離合器單元組裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及能夠例如在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等中使用的離合器單元組裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在根據(jù)本申請(qǐng)的【背景技術(shù)】的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，葉片接收風(fēng)力而使連接至該葉片的主軸旋轉(zhuǎn)，并且通過(guò)使用增速齒輪裝置增大該主軸的轉(zhuǎn)速而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。
[0003]在該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的增速齒輪裝置中設(shè)置有以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐高速旋轉(zhuǎn)的輸出軸的滾子軸承。然而，該滾子軸承的問(wèn)題在于:由于滾子的滾動(dòng)接觸表面或轉(zhuǎn)動(dòng)輪的滾道表面上出現(xiàn)擦損磨耗(表面層中出現(xiàn)咬粘的現(xiàn)象)，滾子軸承的壽命縮短。
[0004]相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:JP-A-H04_344198

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0008]考慮到上述問(wèn)題，本申請(qǐng)人由于對(duì)擦損磨耗的發(fā)生機(jī)理的認(rèn)真檢查而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并提出有效的是在加速齒輪的輸出軸與發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸之間設(shè)置單向離合器來(lái)抑制擦損磨耗的出現(xiàn)。該提出方案已作為日本專利申請(qǐng)N0.2011-198354提交給日本專利局并公開為JP-A-2013-060825。應(yīng)當(dāng)指出的是，日本專利申請(qǐng)N0.2011-198354在本申請(qǐng)要求優(yōu)先權(quán)的申請(qǐng)(具體地，日本專利申請(qǐng)N0.2013-048963)提交時(shí)未公開(即，不是公知的)。附帶地，出于不同的目的在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)置單向離合器的技術(shù)在以上提及的專利文獻(xiàn)I中公開。
[0009]在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中使用的單向離合器具有大約200mm到300mm的直徑并且是非常大的。因此，單向離合器的部件的重量也是大的，因此，部件無(wú)法手動(dòng)地組裝而是使用起重機(jī)或類似設(shè)備在不穩(wěn)定狀態(tài)下組裝，這降低了工作效率。因此，減少生產(chǎn)工時(shí)以確保單向離合器的可組裝性是非常重要的。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)方面考慮到這種實(shí)際情形而完成，并且目的是提供一種即使大的離合器單元也能夠被容易地組裝的離合器單元組裝方法。
[0011]解決問(wèn)題的手段
[0012]本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種離合器單元組裝方法，所述離合器單元組裝方法用于組裝設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的增速齒輪裝置的輸出軸與發(fā)電機(jī)的輸入軸之間的離合器單元，所述離合器單元包括:內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體；外側(cè)旋轉(zhuǎn)體，所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體同軸地設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體的徑向外側(cè)；以及單向離合器，所述單向離合器沿著徑向方向設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體與所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體之間，并且所述單向離合器包括多個(gè)接合元件，所述多個(gè)接合元件通過(guò)與所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面接合而限制所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體相對(duì)于所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體朝周向方向的一側(cè)進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且所述多個(gè)接合元件通過(guò)解除與所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面的接合而允許所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體相對(duì)于所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體朝周向方向的另一側(cè)進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所述離合器單元組裝方法包括:將包括所述接合元件的接合構(gòu)件安裝到所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體的第一步驟；以及在所述第一步驟之后，在使所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體相對(duì)于所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體朝周向方向的所述另一側(cè)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)將所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體安裝到所述接合元件的徑向外側(cè)的第二步驟。
[0013]作為用于包括內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體、外側(cè)旋轉(zhuǎn)體和沿著徑向方向設(shè)置在內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體與外側(cè)旋轉(zhuǎn)體之間的單向離合器的離合器單元的組裝方法，可以采用內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體和外側(cè)旋轉(zhuǎn)體通過(guò)使用滾動(dòng)軸承或類似裝置被預(yù)先組裝，然后單向離合器通過(guò)插入在這些旋轉(zhuǎn)體之間而被安裝的方法。然而，由于單向離合器較大，是以將單向離合器插入到內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體與外側(cè)旋轉(zhuǎn)體之間是較困難的，并且因此，該方法難以使用。特別地，如果單向離合器包括與外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面接合的多個(gè)接合元件，則必須在調(diào)節(jié)每個(gè)接合元件的位置以不引起接合的同時(shí)插入單向離合器，這使得組裝極為困難。
[0014]相反地，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，包括接合元件的接合構(gòu)件首先安裝到內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體(第一步驟)，并且之后，外側(cè)旋轉(zhuǎn)體安裝到接合元件的徑向外側(cè)(第二步驟)。此外，在第二步驟中，外側(cè)旋轉(zhuǎn)體在外側(cè)旋轉(zhuǎn)體相對(duì)于內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體朝向周向方向的所述另一側(cè)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)安裝到接合元件的徑向外側(cè)。因此，外側(cè)旋轉(zhuǎn)體可以在防止了單向離合器的接合元件與外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面接合的情況下被安裝，因此，離合器單元可以容易地組裝。
[0015]附帶地，如果接合元件在其上滾動(dòng)(接觸)的內(nèi)圈裝配在內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體上，則接合構(gòu)件可以具有至少包括內(nèi)圈和接合元件的結(jié)構(gòu)。替代性地，如果內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體自身形成為內(nèi)圈，則接合構(gòu)件可以具有至少包括接合元件的結(jié)構(gòu)。此外，外側(cè)旋轉(zhuǎn)體可以具有其內(nèi)周表面自身與接合元件接合的結(jié)構(gòu)，或外圈單獨(dú)地附接到外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面的結(jié)構(gòu)。
[0016]單向離合器優(yōu)選地包括迫壓構(gòu)件，所述迫壓構(gòu)件沿所述接合元件與所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面接合的方向迫壓所述接合元件。
[0017]在離合器單元的這種組裝中，當(dāng)外側(cè)旋轉(zhuǎn)體在第二步驟中旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述多個(gè)接合元件同時(shí)能夠抵抗迫壓構(gòu)件沿解除與外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面接合的方向運(yùn)動(dòng)。
[0018]在該組裝方法中，如果在所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的在軸向方向上的端部處的內(nèi)周邊緣中形成有漸縮表面，則第二步驟優(yōu)選地包括:使所述漸縮表面壓靠所述接合元件的步驟；在使所述漸縮表面壓靠所述接合元件的同時(shí)使所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體朝周向方向上的所述另一側(cè)旋轉(zhuǎn)的步驟；以及沿所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體變得相對(duì)更靠近的方向擠壓所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的步驟。
[0019]當(dāng)采用該構(gòu)型時(shí)，外側(cè)旋轉(zhuǎn)體在壓靠接合元件時(shí)可以被容易地定位，并且離合器單元可以更容易地組裝。
[0020]優(yōu)選地，離合器單元包括圓柱滾子軸承，所述圓柱滾子軸承沿著徑向方向在所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體與所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體之間設(shè)置在沿著軸向方向與所述單向離合器相鄰的位置處，并且所述圓柱滾子軸承可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地支撐所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體和所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體，所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面形成為圓柱表面并且限定與所述接合元件接合的被接合表面以及所述滾子軸承的外圈滾道表面，所述第一步驟包括將包括所述圓柱滾子軸承的圓柱滾子的圓柱滾子組件安裝到所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體的步驟，并且所述第二步驟包括將所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體安裝到所述圓柱滾子組件的徑向外側(cè)的步驟。
[0021]當(dāng)采用該構(gòu)型時(shí)，由于與外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面相對(duì)應(yīng)的圓柱表面限定被接合表面和外圈滾道表面，所以外側(cè)旋轉(zhuǎn)體既可以用作具有被接合表面的外圈也可以用作具有內(nèi)圈滾道表面的外圈，因此，單向離合器和滾子軸承的結(jié)構(gòu)可以被簡(jiǎn)化。此外，如果外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周表面形成為具有指定內(nèi)徑的圓柱表面，則外側(cè)旋轉(zhuǎn)體能夠沿著軸向方向相對(duì)于接合元件和滾子運(yùn)動(dòng)。因此，內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體和外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的沿著軸向方向的相對(duì)位置能夠根據(jù)輸出軸和輸入軸之間沿著軸向方向的距離調(diào)節(jié)。附帶地，圓柱滾子組件指的是圓柱滾子軸承的包括圓柱滾子的的部件，并且能夠例如由圓柱滾子、內(nèi)圈、保持架等構(gòu)成。如果內(nèi)圈由內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體自身構(gòu)成，則圓柱滾子組件可以由圓柱滾子和保持架構(gòu)成。替代性地，圓柱滾子組件可以單由圓柱滾子構(gòu)成。
[0022]優(yōu)選地，單向離合器包括具有保持所述接合元件的凹部的環(huán)形保持架，所述保持架包括沿著軸向方向彼此相對(duì)的一對(duì)環(huán)狀部分以及將所述一對(duì)環(huán)狀部分彼此連接的多個(gè)柱狀件，并且所述環(huán)狀部分和所述柱狀件形成為單獨(dú)的構(gòu)件。
[0023]當(dāng)使用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，由于環(huán)狀部分和柱狀件形成為單獨(dú)的構(gòu)件，所以即使大的保持架也能夠容易地生產(chǎn)出。此外，由于環(huán)狀部分和柱狀件能夠單獨(dú)地安裝在內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體上，所以即使大的保持架也能夠容易地安裝在內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體上。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的離合器單元組裝方法可以包括:安裝防分離構(gòu)件的第三步驟，所述防分離構(gòu)件防止所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體和所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體沿軸向方向彼此分離；將所述離合器單元的所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體和所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體中的安裝有所述防分離構(gòu)件的一者連接到所述增速齒輪裝置的輸出軸和所述發(fā)電機(jī)的輸入軸中的一者的第四步驟；以及使所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體和所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體沿著軸向方向相對(duì)地移動(dòng)以將所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體和所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體中的另一者連接至所述輸出軸和所述輸入軸中的另一者的第五步驟。在包括增大由風(fēng)力引起的主軸旋轉(zhuǎn)速度的增速齒輪裝置和通過(guò)接收由所述增速齒輪裝置增大了速度的旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生電力的所述發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體和所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體中的一者優(yōu)選地連接至所述增速齒輪裝置的輸出軸，而所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體和所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體中的另一者連接至所述發(fā)電機(jī)的輸入軸。
[0025]本發(fā)明的另一方面提供了一種離合器單元組裝方法，所述離合器單元組裝方法用于組裝設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的增速齒輪裝置的輸出軸與發(fā)電機(jī)的輸入軸之間的離合器單元，離合器單元包括:內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體；外側(cè)旋轉(zhuǎn)體，所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體同軸地設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體的徑向外側(cè)；以及單向離合器，所述單向離合器沿著徑向方向設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體與所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體之間，并且所述單向離合器包括多個(gè)接合元件，所述多個(gè)接合元件通過(guò)與所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體的外周表面接合而限制所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體相對(duì)于所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體朝周向方向的一側(cè)進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且所述多個(gè)接合元件通過(guò)解除與所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體的外周表面的接合而允許所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體相對(duì)于所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體朝周向方向的另一側(cè)進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，離合器單元組裝方法包括:將包括所述接合元件的接合構(gòu)件安裝到所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體的第一步驟；以及在所述第一步驟之后，在使所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體相對(duì)于所述外側(cè)旋轉(zhuǎn)體朝周向方向的所述另一側(cè)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)將所述內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體安裝到所述接合元件的徑向內(nèi)側(cè)的第二步驟。
[0026]在該組裝方法中，內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體能夠在防止單向離合器的接合元件與內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體的外周表面接合的同時(shí)安裝，因此，離合器單元能夠容易地組裝。附帶地，如果接合元件在其上滾動(dòng)(接觸)的外圈裝配在外側(cè)旋轉(zhuǎn)體上，則接合構(gòu)件可以具有至少包括外圈和接合元件的結(jié)構(gòu)。替代性地，如果外側(cè)旋轉(zhuǎn)體自身構(gòu)造為外圈，則接合構(gòu)件可以具有至少包括接合元件的結(jié)構(gòu)。此外，內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體可以具有其外周表面自身與接合元件接合的結(jié)構(gòu)，或內(nèi)圈單獨(dú)地附接到內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)體的外周表面的結(jié)構(gòu)。
[0027]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
[0028]根據(jù)本發(fā)明的上述方面的組裝方法，即使是大的離合器單元也能夠被容易地組裝。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意性側(cè)視圖。
[0030]圖2為增速齒輪裝置和發(fā)電機(jī)的示意性側(cè)視圖。
[0031]圖3為軸聯(lián)接裝置的側(cè)視圖(部分截面圖)。
[0032]圖4為沿圖3的箭頭A-A截取的截面圖。
[0033]圖5為軸聯(lián)接裝置的截面圖，其中，單向離合器和滾動(dòng)軸承被放大地示出。
[0034]圖6為單向離合器的主要部分的放大截面圖。
[0035]圖7為單向離合器的保持架的立體圖。
[0036]圖8(a)和圖8(b)為示出了單向離合器的動(dòng)作的說(shuō)明圖。
[0037]圖9為說(shuō)明了載荷扭矩與傳遞扭矩之間的關(guān)系的曲線圖。
[0038]圖10(a)至圖10(d)為示出了軸聯(lián)接裝置的組裝過(guò)程的說(shuō)明圖。
[0039]圖11為增速齒輪裝置的滾子軸承的截面圖。
[0040]圖12為覆蓋構(gòu)件的連接部的放大截面圖。
[0041]圖13為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的軸聯(lián)接裝置的截面圖。
[0042]圖14為單向離合器的主要部分的放大截面圖。
[0043]圖15為風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的改型的示意性側(cè)視圖。
[0044]圖16為根據(jù)另一實(shí)施方式的增速齒輪裝置和發(fā)電機(jī)的示意性側(cè)視圖。
[0045]圖17為根據(jù)又一實(shí)施方式的軸聯(lián)接裝置的截面圖，其中，單向離合器和滾動(dòng)軸承被放大地示出。
[0046]圖18為根據(jù)又一實(shí)施方式的軸聯(lián)接裝置的截面圖，其中，單向離合器和滾動(dòng)軸承被放大地示出。