緣的寬度和至少一個墊圈的寬度進行精確調(diào)節(jié)。因此能夠?qū)崿F(xiàn)至少兩個圓錐滾子軸承的精確的定位。此外軸向端面的平面磨削提高了表面質(zhì)量并且減少了斷裂形成的易發(fā)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]隨后連同本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例的描述根據(jù)附圖進一步示出其它改善本發(fā)明的措施。附圖示出:
圖1是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意性的側(cè)視圖；
圖2是連同在行星齒輪上的凸緣的、按照本發(fā)明的軸承機構(gòu)的示意的縱剖面圖；以及 圖3是連同在行星齒輪上的凸緣的、按照本發(fā)明的軸承機構(gòu)的第二實施例。
【具體實施方式】
[0018]圖1示出了具有其基本的組件的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I的側(cè)視圖。所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I具有塔臺15，在所述塔臺上布置有形式為機器殼體的、可圍繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)地支承的吊艙16。在所述吊艙16中不可相對轉(zhuǎn)動地固定有行星齒輪傳動裝置2，其中所述行星齒輪傳動裝置2具有驅(qū)動軸5和從動軸6。所述行星齒輪傳動裝置2的驅(qū)動軸5與具有多個轉(zhuǎn)子葉片18的轉(zhuǎn)子4的輪轂17連接。從動軸6與形式為發(fā)電機3的、有待驅(qū)動的驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)連接。
[0019]如此設(shè)計所述行星齒輪傳動裝置2，從而其將驅(qū)動軸5的緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為從動軸6的快速轉(zhuǎn)動。為此，所述行星齒輪傳動裝置2具有一個或多個行星齒輪級，所述行星齒輪級通過封閉的圓柱齒輪傳動裝置與從動軸6相互作用。借助于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I生成電能，其方法是由風(fēng)置于轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子4將傳遞到驅(qū)動軸5上的轉(zhuǎn)動導(dǎo)入到行星齒輪傳動裝置2中。行星齒輪傳動裝置2將該轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為更快速的轉(zhuǎn)動并且最后通過從動軸6將用于生成電流的快速轉(zhuǎn)動傳遞到發(fā)電機3上。
[0020]在圖2中可看到行星齒輪支架7，在其上布置有兩個圓錐滾子軸承9a、9b。圓錐滾子軸承9a、9b具有O形的結(jié)構(gòu)。圓錐滾子軸承9a、9b的外圈11a、Ilb貼靠在行星齒輪8上，其中行星齒輪8具有在內(nèi)圓周面上延伸的凸緣13。凸緣13布置在外圈IlaUlb之間，其中所述凸緣貼靠在外圈Ila的軸向端面上。在兩個外圈IlaUlb之間布置有墊圈12b，其中所述墊圈貼靠在外圈IlaUlb的軸向端面上。此外，在連同凸緣13的行星齒輪8與墊圈12b之間設(shè)有間隙配合S。在內(nèi)圈10a、10b之間同樣布置有具有間隙配合的墊圈12a。墊圈12a具有孔19，用于兩個圓錐滾子軸承9a、9b的潤滑和冷卻的潤滑劑能夠流動所述孔。通過兩個墊圈12&、1213確定圓錐滾子軸承9&、％的相互位置，其中設(shè)置凸緣13以軸向固定行星齒輪8。除此之外，通過兩個墊圈12a、12b可以將預(yù)應(yīng)力施加到兩個圓錐滾子軸承9a、9b上。[0021]凸緣13的軸向端面和墊圈12b的軸向端面被硬車削和平面磨削。軸向端面的平面磨削提高了表面質(zhì)量并且減少了斷裂形成的易發(fā)性。為了提高墊圈12b和行星齒輪8的耐磨損性，將這兩個構(gòu)件硬化。此外，凸緣13和墊圈12b具有磨損降低的涂層。這樣的磨損降低的涂層優(yōu)選通過磷化處理是可涂覆的。
[0022]圖3示出了另一種實施方式，其中在該實施方式中凸緣13構(gòu)造在兩個外圈11a、Ilb之間的中部。此外，在凸緣13的兩個軸向端面上分別布置有一墊圈12b、12c，其中兩個墊圈12b、12c在其軸向端面上接觸。此外，連同凸緣13的行星齒輪8與墊圈12c之間設(shè)有間隙配合S。
[0023]本發(fā)明并不限于上述優(yōu)選的實施例。更確切地說，也可以考慮由以下的權(quán)利要求的保護范圍所得出的變型方案。因此例如也能夠如此構(gòu)造圓錐滾子軸承9a、9b的外圈11a、11b，從而作為單件不考慮墊圈12b，然而保留凸緣13。為此優(yōu)選外圈IlaUlb其中之一應(yīng)該在軸向端面上具有墊圈12b的幾何結(jié)構(gòu)，從而墊圈12b集成在外圈IlaUlb其中之一中。此外也可以考慮，用于可旋轉(zhuǎn)地支承行星齒輪8的軸承機構(gòu)具有四個圓錐滾子軸承9。
[0024]附加地應(yīng)該指出，“包括”不排除其他元件或步驟，并且“一個”或者“一”不排除多個。此外要指出的是，參照上述實施例其中之一所描述的特征或步驟也可以與其他上述實施例的其他特征或步驟組合地使用。權(quán)利要求中的附圖標記并不應(yīng)視為限制。
[0025]附圖標記列表:
1風(fēng)力發(fā)電設(shè)備
2行星齒輪傳動裝置
3發(fā)電機
4轉(zhuǎn)子
5驅(qū)動軸
6從動軸
7行星齒輪支架
8行星齒輪9a、9b 圓錐滾子軸承10a、IOb 內(nèi)圈lla、llb 外圈lla、12b、llc 塾圈
13凸緣
14空隙
15塔臺
16吊艙
17輪轂
18轉(zhuǎn)子葉片
19孔
s間隙配合
【權(quán)利要求】
1.一種行星齒輪傳動裝置(2)，其用于將驅(qū)動軸(5)的緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為從動軸(6)的快速轉(zhuǎn)動，其中所述行星齒輪傳動裝置(2)在行星齒輪支架(7)上具有用于可旋轉(zhuǎn)地支承行星齒輪(8)的軸承機構(gòu)，所述軸承機構(gòu)包括至少兩個相互軸向隔開地布置在所述行星齒輪(8)與所述行星齒輪支架(7)之間的圓錐滾子軸承(9a、9b)，其中所述至少兩個圓錐滾子軸承(9a、9b)分別具有一內(nèi)圈(10a、IOb)和一外圈(11a、11b)，并且在所述行星齒輪支架(7)的外圓周面上在所述兩個內(nèi)圈(IOaUOb)之間布置有用于在所述行星齒輪支架(7)上軸向定位至少兩個圓錐滾子軸承(9a、9b)的墊圈(12a),其中此外在所述行星齒輪(8)的內(nèi)圓周面上在所述兩個外圈(I la、I Ib )之間徑向地沿所述行星齒輪(8 )的內(nèi)圓周構(gòu)造有用于軸向固定所述行星齒輪(8)的凸緣(13)，其特征在于，在所述行星齒輪(8)的內(nèi)圓周面上布置有至少一個用于相互軸向定位所述至少兩個圓錐滾子軸承(9a、9b)的墊圈(12b),所述至少一個墊圈在外圓周面上具有指向所述凸緣(13)并且至少相當(dāng)于所述凸緣(13)的軸向長度的空隙(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星齒輪傳動裝置(2)，其特征在于，所述凸緣(13)在軸向向內(nèi)指向的端面上與所述外圈(IlaUlb)其中之一接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星齒輪傳動裝置(2)，其特征在于，所述凸緣(13)基本上構(gòu)造在所述兩個外圈(IlaUlb)之間的中部，其中在所述凸緣(13)的兩個軸向端面上分別布置有一墊圈(12b、12c)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的行星齒輪傳動裝置(2)，其特征在于，所述兩個墊圈(12b、12c)在其軸向端面上接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星齒輪傳動裝置(2)，其特征在于，所述至少兩個圓錐滾子軸承(9a、9b)具有滾動軸承元件的O形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的行星齒輪傳動裝置(2)，其特征在于，所述至少一個墊圈(12b )和所述行星齒輪(8 )具有磨損降低的表面。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的行星齒輪傳動裝置(2)，其特征在于，在所述至少一個墊圈(12b )與所述行星齒輪(8 )之間設(shè)有間隙配合(s )。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的行星齒輪傳動裝置(2)，其特征在于，所述凸緣(13)的軸向端面和所述至少一個墊圈(12b)的軸向端面被硬車削和/或平面磨削。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的行星齒輪傳動裝置(2)，其特征在于，所述行星齒輪傳動裝置(2)的至少兩個行星齒輪(8)具有直齒部或斜齒部。
10.一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(1)，其具有根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的行星齒輪傳動裝置(2)，設(shè)置所述行星齒輪傳動裝置以便將轉(zhuǎn)子(3)的緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動發(fā)電機(4)的快速轉(zhuǎn)動，其中所述行星齒輪傳動裝置(2)的驅(qū)動軸(5)與轉(zhuǎn)子(3)連接，并且所述行星齒輪傳動裝置(2)的從動軸(6)與所述發(fā)電機(4)連接。
【文檔編號】F03D11/04GK103511603SQ201310262002
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】D.魏斯特 申請人:羅伯特·博世有限公司