[發明專利]使用于風力發電設備的減速裝置及風力發電設備的偏航驅動裝置

有效

• 申請號: 201110317735.3
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN102454545A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 小島誠;峯岸清次
• 申請（專利權）人: 住友重機械工業株式會社
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D11/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭;郝傳鑫

技術領域

本申請主張基于2010年10月27日申請的日本專利申請第2010-241259號的優先權。其申請的全部內容通過參照援用于本說明書中。

本發明涉及一種使用于風力發電設備的減速裝置及風力發電設備的偏航驅動裝置。

背景技術

專利文獻1中公開有使用于風力發電設備的減速裝置。對風力發電設備進行控制，有相對于風對短艙(發電室)水平面內的方向(旋轉)進行控制的偏航控制或者相對于風對風車葉片的方向(傾斜)進行控制的槳距控制等，均可以通過由馬達驅動的減速裝置實現。

風力發電設備未必能夠始終設置于可以確保穩定的風的地方，尤其是近幾年，不得不設置于受到復雜地形部的狂風襲擊的地方或偶爾刮起如臺風或颶風那樣的疾風的地方的例子也日益增加。若這種強風施加于風力發電設備，則各減速裝置呈從輸出側受到巨大負載的狀態，呈現本來的輸出軸變為輸入軸的增速裝置的動態，導致減速裝置內的各部件或馬達等以過快的轉速強制性地旋轉的現象發生。

該專利文獻1中，公開有防止驅動系統的過載的技術，該技術在從減速裝置的輸出側輸入設定值以上的風力負載時，能夠使滑動聯接器動作并截斷驅動系統的動力傳遞。

專利文獻1：US2007-0098549A1(權利要求1，段落[0015])

若傳遞至驅動系統的風力負載在預先設定的閾值以上，則上述專利文獻1中的滑動聯接器會截斷減速裝置內的動力傳遞的本身。因此，實際問題中，例如在施加較強的風力負載的情況下，對抗該風力負載而進行偏航控制時(向有短艙的方向固定或維持時)，若施加更加過大的風力負載而減速裝置內的動力傳遞被截斷，則存在驅動系統呈游離狀態之類的問題。即，存在因截斷動力傳遞，無法保證一直進行的短艙的方向的維持，產生短艙任風擺布以失控狀態激烈搖擺的現象之類的問題。

該情況在用于槳距控制的減速裝置中，也與“該減速裝置的動力傳遞因過載而被截斷時，發生風車葉片任風擺布以失控狀態激烈搖晃的現象”這一點相同。

另外，由于滑動聯接器與擔負驅動系統的本來的動力傳遞的部件分開設置，因此，還存在風力發電設備整體的組件件數按照附設滑動聯接器的量來增加，從而成本增大之類的問題。

發明內容

本發明是為解決這種以往的問題而完成的，其課題在于提供一種使用于風力發電設備的減速裝置及風力發電設備的偏航驅動裝置，其即使在施加過大的風力負載等情況下，也能夠以低成本防止減速裝置破損或發生故障，并且能夠防止產生短艙或風車葉片任風擺布以失控狀態而搖晃的現象。

本發明是通過設為如下結構來解決上述課題的，一種使用于風力發電設備的減速裝置，該減速裝置的結構為，小齒輪設置于輸出軸，該小齒輪與設置于風力發電設備側的齒輪嚙合，其中，在作為該減速裝置的驅動源的馬達與該減速裝置的輸出軸之間，配置有通過牽引傳動進行動力傳遞的牽引減速機構。

本發明中，使通過牽引傳動進行動力傳遞的牽引減速機構裝配在使用于風力發電設備的減速裝置的驅動系統內。配置牽引減速機構的位置只要在作為該減速裝置的驅動源的馬達與該減速裝置的輸出軸之間，就無特別限制，例如可以作為減速裝置的初級減速機構配置，或者可以作為第2級以后的減速機構配置，甚至還可以直接連結于馬達軸上配置。另外，本發明所涉及的減速裝置只要具備有通過牽引傳動進行動力傳遞的牽引減速機構，就可以未必一定呈安裝作為驅動源的馬達的狀態。

通過牽引傳動進行動力傳遞的牽引減速機構具有如下特性，即若輸入某閾值以上的轉矩，則在輥等滾動部件處產生巨大滑動而不會傳遞其以上的轉矩。因此，因暴風等從減速裝置的輸出側輸入過大的風力負載時，能夠通過該牽引減速機構的滾動部件滑動來避免其所有能量傳遞至馬達側。其結果，可以防止減速裝置的各部件因過度旋轉而破損或故障。

另外，與所謂的通過摩擦傳動(基于摩擦力的驅動)進行動力傳遞的摩擦減速機構不同，牽引減速機構有即使在產生巨大滑動之后，傳遞轉矩也不會急劇降低而能夠繼續傳遞某些程度的轉矩的特性。因此，牽引減速機構即使在發揮上述保護功能(滑動功能)之后，也能夠繼續傳遞預定的轉矩，因此能夠使短艙或風車葉片等被驅動體產生(相對于風的)適當的反作用力。即，能夠有效地防止短艙或風車葉片任風擺布以失控狀態搖動的問題。

此外，本發明所涉及的牽引減速機構，通常作為在減速裝置的輸出側一邊減速一邊傳遞來自馬達的動力的減速裝置本來的驅動系統的一部分發揮作用。換而言之，本發明中，無需為實現減速裝置的保護功能而另外設置附設裝備，因此成本低。

發明效果