行星支承裝置的軸向固定的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種尤其是用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的行星傳動(dòng)裝置，其具有至少一個(gè)行星齒輪(102)、至少一個(gè)行星桿(108)和至少一個(gè)行星架(110)。行星齒輪(102)借助至少一個(gè)第一軸承(104)和至少一個(gè)第二軸承(106)能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在行星桿(108)上，其中，第一軸承(104)可以支撐行星齒輪(102)至少以防沿軸向的第一方向(124)的移動(dòng)，并且其中，第二軸承(106)可以支撐行星齒輪(102)至少以防沿反向于第一方向(124)延伸的軸向的第二方向(126)的移動(dòng)。行星傳動(dòng)裝置包括用于使第一軸承(104)的內(nèi)圈支撐在行星架(110)上以防內(nèi)圈沿第一方向(124)移動(dòng)的至少一個(gè)機(jī)構(gòu)(128)、用于使第二軸承(106)的內(nèi)圈支撐在行星桿(108)上以防內(nèi)圈沿第二方向(126)移動(dòng)的至少一個(gè)機(jī)構(gòu)(130)和用于使行星桿(108)支撐在行星架(110)上以防行星桿(108)沿第一方向(124)移動(dòng)的至少一個(gè)機(jī)構(gòu)(202、204)。根據(jù)本發(fā)明，用于使行星桿(108)支撐在行星架(110)上的機(jī)構(gòu)(202、204)以如下方式布置，即，使得第一軸承(104)和第二軸承(106)不能夠位于行星桿(108)與行星架(110)之間的負(fù)載路徑中。
【專利說明】
行星支承裝置的軸向固定
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種行星傳動(dòng)裝置，其尤其是可以作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)裝置中的行星級(jí)來使用。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1示出在開頭提到的類型的行星傳動(dòng)裝置中的行星齒輪102的由現(xiàn)有技術(shù)公知的支承裝置。行星齒輪102借助第一軸承104和第二軸承106能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在行星桿或行星銷108上。行星桿108固定在行星架110中。
[0003]第一軸承104的內(nèi)圈和第二軸承106的內(nèi)圈沿軸向方向夾緊在行星架110與行星桿108之間。但是因?yàn)榈谝惠S承104和第二軸承106是圓柱滾子軸承，所以沿軸向方向需要一定的軸承間隙112。為了確保這一點(diǎn)，間隔保持件114位于第一軸承104的內(nèi)圈與第二軸承106的內(nèi)圈之間。
[0004]使用間隔保持件114不僅導(dǎo)致附加的成本，而且還導(dǎo)致在裝配時(shí)的問題。傳動(dòng)裝置的裝配通常以如下方式進(jìn)行，即，首先第一軸承104和第二軸承106分別從不同的側(cè)進(jìn)入行星齒輪102中。在帶有第一軸承104和第二軸承106的行星齒輪102定位在行星架110中之后，行星桿108穿過開口 116引入行星架110中。如果使用間隔保持件114，那么該間隔保持件也必須在引入行星桿108之前定位。然而，間隔保持件114沿徑向方向的引導(dǎo)既無法通過行星齒輪102來進(jìn)行，也無法通過第一軸承104或第二軸承106來進(jìn)行。這就需要用于定位間隔保持件114的附加的措施。
[0005]此外無法實(shí)現(xiàn)的是，在行星架110中引入行星桿108之后修正軸承間隙112。為此，必須拆除間隔保持件114并且用具有不同寬度的間隔保持件114取代它。
[0006]由文獻(xiàn)US2012/0003096 Al公知了行星齒輪借助兩個(gè)軸承而不使用兩個(gè)軸承的內(nèi)圈之間的間隔保持件進(jìn)行的支承。行星桿圓柱狀地構(gòu)造。因此，兩個(gè)軸承沒有沿軸向方向引導(dǎo)通過行星桿。取而代之地，行星架具有兩個(gè)沿周向方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交地延伸的面。兩個(gè)軸承的內(nèi)圈可以分別支撐在這些面上，以防沿軸向方向的移動(dòng)。也就是說，軸承間隙通過兩個(gè)面來限定。
[0007]在所描述的解決方案中，行星架必須以如下方式制成，S卩，使得內(nèi)圈可以支撐在其上的兩個(gè)面的間距處于通過要實(shí)現(xiàn)的軸承間隙來預(yù)定的很窄的公差范圍內(nèi)。這在實(shí)踐中引起很大的問題。此外，行星架相對(duì)于兩個(gè)側(cè)向的半體中的一個(gè)沿軸向方向的負(fù)荷的剛性僅是非常不充分的。而傳動(dòng)裝置也無法以文獻(xiàn)US 2012/0003096 Al所示的形式來裝配，這是因?yàn)樾行羌苊黠@是一體式地實(shí)施的。而兩件式地實(shí)施的行星架將進(jìn)一步加劇上面描述的公差問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的任務(wù)在于給出一種不具有開頭所描述的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的行星傳動(dòng)裝置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的行星傳動(dòng)裝置來解決。在從屬權(quán)利要求中給出有利的改進(jìn)方案。
[0010]行星傳動(dòng)裝置具有借助至少一個(gè)第一軸承和至少一個(gè)第二軸承能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承到行星桿上的行星齒輪。行星齒輪優(yōu)選以能繞恰好一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承。
[0011]用于使第一元件支撐在第二元件中以防沿一個(gè)方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)下面被稱為用于使第一元件形狀鎖合地(formschlussig)固定在第二元件上以防沿所提到的方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。第一元件支撐在第二元件上以防第一元件沿一個(gè)方向移動(dòng)相應(yīng)地意味著第一元件固定在第二元件上，從而防止了第一元件沿所提到的方向的平移運(yùn)動(dòng)。
[0012]第一軸承以如下方式構(gòu)造，S卩，使得第一軸承可以支撐行星齒輪至少以防沿軸向的第一方向，例如沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子的方向的移動(dòng)。移動(dòng)的意思是平移運(yùn)動(dòng)。因此，沿軸向方向的移動(dòng)意味著與行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行的平移運(yùn)動(dòng)。
[0013]根據(jù)實(shí)施方式，第一軸承將行星齒輪支撐在行星架上和/或行星桿上。這意味著的是，如果可能引起沿軸向方向的移動(dòng)的力作用到行星齒輪上，那么第一軸承抵抗該力，從而行星齒輪的軸向位置保持不變。也就是說，對(duì)行星齒輪的支撐在一定情況下依賴于作用到行星齒輪上的軸向力地實(shí)現(xiàn)。
[0014]類似地，第二軸承可以支撐行星齒輪至少以防沿與第一方向相反地延伸的軸向的第二方向，例如沿風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的方向的移動(dòng)。第一方向和第二方向在此彼此背離地定向。第一軸承的內(nèi)圈沿第一方向的移動(dòng)和/或第二軸承的內(nèi)圈沿第二方向的移動(dòng)相應(yīng)地導(dǎo)致兩個(gè)內(nèi)圈的間距增大。從第二軸承來看，第一軸承位于第一方向中，從第一軸承來看，第二軸承位于第二方向中。
[0015]用于支撐兩個(gè)軸承的內(nèi)圈的機(jī)構(gòu)用于沿軸向方向定位第一軸承和第二軸承和進(jìn)而還有行星齒輪。至少一個(gè)機(jī)構(gòu)用于使第一軸承的內(nèi)圈支撐在行星架上以防內(nèi)圈沿第一方向移動(dòng)。行星架優(yōu)選具有與行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交地沿周向方向延伸的面，作為用于支撐第一軸承的內(nèi)圈的機(jī)構(gòu)。該面是與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交地延伸的圓環(huán)。如果第一軸承的內(nèi)圈與該面處于接觸，那么就防止內(nèi)圈沿第一方向移動(dòng)。接觸要么直接地要么經(jīng)由位于第一軸承的內(nèi)圈與面之間的元件，例如環(huán)形的間隔保持件來實(shí)現(xiàn)。
[0016]類似地，行星傳動(dòng)裝置具有至少一個(gè)用于使第二軸承的內(nèi)圈支撐在行星桿上以防內(nèi)圈沿第二方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)防止了第二軸承的內(nèi)圈沿第二方向的移動(dòng)。
[0017]行星桿優(yōu)選具有凸肩，也就是與行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交地沿周向方向延伸的面，作為用于支撐第二軸承的內(nèi)圈的機(jī)構(gòu)，該面是與行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交地延伸的圓環(huán)。該面以如下方式構(gòu)造，即，使得可以實(shí)現(xiàn)與第二軸承的內(nèi)圈的接觸。該接觸要么直接地要么經(jīng)由可以例如構(gòu)造為環(huán)形的間隔保持件的另外的元件來實(shí)現(xiàn)。
[0018]因?yàn)榈谝惠S承可以支撐行星齒輪以防沿第一方向的移動(dòng)并且第二軸承可以支撐行星齒輪以防沿第二方向的移動(dòng)，所以通過用于支撐第一軸承的內(nèi)圈的機(jī)構(gòu)和用于支撐第二軸承的內(nèi)圈的機(jī)構(gòu)來限定兩個(gè)軸承的軸承間隙。因?yàn)榈谝惠S承的內(nèi)圈支撐在行星架上并且第二軸承的內(nèi)圈支撐在行星桿上，所以需要依賴于期望的軸承間隙來確定行星桿相對(duì)于行星架的位置。為此，行星桿支撐在行星架上以防沿第一方向的移動(dòng)。
[0019]行星桿和行星架優(yōu)選分別具有與行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交地沿周向方向延伸的面，作為用于支撐的機(jī)構(gòu)。兩個(gè)面以如下方式取向，即，使得可以實(shí)現(xiàn)形狀鎖合的接觸。面優(yōu)選彼此相對(duì)置。兩個(gè)面的接觸要么直接地要么經(jīng)由優(yōu)選是環(huán)形的間隔保持件的另外的元件來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，另外的元件不是第一軸承和/或第二軸承，尤其不是第一軸承的內(nèi)圈和/或第二軸承的內(nèi)圈。根據(jù)本發(fā)明，第一軸承和/或第二軸承或者第一軸承的內(nèi)圈和/或第二軸承的內(nèi)圈沒有構(gòu)造為用于使行星桿支撐在行星架上的機(jī)構(gòu)。取而代之地，用于使行星桿支撐在行星架上的至少一個(gè)機(jī)構(gòu)以如下方式布置，即，使得第一軸承和第二軸承不能夠位于行星桿與行星架之間的負(fù)載路徑中，尤其是不能夠位于行星桿支撐在行星架上的負(fù)載路徑中。這意味著的是，沒有通過行星桿在行星架上的支撐而可能出現(xiàn)的力流延伸通過第一軸承，尤其是第一軸承的內(nèi)圈和/或第二軸承，尤其是第一軸承的內(nèi)圈。通過行星桿在行星架上的支撐而可能出現(xiàn)的力流必須在行星桿與行星架之間繞過第一軸承和第二軸承地延伸。第一軸承和第二軸承在行星桿與行星架之間不傳導(dǎo)力，尤其是不傳導(dǎo)通過行星桿在行星架上的支撐而可能出現(xiàn)的力。
[0020]這例如可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)，S卩，在第一軸承與第二軸承之間沒有布置用于使行星桿支撐在行星架上的機(jī)構(gòu)，或者如下方式地布置，即，使得在第一軸承，尤其是第一軸承的內(nèi)圈與第二軸承，尤其是第二軸承的內(nèi)圈之間的負(fù)載路徑經(jīng)由用于使行星桿支撐在行星架上的機(jī)構(gòu)延伸。沿軸向方向，在第一軸承與第二軸承之間的負(fù)載路徑尤其是沒有經(jīng)由用于使行星桿支撐在行星架上的機(jī)構(gòu)地延伸。取而代之地，用于使行星桿支撐在行星架上的機(jī)構(gòu)布置在第一軸承與第二軸承之間的中間空間之外，尤其在第一軸承的內(nèi)圈與第二軸承的內(nèi)圈之間的中間空間之外。
[0021]在本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案中，行星架具有開口，通過該開口可以將行星桿引入行星架中。這用于行星傳動(dòng)裝置的裝配。開口優(yōu)選是貫通的并且具有圓形的基本形狀。與開口相對(duì)置地，行星架具有帶有同樣圓形的基本形狀的凹陷部，可以將行星桿引入該凹陷部中。
[0022]引入行星架(110)中例如沿第一方向，S卩，通過行星桿沿第一方向的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。
[0023]優(yōu)選地，行星傳動(dòng)裝置具有用于固定行星桿至少以防沿第二方向的軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)尤其可以是所提到的開口和所提到的凹陷部。在此優(yōu)選地，行星架和行星桿在開口處和/或在凹陷部處形成過盈裝配，尤其是熱縮裝配，其中，加熱行星架并且將其縮套到行星桿上。
[0024]過盈裝配或熱縮裝配固定行星桿以防沿第一方向的移動(dòng)。在該背景下，用于使行星桿支撐在行星架上以防行星桿沿第一方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了如下目的，即，使行星桿在引入行星架中之后保持在正確的位置中，直至建立過盈裝配或熱縮裝配。
[0025]具有至少兩件式的行星桿的行星傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式在裝配方面是特別有利的。在此，第一部件能拆卸地與第二部件連接，例如擰接。第一軸承和第二軸承安裝在第一部件上，即，第一軸承的內(nèi)圈和第二軸承的內(nèi)圈固定在第一部件上。第二部件的至少一部分構(gòu)造為用于使行星桿支撐在行星架上的機(jī)構(gòu)。由此可以實(shí)現(xiàn)的是，當(dāng)?shù)谝徊考挥谛行羌苤袝r(shí)，第二部件可以與第一部件脫開。
[0026]如上面所描述的那樣，為了裝配將行星桿引入行星架中。如果當(dāng)前出現(xiàn)了不允許的軸承間隙，那么可以脫開第二部件，以便置入合適的間隔保持件。
【附圖說明】
[0027]下面參考附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例。在此，相同的附圖標(biāo)記表示相同或功能相似的組件，從而對(duì)一幅附圖中的組件的描述尤其是可以考慮用于確定在另一附圖中的以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示的組件的功能性并且反之亦然。其中:
[0028]圖1示出由現(xiàn)有技術(shù)公知的對(duì)行星支承裝置的軸向固定；
[0029]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的行星支承裝置，其中，行星桿在發(fā)電機(jī)側(cè)支撐在行星架上；
[0030]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的行星支承裝置，其中，行星桿在發(fā)電機(jī)側(cè)的凹部的底部上支撐在行星架上；
[0031]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的行星支承裝置，其中，行星桿在轉(zhuǎn)子側(cè)的凹部的邊緣處支撐在行星架上。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1至圖4示出行星桿108，其在發(fā)電機(jī)側(cè)固定在開口116中并且在轉(zhuǎn)子側(cè)固定在孔118中。行星齒輪102借助第一軸承104和第二軸承106能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在行星桿108上。兩個(gè)緊固環(huán)120或替選地行星齒輪102中的階梯部122(在圖1至圖4中分別示出這兩種替選方案)防止了行星齒輪102相對(duì)于第一軸承沿第一方向124的移動(dòng)并且防止了行星齒輪102相對(duì)于第二軸承106沿第二方向126的移動(dòng)。
[0033]通過第一軸承104的內(nèi)圈與行星架110的直接接觸防止了第一軸承104相對(duì)于行星架110和/或行星桿108沿第一方向124的移動(dòng)。在此，接觸面128與行星齒輪102的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交地延伸。類似地，行星桿108中的凸肩130通過與第二軸承106的內(nèi)圈的直接接觸防止了第二軸承106沿第二方向126的移動(dòng)。環(huán)形設(shè)計(jì)的間隔保持件114在第一軸承104的內(nèi)圈與第二軸承106的內(nèi)圈之間延伸。
[0034]在圖2至圖4的實(shí)施方式中，在第一軸承104與第二軸承106之間沒有間隔保持件114。取而代之地，作用面對(duì)202相應(yīng)改變行星桿108相對(duì)于行星架110沿第一方向124的移動(dòng)。作用面對(duì)202相應(yīng)由行星架110的面和行星桿108的面構(gòu)成，這兩個(gè)面彼此間直接接觸或替選地經(jīng)由間隔保持件204處于接觸中(在圖2至圖4中分別示出這兩種替選方案)。行星架110的從屬于作用面對(duì)202的面沿第二方向126指向，行星桿108的從屬于作用面對(duì)202的面沿第一方向124指向。
[0035]在根據(jù)圖2的實(shí)施例中，作用面對(duì)202和間隔保持件204(靠下地示出)在發(fā)電機(jī)側(cè)位于行星架之外。這可以實(shí)現(xiàn)行星桿108與第一部件206以及第二部件208的兩件式的實(shí)施方案。第一部件206位于行星架110中，而第二部件208可以被移除，以便根據(jù)期望的軸承間隙112調(diào)整間隔保持件114。
[0036]替選地，如圖3所示那樣，作用面對(duì)202和間隔保持件204(靠下地示出)可以布置在行星架110中的發(fā)電機(jī)側(cè)的孔118之內(nèi)。在此，孔118的底部具有徑向延伸的面，該面與行星桿108的基面直接接觸或經(jīng)由間隔保持件204處于接觸中，并且因此支撐行星桿以防沿第一方向124徑向移動(dòng)。
[0037]如圖4中所示那樣，作用面對(duì)202還可以通過行星桿108中的另外的凸肩和行星架110的沿徑向方向延伸的面來形成。該面不僅直接地或經(jīng)由間隔保持件204(靠下地示出)支撐行星桿108，而且也支撐第一軸承104的內(nèi)圈以防沿第一方向124軸向移動(dòng)。
[0038]附圖標(biāo)記列表
[0039]102行星齒輪
[0040]104第一軸承[0041 ]106第二軸承
[0042]108行星桿
[0043]HO行星架
[0044]112軸承間隙
[0045]114間隔保持件
[0046]116開口
[0047]118孔
[0048]120緊固環(huán)
[0049]122階梯部
[0050]124第一方向[0051 ]126第二方向
[0052]128接觸面
[0053]130凸肩
[0054]202作用面對(duì)
[0055]204間隔保持件
[0056]206第一部件
[0057]208第二部件
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種行星傳動(dòng)裝置，其具有: 至少一個(gè)行星齒輪(102); 至少一個(gè)行星桿(108);以及 至少一個(gè)行星架(110)，其中， 所述行星齒輪(102)借助至少一個(gè)第一軸承(104)和至少一個(gè)第二軸承(106)以能轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承在所述行星桿(108)上，其中， 所述第一軸承(104)能夠支撐所述行星齒輪(102)至少以防沿軸向的第一方向(124)的移動(dòng)，并且其中， 所述第二軸承(106)能夠支撐所述行星齒輪(102)至少以防沿反向于所述第一方向(124)延伸的軸向的第二方向(126)的移動(dòng)；以及 用于使所述第一軸承(104)的內(nèi)圈支撐在所述行星架(110)上以防所述內(nèi)圈沿所述第一方向(124)移動(dòng)的至少一個(gè)機(jī)構(gòu)(128); 用于使所述第二軸承(106)的內(nèi)圈支撐在所述行星桿(108)上以防所述內(nèi)圈沿所述第二方向(126)移動(dòng)的至少一個(gè)機(jī)構(gòu)(130);以及 用于使所述行星桿(108)支撐在所述行星架(110)上以防所述行星桿(108)沿所述第一方向(124)移動(dòng)的至少一個(gè)機(jī)構(gòu)(202、204)， 其特征在于，用于使所述行星桿(108)支撐在所述行星架(110)上的機(jī)構(gòu)(202、204)以如下方式布置，使得所述第一軸承(104)和所述第二軸承(106)不能夠位于所述行星桿(108)與所述行星架(110)之間的負(fù)載路徑中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述行星架(I10)具有開口(116)，通過所述開口能夠?qū)⑺鲂行菞U(108)引入所述行星架(110)中。3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的行星傳動(dòng)裝置，其特征在于，沿所述第一方向(124)來實(shí)現(xiàn)將所述行星桿(108)引入所述行星架(110)中。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的行星傳動(dòng)裝置，其特征在于，至少一個(gè)間隔保持件(204)充當(dāng)用于使所述行星桿(108)支撐在所述行星架(110)上的機(jī)構(gòu)。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的行星傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述行星桿(108)由至少一個(gè)第一部件(206)和第二部件(208)構(gòu)成，其中， 所述第一部件(206)和所述第二部件(208)以能拆卸的方式彼此連接，其中， 所述第一軸承(104)和所述第二軸承(106)安裝在所述第一部件(206)上，并且其中，所述第二部件(208)的至少一部分構(gòu)造為用于使所述行星桿(108)支撐在所述行星架(110)上的機(jī)構(gòu)(204)。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的行星傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述行星架(110)和所述行星桿(108)以如下方式構(gòu)造，使得在所述第一部件(206)位于所述行星架(110)期間，所述第二部件(208)能夠與所述第一部件(206)脫開。7.—種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的、具有根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的行星傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置。
【文檔編號(hào)】F16H57/08GK105829771SQ201480069697
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年11月18日
【發(fā)明人】德克·萊曼
【申請(qǐng)人】Zf腓德烈斯哈芬股份公司, Zf風(fēng)能安特衛(wèi)普有限公司