[發明專利]具有撓性銷的行星齒輪系統

有效

• 申請號: 200980124828.5
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN102076992A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 杰拉爾德·P·福克斯;道格拉斯·盧卡斯
• 申請（專利權）人: 迪姆肯公司
• 主分類號: F16H1/28
• 分類號: F16H1/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳堯劍;沙捷

相關申請的交叉引用

本申請要求2008年4月30日提交的、美國臨時申請61/049,247的優先權并且以其它方式主張它的好處，該美國臨時申請以引用的方式被結合到這里。

技術領域

本發明總體上涉及行星(epicyclic)齒輪系統，并且更具體地涉及其中行星副齒輪圍繞撓性銷轉動的行星齒輪系統。

背景技術

典型的行星齒輪系統具有恒星齒輪、圍繞所述恒星齒輪的齒環，和定位在所述恒星齒輪和所述齒環之間并且嚙合所述恒星齒輪和所述齒環的行星副齒輪，并且此外，它具有托架，該托架提供有供所述行星副齒輪圍繞其轉動的銷。如此構造的齒輪系統將通過該系統傳遞的力矩分到在數量方面等于行星副齒輪的數量的載荷路徑中。這減小了在各嚙合處的力并且使得系統能在相對緊湊的構造中傳遞大量動力-或者換句話說，它具有高動力密度。

通常，齒環保持固定，允許托架和恒星齒輪轉動。在這種布置中，可以在托架的一端處供應動力并且可以通過恒星齒輪以不同速度和力矩傳送動力。這適用于利用風能產生動力并且將它轉換成電力的風力渦輪機中的傳動。

許多行星齒輪系統利用跨座式(straddle?type)托架，其中行星副齒輪在銷上在托架的兩個壁之間轉動，所述銷在所述壁之間延伸，在它的兩端處都各自被錨定在壁中。當力矩在其中一個端壁處被施加到托架時，托架將遭受扭轉式變形，稱作托架卷攏(wind?up)，其使它的銷相對于所述恒星齒輪和齒環歪斜。這妨礙了行星副齒輪與恒星齒輪和齒環之間的嚙合。

其中行星副齒輪被支撐在所謂的“撓性銷”上并且圍繞所謂的“撓性銷”轉動的行星齒輪系統減輕了所述歪斜。在這點上，用于行星副齒輪的撓性銷在一端處被錨定在撓性銷是其組成部分的托架的壁中并且從所述壁伸出懸臂。撓性銷的另一端或遠端具有配合到它的套筒，其中所述套筒向回延伸到所述撓性銷之上但是以其它方式與所述撓性銷徑向地間隔開。所述套筒形成支撐其中一個行星副齒輪的軸承的組成部分或者支承所述軸承。在所述托架壁處，所述撓性銷在一個方向上相對于所述系統的主軸線周向地彎曲并且在相對端處在另一方向上周向地彎曲，使得所述套筒保持平行于所述軸。換句話說，撓性銷技術使用雙懸臂抵消否則將存在的歪斜并且因此恢復在行星副齒輪與恒星齒輪和齒環之間的嚙合處的對準。為了進一步討論撓性銷技術，參見US7,297,086，和US6,994,651，其以引用的方式被結合到這里。

盡管使用撓性銷支撐它的行星副齒輪的托架能具有支撐撓性銷的單個端壁，但是，通過使用其中撓性銷配合到每一個端壁的兩個端壁，可以使撓性銷以及行星副齒輪的數量加倍。參見WO2007/016336。

不論托架具有安裝在單個壁還是間隔開的壁上的撓性銷，各撓性銷必須被穩固地錨定到從其伸出的架壁中或者錨定到該架壁，并處于懸臂狀態。例如，簡單的干涉配合可以保持撓性銷，如同在US6,994,651中所示的那樣。此外，架壁可以具有錐形孔并且撓性銷具有配合到所述孔中的錐形端，并且甚至伸出所述孔的地方提供有供螺母螺接在其上的螺紋。當螺母被向下旋靠在托架壁上時，它將所述銷緊密地拉到所述錐形孔中并且將它固定在所述錐形孔內，所有都如同在US7,056,259中所示的那樣。一些撓性銷具有凸緣，可以使用機器螺釘將它們沿著所述凸緣錨定到所述托架壁，如同在W02007/016336中所示的那樣。

向后延伸到撓性銷之上并且提供或支撐所述行星副齒輪在其上轉動的軸承的套筒必須被穩固地連接到所述撓性銷的遠端。通過焊接在各套筒和它的撓性銷的遠端之間增補干涉能起作用。而且，套筒和撓性銷可以在所述撓性銷的遠端處被形成為一體。參見US7,056,259。一種情況需要焊接金屬，這種情況在套筒被表面硬化時是困難的。另一種情況需要復雜的加工操作。

有時候，行星副齒輪或它的軸承被損壞。這通常需要替換副齒輪或它的軸承僅是它的部件的整個傳動裝置。但是，替換整個傳動裝置不易于實現并且是昂貴的，尤其是當傳動裝置是高高地安裝在地面之上或者安裝在離岸的海面之上的風力渦輪機的組成部件時。

附圖說明

圖1是根據本發明構造的行星齒輪系統的、部分去除掉的和截面的透視圖；

圖2是形成行星齒輪系統的組成部分的撓性銷組件的縱截面圖；

圖3是可選撓性銷的截面圖，其中到它的托架壁的固定方式被修改；

圖4是另一可選撓性銷組件的截面圖；和

圖5是圖4的撓性銷組件的分解透視圖。

具體實施方式