風(fēng)力機(jī)組的葉片軸承或機(jī)艙軸承的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)力機(jī)組的具有兩個(gè)彼此相鄰地支承且能相對(duì)彼此扭轉(zhuǎn)的環(huán)的葉片軸承或機(jī)艙軸承，以用于一側(cè)聯(lián)接到風(fēng)力機(jī)組的輪轂上而另一側(cè)聯(lián)接到同一風(fēng)力機(jī)組的葉片上，或用于一側(cè)聯(lián)接到風(fēng)力機(jī)組的塔上而另一側(cè)聯(lián)接到同一風(fēng)力機(jī)組的吊艙上，其中，兩個(gè)能相對(duì)彼此扭轉(zhuǎn)的環(huán)分別設(shè)有或抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接有沿圓周延續(xù)的內(nèi)齒部，其目的在于，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)繞中央的太陽(yáng)輪周轉(zhuǎn)的、有齒的行星輪進(jìn)行共同的齒嚙合，這些行星輪本身與有齒的太陽(yáng)輪咬合。
【專利說(shuō)明】風(fēng)力機(jī)組的葉片軸承或機(jī)艙軸承
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力機(jī)組的具有兩個(gè)彼此相鄰地支承且能相對(duì)彼此扭轉(zhuǎn)的、平的環(huán)的葉片軸承或機(jī)艙軸承，以用于一側(cè)聯(lián)接到風(fēng)力機(jī)組的輪轂上而另一側(cè)聯(lián)接到同一風(fēng)力機(jī)組的葉片上，或以用于一側(cè)聯(lián)接到風(fēng)力機(jī)組的塔上而另一側(cè)聯(lián)接到同一風(fēng)力機(jī)組的吊艙上。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力機(jī)組對(duì)所使用的材料和結(jié)構(gòu)單元提出極高的要求。這是因?yàn)橛捎诮Y(jié)構(gòu)高度，(尤其是在風(fēng)輪和吊艙的區(qū)域中的)材料和結(jié)構(gòu)單元一方面應(yīng)當(dāng)盡可能輕，使得塔必須能承載住它們；另一方面這些元件會(huì)遭受極大的力(尤其是風(fēng)壓和暴風(fēng))并且因此必須極其穩(wěn)定。由此，在特別的程度上在葉片軸承和機(jī)艙軸承的區(qū)域中產(chǎn)生了特別的困難，這是因?yàn)檫@些葉片軸承和機(jī)艙軸承本來(lái)就具有很大的直徑，而由于重量的原因卻具有與直徑相比很小的橫截面，從而尤其是在聯(lián)接到其上的結(jié)構(gòu)組件發(fā)生變形的情況下不能排除變形。這又導(dǎo)致相關(guān)軸承的嚴(yán)重的內(nèi)部張力并由此導(dǎo)致相關(guān)軸承的提高的磨損以及明顯減小的使用壽命。特別是在大多使用在葉片軸承或機(jī)艙軸承中的向心軸承中，環(huán)的徑向變形(其中，該環(huán)的理想的圓形被扭曲，例如橢圓形地扭曲)是特別不利的，這不僅因?yàn)橛纱藭?huì)使?jié)L動(dòng)軸承的各單個(gè)滾動(dòng)體過(guò)載，而且還因?yàn)楦采w縫隙的密封裝置以區(qū)段的形式變得不密封并且于是使?jié)櫥瑒┬孤?，或者甚至?xí)節(jié)駳饣虍愇锴秩搿Ａ硪环矫?，這些軸承的主動(dòng)樞轉(zhuǎn)(為了調(diào)整葉片定位角度或吊艙定向)也對(duì)為此所使用的機(jī)械裝置提出了提高的要求，這是因?yàn)橛捎诤艽蟮馁|(zhì)量在此要克服巨大的慣性力。很大的伺服馬達(dá)又伴隨很大的重力并且因此應(yīng)當(dāng)避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]從所描述的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷得出本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于，以如下方式改進(jìn)風(fēng)力機(jī)組的這種葉片軸承或機(jī)艙軸承，即，能使用盡可能小的馬達(dá)來(lái)樞轉(zhuǎn)所聯(lián)接的單元；在可能的情況下，在此這些軸承所能達(dá)到的運(yùn)行壽命即使在風(fēng)力機(jī)組的塔尖端的區(qū)域中不利的運(yùn)行條件下也應(yīng)當(dāng)是最大的。
[0004]該問(wèn)題的解決方案通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，在風(fēng)力機(jī)組的這種葉片軸承或機(jī)艙軸承中，兩個(gè)彼此相鄰地支承且能相對(duì)彼此扭轉(zhuǎn)的、平的環(huán)分別設(shè)有或抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地(drehfest)聯(lián)接有各一個(gè)沿圓周延續(xù)的內(nèi)齒部,其目的在于，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)繞中央的太陽(yáng)輪周轉(zhuǎn)的、有齒的行星輪進(jìn)行共同的齒嚙合，這些行星輪本身與有齒的太陽(yáng)輪咬合。
[0005]尤其是當(dāng)兩個(gè)沿圓周延續(xù)的內(nèi)齒部具有不同但優(yōu)選彼此僅稍微有差別的齒數(shù)Zl、Z2,也就是說(shuō),例如齒數(shù)的差Δζ = Z1-Z2為10個(gè)齒或更少,優(yōu)選差Δζ為7個(gè)齒或更少，尤其是差Λζ為3個(gè)齒或更少時(shí)，這樣的系統(tǒng)用作傳動(dòng)裝置。
[0006]當(dāng)(像本發(fā)明進(jìn)一步規(guī)定的那樣)嚙合到其中的行星輪在兩個(gè)齒嚙合部的區(qū)域中的齒部具有相同的齒數(shù)時(shí)，那么得出了如下工作方式，其中，兩個(gè)內(nèi)齒部(以及進(jìn)而承載它們的環(huán))在行星輪完全周轉(zhuǎn)的情況下僅以(ΛΖ/Ζ1)*360°的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度α相對(duì)彼此扭轉(zhuǎn)。因此，這樣的傳動(dòng)裝置具有極大的轉(zhuǎn)速減速比并因此具有相應(yīng)大的扭矩傳動(dòng)比。因此，具有很小的額定力矩的比較小的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)足夠用于驅(qū)動(dòng)。但這樣的較小的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)卻節(jié)省
了重量。
[0007]已證實(shí)有利的是，兩個(gè)環(huán)中的每一個(gè)都分別設(shè)有或聯(lián)接有各一個(gè)盤，尤其是圓盤。這些優(yōu)選部分地或完全地占據(jù)徑向在相關(guān)的環(huán)內(nèi)部的面的盤在很大的程度上有助于加固相關(guān)的環(huán)(以及進(jìn)而整個(gè)根據(jù)本發(fā)明的軸承)。這樣的處于軸承平面中的盤以最大的阻力抵抗正好徑向的變形并且由此保護(hù)密封裝置以防止?jié)櫥瑒┑男孤┮约皾駳饣虍愇锏那秩?。通過(guò)為兩個(gè)(在不考慮齒部的走向的情況下)分別具有保持不變的橫截面圓周的環(huán)中的每一個(gè)都設(shè)有這樣的盤的方式，確保了每個(gè)環(huán)的圓形保持不變，并且因此確保了相關(guān)的軸承的不損傷滾動(dòng)體和它們的滾道的運(yùn)行以及該軸承的最優(yōu)的密封作用。這兩個(gè)盤根據(jù)實(shí)施方式可以與相關(guān)的環(huán)螺接，或者焊接、鉚接或以其他方式連接。例如通過(guò)使相關(guān)的部件同時(shí)在鑄模中從熔融狀態(tài)固化成固體的方式將環(huán)和盤一體成型為唯一的部件也是可行的。
[0008]此外，通過(guò)將兩個(gè)盤分別固定在各一個(gè)環(huán)的彼此對(duì)置的平的端側(cè)上的方式，它們還得到了類似于覆蓋件和撐托架的靜態(tài)支撐的作用。因此，通過(guò)這種雙盤結(jié)構(gòu)得到了相對(duì)于所有作用力來(lái)說(shuō)極大的剛性。此外，在這兩個(gè)盤之間提供有空腔，在其中可以保護(hù)以防外部干擾地安裝根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)元件。在此，可以中斷一個(gè)或兩個(gè)盤，只要這例如為了引導(dǎo)結(jié)構(gòu)元件或類似物穿過(guò)是必需的；不必?fù)?dān)心在一個(gè)或兩個(gè)盤中由有限的凹部導(dǎo)致的靜態(tài)損害。
[0009]通過(guò)將兩個(gè)盤彼此平行布置以及被軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直穿過(guò)的方式，它們既不會(huì)產(chǎn)生不平衡，也不會(huì)在軸承扭轉(zhuǎn)時(shí)改變其質(zhì)量分布，這尤其在繞另一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)的輪轂中對(duì)于避免關(guān)于這個(gè)“上置的(Ubergeordnet) ”轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的不平衡來(lái)說(shuō)是很重要的。
[0010]在本發(fā)明的框架內(nèi)適宜的是，在兩個(gè)盤之間的間距大致與內(nèi)環(huán)的高度相應(yīng)或略大于該高度。通過(guò)這種規(guī)格確定，在軸向方向上也可以在兩個(gè)能相對(duì)彼此扭轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)組件，即分別在環(huán)和盤之間保持縫隙，這對(duì)兩個(gè)結(jié)構(gòu)組件之間的平穩(wěn)的可相對(duì)扭轉(zhuǎn)性是必要的。
[0011]本發(fā)明可以通過(guò)如下方式進(jìn)行改進(jìn)，S卩，行星輪懸浮地(fliegend)，也就是說(shuō)無(wú)行星架地(steglos)支承在兩個(gè)盤之間。由此，行星輪可以延伸經(jīng)過(guò)在兩個(gè)盤之間的空腔的整個(gè)軸向結(jié)構(gòu)高度，由此齒側(cè)的局部壓力負(fù)載減小到在技術(shù)上可能的最小值，而同時(shí)軸承的結(jié)構(gòu)高度也保持盡可能小。
[0012]為了懸浮地支承行星輪，這些行星輪在兩個(gè)盤之間進(jìn)行引導(dǎo)。在此，行星輪的端側(cè)沿著兩個(gè)盤的內(nèi)側(cè)滑動(dòng)。為了減小在此出現(xiàn)的摩擦，本發(fā)明進(jìn)一步規(guī)定，盤在它們的內(nèi)側(cè)上和/或行星輪在它們的端側(cè)上具有能減小摩擦的襯層。
[0013]其他優(yōu)點(diǎn)由如下得出，S卩，行星輪空心地構(gòu)造并且具有大致呈柱體形套狀的造型。由此，顯著地節(jié)省了重量；尤其是當(dāng)內(nèi)齒部和太陽(yáng)輪的直徑彼此有很大差別并且行星輪因此非常大時(shí)。此外，由此進(jìn)一步減小在行星輪與盤之間的摩擦。
[0014]為了聯(lián)接和/或支承太陽(yáng)輪，至少一個(gè)盤可以具有中央的凹部。在那里，驅(qū)動(dòng)功率可以從安裝在外面的馬達(dá)引入傳動(dòng)裝置中。
[0015]在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的框架內(nèi)，太陽(yáng)輪具有用于與軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線同中心的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)軸的聯(lián)接部。為此，太陽(yáng)輪可以具有例如形式為盲孔或通孔的軸向凹部。當(dāng)該凹部可以通過(guò)在盤中的與它對(duì)齊的凹部從外部觸及時(shí)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出軸可以在那里插入太陽(yáng)輪中并且例如借助彈簧抗相對(duì)扭轉(zhuǎn)地(verdrehfest)固定。
[0016]最后，對(duì)應(yīng)于本發(fā)明教導(dǎo)的是，太陽(yáng)輪尤其是在兩個(gè)盤之間的空腔的另一邊(jenseits)具有(附加的)齒部，以用于與驅(qū)動(dòng)小齒輪或驅(qū)動(dòng)螺桿咬合地嚙合。由此，一方面可以導(dǎo)致進(jìn)一步的減速，這是因?yàn)檫@種(附加的)齒部的直徑明顯大于小齒輪的直徑，或者說(shuō)這是因?yàn)槁輻U驅(qū)動(dòng)裝置帶來(lái)了極大的減速比；另一方面，太陽(yáng)輪在這樣的情況下可以具有完全中空(mittenfrei)的套管的造型，也可以這么說(shuō)，可以具有在它的兩個(gè)端側(cè)之間完全貫穿的凹部。這允許纜線或類似物被引導(dǎo)穿過(guò)支承裝置，以便例如將電纜從吊艙向下鋪設(shè)到塔中。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]由以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述以及借助附圖得出基于本發(fā)明的其他特征、細(xì)節(jié)、優(yōu)點(diǎn)和作用。其中:
[0018]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的葉片軸承或機(jī)艙軸承沿著軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的截面；
[0019]圖2示出圖1中的葉片軸承或機(jī)艙軸承橫向于其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的截面；
[0020]圖3示出在根據(jù)圖1的軸承的截面視圖中的放大的截段；
[0021]圖4在與圖1相應(yīng)的圖示中示出本發(fā)明的經(jīng)修改的實(shí)施方式，其帶有用法蘭連接的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；
[0022]圖5在與圖3相應(yīng)的圖示中示出本發(fā)明的另一實(shí)施方式；以及
[0023]圖6在與圖3相應(yīng)的圖示中示出本發(fā)明的經(jīng)再次修改的實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在附圖中表示的1、1’設(shè)計(jì)用于用作風(fēng)力機(jī)組的葉片軸承或機(jī)艙軸承。
[0025]葉片軸承將轉(zhuǎn)子葉片與風(fēng)力機(jī)組的風(fēng)輪的輪轂連接并且允許相關(guān)的轉(zhuǎn)子葉片的定位角度與當(dāng)前的風(fēng)強(qiáng)度相匹配。它的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行于相關(guān)的轉(zhuǎn)子葉片的縱向軸線并且徑向于轉(zhuǎn)子輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。根據(jù)本發(fā)明的葉片軸承可以與風(fēng)力機(jī)組的這兩個(gè)組件連接，但這兩個(gè)組件在附圖中并沒(méi)有表示。
[0026]通過(guò)機(jī)艙軸承，吊艙或機(jī)艙能繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在風(fēng)力機(jī)組的塔的上端部上。由此，風(fēng)輪的定向可以始終與當(dāng)前的風(fēng)方向相匹配。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)艙軸承可以與風(fēng)力機(jī)組的這兩個(gè)組件連接，但這兩個(gè)組件在附圖中并沒(méi)有表示。
[0027]雖然機(jī)艙軸承通常具有比同一風(fēng)力機(jī)組的葉片軸承更大的直徑以及更大的承載能力，這是因?yàn)闄C(jī)艙軸承必須承載施加到多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的風(fēng)力的和以及風(fēng)輪和吊艙的重量。
[0028]但是如果不考慮有差別的量級(jí)，這兩個(gè)軸承類型具有一系列共同性:這兩個(gè)軸承類型，即葉片軸承和機(jī)艙軸承，都不連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)，而是僅依賴于風(fēng)方向和風(fēng)強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。在風(fēng)方向和風(fēng)速是均勻的情況下，它們僅稍微或根本不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)大多經(jīng)由電動(dòng)馬達(dá)很緩慢地進(jìn)行。在調(diào)整時(shí)要施加的力幾乎僅是慣性力并且因此是相對(duì)靜態(tài)出現(xiàn)的重力和/或風(fēng)力來(lái)說(shuō)比較小的。
[0029]因?yàn)檫@兩個(gè)軸承類型的結(jié)構(gòu)因此是基本上相同的，所以它們?cè)诟綀D中并沒(méi)有進(jìn)行區(qū)分，也就是說(shuō)示出的軸承1、1’在相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案中既可以用作風(fēng)力機(jī)組的葉片軸承也可以用作風(fēng)力機(jī)組的機(jī)艙軸承。
[0030]像可以從圖1和圖4識(shí)別出的那樣，該軸承1、1’的與眾不同的元件分別是兩個(gè)圓環(huán)形或圓盤形的板2、2’或3、3’，它們彼此平行地且與相關(guān)的軸承1、1’的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4同中心地布置，并且在上面或在下面封閉相關(guān)的軸承1、1’。在兩個(gè)板2、2’之間的間隙中存在有原本的支承裝置。
[0031]在根據(jù)圖1至圖3的實(shí)施方式中，設(shè)置有具有球形滾動(dòng)體5的雙列球軸承，這些滾動(dòng)體在兩個(gè)軸承環(huán)，即外軸承環(huán)7與內(nèi)軸承環(huán)8之間的縫隙6中滾動(dòng)。為此，在軸承環(huán)7、8的面向縫隙6的側(cè)上分別設(shè)置有滾道，即滾道9，尤其是直接加工到相關(guān)的環(huán)的基體中。在示出的實(shí)施方式中，這些滾道9分別具有凹地拱曲的橫截面，該橫截面大致居中地由沿圓周延續(xù)的環(huán)槽10分成上部區(qū)域和下部區(qū)域。這兩個(gè)橫截面區(qū)域中的每一個(gè)所跟隨的圓周線，其拱曲半徑略大于球形滾動(dòng)體5的半徑。由此，每個(gè)滾動(dòng)體-球5與軸承環(huán)7、8相應(yīng)于四點(diǎn)接觸球軸承地分別得到兩個(gè)接觸點(diǎn)。
[0032]在此要注意，在本發(fā)明中使用具有球形滾動(dòng)體5的雙列軸承并不是強(qiáng)制性的；取而代之地或附加地，也可以使用柱體形的、筒形的、錐形的或針形的滾動(dòng)體。例如，在圖4中圖示出了單列球軸承；在滾子軸承中通常設(shè)置有三列，這三列一側(cè)沿著一個(gè)軸承環(huán)7、8的布置在縫隙6中的、沿圓周延續(xù)的凸緣的兩個(gè)側(cè)面和端側(cè)運(yùn)行，而另一側(cè)沿著相應(yīng)另一軸承環(huán)8、7的以一定間距圍繞該凸緣的槽運(yùn)行。
[0033]像可以從圖3很好地識(shí)別出的那樣，兩個(gè)軸承環(huán)7、8具有平的上側(cè)和/或下側(cè)。當(dāng)軸承環(huán)7的平的上側(cè)11齊平地貼靠在上部的板2的同樣是平的內(nèi)側(cè)時(shí)，另一軸承環(huán)8的平的下側(cè)12安置在下部的板3的平的內(nèi)側(cè)上。為了將這些分別相互鄰接的元件2、7 ;3、8抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地彼此連接，在這些元件中分別布置有繞軸承轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4呈圓圈形地分布的、與軸承轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4平行的孔13、14 ; 15、16，這些孔由于相應(yīng)的數(shù)量和間距分別成對(duì)地彼此對(duì)齊，從而可以借助在那里穿插過(guò)去的螺栓、螺紋銷或類似物分別將軸承板2、3與各一個(gè)軸承環(huán)
7、8抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。當(dāng)然，也可以想到分別將各一個(gè)軸承板2、3與各一個(gè)軸承環(huán)7、8 —體式制造；但這在技術(shù)上是非常耗費(fèi)的并且因此在實(shí)踐中很少遇到，盡管原則上并不排除這種變型方案。
[0034]像還可以從圖3識(shí)別出的那樣，內(nèi)軸承環(huán)8在軸向方向上在軸承板2、3的兩個(gè)內(nèi)側(cè)之間延伸，但僅與兩者中的一個(gè)連接。相對(duì)于另一個(gè)則存在很小的間距，從而使得在那里的軸承板2可以連同與其連接的外環(huán)7 —起相對(duì)由內(nèi)環(huán)8和軸承板3組成的結(jié)構(gòu)組件平穩(wěn)地進(jìn)行扭轉(zhuǎn)。
[0035]根據(jù)圖3，徑向靠?jī)?nèi)的軸承環(huán)8的內(nèi)側(cè)通過(guò)大致居中地在兩個(gè)板2、3之間延伸的水平平面17在結(jié)構(gòu)上被分成兩個(gè)區(qū)域:當(dāng)在圖3中的下部的區(qū)域設(shè)有加工到在此呈空心柱體形的軸承環(huán)8中的直的內(nèi)齒部18時(shí)，上部區(qū)域與此相對(duì)地徑向向外回縮或回跳。在根據(jù)圖3的實(shí)施方式中，該回跳部沿著從上向下徑向于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線變細(xì)的錐面19延伸。在尖端處的錐面19的打開角度處于大約60°的量級(jí)。
[0036]通過(guò)這個(gè)向上加劇地向外回縮的錐面19為另一環(huán)形部件20提供了位置，該環(huán)形部件的徑向的外側(cè)21設(shè)計(jì)成相對(duì)錐面19的對(duì)應(yīng)部。該環(huán)20的柱體形的內(nèi)面設(shè)有加工到環(huán)20的空心柱體形的內(nèi)側(cè)中的直的內(nèi)齒部22。齒18、22的徑向內(nèi)置的直的端側(cè)具有到轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4相等的間距rH。
[0037]該環(huán)形部件20具有基本上呈梯形的造型，在其水平延伸的上側(cè)23上成形出扁平的沿圓周延續(xù)的凸緣24。該凸緣形狀鎖合地(formschliissig)哨合到在上部的軸承板2的下側(cè)11上的沿圓周延續(xù)的溝槽25或槽中并由此與其對(duì)中。此外，它與軸承板2可選地通過(guò)夾接、粘接、焊接或類似方式抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。
[0038]由此得到如下結(jié)構(gòu)，其中，在內(nèi)軸承環(huán)8內(nèi)部上下疊置地設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)齒部18、22，其中，下部的齒部區(qū)域18與內(nèi)環(huán)8和在圖3中的下部的軸承板3抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，而上部的齒部區(qū)域22則經(jīng)由上部的軸承板2抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與外環(huán)7連接。在此要注意的是，這兩個(gè)齒部18、22具有彼此稍微有差別的齒數(shù)ζι、ζ2，也就是說(shuō)IZ1-Z2IXL
[0039]在軸承I的與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4同中心的中心處存在具有半徑&的太陽(yáng)輪26，其能繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在一個(gè)或優(yōu)選兩個(gè)軸承板2、3上，并且在其外側(cè)上設(shè)有沿圓周延續(xù)的端面齒部27。在太陽(yáng)輪26的能從外部觸及的端側(cè)28上或中設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出軸的容納部29，例如設(shè)置有用于置入彈簧的槽。這類驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的殼體可以固定，尤其是用法蘭連接在相關(guān)的軸承板2上，必要時(shí)也可以經(jīng)由接在中間的傳動(dòng)裝置，尤其是減速傳動(dòng)裝置。太陽(yáng)輪26的齒部27基本上延伸經(jīng)過(guò)在兩個(gè)軸承板2、3之間的間隙的整個(gè)軸線平行的高度。
[0040]由于中央的太陽(yáng)輪26，使得有效保留在軸承板2、3和兩個(gè)內(nèi)齒部18、22之間的空腔30擁有環(huán)形的具有徑向延伸尺寸e = rH-rs的造型。多個(gè)分別設(shè)有端面齒部31的行星輪32在這個(gè)環(huán)形的空腔30中周轉(zhuǎn)，這些行星輪的直徑d略大于環(huán)形空腔30的徑向延伸尺寸e，也就是說(shuō)d-e>0，從而使得所有行星輪32既分別與太陽(yáng)輪26也分別與兩個(gè)內(nèi)齒部18、22咬合。
[0041 ] 行星輪32以比較薄的壁厚w在它們的兩個(gè)端側(cè)之間連續(xù)空心地構(gòu)造，該壁厚優(yōu)選等于或小于行星輪31的直徑d的1/4:w ( l/4*d，優(yōu)選等于或小于行星輪31的直徑d的1/6:w ( d/6，尤其是等于或小于行星輪31的直徑d的1/8:w ( d/8。由此，行星輪32是非常輕的，并且在它們的內(nèi)部存在有很大的空腔以用于容納潤(rùn)滑劑，例如潤(rùn)滑脂。
[0042]此外，行星輪32懸浮地，也就是說(shuō)無(wú)行星架地支承在兩個(gè)軸承板2、3之間。為了這個(gè)目的，軸承板2、3的內(nèi)側(cè)和/或行星輪32的端側(cè)設(shè)有例如由鐵氟龍或類似物制成的能減小摩擦的襯層。
[0043]該系統(tǒng)的作用方式如下:因?yàn)轵?qū)動(dòng)馬達(dá)的殼體固定在軸承板2上，而該軸承板的輸出軸固定在太陽(yáng)輪26上，所以在通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪26時(shí)在太陽(yáng)輪26與至少一個(gè)內(nèi)齒部22之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)V不等于O:v古O ;也就是說(shuō)，太陽(yáng)輪26、行星輪32以及承載內(nèi)齒部18、22的環(huán)7、8的共同周轉(zhuǎn)是不能實(shí)現(xiàn)的。具體來(lái)說(shuō)，行星輪32繞它們各自的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并因此在兩個(gè)內(nèi)齒部18、22上滾動(dòng)。
[0044]因?yàn)閮蓚€(gè)內(nèi)齒部18、22的齒數(shù)ζι、ζ2彼此不同(即使是彼此稍微不同)，行星輪32在相對(duì)內(nèi)齒部18的一個(gè)完整的相對(duì)周轉(zhuǎn)的情況下走過(guò)相對(duì)角度α = 360°，相應(yīng)地α =Zl*360° /Z1 ;同時(shí)，但相對(duì)另一內(nèi)齒部22的相對(duì)角度β是β =Zl*360° /ζ2關(guān)360°，這是因?yàn)橐簿褪钦f(shuō)，由此得出兩個(gè)內(nèi)齒部18、22相對(duì)彼此以α-β = Zl*360° /Z1-Z1^SBO ° /z2 = 360 ° * (1-Z1/z2) = 360。* (z2/Z2-Z1/z2) = 360。* (Z2-Z1)/z2 相對(duì)扭轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，Λζ = Z2-Z1與Z1或Z2的比越小，那么由太陽(yáng)輪26、行星輪32以及內(nèi)齒部18,22組成的傳動(dòng)裝置的減速比就越大，并且驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的額定功率可以選擇得越小。但是，對(duì)于Λζ = Z2-Z1存在有下極限，該下極限由行星輪32的數(shù)量P以及它們一側(cè)與太陽(yáng)輪26而另一側(cè)與以區(qū)域形式相對(duì)彼此錯(cuò)開的內(nèi)齒部18、22的共同的嚙合得出，即:Λζ≥ρ，尤其是八2 = 1^?，其中1^= 1、2、3…。只要滿足這個(gè)條件，在行星輪32的嚙合點(diǎn)上在內(nèi)齒部18,22之間的齒錯(cuò)位就分別相應(yīng)地正好達(dá)到一個(gè)或多個(gè)齒，并且在嚙合部位上使兩個(gè)內(nèi)齒部18、22的在那里的齒對(duì)齊。
[0045]在圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的軸承的另一實(shí)施方式1’，其與軸承I不同之處在于是中空的，也就是說(shuō)在中心處可以引導(dǎo)穿過(guò)纜線等，例如在是機(jī)艙軸承的情況下可以讓人攀越過(guò)去。雖然基本結(jié)構(gòu)與在軸承I的情況下相同，但還存在有如下一系列區(qū)別特征:
[0046]—方面，承載上部的齒部22的環(huán)20’在這種情況下并不具有呈梯形的橫截面，而是基本上呈盤形或環(huán)盤形地設(shè)計(jì)并且裝入上部的板2’與外環(huán)7’之間。所有三個(gè)元件2’、7’、20’具有彼此對(duì)齊的孔并且通過(guò)插入其中的螺栓、銷或類似物抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地彼此連接。這比在軸承實(shí)施方式I中環(huán)20與板2的夾接、粘接或焊接更簡(jiǎn)單且更高效。在這種情況下，兩個(gè)軸承環(huán)7’、8’本身的軸向結(jié)構(gòu)高度自然比兩個(gè)軸承板2’、3’之間的間距要小。
[0047]與前面所描述的實(shí)施方式I的另一區(qū)別在于，與內(nèi)環(huán)8’連接的軸承板3’徑向擴(kuò)寬直至到外環(huán)V之下或超過(guò)外環(huán)7’，從而使得在兩個(gè)軸承環(huán)7，、8，之間的縫隙6’被它覆蓋。在相應(yīng)擴(kuò)寬的軸承板3’的與外環(huán)7’搭接的區(qū)域中可以布置有一個(gè)或多個(gè)密封裝置。為了這個(gè)目的，在根據(jù)圖4的實(shí)施方式I’中，在相關(guān)的軸承板3’的內(nèi)側(cè)的靠外地搭接的區(qū)域中設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)沿圓周延續(xù)的槽33，以用于分別放入密封環(huán)。
[0048]實(shí)施方式I’的到目前為止所描述的特征原則上也可以使用在根據(jù)圖1至圖3的軸承實(shí)施方式I中。
[0049]而軸承I’的中空性通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，在那里代替幾乎實(shí)心的太陽(yáng)輪26使用了管34，該管在軸承I’的兩個(gè)軸承板2’、3’之間完全穿過(guò)該軸承并且至少在兩個(gè)軸承板2’、3’之間的間隙30的高度上設(shè)有外齒部。
[0050]如圖4進(jìn)一步所示，該管34明顯長(zhǎng)于軸承I’在其軸承板2’、3’上測(cè)得的軸向延伸尺寸。尤其在驅(qū)動(dòng)側(cè)，也就是在圖4中的上部，管34明顯凸出于在那里的板2’ ；在該板2’的上方或外部，在管34上插裝有齒輪35并且抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地固定。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)37的小齒輪36與該齒輪咬合，該小齒輪本身相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4’偏心地布置并且因此并不妨礙纜線等穿過(guò)管34。
[0051]驅(qū)動(dòng)馬達(dá)37的殼體錨接，尤其是螺接在用于管34的最靠近的端部，在圖4中為上端部的軸承護(hù)板38上。優(yōu)選地，該軸承護(hù)板38并不直接貼靠在相關(guān)的軸承板2’上，而是通過(guò)環(huán)39與其間隔開。在軸承板2’、軸承護(hù)板38與間隔環(huán)39之間的由此提供的空腔40中既存在齒輪35的位置而且也存在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)37的與之咬合的小齒輪36的位置。在環(huán)形的軸承護(hù)板38的中心處的凹部的空心柱體形地拱曲的內(nèi)側(cè)與管34之間一方面存在有滾動(dòng)軸承41并且另一方面存在有密封裝置42。
[0052]第二軸承護(hù)板43固定在對(duì)置的軸承板3’上，但在那里優(yōu)選沒(méi)有間隔環(huán)。在同上為環(huán)形的第二軸承護(hù)板43的中心處的凹部的空心柱體形地拱曲的內(nèi)側(cè)與管34之間不僅有滾動(dòng)軸承44而且還有密封裝置45。
[0053]在圖4的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)37非直接聯(lián)接的情況下，通過(guò)齒輪35與小齒輪36的不同的直徑得到了附加的減速，這就允許使用具有進(jìn)一步減小的額定功率的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)37。
[0054]雖然圖4中的實(shí)施方式I’表現(xiàn)得比圖1中的實(shí)施方式I更緊湊，但是這兩個(gè)實(shí)施方式原則上也能夠以相應(yīng)另一實(shí)施方式1、1’的尺寸來(lái)制造。
[0055]在圖5和圖6中表示了本發(fā)明的其他實(shí)施方式。這些實(shí)施方式與根據(jù)圖1至圖3的實(shí)施方式尤其在滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)方面相互區(qū)別。
[0056]在根據(jù)圖1至圖3的實(shí)施方式I中設(shè)置有雙列四點(diǎn)接觸球軸承，其中，滾動(dòng)體5在縫隙6的大致呈(空心)柱體形的邊界面中的滾道9之間滾動(dòng)，而在根據(jù)圖5的實(shí)施方式I’’中在軸承環(huán)(在所示情況下為徑向靠?jī)?nèi)的軸承環(huán)46)的面向縫隙6的周邊上設(shè)置有沿圓周延續(xù)的凸緣47，該凸緣在其上側(cè)和下側(cè)上的橫截面分別經(jīng)由凹的橫向拱曲部連續(xù)且優(yōu)選也可有區(qū)別地過(guò)渡到相關(guān)的軸承環(huán)(在這里為徑向靠?jī)?nèi)的軸承環(huán)46)的緊接著的(空心)柱體形的走向中，該橫向拱曲部具有優(yōu)選大致恒定的橫向拱曲半徑。由此提供的空心凹口分別用作用于各一列球形滾動(dòng)體49的滾道48，這些滾動(dòng)體完全或主要用于傳遞在兩個(gè)軸承環(huán)46、50之間的軸向力，而且為了這個(gè)目的在相應(yīng)另一軸承環(huán)50上同樣分別存在有滾道51，該滾道具有類似的橫向拱曲半徑并且因此像第一滾道48那樣沿著滾動(dòng)的滾動(dòng)體49最優(yōu)地緊貼著這些滾動(dòng)體。其中 每個(gè)滾動(dòng)體列49可以分別配屬有一個(gè)或多個(gè)注油嘴52，經(jīng)由它們?yōu)橄嚓P(guān)的滾動(dòng)體列49供給潤(rùn)滑脂。
[0057]在軸向方向上優(yōu)選大致居中地位于兩個(gè)另外的滾動(dòng)體列49之間的另一列滾動(dòng)體53承擔(dān)在軸承環(huán)46、50之間的徑向力的傳遞。該滾動(dòng)體在這里必要時(shí)可以是圓柱滾子53，它們一側(cè)在環(huán)繞的凸緣47的自由端側(cè)上而另一側(cè)在另一軸承環(huán)46、50的與凸緣對(duì)置的(空心)柱體形的區(qū)段54上滾動(dòng)，其中，它們的旋轉(zhuǎn)軸線與軸承實(shí)施方式I’ ’的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行地，也就是在軸向方向上定向。
[0058]相應(yīng)另一軸承環(huán)50、46包圍第一軸承環(huán)46、50的凸緣47。盡管如此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)裝配，相應(yīng)地將沒(méi)有凸緣47的軸承環(huán)50、46分成兩個(gè)環(huán)55、56，這兩個(gè)環(huán)在軸向方向上相繼疊置或上下疊置并且在組裝時(shí)可以分開地從兩側(cè)套到設(shè)有凸緣47的環(huán)46、50上。兩個(gè)環(huán)55、56在組裝好的狀態(tài)下面式地相互貼靠并且分別具有彼此對(duì)齊的緊固孔57，以用于將緊固螺栓、(支撐)銷或類似物穿插過(guò)去。
[0059]實(shí)施方式1(3)與最后所描述的結(jié)構(gòu)形式I’’的區(qū)別尤其在于，在推力軸承的框架內(nèi)代替球形滾動(dòng)體53而使用了滾子58，其中，每一個(gè)滾動(dòng)列的旋轉(zhuǎn)軸線59都位于共同的平面內(nèi)并且此外還分別徑向地從軸承轉(zhuǎn)動(dòng)軸線延伸出去。與此相應(yīng)地，配屬的滾道60、61在這種情況下構(gòu)造成平的、環(huán)形的盤。
[0060]附圖標(biāo)記列表
[0061]I 軸承26 太陽(yáng)輪
[0062]2 板27 端面齒部
[0063]3 板28 端側(cè)
[0064]4 轉(zhuǎn)動(dòng)軸線29 容納部
[0065]5 滾動(dòng)體30 空腔
[0066]6 縫隙31 端面齒部
[0067]7 軸承環(huán)32 行星輪
[0068]8 軸承環(huán)33 槽[0069]9滾道34 管
[0070]10環(huán)槽35 齒輪
[0071]11上側(cè)36 小齒輪
[0072]12下側(cè)37 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)
[0073]13孔38 軸承護(hù)板
[0074]14孔39 間隔環(huán)
[0075]15孔40 空腔
[0076]16孔41 滾動(dòng)軸承
[0077]17平面42 密封裝置
[0078]18內(nèi)齒部43 軸承護(hù)板
[0079]19錐面44 滾動(dòng)軸承
[0080]20環(huán)形部件45 密封裝置
[0081]21徑向 外側(cè)46 軸承環(huán)
[0082]22內(nèi)齒部47 凸緣
[0083]23上側(cè)48 滾道
[0084]24凸緣49 滾動(dòng)體
[0085]25溝槽50 軸承環(huán)
[0086]51滾道
[0087]52注油嘴
[0088]53滾動(dòng)體
[0089]54區(qū)段
[0090]55環(huán)
[0091]56環(huán)
[0092]57緊固孔
[0093]58滾子
[0094]59旋轉(zhuǎn)軸線
[0095]60滾道
[0096]61滾道
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力機(jī)組的具有兩個(gè)彼此相鄰地支承且能相對(duì)彼此扭轉(zhuǎn)的環(huán)(7、8 ;7’、8’ )的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I ;1’ ’ ;1(3))，以用于一側(cè)聯(lián)接到風(fēng)力機(jī)組的輪轂上而另一側(cè)聯(lián)接到同一風(fēng)力機(jī)組的葉片上，或以用于一側(cè)聯(lián)接到風(fēng)力機(jī)組的塔上而另一側(cè)聯(lián)接到同一風(fēng)力機(jī)組的吊艙上，其特征在于，兩個(gè)能相對(duì)彼此扭轉(zhuǎn)的環(huán)(7、8 ;7’、8’ )分別設(shè)有各一個(gè)沿圓周延續(xù)的內(nèi)齒部(18、22 ;18’、22’ )或分別抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接有各一個(gè)沿圓周延續(xù)的內(nèi)齒部(18、22 ;18’、22’)，其目的在于，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)繞中央的太陽(yáng)輪(26、34)周轉(zhuǎn)的、有齒的行星輪(32 ;32’ )進(jìn)行共同的齒嚙合，所述行星輪本身與有齒的所述太陽(yáng)輪(26、34)咬入口 ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(1;1’；1’’ ；1(3))，其特征在于，兩個(gè)所述環(huán)(7、8 ;7’、8’)中的每一個(gè)分別設(shè)有各一個(gè)盤(2、3 ;2’、3’)或分別聯(lián)接有各一個(gè)盤(2、3 ;2’、3’)，尤其是圓盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’ ；1’’ ；1(3))，其特征在于，兩個(gè)所述盤(2、3 ;2’、3’ )分別固定在各一個(gè)環(huán)(7、8 ;7’、8’ ；46、50)的彼此對(duì)置的平的端側(cè)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’ ；1’’ ；1(3))，其特征在于，兩個(gè)所述盤(2、3 ;2’、3’)彼此間以如下間距平行地布置，所述間距大致與內(nèi)環(huán)(8 ;8’;46)的高度相應(yīng)或略大于該高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’；1’’;1(3))，其特征在于，所述盤(2、3 ;2’、3’ )在它們的內(nèi)側(cè)上具有能減小摩擦的襯層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’；1’’;1(3))，其特征在于，所述行星輪(32 ;32’)懸浮地，也就是說(shuō)無(wú)行星架地支承在兩個(gè)所述盤(2、3 ;2’、3’)之間。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’；1’’;1(3))，其特征在于，所述行星輪(32 ;32’ )空心地構(gòu)造并且具有大致呈柱體形套狀的造型。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’ ；1’’ ；1(3))，其特征在于，至少一個(gè)盤(2、3 ;2’、3’)具有中央的凹部以用于聯(lián)接和/或支承所述太陽(yáng)輪(26 ；34)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’；1’’;1(3))，其特征在于，所述太陽(yáng)輪(26 ；34)具有空心套管的造型。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’ ；1’’ ；1(3))，其特征在于，所述太陽(yáng)輪(26 ；34)具有用于與所述軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(4、4’)同中心的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)軸的聯(lián)接部(29)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’ ；1(3))，其特征在于，所述太陽(yáng)輪(26 ；34)尤其在兩個(gè)所述盤(2、3 ;2’、3’ )之間的空腔(30)的另一邊具有齒部(35)以用于與驅(qū)動(dòng)小齒輪(36)或驅(qū)動(dòng)螺桿咬合地嚙合。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉片軸承或機(jī)艙軸承(I;1’ ；1’’ ；1(3))，其特征在于，兩個(gè)沿圓周延續(xù)的內(nèi)齒部(18、22 ;18’、22’ )具有不同的齒數(shù)。
【文檔編號(hào)】F03D11/00GK104040172SQ201180075725
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】胡貝圖斯·弗蘭克 申請(qǐng)人:Imo控股有限責(zé)任公司