[發(fā)明專利]用于風(fēng)力發(fā)電裝置的單向離合器和單向離合器單元

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480014432.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN105008714B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藤原英樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社捷太格特
• 主分類號(hào): F03D80/00
• 分類號(hào): F03D80/00;F03D1/06;F03D15/00;F16D41/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王艷江,張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及例如用于風(fēng)力發(fā)電裝置的單向離合器和單向離合器單元。

背景技術(shù)

在根據(jù)本申請(qǐng)的背景技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電裝置中，在接受風(fēng)力時(shí)，葉片使連接至葉片的主軸旋轉(zhuǎn)，并且增速齒輪裝置使主軸的旋轉(zhuǎn)增速，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。

然而，在上述風(fēng)力發(fā)電裝置中，主軸的旋轉(zhuǎn)速度因風(fēng)速或風(fēng)向的變化而改變，由此風(fēng)力發(fā)電裝置具有下述缺點(diǎn)：待從增速齒輪裝置輸入至發(fā)電機(jī)的主軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩改變并且風(fēng)力發(fā)電裝置的發(fā)電效率降低。因此，在風(fēng)力發(fā)電裝置中，需要一種用于抑制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩變化并且提高發(fā)電效率的技術(shù)。

此外，安裝風(fēng)力發(fā)電裝置基于下述假設(shè)：發(fā)電裝置通常使用很長(zhǎng)時(shí)間比如10年或10年以上。此外，風(fēng)力發(fā)電裝置因由主軸的旋轉(zhuǎn)和發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)引起的噪音、風(fēng)況等而例如安裝在多山地區(qū)或沿海地區(qū)或海上。另外，由于風(fēng)力發(fā)電裝置的主要部件需要安裝在較高的地方處比如風(fēng)力發(fā)電塔處并且部件自身大而笨重，因此在維修時(shí)需要大量勞動(dòng)力來(lái)安裝和移除該部件。因此，期望的是，所需的維修盡可能地少并且需要一種具有長(zhǎng)壽命和高可靠性的風(fēng)力發(fā)電裝置。

另一方面，為了在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)與另一系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)同步的同步發(fā)電機(jī)，提出在同步發(fā)電機(jī)的增速齒輪裝置的輸出軸與發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸之間設(shè)置單向離合器(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP-A-H04-344198

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題

在上述風(fēng)力發(fā)電裝置中，在滾動(dòng)元件——比如滾子——的滾動(dòng)面以及滾動(dòng)軸承——比如用于對(duì)以高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出軸進(jìn)行支承的滾子軸承——的旋轉(zhuǎn)圈的滾道面上發(fā)生擦傷污斑(在表面層上造成咬粘的現(xiàn)象)，并且這引起下述情形：其中，滾動(dòng)軸承比如滾子軸承的壽命減少。

此外，在單向離合器中，在旋轉(zhuǎn)的波動(dòng)范圍很小的情況下，例如如持續(xù)在風(fēng)速的波動(dòng)很小的狀態(tài)的情況下，油膜幾乎不形成在離合器的每個(gè)接合元件的接合面與離合器的內(nèi)圈的滾道面之間以及在接合面與離合器的外圈的滾道面之間，并且這引起下述情形：其中，接合元件的接合面、內(nèi)圈的滾道面以及外圈的滾道面易于磨損并且很難在長(zhǎng)時(shí)間使用情況下維持足夠硬度。

考慮到上述技術(shù)中遇到的上述情形，本發(fā)明的方面意在提供用于風(fēng)力發(fā)電裝置的單向離合器和單向離合器單元，其能夠有效地抑制擦傷污斑發(fā)生在用于對(duì)風(fēng)力發(fā)電裝置的增速齒輪裝置的輸出軸進(jìn)行支承的滾子軸承上并且還能夠甚至在長(zhǎng)期磨耗之后仍在長(zhǎng)時(shí)間使用情況下維持足夠硬度。

解決問(wèn)題的手段

本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)認(rèn)真地研究了造成擦傷污斑的機(jī)制。因此，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)主軸的旋轉(zhuǎn)速度由于風(fēng)力的降低而急劇降低時(shí)，發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度由于具有較大質(zhì)量的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的慣性而變得高于輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度，并且所謂的轉(zhuǎn)矩遺漏(載荷遺漏)發(fā)生；施加至用于支承輸出軸的滾動(dòng)軸承比如滾子軸承的徑向載荷由于該轉(zhuǎn)矩遺漏而減小；例如滾動(dòng)元件比如滾子軸承的滾子與用于保持滾動(dòng)元件的保持架之間的滑動(dòng)摩擦阻力變得高于滾子軸承比如滾子軸承的滾動(dòng)元件(例如，滾子)與其旋轉(zhuǎn)圈之間的滾動(dòng)摩擦阻力；并且滾動(dòng)元件比如滾子自身的旋轉(zhuǎn)被延遲。另外，還發(fā)現(xiàn)：當(dāng)主軸的旋轉(zhuǎn)速度從上述狀態(tài)由于風(fēng)力的增加而急劇增大時(shí)，慣性轉(zhuǎn)矩由于速度的增大而增大并且施加至用于對(duì)輸出軸進(jìn)行支承的滾動(dòng)軸承比如滾子軸承的徑向載荷增大，由此，在增速時(shí)刻，滾子在高載荷施加至滾子的狀態(tài)下在介于滾子與旋轉(zhuǎn)圈之間的接觸面上滑動(dòng)，接觸面處的溫度上升并且擦傷污斑發(fā)生；基于這些發(fā)現(xiàn)，發(fā)明者已經(jīng)完成本發(fā)明。