[發明專利]使用于風力發電設備的減速裝置

有效

• 申請號: 201110353447.3
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102562458A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 峯岸清次;嶋田敏郎;久保典男
• 申請（專利權）人: 住友重機械工業株式會社;株式會社日本制鋼所
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 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12月28日申請的日本專利申請第2010-293613號的優先權。其申請的全部內容通過參考援用于本說明書中。

本發明涉及一種使用于風力發電設備的減速裝置。

背景技術

專利文獻1中公開有使用于風力發電設備的短艙(發電室)的偏航控制或者風車葉片的槳距控制的減速裝置。

并且，由于風力發電設備在自然環境下設置，因此有時偶爾受到狂風或疾風的侵襲。

使用于風力發電設備的減速裝置通常通過馬達的驅動進行短艙的偏航控制或風車葉片的槳距控制，但是若該巨大的風力負載施加于風車葉片，則該風車葉片或短艙會因風而直接轉動，以致發生從減速裝置的輸出軸側逆向流入旋轉之類的現象。由此，“減速裝置”作為從輸出軸側提供輸入的“增速裝置”發揮作用，以極其高速旋轉減速裝置內的各部件或馬達，有時導致破壞。

該專利文獻1中公開有，當從風車葉片側輸入設定值以上的過大轉矩時，使滑動聯軸器工作并遮斷驅動系統的動力傳遞來防止該驅動系統的過負載的技術。

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

若對驅動系統傳遞預先設定的閾值以上的風力負載，則上述專利文獻1中的滑動聯軸器遮斷減速裝置內的動力傳遞其本身。因此，作為實際問題，例如在如施加較強風力負載的狀況下，抵抗該風力負載進行偏航控制時(將短艙固定或維持于某一方向時)，若施加進一步過大的風力負載而遮斷減速裝置內的動力傳遞，則存在驅動系統呈游離狀態之類的問題。即，因遮斷動力傳遞而無法維持先前處理的短艙的方向，存在短艙以失控狀態隨風激烈搖擺的狀態之類的問題。

并且，停電時也相同，驅動系統呈游離狀態而無法維持先前處理的短艙的方向，如在以該狀態施加較強風力負載的狀況下，存在以失控狀態激烈搖擺的狀態之類的問題。

該情況在用于槳距控制的減速裝置中，也與“當該減速裝置的動力傳遞因過負載而被遮斷時，產生風車葉片以失控狀態隨風激烈搖晃的狀態”這一點上相同。

發明內容

本發明是為了解決這種以往的問題而完成的，其課題在于提供一種防止風力發電設備的驅動對象物出現過度搖晃的狀態的同時能夠保護減速裝置的風力發電設備中使用的減速裝置。

本發明是通過如下方案解決上述課題的，一種減速裝置具備與設置于風力發電設備側的齒輪嚙合的輸出小齒輪，其中，在該減速裝置的動力傳遞路徑上具備制動構件，所述制動構件具有第1部件和第2部件，所述第1部件設置于相對旋轉的2個要件中以更快速度旋轉的第1要件側，所述第2部件設置于以慢于所述第1要件的速度旋轉或固定的第2要件側，并且成為如下結構：若所述第1要件的轉速成為預先規定的轉速以上，則所述第1部件與第2部件通過離心力相互接觸，且使所述第1要件的轉速下降。

若要兼顧防止驅動對象物過度搖晃和保護減速裝置，需要使動力傳遞的遮斷與制動力的賦予平衡。這樣的控制例如能夠通過檢測馬達軸或減速裝置內的特定部件的轉速且按照檢測出的轉速適當釋放離合器或適當賦予制動力來實現。但是，該方法因為檢測特定部件的轉速，所以需要一些“傳感器機構”。但是，如這樣超速旋轉或過負載成為問題的暴風洶涌的氣象狀況大多同時伴有暴雨或頻繁的雷擊，因停電或電源系統、控制系統不良等無法保證這樣的傳感器機構未必始終正常發揮作用。因此，不能說是適合于“惡劣的氣候時進行風力發電設備的保護控制”的方法。

因此，本發明中，并非將用于發揮減速裝置的保護功能的觸發器(馬達軸等的轉速等)作為“數值式值”檢測，而是作為“基于離心力的機械移動(特定現象)”掌握。并且，積極利用該“基于離心力的機械移動其本身”，直接降低減速裝置的旋轉自身，并對驅動系統提供制動力。由此，能夠防止短艙等驅動對象物產生過度搖晃的狀態，并且同時防止因超速旋轉而使軸承或馬達破損或燒損。

隨著疾風或風向的變化從減速裝置的輸出側輸入的負載越強，為了防止過度搖晃就越需要較強的制動力。根據本發明，從減速裝置的輸出側輸入的風力負載越強，就會在旋轉系統中產生強度與其相應的離心力并獲得較強制動力。并且，根據本發明，驅動系統的轉速不僅通過較強制動力的提供、還通過制動力的賦予而下降，隨之形成離心力變弱并能夠容許旋轉的狀態。因此，可以避免所謂停止狀態下(在完全制動狀態下)出現全面承受風力轉矩的狀態，并能夠防止減速裝置的各部因過負載而破損。

發明效果