JP2009144533A - 風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のコロが遊星ピンの軸方向に並んでいるプラネタリ型遊星増速機の遊星軸受部に生じる潤滑の問題を解決し、遊星軸受部を長寿命化して風力発電装置の信頼性を向上させること。
【解決手段】風力発電装置において、遊星増速機が遊星ピン25を中心に自転しながら公転する遊星歯車31を備え、遊星ピン25と遊星歯車31との間に配設される遊星軸受部50が、遊星ピン25の外周に固着された静止側の内輪51と遊星歯車31と一体に自転する外輪55との間に軸方向へ複数列配設されたコロ60を備え、遊星ピン25が保持板24に取り付けられている支持部付近に潤滑油貯蔵空間70を形成し、潤滑油貯蔵空間70内に潤滑油を供給するノズル73と、ノズル73から噴出された潤滑油を潤滑油貯蔵空間70内へ導く供給流路71と、潤滑油貯蔵空間70からコロ60の軸方向中央付近へ潤滑油を導く潤滑流路72と、を設けた。
【選択図】図1
【解決手段】風力発電装置において、遊星増速機が遊星ピン25を中心に自転しながら公転する遊星歯車31を備え、遊星ピン25と遊星歯車31との間に配設される遊星軸受部50が、遊星ピン25の外周に固着された静止側の内輪51と遊星歯車31と一体に自転する外輪55との間に軸方向へ複数列配設されたコロ60を備え、遊星ピン25が保持板24に取り付けられている支持部付近に潤滑油貯蔵空間70を形成し、潤滑油貯蔵空間70内に潤滑油を供給するノズル73と、ノズル73から噴出された潤滑油を潤滑油貯蔵空間70内へ導く供給流路71と、潤滑油貯蔵空間70からコロ60の軸方向中央付近へ潤滑油を導く潤滑流路72と、を設けた。
【選択図】図1
Description
本発明は、自然エネルギーの風を回転力に変換する風車を用いて発電を行う風力発電装置に関する。
従来、自然エネルギーである風力を利用して発電を行う風力発電装置が知られている。この種の風力発電装置は、支柱上に設置されたナセルに、風車翼を取り付けたロータヘッドと、このロータヘッドと一体に回転するよう連結された主軸と、風車翼に風力を受けて回転する主軸を連結した増速機と、増速機の軸出力によって駆動される発電機とを設けたものである。このように構成された風力発電装置においては、風力を回転力に変換する風車翼を備えたロータヘッド及び主軸が回転して軸出力を発生し、主軸に連結された増速機を介して回転数を増速した軸出力が発電機に伝達される。このため、風力を回転力に変換して得られる軸出力を発電機の駆動源とし、発電機の動力として風力を利用した発電を行うことができる。
このような風力発電装置において、ロータヘッド及び主軸の低速回転を増速して発電機を高速回転させる増速機は、大荷重及び大トルクの伝達と大きな増速比が求められることから、一般的にプラネタリ型の遊星増速機が使用されている。
風力発電装置の場合、風車翼を備えて回転するロータヘッドから増速機に大荷重及び大トルクが作用するため、遊星増速機の遊星軸受部には、コロを軸方向に2個配設した複列円筒コロ軸受が使用されている。そして、風力発電装置の大出力化に伴い、ロータヘッドから遊星軸受部に作用する荷重及びトルクもさらに大きくなるため、たとえば複列円筒コロ軸受を並列に複数配置して使用することが必要となる。
風力発電装置の場合、風車翼を備えて回転するロータヘッドから増速機に大荷重及び大トルクが作用するため、遊星増速機の遊星軸受部には、コロを軸方向に2個配設した複列円筒コロ軸受が使用されている。そして、風力発電装置の大出力化に伴い、ロータヘッドから遊星軸受部に作用する荷重及びトルクもさらに大きくなるため、たとえば複列円筒コロ軸受を並列に複数配置して使用することが必要となる。
しかし、複列円筒コロ軸受を並列に複数配置して使用するような場合、遊星ピンの軸方向に並んで設置されている複数のコロ軸受に対し、軸方向両端部から遠い軸受中央部への潤滑油供給が不十分になって軸受寿命を低下させるという問題が指摘されている。特に、風力発電装置の遊星増速機は、入力側の回転数が10〜20RPM程度と低速であることから、オイルバスによる潤滑油供給方式によれば、軸受中央部まで十分な量の潤滑油を確実に供給することは困難である。
遊星軸受部の潤滑に関する従来技術としては、たとえば遊星歯車減速装置の遊星軸受潤滑構造が提案されている。この従来技術においては、キャリアの回転により潤滑油を遊星軸受に軸方向の流れを付勢し、軸受部の冷却効果及び摩耗粉の除去をすることが記載されている。(たとえば、特許文献1参照)
特開2000−314468号公報
遊星軸受部の潤滑に関する従来技術としては、たとえば遊星歯車減速装置の遊星軸受潤滑構造が提案されている。この従来技術においては、キャリアの回転により潤滑油を遊星軸受に軸方向の流れを付勢し、軸受部の冷却効果及び摩耗粉の除去をすることが記載されている。(たとえば、特許文献1参照)
上述した風力発電装置においては、プラネタリ型遊星増速機の遊星軸受部に生じる潤滑油供給の問題により、遊星軸受部がの寿命が短くなる早期寿命の問題が指摘されている。このため、プラネタリ型遊星増速機の遊星軸受部においては、複数のコロが遊星ピンの軸方向に並んでいる遊星軸受部の軸受中央部まで十分な量の潤滑油を供給し、スムーズで安定した回転を維持して軸受寿命を向上させることが望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のコロが遊星ピンの軸方向に並んでいるプラネタリ型遊星増速機の遊星軸受部に生じる潤滑不足の問題を解決し、遊星軸受部を長寿命化して風力発電装置の信頼性を向上させることにある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のコロが遊星ピンの軸方向に並んでいるプラネタリ型遊星増速機の遊星軸受部に生じる潤滑不足の問題を解決し、遊星軸受部を長寿命化して風力発電装置の信頼性を向上させることにある。
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る風力発電装置は、風車翼を取り付けたロータヘッドと一体に回転する主軸がプラネタリ型の遊星増速機を介して増速され、該遊星増速機の軸出力により発電機を駆動して発電する風力発電装置において、前記遊星増速機が遊星ピンを中心に自転しながら公転する遊星歯車を備え、前記遊星ピンと前記遊星歯車との間に配設される遊星軸受部が、前記遊星ピンの外周に固着された静止側の内輪と前記遊星歯車と一体に自転する外輪との間に軸方向へ複数列配設されたコロを備え、前記遊星ピンが保持板に取り付けられている支持部付近に潤滑油貯蔵空間を形成し、該潤滑油貯蔵空間内に潤滑油を供給するノズルと、該ノズルから噴出された潤滑油を前記潤滑油貯蔵空間内へ導く供給流路と、前記潤滑油貯蔵空間から前記コロの軸方向中央付近へ潤滑油を導く潤滑流路とを設けたことを特徴とするものである。
本発明に係る風力発電装置は、風車翼を取り付けたロータヘッドと一体に回転する主軸がプラネタリ型の遊星増速機を介して増速され、該遊星増速機の軸出力により発電機を駆動して発電する風力発電装置において、前記遊星増速機が遊星ピンを中心に自転しながら公転する遊星歯車を備え、前記遊星ピンと前記遊星歯車との間に配設される遊星軸受部が、前記遊星ピンの外周に固着された静止側の内輪と前記遊星歯車と一体に自転する外輪との間に軸方向へ複数列配設されたコロを備え、前記遊星ピンが保持板に取り付けられている支持部付近に潤滑油貯蔵空間を形成し、該潤滑油貯蔵空間内に潤滑油を供給するノズルと、該ノズルから噴出された潤滑油を前記潤滑油貯蔵空間内へ導く供給流路と、前記潤滑油貯蔵空間から前記コロの軸方向中央付近へ潤滑油を導く潤滑流路とを設けたことを特徴とするものである。
このような風力発電装置によれば、遊星ピンが保持板に取り付けられている支持部付近に潤滑油貯蔵空間を形成し、該潤滑油貯蔵空間内に潤滑油を供給するノズルと、該ノズルから噴出された潤滑油を潤滑油貯蔵空間内へ導く供給流路と、潤滑油貯蔵空間からコロの軸方向中央付近へ潤滑油を導く潤滑流路とを備えているので、ノズルから供給流路を通って潤滑油貯蔵空間内に供給された潤滑油は、遊星軸受部が遊星歯車とともに公転することにより重力及び遠心力を受けるので、潤滑流路を通ってコロの軸方向中心位置へ確実に給油される。
上記の発明において、前記ノズルが前記保持板の入力側空間に配設され、前記供給流路が前記保持板をピン軸方向に貫通して設けられていることにより、ノズルから供給流路を通って潤滑油貯蔵空間内に供給された潤滑油は、遊星軸受部が遊星歯車とともに公転することにより、潤滑流路を通ってコロの軸方向中心位置へ確実に給油される。
上記の発明において、前記ノズルが太陽軸の出力側端部付近に配設され、前記供給流路が前記太陽軸及び前記保持板の内部を通って設けられていることにより、ノズルから供給流路を通って潤滑油貯蔵空間内に供給された潤滑油は、遊星軸受部が遊星歯車とともに公転することにより、潤滑油流路を通ってコロの軸方向中心位置へ確実に給油される。
上記の発明において、前記ノズルが前記保持板の上部空間に配設され、前記供給流路が前記保持板の外周端から半径方向に設けられていることにより、ノズルから供給流路を通って潤滑油貯蔵空間内に供給された潤滑油は、遊星軸受部が遊星歯車とともに公転することにより、潤滑流路を通ってコロの軸方向中心位置へ確実に給油される。
本発明に係る風力発電装置は、風車翼を取り付けたロータヘッドと一体に回転する主軸がプラネタリ型の遊星増速機を介して増速され、該遊星増速機の軸出力により発電機を駆動して発電する風力発電装置において、前記遊星増速機が遊星ピンを中心に自転しながら公転する遊星歯車を備え、前記遊星ピンと前記遊星歯車との間に配設される遊星軸受部が、前記遊星ピンの外周に固着された静止側の内輪と前記遊星歯車と一体に自転する外輪との間に軸方向へ複数列配設されたコロを備え、前記遊星ピンが保持板に取り付けられている支持部付近に潤滑油貯蔵空間を形成し、前記保持板の入力軸側壁面から前記潤滑油貯蔵空間に潤滑油を導く供給流路と、前記保持板の入力側壁面に設けられて公転持にオイルバス内の潤滑油を前記供給流路に取り込む潤滑油導入部材と、前記潤滑油貯蔵空間から前記コロの軸方向中央付近へ潤滑油を導く潤滑流路とを設けたことを特徴とするものである。
このような風力発電装置によれば、遊星ピンが保持板に取り付けられている支持部付近に潤滑油貯蔵空間を形成し、保持板の入力軸側壁面から潤滑油空間に潤滑油を導く供給流路と、保持板の入力側壁面に設けられて公転持にオイルバス内の潤滑油を供給流路に取り込む潤滑油導入部材と、潤滑油貯蔵空間からコロの軸方向中央付近へ潤滑油を導く潤滑流路とを設けたので、公転により潤滑油導入部材がオイルバスから取り込んだ潤滑油は、供給流路を通って潤滑油貯蔵空間内に供給され、さらに、遊星軸受部が遊星歯車とともに公転することにより重力及び遠心力を受けるので、潤滑流路を通ってコロの軸方向中心位置へ確実に給油される。
本発明に係る風力発電装置は、風車翼を取り付けたロータヘッドと一体に回転する主軸がプラネタリ型の遊星増速機を介して増速され、該遊星増速機の軸出力により発電機を駆動して発電する風力発電装置において、前記遊星増速機が遊星ピンを中心に自転しながら公転する遊星歯車を備え、前記遊星ピンと前記遊星歯車との間に配設される遊星軸受部が、前記遊星ピンの外周に固着された静止側の内輪と前記遊星歯車と一体に自転する外輪との間に軸方向へ複数列配設されたコロを備え、前記外輪の側壁に設けられ、公転持にオイルバス内の潤滑油を前記コロの配設部に取り込む潤滑油導入部材を備えていることを特徴とするものである。
このような風力発電装置によれば、外輪の側壁に設けられ、公転持にオイルバス内の潤滑油をコロの配設部に取り込む潤滑油導入部材を備えているので、遊星軸受部が遊星歯車とともに公転することにより、潤滑油導入部材がオイルバス内の潤滑油を取り込んでコロへ確実に給油することができる。
上述した本発明によれば、風力発電装置に用いられるプラネタリ型の遊星増速機において、プラネタリ型遊星増速機の遊星軸受部に潤滑油を確実に供給し、遊星軸受部の寿命を向上させることができる。特に、複数列のコロが遊星ピンの軸方向に並んでいる遊星軸受部に対し、軸受中央部まで十分な量の潤滑油を供給して潤滑不足を解消することができるので、大荷重及び大トルクを受ける風力発電装置においてもスムーズで安定した回転を維持し、軸受寿命を向上させることができる。従って、遊星軸受部を長寿命化し、風力発電装置の信頼性を向上させることができる。
以下、本発明に係る風力発電装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図6において、風力発電装置1は、基礎6上に立設される支柱2と、支柱2の上端に設置されるナセル3と、略水平な軸線周りに回転可能にしてナセル3に設けられるロータヘッド4とを有している。
ロータヘッド4には、その回転軸線周りに放射状にして複数枚の風車翼5が取り付けられている。この結果、ロータヘッド4の回転軸線方向から風車翼5に当たった風の力が、ロータヘッド4を回転軸線周りに回転させる動力に変換されるようになっている。
図6において、風力発電装置1は、基礎6上に立設される支柱2と、支柱2の上端に設置されるナセル3と、略水平な軸線周りに回転可能にしてナセル3に設けられるロータヘッド4とを有している。
ロータヘッド4には、その回転軸線周りに放射状にして複数枚の風車翼5が取り付けられている。この結果、ロータヘッド4の回転軸線方向から風車翼5に当たった風の力が、ロータヘッド4を回転軸線周りに回転させる動力に変換されるようになっている。
ナセル3の内部には、たとえば図7に示すように、ロータヘッド4と同軸の増速機20を介して連結された発電機11を具備してなる駆動・発電機構が収納設置されている。すなわち、ロータヘッド4の回転を増速機20で増速して発電機11を駆動させることにより、発電機11より発電機出力Wが得られるようになっている。なお、図7に示す符号12はトランス、13はコントローラ、14はインバータ、15はインバータクーラ、16は潤滑油クーラである。
図8に示す増速機20は、プラネタリ型の遊星増速機である。この増速機20は、ハウジング21内に収納された遊星歯車及び平歯車等を組み合わせた増速機構により、入力軸22の回転数を増速して出力軸23から出力する装置である。
入力軸22は、ロータヘッド4の主軸(不図示)と連結されている。入力軸22の他端側には、遊星増速機構30が設けられている。図示の遊星増速機構30は、入力軸22と一体に回転する保持板24に、複数(図示の構成例では3組)の遊星歯車31が遊星軸受部50を介して支持されている。各遊星歯車31は、保持板24から突出して固定され、円周方向へ等ピッチに配設されている遊星ピン25に取り付けた遊星軸受部50の外周に嵌合させることで、回動可能に支持されている。風力発電装置1の場合、風車翼5を備えて回転するロータヘッド4から作用する大荷重及び大トルクに対応するため、上述した遊星軸受部50には、たとえばコロ60を軸方向に2個配設した複列円筒コロ軸受が、複数を並列に配置して使用されている。
入力軸22は、ロータヘッド4の主軸(不図示)と連結されている。入力軸22の他端側には、遊星増速機構30が設けられている。図示の遊星増速機構30は、入力軸22と一体に回転する保持板24に、複数(図示の構成例では3組)の遊星歯車31が遊星軸受部50を介して支持されている。各遊星歯車31は、保持板24から突出して固定され、円周方向へ等ピッチに配設されている遊星ピン25に取り付けた遊星軸受部50の外周に嵌合させることで、回動可能に支持されている。風力発電装置1の場合、風車翼5を備えて回転するロータヘッド4から作用する大荷重及び大トルクに対応するため、上述した遊星軸受部50には、たとえばコロ60を軸方向に2個配設した複列円筒コロ軸受が、複数を並列に配置して使用されている。
上述した遊星歯車31は、内周側(軸中心側)が遊星出力軸32に形成された太陽歯車33と噛合し、外周側が内歯歯車34と噛合している。なお、図中の符号27は、入力軸22及び保持板24を回転可能に支持する軸受である。
この遊星増速機構30は、遊星歯車31が自転しながら公転することにより、入力軸22の回転数を増速して遊星出力軸32に出力する。この場合の増速比は、遊星歯車31の歯数、太陽歯車33の歯数及び内歯歯車34の歯数により定まる。
この遊星増速機構30は、遊星歯車31が自転しながら公転することにより、入力軸22の回転数を増速して遊星出力軸32に出力する。この場合の増速比は、遊星歯車31の歯数、太陽歯車33の歯数及び内歯歯車34の歯数により定まる。
遊星出力軸32は、平歯車増速機構40に連結されている。平歯車増速機構40は、第1平歯車41の第1回転軸42が遊星出力軸32と連結されており、入力軸22と同一軸線上で一体に回転可能となるように、第1回転軸42の2箇所が軸受26により支持されている。なお、この場合の第1回転軸42は、太陽歯車33の回転を支持する太陽軸となる。
第1平歯車41は、第2回転軸43に設けられた第2平歯車44と噛合している。この場合、第1平歯車41の歯数が第2平歯車44の歯数より多いため、第2回転軸43の回転数は第1回転軸42の回転数が増速されたものとなる。なお、図中の符号28は、第2回転軸43を回転可能に支持する軸受である。
第1平歯車41は、第2回転軸43に設けられた第2平歯車44と噛合している。この場合、第1平歯車41の歯数が第2平歯車44の歯数より多いため、第2回転軸43の回転数は第1回転軸42の回転数が増速されたものとなる。なお、図中の符号28は、第2回転軸43を回転可能に支持する軸受である。
上述した第2回転軸43には、第2平歯車44と一体に回転する第3平歯車45が取り付けられている。この第3平歯車45は、出力軸23に取り付けられた第4平歯車46と噛合している。この場合、第3平歯車45の歯数が第4平歯車46の歯数より多いため、出力軸23の回転数は第2回転軸43の回転数が増速されたものとなる。なお、図中の符号29は、出力軸23を回転可能に支持する軸受である。
この結果、入力軸22の回転数は、遊星増速機構30のギア比、第1平歯車41及び第2平歯車44のギア比、そして、第3平歯車45及び第4平歯車46のギア比により、3段階の増速を経て出力軸23から出力される。すなわち、ロータヘッド4は、増速機20を介して3段階に増速された回転数により発電機11を駆動する。
この結果、入力軸22の回転数は、遊星増速機構30のギア比、第1平歯車41及び第2平歯車44のギア比、そして、第3平歯車45及び第4平歯車46のギア比により、3段階の増速を経て出力軸23から出力される。すなわち、ロータヘッド4は、増速機20を介して3段階に増速された回転数により発電機11を駆動する。
上述した増速機20のハウジング21には、遊星増速機構30が公転する位置の下方にオイルバス47が設けられている。このオイルバス47は潤滑油を貯蔵する領域であり、公転により下方位置にある遊星歯車31及び遊星軸受部50がオイルバス47内の潤滑油を通過して潤滑される。
<第1の実施形態>
上述した遊星増速機構30において、遊星歯車31を支持する遊星軸受部50は、内輪と外輪との間にコロを介在させた構成とされる。以下、この遊星軸受部50に係る第1の実施形態を図1に基づいて説明する。
図示の遊星軸受部50は、遊星ピン25を中心に自転しながら公転する遊星歯車31を備え、遊星ピン25と遊星歯車31との間に配設される軸受であり、遊星ピン25の外周に固着された静止側の内輪51と、遊星歯車31と一体に自転する外輪55との間にコロ60を備えている。図示の遊星軸受部50は、大荷重及び大トルクに対応するため、コロ60をピン軸方向に2個配設した複列円筒コロ軸受を採用し、2組の複列円筒コロ軸受を並列に配置して使用されている。
上述した遊星増速機構30において、遊星歯車31を支持する遊星軸受部50は、内輪と外輪との間にコロを介在させた構成とされる。以下、この遊星軸受部50に係る第1の実施形態を図1に基づいて説明する。
図示の遊星軸受部50は、遊星ピン25を中心に自転しながら公転する遊星歯車31を備え、遊星ピン25と遊星歯車31との間に配設される軸受であり、遊星ピン25の外周に固着された静止側の内輪51と、遊星歯車31と一体に自転する外輪55との間にコロ60を備えている。図示の遊星軸受部50は、大荷重及び大トルクに対応するため、コロ60をピン軸方向に2個配設した複列円筒コロ軸受を採用し、2組の複列円筒コロ軸受を並列に配置して使用されている。
このように、遊星ピン25と遊星歯車31との間に配設され、遊星ピン25の外周に固着された静止側の内輪51と遊星歯車31と一体に自転する外輪55との間に軸方向へ複数列配設されたコロ60を備えている遊星軸受部50に対して、本実施形態では、遊星ピン25が保持板24に取り付けられている支持部付近に、潤滑油貯蔵空間70を形成している。この潤滑油貯蔵空間70は、保持板24及び遊星ピン25の連結部に形成した内部空間である。
潤滑油貯蔵空間70は、一方が供給流路71を介して保持板24の入力側空間と連通しており、他方が潤滑流路72を介してコロ60の中央部付近に連通している。
この場合の供給流路71は、ピン軸中心位置より内周側(第1回転軸42側)の位置で保持板24の壁面を貫通している。そして、保持板24の入口側空間には、すなわち、ハウジング21と保持板24との間に形成される空間には、潤滑油貯蔵空間70内に潤滑油を供給するノズル73が供給流路71の入口近傍に設置されている。このノズル73の位置は固定であり、公転する保持板24に開口する供給流路71の入口開口71aへ向けて潤滑油を噴出する。
この場合の供給流路71は、ピン軸中心位置より内周側(第1回転軸42側)の位置で保持板24の壁面を貫通している。そして、保持板24の入口側空間には、すなわち、ハウジング21と保持板24との間に形成される空間には、潤滑油貯蔵空間70内に潤滑油を供給するノズル73が供給流路71の入口近傍に設置されている。このノズル73の位置は固定であり、公転する保持板24に開口する供給流路71の入口開口71aへ向けて潤滑油を噴出する。
潤滑流路72は、遊星ピン25及び内輪51を貫通して設けられている。潤滑流路72は、入口が潤滑油貯蔵空間70のピン軸位置より外周側に開口し、出口がピン軸方向に4列配列されたコロ60の軸方向中心位置に開口している。また、遊星ピン25内に形成される潤滑流路72は傾斜流路とされ、さらに、この傾斜流路が遊星ピン25の外周に開口する位置に連通して、内輪51を外向きに貫通する流路が形成されている。なお、潤滑流路72の傾斜流路は、入力軸側から出力軸側へ行くほどピン軸位置より外周側の位置となるように設けられている。
このような構成としたので、ノズル73から噴射される潤滑油は、保持板24の公転により入口開口71aが噴射位置を通過する際に供給流路71を通って潤滑油貯蔵空間70内に貯蔵される。そして、潤滑油貯蔵空間70内に貯蔵された潤滑油は、公転により生じる遠心力及び重力の作用を受けることにより、潤滑流路72を通ってコロ60の軸方向中心位置へ確実に給油される。特に、遊星軸受部50が自転して最も低い位置にある場合、潤滑油が重力の作用を最も強く受けるので、潤滑流路72を通ってコロ60の軸方向中心位置へ確実に給油される。すなわち、公転時にオイルバス47内を通過して潤滑油が供給される遊星軸受部50において、ピン軸方向両端と比較して潤滑油が届きにくい中央部のコロ60に対しても、十分な量の潤滑油を確実に供給することができる。
図2は、上述した実施形態の第1変形例を示すもので、潤滑油の供給系統が異なっている。なお、以下の説明では、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例では、潤滑油を供給するノズル73が第1回転軸(太陽軸)42の出力側端部付近に配設されている。そして、ノズル73から噴射された潤滑油は、第1回転軸42の内部及び保持板24内を半径方向に通って設けられている供給流路71Aを通過することにより、潤滑油貯蔵空間70内に供給される。第1回転軸42の内部に形成される供給流路は、第1回転軸42の軸中心位置に形成された軸方向の軸内供給流路42aと、軸内供給流路42aの入力側端部付近から半径方向に形成された供給出口流路42bとにより構成され、供給出口流路42bと保持板24内の供給流路71Aとが連通するようになっている。
この変形例では、潤滑油を供給するノズル73が第1回転軸(太陽軸)42の出力側端部付近に配設されている。そして、ノズル73から噴射された潤滑油は、第1回転軸42の内部及び保持板24内を半径方向に通って設けられている供給流路71Aを通過することにより、潤滑油貯蔵空間70内に供給される。第1回転軸42の内部に形成される供給流路は、第1回転軸42の軸中心位置に形成された軸方向の軸内供給流路42aと、軸内供給流路42aの入力側端部付近から半径方向に形成された供給出口流路42bとにより構成され、供給出口流路42bと保持板24内の供給流路71Aとが連通するようになっている。
このような第1変形例の構成としても、ノズル73から潤滑油貯蔵空間70内へ潤滑油を供給するとともに、遊星軸受部50が遊星歯車31とともに公転することにより、潤滑油貯蔵空間70内の潤滑油が潤滑流路72を通ってコロ60の軸方向中心位置まで確実に給油される。
また、図3に示す第2変形例においては、ノズル73が保持板24の上部空間に配設され、供給流路71Bが保持板24の外周端から半径方向に設けられている。この場合、潤滑油は潤滑油貯蔵空間70の上部(外周側)から供給され、潤滑流路72も潤滑油貯蔵空間70の側面上部に連通している。
このような構成としても、ノズル73から供給流路71Bを通って潤滑油貯蔵空間70内に供給された潤滑油は、遊星軸受部50が遊星歯車31とともに公転することにより、潤滑流路72の出口が潤滑油貯蔵空間70の下部に位置する状態で、主として重力により潤滑流路71Bを通ってコロ60の軸方向中心位置へ確実に給油される。
このような構成としても、ノズル73から供給流路71Bを通って潤滑油貯蔵空間70内に供給された潤滑油は、遊星軸受部50が遊星歯車31とともに公転することにより、潤滑流路72の出口が潤滑油貯蔵空間70の下部に位置する状態で、主として重力により潤滑流路71Bを通ってコロ60の軸方向中心位置へ確実に給油される。
<第2の実施形態>
続いて、本発明の第2の実施形態を図4に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、図1に示した実施形態と同様の潤滑油貯蔵空間70、供給流路71及び潤滑流路72を備え、潤滑油を供給するノズル73に代えて潤滑油導入部材のガイド部材80が設けられている。
続いて、本発明の第2の実施形態を図4に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、図1に示した実施形態と同様の潤滑油貯蔵空間70、供給流路71及び潤滑流路72を備え、潤滑油を供給するノズル73に代えて潤滑油導入部材のガイド部材80が設けられている。
ガイド部材80は、保持板24の入力側壁面に設けられて公転持にオイルバス47内の潤滑油を供給流路71に取り込む機能を有するものである。具体的に説明すると、ガイド部材80は、供給流路71の入口開口71aにおいて保持板24が公転する回転方向の後流側となる位置に突出して設けられている。従って、公転によりオイルバス47内を移動する際に、オイルバス47内の潤滑油は、ガイド部材80に導かれるようにして入口開口71aから供給流路71に効率よく取り込まれる。
このような構成としても、公転によりガイド部材80がオイルバス47から取り込んだ潤滑油は、供給流路71を通って潤滑油貯蔵空間70内に供給され、さらに、遊星軸受部50が遊星歯車31とともに公転することにより、潤滑流路72を通ってコロ60の軸方向中心位置まで確実に給油される。
<第3の実施形態>
続いて、本発明の第3の実施形態を図5に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、遊星ピン25の外周に固着された静止側の内輪51と遊星歯車31と一体に自転する外輪55との間に軸方向へ複数列配設されたコロ60を備えている遊星軸受部50が、外輪55の側壁に設けられ、公転持にオイルバス47内の潤滑油をコロ60の配設部に取り込む潤滑油導入部材として、ガイド部材81を備えている。
続いて、本発明の第3の実施形態を図5に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、遊星ピン25の外周に固着された静止側の内輪51と遊星歯車31と一体に自転する外輪55との間に軸方向へ複数列配設されたコロ60を備えている遊星軸受部50が、外輪55の側壁に設けられ、公転持にオイルバス47内の潤滑油をコロ60の配設部に取り込む潤滑油導入部材として、ガイド部材81を備えている。
この場合のガイド部材81は、たとえば潤滑油をコロ60の方向に導く爪状の突出部材であり、遊星軸受部50とともに公転してコロ60へ向けて積極的に潤滑油を取り込むことができる。
このような構成としても、遊星ピン25等に潤滑経路を設けることのない比較的簡単な構成により、公転を利用してオイルバス47内の潤滑油をコロ60の配設部に積極的に取り込んで確実に潤滑することができる。
このような構成としても、遊星ピン25等に潤滑経路を設けることのない比較的簡単な構成により、公転を利用してオイルバス47内の潤滑油をコロ60の配設部に積極的に取り込んで確実に潤滑することができる。
上述したように、本発明の風力発電装置1によれば、プラネタリ型遊星増速機の増速機20において、遊星軸受部50に潤滑油を確実に供給し、遊星軸受部50の寿命を向上させることができる。特に、複数列のコロ60が遊星ピン25の軸方向に並んでいる遊星軸受部50に対し、軸受中央部まで十分な量の潤滑油を供給することが可能になる。従って、大荷重を受ける風力発電装置においてもスムーズで安定した回転を維持し、軸受寿命を向上させることができ、遊星軸受部50の長寿命化及びこれを用いた風力発電装置の信頼性向上が可能となる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
1 風力発電装置
20 増速機(プラネタリ型の遊星増速機)
22 入力軸
23 出力軸
24 保持板
25 遊星ピン
30 遊星増速機構
31 遊星歯車
42 第1回転軸(太陽軸)
47 オイルバス
50 遊星軸受部
51 内輪
55 外輪
60 コロ
70 潤滑油貯蔵空間
71,71A,71B 供給流路
72 潤滑流路
73 ノズル
80,81 ガイド部材
20 増速機(プラネタリ型の遊星増速機)
22 入力軸
23 出力軸
24 保持板
25 遊星ピン
30 遊星増速機構
31 遊星歯車
42 第1回転軸(太陽軸)
47 オイルバス
50 遊星軸受部
51 内輪
55 外輪
60 コロ
70 潤滑油貯蔵空間
71,71A,71B 供給流路
72 潤滑流路
73 ノズル
80,81 ガイド部材
Claims (6)
- 風車翼を取り付けたロータヘッドと一体に回転する主軸がプラネタリ型の遊星増速機を介して増速され、該遊星増速機の軸出力により発電機を駆動して発電する風力発電装置において、
前記遊星増速機が遊星ピンを中心に自転しながら公転する遊星歯車を備え、
前記遊星ピンと前記遊星歯車との間に配設される遊星軸受部が、前記遊星ピンの外周に固着された静止側の内輪と前記遊星歯車と一体に自転する外輪との間に軸方向へ複数列配設されたコロを備え、
前記遊星ピンが保持板に取り付けられている支持部付近に潤滑油貯蔵空間を形成し、該潤滑油貯蔵空間内に潤滑油を供給するノズルと、該ノズルから噴出された潤滑油を前記潤滑油貯蔵空間内へ導く供給流路と、前記潤滑油貯蔵空間から前記コロの軸方向中央付近へ潤滑油を導く潤滑流路とを設けたことを特徴とする風力発電装置。 - 前記ノズルが前記保持板の入力側空間に配設され、前記供給流路が前記保持板をピン軸方向に貫通して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。
- 前記ノズルが太陽軸の出力側端部付近に配設され、前記供給流路が前記太陽軸及び前記保持板の内部を通って設けられていることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。
- 前記ノズルが前記保持板の上部空間に配設され、前記供給流路が前記保持板の外周端から半径方向に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。
- 風車翼を取り付けたロータヘッドと一体に回転する主軸がプラネタリ型の遊星増速機を介して増速され、該遊星増速機の軸出力により発電機を駆動して発電する風力発電装置において、
前記遊星増速機が遊星ピンを中心に自転しながら公転する遊星歯車を備え、
前記遊星ピンと前記遊星歯車との間に配設される遊星軸受部が、前記遊星ピンの外周に固着された静止側の内輪と前記遊星歯車と一体に自転する外輪との間に軸方向へ複数列配設されたコロを備え、
前記遊星ピンが保持板に取り付けられている支持部付近に潤滑油貯蔵空間を形成し、前記保持板の入力軸側壁面から前記潤滑油貯蔵空間に潤滑油を導く供給流路と、前記保持板の入力側壁面に設けられて公転持にオイルバス内の潤滑油を前記供給流路に取り込む潤滑油導入部材と、前記潤滑油貯蔵空間から前記コロの軸方向中央付近へ潤滑油を導く潤滑流路とを設けたことを特徴とする風力発電装置。 - 風車翼を取り付けたロータヘッドと一体に回転する主軸がプラネタリ型の遊星増速機を介して増速され、該遊星増速機の軸出力により発電機を駆動して発電する風力発電装置において、
前記遊星増速機が遊星ピンを中心に自転しながら公転する遊星歯車を備え、
前記遊星ピンと前記遊星歯車との間に配設される遊星軸受部が、前記遊星ピンの外周に固着された静止側の内輪と前記遊星歯車と一体に自転する外輪との間に軸方向へ複数列配設されたコロを備え、
前記外輪の側壁に設けられ、公転持にオイルバス内の潤滑油を前記コロの配設部に取り込む潤滑油導入部材を備えていることを特徴とする風力発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007320172A JP2009144533A (ja) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007320172A JP2009144533A (ja) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | 風力発電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2007320172A Withdrawn JP2009144533A (ja) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | 風力発電装置 |
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Country | Link |
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-
2007
- 2007-12-11 JP JP2007320172A patent/JP2009144533A/ja not_active Withdrawn
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