[发明专利]行星齿轮系统

说明书

技术领域

本发明大体涉及行星齿轮系统，确切地说，涉及行星齿轮系统中改进的负载分布特征。

背景技术

风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源之一，在这一方面，风力发电机已获得广泛关注。现代风力发电机通常包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱以及一片或多片转子叶片。转子叶片使用已知的翼片原理来捕获风的动能。转子叶片以转动能的形式传输动能，以使轴转动，所述轴将转子叶片连接到齿轮系统，或者如果未使用齿轮系统，则直接连接到发电机。之后，发电机将机械能转化成电能，从而输送到公用设施电网中。

在齿轮系统，尤其是行星齿轮系统中，正确对准相邻齿轮的啮合齿对于合理分布负载而言十分重要。然而，在许多现有齿轮系统中，各种设计和操作因素使得啮合齿无法正确对准。例如，对于通常具有带渐开线齿轮齿的渐开线齿轮轮廓的各种齿轮而言，其制造和设计容差可能导致相邻齿轮的啮合齿之间发生错位。此外，尤其对于风力发电机中的齿轮系统而言，齿轮系统的各个部件，例如架，在运行期间发生扭转和/或弯曲。这种扭转和弯曲通常是由齿轮系统的输入轴的负载及其扭转和弯曲导致。扭转和弯曲可导致齿轮系统中相邻齿轮的啮合齿之间发生额外错位。

对于齿轮系统而言，且在风力发电机设置中对于风力发电机本身而言，齿轮系统中相邻齿轮之间的错位很可能导致灾难性后果。例如，错位可导致齿轮系统中各个齿轮承受的负载比设计的负载极限大两倍或两倍以上。因此，承受此增大的负载的齿轮在齿轮系统运行期间可能损坏或发生故障，从而很可能导致齿轮系统发生故障。

因此，所属领域中需要一种改进的齿轮系统，例如改进的行星齿轮系统。例如，具有改进的负载分布特征的齿轮系统将具有优势。

发明内容

以下说明书将部分阐明本发明的各方面和优点，或者，这些方面和优点在说明书中可能是显而易见的，或者通过实践本发明能够推导出。

在一项实施例中，揭示了一种行星齿轮系统。所述行星齿轮系统包括架、设有中心行星轴的行星齿轮，以及将所述行星齿轮连接到所述架的销。所述行星齿轮系统另外包括设置在所述行星齿轮与所述销之间的轴承。所述轴承包括多个滚动元件。所述滚动元件中的每个滚动元件与内圈和外圈接触。所述行星齿轮系统进一步包括弹性部件。所述弹性部件设置在所述内圈与所述销之间或所述外圈与所述行星齿轮之间。

所述的行星齿轮系统进一步包括围绕所述中心行星轴设置成环形阵列的多个弹性部件。

其中所述多个弹性部件中的每个弹性部件连接到所述多个弹性部件中环向相邻的一个弹性部件。

其中所述弹性部件具有大体为S形的截面轮廓。

其中所述弹性部件具有大体为O形的截面轮廓。

其中所述弹性部件为弹簧。

其中所述弹性部件设置在所述外圈与所述行星齿轮之间。

其中所述外圈与所述行星齿轮构成整体。

其中所述内圈与所述销构成整体。

其中所述弹性部件由金属或金属合金形成。

其中所述弹性部件由聚合物形成。

在另一实施例中，本发明提供了一种行星齿轮系统。该行星齿轮系统包括设有中心轴的太阳齿轮；齿圈；多个行星齿轮；架；多个销；多个轴承；以及多个弹性部件。其中齿圈至少部分环绕所述太阳齿轮并沿所述中心轴放置；所述多个行星齿轮中的每个行星齿轮设置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间并配合这两者；所述架设置成与所述多个行星齿轮相邻；所述销中的每个销将所述多个行星齿轮中的一个行星齿轮连接到所述架；所述多个轴承中的每个轴承设置在所述多个行星齿轮中的一个行星齿轮与所述多个销中的一个销之间，所述轴承包括多个滚动元件，所述滚动元件中的每个滚动元件与内圈和外圈接触；所述多个弹性部件中的每个弹性部件设置在所述内圈与所述多个销中的一个销之间或所述外圈与所述多个行星齿轮中的一个行星齿轮之间。

其中所述多个弹性部件中的每个弹性部件具有大体为S形的截面轮廓。

其中所述多个弹性部件中的每个弹性部件具有大体为O形的截面轮廓。

其中所述多个弹性部件中的每个弹性部件设置在所述内圈与所述销之间。

其中所述多个弹性部件中的每个弹性部件设置在所述外圈与所述行星齿轮之间。

其中所述外圈与所述行星齿轮构成整体。

其中所述内圈与所述销构成整体。