[发明专利]使用于风力发电设备的减速装置

说明书

技术领域

本申请主张基于2010年12月28日申请的日本专利申请第2010-293613号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种使用于风力发电设备的减速装置。

背景技术

专利文献1中公开有使用于风力发电设备的短舱(发电室)的偏航控制或者风车叶片的桨距控制的减速装置。

并且，由于风力发电设备在自然环境下设置，因此有时偶尔受到狂风或疾风的侵袭。

使用于风力发电设备的减速装置通常通过马达的驱动进行短舱的偏航控制或风车叶片的桨距控制，但是若该巨大的风力负载施加于风车叶片，则该风车叶片或短舱会因风而直接转动，以致发生从减速装置的输出轴侧逆向流入旋转之类的现象。由此，“减速装置”作为从输出轴侧提供输入的“增速装置”发挥作用，以极其高速旋转减速装置内的各部件或马达，有时导致破坏。

该专利文献1中公开有，当从风车叶片侧输入设定值以上的过大转矩时，使滑动联轴器工作并遮断驱动系统的动力传递来防止该驱动系统的过负载的技术。

专利文献1：US2007-0098549A1(权利要求1，段落[0015])

若对驱动系统传递预先设定的阈值以上的风力负载，则上述专利文献1中的滑动联轴器遮断减速装置内的动力传递其本身。因此，作为实际问题，例如在如施加较强风力负载的状况下，抵抗该风力负载进行偏航控制时(将短舱固定或维持于某一方向时)，若施加进一步过大的风力负载而遮断减速装置内的动力传递，则存在驱动系统呈游离状态之类的问题。即，因遮断动力传递而无法维持先前处理的短舱的方向，存在短舱以失控状态随风激烈摇摆的状态之类的问题。

并且，停电时也相同，驱动系统呈游离状态而无法维持先前处理的短舱的方向，如在以该状态施加较强风力负载的状况下，存在以失控状态激烈摇摆的状态之类的问题。

该情况在用于桨距控制的减速装置中，也与“当该减速装置的动力传递因过负载而被遮断时，产生风车叶片以失控状态随风激烈摇晃的状态”这一点上相同。

发明内容

本发明是为了解决这种以往的问题而完成的，其课题在于提供一种防止风力发电设备的驱动对象物出现过度摇晃的状态的同时能够保护减速装置的风力发电设备中使用的减速装置。

本发明是通过如下方案解决上述课题的，一种减速装置具备与设置于风力发电设备侧的齿轮啮合的输出小齿轮，其中，在该减速装置的动力传递路径上具备制动构件，所述制动构件具有第1部件和第2部件，所述第1部件设置于相对旋转的2个要件中以更快速度旋转的第1要件侧，所述第2部件设置于以慢于所述第1要件的速度旋转或固定的第2要件侧，并且成为如下结构：若所述第1要件的转速成为预先规定的转速以上，则所述第1部件与第2部件通过离心力相互接触，且使所述第1要件的转速下降。

若要兼顾防止驱动对象物过度摇晃和保护减速装置，需要使动力传递的遮断与制动力的赋予平衡。这样的控制例如能够通过检测马达轴或减速装置内的特定部件的转速且按照检测出的转速适当释放离合器或适当赋予制动力来实现。但是，该方法因为检测特定部件的转速，所以需要一些“传感器机构”。但是，如这样超速旋转或过负载成为问题的暴风汹涌的气象状况大多同时伴有暴雨或频繁的雷击，因停电或电源系统、控制系统不良等无法保证这样的传感器机构未必始终正常发挥作用。因此，不能说是适合于“恶劣的气候时进行风力发电设备的保护控制”的方法。

因此，本发明中，并非将用于发挥减速装置的保护功能的触发器(马达轴等的转速等)作为“数值式值”检测，而是作为“基于离心力的机械移动(特定现象)”掌握。并且，积极利用该“基于离心力的机械移动其本身”，直接降低减速装置的旋转自身，并对驱动系统提供制动力。由此，能够防止短舱等驱动对象物产生过度摇晃的状态，并且同时防止因超速旋转而使轴承或马达破损或烧损。

随着疾风或风向的变化从减速装置的输出侧输入的负载越强，为了防止过度摇晃就越需要较强的制动力。根据本发明，从减速装置的输出侧输入的风力负载越强，就会在旋转系统中产生强度与其相应的离心力并获得较强制动力。并且，根据本发明，驱动系统的转速不仅通过较强制动力的提供、还通过制动力的赋予而下降，随之形成离心力变弱并能够容许旋转的状态。因此，可以避免所谓停止状态下(在完全制动状态下)出现全面承受风力转矩的状态，并能够防止减速装置的各部因过负载而破损。

发明效果