用于風渦輪的變速箱制造技術

一種用于風渦輪的變速箱（１），所述變速箱包括外殼（２）和齒輪變速器（３），所述齒輪變速器帶有具有至少一個驅動輪（９、１６、１２）的輸入軸（４），該輸入軸能夠被連接到風渦輪的轉子（５）上，其特征在于，在變速器（１）空載（Ｗ＝０）的情況下，在外殼（２、２０）中的輸入軸（４）的軸承（７、２１、２２）的座（８）或者座（２３、３４）的對稱軸線（ＡＡ′）不與齒輪變速器（３）的幾何對稱軸線（ＢＢ′）重合，由于這個原因在空載的情況下在上述的對稱軸線（ＡＡ′、ＢＢ′）之間存在一定的偏差（△Ｘ、△Ｐ），這樣使得在靜態加載的情況下，換句話說在轉子（５）的重量（Ｗ）的作用下，由轉子（５）的重量（Ｗ）導致的校正誤差至少部分地被補償。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于風渦輪的變速箱。特別地，本專利技術涉及一種用于風渦輪的變速箱，該變速箱包括外殼和齒輪變速器，所述變速器帶有具有至少一個以行星齒輪單元的齒輪或行星架形式的驅動輪的輸入軸，該輸入軸能夠連接于風渦輪的轉子，從而特別地對于上述齒輪變速器的正常工作，輸入軸的對稱軸線通常與齒輪變速器的幾何對稱軸線重合或對齊。通過該幾何對稱軸線表示整個齒輪的對稱軸線，所述齒輪直接或者間接地被驅動輪驅動并且例如由以對稱的方式設置在傳動齒輪周圍的齒輪形成或者由與驅動齒輪一起工作的行星齒輪單元的部分形成。
技術介紹
在已知的用于風渦輪的齒輪變速器中，在空載情況下輸入軸的軸承座的對稱軸線與上述的齒輪變速器的幾何對稱軸線幾乎重合，如果沒有在公差極限內的校正誤差。在這里一個主要的因素沒有被考慮，即由風渦輪的轉子在輸入軸上產生的負載。在當前的帶有大約十米或更長的轉子葉片的風渦輪中，所述負載非常大并且所述負載包括由轉子重量產生的靜態分量和由變化的且可能不對稱風載荷產生的動態分量。由于在輸入軸的軸承中的間隙，或者由于在轉子負載的影響下在所述軸承中或者在支撐所述軸承的外殼中的彈性變形，在輸入軸被轉子加載之后，輸入軸的校準將顯著地偏離齒輪變速器的幾何對稱軸線。簡言之，在已知的變速箱中，當軸承的座空載時，輸入軸和齒輪變速器的幾何對稱軸線的理想的校準導致在輸入軸被轉子加載時校正誤差。上述校正誤差的后果是在齒輪的齒的側面之間的間隙在一些情況下能夠變得太受限制，例如僅由于轉子的重量或者由于靜態轉子重量與極端的動態負載的組合，或者它們可能完全不足或者相反地增加。所有這些的一個缺點在于齒側面間隙的不足以及下面的事實，即齒輪獲得不規則的負載并且在齒輪之間正常的力相互作用被干擾了。此外，在風渦輪的傳統的設計中已知，轉子軸和齒輪變速器的輸入軸每個分別支承地安裝，即轉子軸相對于風渦輪的外殼并且輸入軸相對于變速箱的外殼，從而后者本身經過彈簧/阻尼系統連接到風渦輪的外殼上。這樣傳統的設計是有利的，變速箱的外殼經過在輸入軸上的軸承更好地跟隨轉子軸，與在軸承中的間隙和變形以及變速箱的外殼的變形無關，由于被傳輸到風渦輪的外殼的反作用力的原因。因此，輸入軸和變速箱的外殼相對于互相保持相對良好的校準。如已經知道的，在現在的風渦輪設計中把主要注意力都放在了減輕重量上，從而經常除去在齒輪變速箱中的輸入軸的上述軸承并且輸入軸的該軸承功能通過轉子軸承承擔，或者更好地通過一個大的集成的主軸承承擔，該主軸承能夠吸收徑向的負載和轉矩也能吸收軸向的負載和轉矩。通過除去在變速箱中的輸入軸的直接軸承，變速箱的外殼相對于輸入軸的相對位置不再由輸入軸確定，而是通過所有的彈性變形的總和以及通過輸入軸的位置確定，這是因為轉子的負載在變速箱的外殼中，在變速箱的外殼和風渦輪的外殼之間的接觸面中，在風渦輪的外殼的本身中以及在主要軸承中，使得在輸入軸和變速箱的外殼之間的相對位移在轉子負載的作用下更大并且使得在加載情況下的校正誤差以及它的對齒輪的不利的影響更大，同樣在風渦輪的這些最近設計中。例如通過制造更剛性的結構可以避免上述的問題，但該剛性結構不利于獲得重量減少。換句話說，輸入軸在加載情況下的校準偏差阻止風渦輪的進一步重量的減輕。
技術實現思路
本專利技術的目的是消除一個或者幾個上述的或者其他的缺點。為此，本專利技術涉及一種上述類型的用于風渦輪的變速箱，從而在變速箱空載時，即在轉子安裝到輸入軸上之前，在外殼中的輸入軸的軸承的座的對稱軸線不與齒輪變速器的幾何對稱軸線重合，并且因此在上述的對稱軸線之間存在一定的偏差，這樣使得在靜態加載的情況下，換句話說在轉子的重量的作用下，由轉子的重量導致的校正誤差至少部分地被補償。根據本專利技術的這樣的變速箱的一個優點在于，由轉子重量產生的校正誤差能夠以相對簡單的方式至少部分地被補償，由于這樣，在齒輪的側面之間的間隙的完全消除以及由不足的間隙導致的齒輪的不規則的負載能夠避免，以便不會干擾在齒輪之間的力的正常的相互作用。根據本專利技術的變速箱的一個優選的實施例，在空載情況下的上述偏差是這樣的，使得在靜態加載情況下，換句話說在轉子的重量的作用下，輸入軸的對稱軸線與齒輪變速器的幾何對稱軸線大體上重合，并且因此在靜態加載條件下在上述的對稱軸線之間的校正誤差是零或幾乎是零。根據本專利技術的變速箱的該實施例的優點在于在加載情況下的校正誤差被極大地減小了，由于轉子重量的靜態負載是唯一可以預料的負載分量，該負載分量總是沿相同的方向作用，與在可變的風載荷的影響下的動態負載相反，該動態負載具有相當隨機的特性并且在加載的情況下對校準誤差產生積極的影響或者消極的影響。附圖說明為了更好地解釋本專利技術的特征，通過不以任何方式限制的例子，參考附圖描述根據本專利技術的用于風渦輪的變速箱的優選實施例，其中圖1-3分別示意性示出根據本專利技術的變速箱在空載分解狀態下、在空載裝配狀態下以及在加載裝配情況下的截面；圖4-6類似于圖1-3，示出根據本專利技術的變速箱的另一個實施例；圖7示出在圖6中由F7表示的部分的放大比例的視圖；圖8-10類似于圖1-3，示出根據本專利技術的變速器的另一個實施例分別在空載和加載情況下的視圖。具體實施例方式清楚的是這些附圖極其簡化了事實并且這些附圖僅意味著清楚地描述本專利技術的原理。這些簡化例如在初始時由在轉子負載的影響下在風渦輪中產生的實際的變形和位移的粗略表示，其中通過例如沿特定方向轉換或者繞變速箱的確定軸的一點轉動施加轉子負載的影響，從而為了清楚的原因，這些位移此外被極大地放大。當然，實際上上述的變形和位移是非常復雜的。上述的軸例如能夠在轉子負載的影響下略微地彎曲，這樣以至于軸的不同點分別受到相對于空載時它們位置的位移和旋轉的組合。但是通過運用如下面用于解釋簡單的例子一樣的原理，根據本專利技術也可以獲得用于在實際中發生的更復雜的變形和位移的更好的調整。圖1和2示出空載的變速箱1安裝在風渦輪中，該變速箱主要包括外殼2和以行星齒輪單元3形式的齒輪變速器，該變速器帶有用作驅動軸的輸入軸4以及例如用于驅動發電機(為了簡單的原因未示出)的從動軸6，其中在所述輸入軸上可以安裝風渦輪的轉子5。輸入軸4以及轉子5由共同的主軸承7支撐，該主軸承的內軸承環設置在外殼2的座8中，從而該主軸承7當然能夠吸收軸向上的負載和轉矩以及徑向上的負載和轉矩。在這種情況下，行星齒輪單元3包括在上述輸入軸4上的以行星架9形式的驅動輪；行星輪10，該行星輪能夠經過軸承11在行星架9上旋轉并且用作驅動齒輪10；固定于外殼2的行星齒輪12以及太陽輪13，該太陽輪如此設置在外殼2中使得它通過軸承14在上述的從動軸6上旋轉，從而行星輪10與行星齒輪12和太陽輪13一起工作。齒輪箱1根據本專利技術如此制造使得在空載時輸入軸4的軸承7的座8的對稱軸線AA′不與齒輪變速器3的幾何對稱軸線BB′重合，該軸線BB′在這種情況下由與行星輪10一起工作的行星齒輪12和太陽輪13的幾何對稱軸線BB′形成。因此，在上述的對稱軸線AA′和BB′之間存在一定的偏差ΔX，從而兩個對稱軸線AA′和BB′相對于互相沿橫向方向移動距離ΔX，或者更精確地說，主軸承7的座如此設置在外殼2中，使得在空載的情況下，座相對于齒輪變速器3的幾何對稱軸線BB′偏心，如從圖1中清楚地看出。在所給出的例子中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于風渦輪的變速箱（１），所述變速箱包括外殼（２）和齒輪變速器（３），所述齒輪變速器帶有具有至少一個驅動輪（９、１６、１２）的輸入軸（４），該輸入軸能夠被連接到風渦輪的轉子（５）上，其特征在于，在變速器（１）空載（Ｗ＝０）的情況下，在外殼（２、２０）中的輸入軸（４）的軸承（７、２１、２２）的座（８）或者座（２３、３４）的對稱軸線（ＡＡ′）不與齒輪變速器（３）的幾何對稱軸線（ＢＢ′）重合，由于這個原因在空載的情況下在上述的對稱軸線（ＡＡ′、ＢＢ′）之間存在一定的偏差（△Ｘ、△Ｐ），這樣使得在靜態加載的情況下，換句話說在轉子（５）的重量（Ｗ）的作用下，由轉子（５）的重量（Ｗ）導致的校正誤差至少部分地被補償。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：沃倫斯穆克，羅格博蓋爾特，
申請(專利權)人：漢森傳動系統國際公司，
類型：發明
國別省市：BE[比利時]