[發明專利]行星齒輪機構、軸承結構、風力發電裝置及行星齒輪的制造方法

無效

• 申請號: 201080003307.7
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN102575750A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 鈴木和峰;高柳和史;吉田孝文;西田英朗;上里元久;日下雅博
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社;大同軸瓦工業株式會社
• 主分類號: F16H1/28
• 分類號: F16H1/28;F16H57/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及行星齒輪機構、軸承結構以及使用了它們的風力發電裝置，尤其涉及行星齒輪機構的行星齒輪所適用的軸承結構。

背景技術

行星齒輪機構是作為增速器、減速器而被廣泛使用的機構之一。行星齒輪機構具有能夠以少的級數獲得大的減速比，且能夠傳遞大的轉矩的優點。這樣的優點適合于風力發電裝置，行星齒輪機構作為風力發電裝置的增速器被廣泛采用。

將行星齒輪機構適用于風力發電裝置時的一個問題是行星齒輪的軸承的壽命。在將行星齒輪機構作為風力發電裝置的增速器使用的情況下，在行星齒輪上作用有大的載荷。作為行星齒輪機構的行星齒輪的軸承，當前大多使用滾動軸承，但在滾動軸承上作用有大的載荷時，會引起滾動軸承的壽命的降低。尤其是在近些年開發的大輸出的風力發電裝置中，載荷的增大成為重大的問題。

作為用于實現行星齒輪的軸承的長壽命化和小型化的方法，發明者研究出使用滑動軸承作為設置在行星齒輪的內周的軸承的方法。滑動軸承由于通過流體油膜壓力來承受載荷，因此能耐受大的載荷。若適用耐受大的載荷的滑動軸承，則有可能會實現免維護的行星齒輪機構。

在滑動軸承的使用中，材質、結構的選擇對壽命產生大的影響。尤其是在如風力發電裝置那樣載荷非常大的裝置的行星齒輪機構的行星齒輪所適用的滑動軸承中，要求進行材質、結構的選擇以耐受載荷。例如，通過背面金屬來從背面支承由PEEK(聚醚醚酮)材料以外的樹脂材料形成的表面層的結構的滑動軸承是能耐受高載荷的滑動軸承的結構之一。

另一方面，能耐受高載荷的滑動軸承在可成形的形狀上存在制約，這在向行星齒輪的組裝方面會產生困難性。例如，通過背面金屬來從背面支承由PEEK材料以外的樹脂材料形成的表面層的結構滑動軸承的制成對于特別大型的滑動軸承來說，在技術方面、成本方面難以成形為圓筒形(軸襯)，這樣結構的滑動軸承例如成形為半圓筒形。另一方面，將成形為半圓筒形的滑動軸承向行星齒輪的內周面的組裝存在困難性。軸承向行星齒輪的內周面的組裝通常通過熱裝進行，但是無法通過熱裝來組裝成形為半圓筒形的滑動軸承。另外，若通過焊接將滑動軸承接合于行星齒輪的內周面，則行星齒輪被局部性加熱而容易引起熱變形，并且無法進行滑動軸承的更換，因而不優選。例如在日本特開平11-201167號公報中也言及到滑動軸承的形狀的制約。

專利文獻1：日本特開平11-201167號公報

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種用于能夠將在可成形的形狀上存在制約的軸承作為行星齒輪的軸承進行組裝的技術。

在本發明的一個觀點中，行星齒輪機構具備行星齒輪和插入到行星齒輪的行星銷。行星齒輪具備：在外周面形成齒且設有貫通孔的齒輪部件；插入到貫通孔中，且設有供行星銷插入的插入孔的中間殼體；與中間殼體的插入孔接合的多個滑動軸承部件。多個滑動軸承部件構成將行星銷和行星齒輪保持成能夠旋轉的滑動軸承。

在一實施方式中，將中間殼體與滑動軸承部件以不可分離的方式接合，將行星齒輪與中間殼體以可分離的方式接合。在此，優選通過焊接將中間殼體與滑動軸承部件接合，通過熱裝將行星齒輪與中間殼體接合。

優選中間殼體在與行星輪架對置的面上具備作為推力軸承發揮功能的至少一個推力襯墊，其中，該行星輪架與行星銷連結。在推力襯墊為多個的情況下，優選推力襯墊互相分離而配置成環狀。

在本發明的另一觀點中，軸承結構具備：中間殼體，其插入到在外周面形成有齒的齒輪部件上設置的貫通孔中，且設有供銷插入的插入孔；多個滑動軸承部件，它們與所述中間殼體的所述插入孔接合。該多個滑動軸承部件構成滑動軸承。

在本發明的另一觀點中，風力發電裝置具備：風車轉子，其包括旋翼頭和與旋翼頭結合的風車葉片；增速器，其包括與旋翼頭連結的輸入軸；發電機，其與增速器的輸出軸連結。增速器包括行星齒輪機構。行星齒輪機構具備行星齒輪和插入到行星齒輪的行星銷。行星齒輪具備：在外周面形成有齒，且設有貫通孔的齒輪部件；插入到貫通孔中，且設有供行星銷插入的插入孔的中間殼體；與中間殼體的插入孔接合，且沿行星銷的周向排列配置的多個滑動軸承部件。多個滑動軸承部件構成將行星銷和行星齒輪保持成能夠旋轉的滑動軸承。