[发明专利]行星齿轮装置及风力发电装置

说明书

技术领域

本发明例如涉及在风力发电装置的增速机等中使用的行星齿轮装置及风力发电装置。

背景技术

通常，作为使从驱动动力源输入的旋转动力的旋转速度减速或增速的动力传递机构，已知有行星齿轮装置。行星齿轮装置具备：具有内齿的环形齿轮；具有外齿的恒星齿轮；及在环形齿轮及恒星齿轮之间以与它们啮合的方式配置的行星齿轮。

这种行星齿轮装置由于以少的级数而能得到大的增速比或减速比且能够传递大的转矩，因此作为变速装置或增减速装置而被广泛使用，例如在风力发电装置中被利用作为增速机。在此，风力发电装置包括：安装有旋转叶片的轮毂；收纳增速机及发电机的机舱；及对机舱进行支承的塔架。在这种风力发电装置中，行星齿轮装置被使用作为增速机，利用该增速机，在将风力发电装置的叶片的旋转力向发电机传递时，转换成适合于进行发电的转速。

作为关联的技术，在专利文献1中记载有具备行星齿轮装置的风力发电设备用变速机。该变速机采用行星式的行星齿轮装置，具有与连结于叶片的主轴一起旋转的行星轮架，在该行星轮架设有多个行星销。在行星销经由滑动轴承而安装有行星齿轮，此外在该行星齿轮啮合有环形齿轮及恒星齿轮。由此，伴随着主轴的旋转，行星齿轮进行自转及公转，并将增速后的旋转向恒星齿轮侧输出。

如图10（A）、（B）所示，通常在行星齿轮装置50中，滑动轴承53安装在行星齿轮52的轴孔内周面。需要说明的是，图10是表示以往的行星齿轮及滑动轴承的图，（A）是立体图，（B）是从轴向观察的图。此外，从良好地保持行星销51与滑动轴承53的滑动性并提高轴承寿命的观点出发，向滑动轴承53的内周面与行星销51的外周面之间供给润滑油，而在轴承面形成油膜。然而，以这种方式在行星齿轮装置50使用滑动轴承53时，若与行星齿轮52一体旋转的滑动轴承53成为低速旋转，则无法避免行星销51与滑动轴承53的滑动面发生接触的情况。因此，作为在滑动轴承53的滑动面使用的材料，多采用耐热性高的PEEK树脂、特氟纶（注册商标）等树脂系材料。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2011-127451号公报

然而，如专利文献1那样在行星齿轮侧设置滑动轴承时，由于滑动轴承的内周面与行星销的外周面之间的接触滑动、形成在它们之间的油膜的剪切作功等而产生热量，并向周围的构件传递。此时，若滑动轴承使用树脂系材料，则耐热性高的树脂系材料也同时具有隔热性高的性质，因此如图10（B）所示，在轴承面产生的热量由于滑动轴承53的隔热效果而大致传递至行星销51侧。由于如此将热量封入在行星销51侧，而行星销51的温度比行星齿轮52的温度升高，行星销51的热膨胀量与行星齿轮52的热膨胀量产生大的差异。其结果是，行星销51的外周面与行星齿轮52侧的滑动轴承53的内周面之间的间隙消失，可能会导致烧损、抱死这样的轴承的损伤。

发明内容

因此，本发明鉴于上述的情况而作出，其目的在于提供一种能够防止轴承的热膨胀引起的烧损、抱死等造成的轴承的损伤的行星齿轮装置及风力发电装置。

本发明的行星齿轮装置的特征在于，具备：环形齿轮；在所述环形齿轮的内周侧设置的恒星齿轮；在所述环形齿轮与所述恒星齿轮之间以与所述环形齿轮及所述恒星齿轮啮合的方式配置的至少一个行星齿轮；固定于行星轮架并插入所述行星齿轮的轴孔的行星销；及在所述行星齿轮与所述行星销之间配置的滑动轴承，所述滑动轴承由树脂系材料形成，所述滑动轴承设置在所述行星销的外周面中的至少与所述行星齿轮的轴孔内周面抵接的抵接部位。

根据本发明，由于构成为将由树脂系材料形成的滑动轴承设置在行星销的外周面，因此在滑动轴承的滑动部位产生的热量主要向行星齿轮侧传递，防止行星销的温度比行星齿轮大幅升高的情况。因此，能够减小行星销的相对于行星齿轮的热膨胀量，能够维持行星齿轮与滑动轴承之间的间隙，因此能够防止由烧损、抱死等造成的轴承的损伤。

在此，在行星齿轮装置中，在减速时或增速时，行星销的载荷作用的方向一定。因此，在行星销的外周面中的作用负荷的状态下与行星齿轮进行滑动的部位成为确定的一部分。因此，在本发明中，通过在行星销的外周面中的至少与行星齿轮的轴孔内周面抵接的抵接部位设置滑动轴承，而能够在行星齿轮与行星销的滑动部位可靠地配置滑动轴承，从而能够稳定地确保良好的滑动性。

需要说明的是，在本发明中，“抵接部位”包括滑动轴承的外周面与行星齿轮的轴孔内周面经由油膜而抵接的部位。而且，滑动轴承既可以设置在行星销的整周，也可以设置在周向的一部分。