行星齒輪系統技術方案

本發明專利技術揭示一種行星齒輪系統。所述行星齒輪系統包括架、設有中心行星軸的行星齒輪，以及將所述行星齒輪連接到所述架的銷。所述行星齒輪系統另外包括設置在所述行星齒輪與所述銷之間的軸承。所述軸承包括多個滾動元件。所述滾動元件中的每個滾動元件與內圈和外圈接觸。所述行星齒輪系統進一步包括彈性部件。所述彈性部件設置在所述內圈與所述銷之間或所述外圈與所述行星齒輪之間。

【技術實現步驟摘要】
行星齒輪系統
本專利技術大體涉及行星齒輪系統，確切地說，涉及行星齒輪系統中改進的負載分布特征。
技術介紹
風能被認為是目前可用的最清潔、最環保的能源之一，在這一方面，風力發電機已獲得廣泛關注。現代風力發電機通常包括塔筒、發電機、齒輪箱、機艙以及一片或多片轉子葉片。轉子葉片使用已知的翼片原理來捕獲風的動能。轉子葉片以轉動能的形式傳輸動能，以使軸轉動，所述軸將轉子葉片連接到齒輪系統，或者如果未使用齒輪系統，則直接連接到發電機。之后，發電機將機械能轉化成電能，從而輸送到公用設施電網中。在齒輪系統，尤其是行星齒輪系統中，正確對準相鄰齒輪的嚙合齒對于合理分布負載而言十分重要。然而，在許多現有齒輪系統中，各種設計和操作因素使得嚙合齒無法正確對準。例如，對于通常具有帶漸開線齒輪齒的漸開線齒輪輪廓的各種齒輪而言，其制造和設計容差可能導致相鄰齒輪的嚙合齒之間發生錯位。此外，尤其對于風力發電機中的齒輪系統而言，齒輪系統的各個部件，例如架，在運行期間發生扭轉和/或彎曲。這種扭轉和彎曲通常是由齒輪系統的輸入軸的負載及其扭轉和彎曲導致。扭轉和彎曲可導致齒輪系統中相鄰齒輪的嚙合齒之間發生額外錯位。對于齒輪系統而言，且在風力發電機設置中對于風力發電機本身而言，齒輪系統中相鄰齒輪之間的錯位很可能導致災難性后果。例如，錯位可導致齒輪系統中各個齒輪承受的負載比設計的負載極限大兩倍或兩倍以上。因此，承受此增大的負載的齒輪在齒輪系統運行期間可能損壞或發生故障，從而很可能導致齒輪系統發生故障。因此，所屬領域中需要一種改進的齒輪系統，例如改進的行星齒輪系統。例如，具有改進的負載分布特征的齒輪系統將具有優勢。
技術實現思路
以下說明書將部分闡明本專利技術的各方面和優點，或者，這些方面和優點在說明書中可能是顯而易見的，或者通過實踐本專利技術能夠推導出。在一項實施例中，揭示了一種行星齒輪系統。所述行星齒輪系統包括架、設有中心行星軸的行星齒輪，以及將所述行星齒輪連接到所述架的銷。所述行星齒輪系統另外包括設置在所述行星齒輪與所述銷之間的軸承。所述軸承包括多個滾動元件。所述滾動元件中的每個滾動元件與內圈和外圈接觸。所述行星齒輪系統進一步包括彈性部件。所述彈性部件設置在所述內圈與所述銷之間或所述外圈與所述行星齒輪之間。所述的行星齒輪系統進一步包括圍繞所述中心行星軸設置成環形陣列的多個彈性部件。其中所述多個彈性部件中的每個彈性部件連接到所述多個彈性部件中環向相鄰的一個彈性部件。其中所述彈性部件具有大體為S形的截面輪廓。其中所述彈性部件具有大體為O形的截面輪廓。其中所述彈性部件為彈簧。其中所述彈性部件設置在所述外圈與所述行星齒輪之間。其中所述外圈與所述行星齒輪構成整體。其中所述內圈與所述銷構成整體。其中所述彈性部件由金屬或金屬合金形成。其中所述彈性部件由聚合物形成。在另一實施例中，本專利技術提供了一種行星齒輪系統。該行星齒輪系統包括設有中心軸的太陽齒輪；齒圈；多個行星齒輪；架；多個銷；多個軸承；以及多個彈性部件。其中齒圈至少部分環繞所述太陽齒輪并沿所述中心軸放置；所述多個行星齒輪中的每個行星齒輪設置在所述太陽齒輪與所述齒圈之間并配合這兩者；所述架設置成與所述多個行星齒輪相鄰；所述銷中的每個銷將所述多個行星齒輪中的一個行星齒輪連接到所述架；所述多個軸承中的每個軸承設置在所述多個行星齒輪中的一個行星齒輪與所述多個銷中的一個銷之間，所述軸承包括多個滾動元件，所述滾動元件中的每個滾動元件與內圈和外圈接觸；所述多個彈性部件中的每個彈性部件設置在所述內圈與所述多個銷中的一個銷之間或所述外圈與所述多個行星齒輪中的一個行星齒輪之間。其中所述多個彈性部件中的每個彈性部件具有大體為S形的截面輪廓。其中所述多個彈性部件中的每個彈性部件具有大體為O形的截面輪廓。其中所述多個彈性部件中的每個彈性部件設置在所述內圈與所述銷之間。其中所述多個彈性部件中的每個彈性部件設置在所述外圈與所述行星齒輪之間。其中所述外圈與所述行星齒輪構成整體。其中所述內圈與所述銷構成整體。在其他實施例中，本專利技術提供了一種風力發電機，其包括：塔筒；安裝到所述塔筒的機艙；以及容納在所述機艙中的行星齒輪系統，所述行星齒輪系統包括：架；設有中心行星軸的行星齒輪；將所述行星齒輪連接到所述架的銷；設置在所述行星齒輪與所述銷之間的軸承，所述軸承包括多個滾動元件，所述滾動元件中的每個滾動元件與內圈和外圈接觸；以及彈性部件，其設置在所述內圈與所述銷之間或所述外圈與所述行星齒輪之間。參考以下具體實施方式和所附權利要求書可以更深入地理解本專利技術的這些以及其他特征、方面和優點。附圖并入本說明書中并構成本說明書的一部分，說明了本專利技術的各實施例，并與具體實施方式一起解釋本專利技術的原理。附圖說明本說明書參考附圖，針對所屬領域的技術人員，完整且可實現地詳細揭示了本專利技術，包括其最佳模式，其中：圖1為根據本專利技術的一項實施例的風力發電機的透視圖；圖2為根據本專利技術的一項實施例的行星齒輪系統的分解透視圖；圖3為根據本專利技術的一項實施例的設置有彈性部件的行星齒輪的透視圖；圖4為根據本專利技術的另一項實施例的設置有彈性部件的行星齒輪的透視圖；以及圖5為根據本專利技術的另一項實施例的設置有彈性部件的行星齒輪的透視圖。部件標號列表：標號部件標號部件10風力發電機12塔筒14機艙16轉子葉片18轉子輪轂20行星齒輪系統22扭轉負載24架26齒圈28行星齒輪30太陽齒輪32齒(齒圈)34齒(行星齒輪)36齒(太陽齒輪)40中心軸42中心行星軸44第一架板50銷60軸承62滾動元件70內圈72外圈74外表面(內圈)76內表面(外圈)80彈性部件具體實施方式現在將詳細參考本專利技術的各實施例，附圖中將展示本專利技術實施例的一個或多個實例。各個實例用以解釋本專利技術而非限定本專利技術。事實上，在不脫離本專利技術的范圍或精神的前提下，所屬領域的技術人員可輕易對本專利技術做出各種修改和變化。例如，作為一項實施例的一部分說明或描述的特征可用于另一項實施例中，從而得到又一項實施例。因此，本專利技術應涵蓋所有基于所附權利要求書及其等效物的范圍內的修改和變化。圖1所示為采用傳統結構的風力發電機10。風力發電機10包括塔筒12，所述塔筒上安裝有機艙14。多片轉子葉片16安裝到轉子輪轂18，所述轉子輪轂轉而連接到轉動主轉子軸的主法蘭，如下文所述。風力發電機的發電和控制部件設置在機艙14內。圖1僅作說明目的，以示例性地說明本專利技術。應了解，本專利技術不局限于任何特定類型的風力發電機配置。圖2所示為根據本專利技術的行星齒輪系統20的一項實施例。例如，系統20可容納在機艙14中。輸入軸(未圖示)可向系統20提供輸入負載。在系統20包括在風力發電機10中的實施例中，系統20可向發電機(未圖示)提供輸出負載，如所屬領域所熟知。因此，在運行期間，以輸入旋轉速度的輸入負載通過行星齒輪系統20傳輸，并作為以輸出旋轉速度的輸出負載提供給發電機。在運行期間，輸入軸可能承受多種負載。例如，輸入軸可在運行期間承受彎曲負載。有利地是，本專利技術的行星齒輪系統20包括改進的負載分布特征，如下文所述。這些負載分布特征可減少或避免行星齒輪系統的各個部件承受因傳輸彎曲負載或其他負載導致的錯位而增大的負載。此外，這些負載分布特征可減少或避免行星齒輪系統的各個部件承受因制造和設計容差導致的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種行星齒輪系統(20)，其包括：架(24)；設有中心行星軸(42)的行星齒輪(28)；將所述行星齒輪(28)連接到所述架(24)的銷(50)；設置在所述行星齒輪(28)與所述銷(50)之間的軸承(60)，所述軸承(60)包括多個滾動元件(62)，所述滾動元件(62)中的每個滾動元件與內圈(70)和外圈(72)接觸；以及彈性部件(80)，其設置在所述內圈(70)與所述銷(50)之間或所述外圈(72)與所述行星齒輪(28)之間。

【技術特征摘要】
2011.08.16 US 13/210,7401.一種行星齒輪系統(20)，其包括：架(24)；設有中心行星軸(42)的行星齒輪(28)；將所述行星齒輪(28)連接到所述架(24)的銷(50)；設置在所述行星齒輪(28)與所述銷(50)之間的軸承(60)，所述軸承(60)包括多個滾動元件(62)，所述滾動元件(62)中的每個滾動元件與內圈(70)和外圈(72)接觸；以及多個彈性部件(80)，其設置在所述內圈(70)與所述銷(50)之間或所述外圈(72)與所述行星齒輪(28)之間，其中所述多個彈性部件(80)中的每個彈性部件連接到所述多個彈性部件(80)中環向相鄰的一個彈性部件。2.根據權利要求1所述的行星齒輪系統(20)，所述多個彈性部件圍繞所述中心行星軸(42)設置成環形陣列。3.根據權利要求1所述的行星齒輪系統(20)，其中所述彈性部件(80)具有大體為S形的截面輪廓。4.根據權利要求1所述的行星齒輪系統(20)，其中所述彈性部件(80)為彈簧。5.根據權利要求1所述的行星齒輪系統(20)，其中所述彈性部件(80)設置在所述內圈(70)與所述銷(50)之間。6.根據權利要求1所述的行星齒輪系統(20)，其中所述彈性部件(80)設置在所述外圈(72)與所述行星齒輪(28)之間。7.根據權利要求1所述的行星齒輪系統(20)，其中所述外圈(72)與所述行星齒輪(28)構成整體。8.根據權利要求1所述的行星齒輪系統(20)，其中所述內圈(70)與所述銷(50)構成整體。9.根據權利要求1所述的行星齒輪系統(20)，其中所述彈性部件(80)由金屬或金屬合金形成。10.根據權利要求1所述的行星齒輪系統(20)，其中所述彈性部件(80)由聚合物形成。11.一種行星齒輪系統(20)，其包括：太陽齒輪(30)，其設有中心軸(40)；齒...

【專利技術屬性】
技術研發人員：FJ羅佩斯，BH埃爾塔斯，RM齊林，DL霍爾曼，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：