技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。

背景技術(shù)：

專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其具備：支柱；短艙，相對(duì)于該支柱回轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)齒輪，設(shè)置于支柱上；四臺(tái)偏航單元，具有與回轉(zhuǎn)齒輪嚙合的回轉(zhuǎn)小齒輪且通過(guò)對(duì)回轉(zhuǎn)小齒輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)從而經(jīng)由所述回轉(zhuǎn)齒輪驅(qū)動(dòng)短艙回轉(zhuǎn)或?qū)Χ膛摰幕剞D(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)。

如圖11所示，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有使用滑動(dòng)軸承918作為不經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪920而對(duì)短艙916的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)。具體而言，在附帶制動(dòng)功能的該滑動(dòng)軸承918中，以包圍固定于支柱914側(cè)的軸承板919的方式設(shè)置有第1滑動(dòng)軸承材料～第3滑動(dòng)軸承材料921A～921C，(通過(guò)設(shè)定該滑動(dòng)軸承918的滑動(dòng)阻力)針對(duì)短艙916的回轉(zhuǎn)獲得規(guī)定的制動(dòng)力。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備構(gòu)成為，若在強(qiáng)風(fēng)下停電，則減弱偏航單元924的制動(dòng)力，使得短艙916能夠回轉(zhuǎn)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2011-127551號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備構(gòu)成為，若在強(qiáng)風(fēng)下停電，則減弱制動(dòng)力，使得短艙能夠回轉(zhuǎn)。然而，實(shí)際上仍然無(wú)法充分防止偏航單元的破損，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生破損。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述以往的問(wèn)題而完成的，其課題在于進(jìn)一步減少風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的構(gòu)成部件的破損，尤其進(jìn)一步減少偏航單元的破損。

本發(fā)明通過(guò)如下結(jié)構(gòu)來(lái)解決上述課題，即，一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其具備：支柱；短艙，相對(duì)于該支柱回轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)齒輪，設(shè)置于所述支柱；第1制動(dòng)裝置，不經(jīng)由該回轉(zhuǎn)齒輪而對(duì)所述短艙的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)；n(n為2以上的整數(shù))臺(tái)第2制動(dòng)裝置，其具有與所述回轉(zhuǎn)齒輪嚙合的回轉(zhuǎn)小齒輪且通過(guò)對(duì)該回轉(zhuǎn)小齒輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)從而經(jīng)由所述回轉(zhuǎn)齒輪對(duì)所述短艙的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)，其中，所述n臺(tái)第2制動(dòng)裝置具有在施加有規(guī)定值以上的轉(zhuǎn)矩時(shí)開(kāi)始打滑的轉(zhuǎn)矩限制器，在將欲使所述短艙回轉(zhuǎn)的外力的假定最大值設(shè)為A、將所述第1制動(dòng)裝置的制動(dòng)力設(shè)為B、將相當(dāng)于所述規(guī)定值的轉(zhuǎn)矩限制器的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩設(shè)為X、將該轉(zhuǎn)矩限制器工作之后傳遞的工作后轉(zhuǎn)矩設(shè)為Y時(shí)，滿(mǎn)足如下關(guān)系：(A-B)-(n-1)Y＜X。

本發(fā)明人等實(shí)際對(duì)偏航單元的破損機(jī)理進(jìn)行了研究及驗(yàn)證，其結(jié)果獲得了以現(xiàn)有的設(shè)計(jì)思想是無(wú)法應(yīng)對(duì)(不同于以往的設(shè)計(jì)概論)的見(jiàn)解。上述結(jié)構(gòu)基于該見(jiàn)解(詳細(xì)內(nèi)容后述)。

基于該見(jiàn)解，本發(fā)明在n臺(tái)第2制動(dòng)裝置上裝配了在施加有規(guī)定值以上的轉(zhuǎn)矩時(shí)開(kāi)始打滑的轉(zhuǎn)矩限制器。而且，本發(fā)明構(gòu)成為，在將外力的假定最大值設(shè)為A、將第1制動(dòng)裝置的制動(dòng)力設(shè)為B、將第2制動(dòng)裝置的臺(tái)數(shù)設(shè)為n、將第2制動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)矩限制器的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩設(shè)為X、將工作后轉(zhuǎn)矩設(shè)為Y時(shí)，滿(mǎn)足如下關(guān)系：(A-B)-(n-1)Y＜X。

由此，能夠進(jìn)一步減少以以往的思想未能應(yīng)對(duì)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的構(gòu)成部件的破損，尤其能夠進(jìn)一步減少偏航單元的破損。

另外，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具備：支柱；短艙，相對(duì)于該支柱回轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)齒輪，設(shè)置于所述支柱；第1制動(dòng)裝置，不經(jīng)由該回轉(zhuǎn)齒輪而對(duì)所述短艙的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)；n(n為2以上的整數(shù))臺(tái)第2制動(dòng)裝置，其具有與所述回轉(zhuǎn)齒輪嚙合的回轉(zhuǎn)小齒輪且通過(guò)對(duì)該回轉(zhuǎn)小齒輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)從而經(jīng)由所述回轉(zhuǎn)齒輪對(duì)所述短艙的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)，其中，所述n臺(tái)第2制動(dòng)裝置具有在施加有規(guī)定值以上的轉(zhuǎn)矩時(shí)開(kāi)始打滑的轉(zhuǎn)矩限制器，并且，在將欲使所述短艙回轉(zhuǎn)的外力的假定最大值設(shè)為A、將所述第1制動(dòng)裝置的制動(dòng)力設(shè)為B、將相當(dāng)于所述規(guī)定值的各轉(zhuǎn)矩限制器的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩設(shè)為X1、X2、……、Xn、將各轉(zhuǎn)矩限制器工作之后傳遞的工作后轉(zhuǎn)矩設(shè)為Y1、Y2、……、Yn、將各工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X1、X2、……、Xn中最小的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩設(shè)為Xmin、將各工作后轉(zhuǎn)矩Y1、Y2、……、Yn中最大的工作后轉(zhuǎn)矩設(shè)為Ymax時(shí)，滿(mǎn)足如下關(guān)系：(A-B)-[(Y1+Y2+……+Yn)-Ymax]＜Xmin。

根據(jù)本發(fā)明，能夠進(jìn)一步減少風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的構(gòu)成部件的破損，尤其能夠進(jìn)一步減少偏航單元的破損。

附圖說(shuō)明

圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的一例所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的偏航單元的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。

圖2為表示圖1的偏航單元的主要部分放大圖。

圖3為表示圖1的實(shí)施方式中的回轉(zhuǎn)齒輪與回轉(zhuǎn)小齒輪之間的配置關(guān)系的概略俯視圖。

圖4為表示圖1的偏航單元的轉(zhuǎn)矩限制器的工作狀態(tài)的示意圖。

圖5為表示圖1的偏航單元的轉(zhuǎn)矩限制器的圖4之后的工作狀態(tài)的示意圖。

圖6為表示圖1的偏航單元的轉(zhuǎn)矩限制器的圖5之后的工作狀態(tài)的示意圖。

圖7為表示圖1的偏航單元的轉(zhuǎn)矩限制器的圖6之后的工作狀態(tài)的示意圖。

圖8為表示圖1的偏航單元的轉(zhuǎn)矩限制器的圖7之后的工作狀態(tài)的示意圖。

圖9為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的另一例所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的偏航單元的轉(zhuǎn)矩限制器的工作狀態(tài)的示意圖。

圖10為表示圖1的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備整體的概略側(cè)視圖。

圖11為表示以往的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的偏航單元和回轉(zhuǎn)齒輪附近的結(jié)構(gòu)的主要部分概略剖視圖。

圖中：12-風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，14-支柱，16-短艙，18-滑動(dòng)軸承(第1制動(dòng)裝置)，20-回轉(zhuǎn)齒輪，RP-回轉(zhuǎn)小齒輪，TL-轉(zhuǎn)矩限制器，YU-偏航單元(第2制動(dòng)裝置)，A-外力的假定最大值，B-第1制動(dòng)裝置的制動(dòng)力，X-工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩，Y-工作后轉(zhuǎn)矩，n-臺(tái)數(shù)(2以上的整數(shù))。

具體實(shí)施方式

以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的一例所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

首先，從該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12的概略結(jié)構(gòu)開(kāi)始進(jìn)行說(shuō)明。

圖10為表示本風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12整體的概略側(cè)視圖。并且，圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的一例所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12的偏航單元YU的結(jié)構(gòu)例的剖視圖，圖2為該偏航單元YU的主要部分放大圖，圖3為表示該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12中的回轉(zhuǎn)齒輪20(軸心C20)與回轉(zhuǎn)小齒輪RP(RP1～RP4)之間的配置關(guān)系的概略俯視圖。

如圖10所示，本實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12具備支柱14以及回轉(zhuǎn)自如地安裝于該支柱14上的短艙16。短艙16經(jīng)由具有制動(dòng)功能的滑動(dòng)軸承18可回轉(zhuǎn)地安裝于支柱14。

該滑動(dòng)軸承18相當(dāng)于本實(shí)施方式中的“第1制動(dòng)裝置”。在此，所謂第1制動(dòng)裝置是指“不經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪而對(duì)短艙的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)裝置”。

在作為第1制動(dòng)裝置采用“具有制動(dòng)功能的滑動(dòng)軸承18”時(shí)，具體而言，例如可以采用利用圖11進(jìn)行說(shuō)明的上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)軸承板919或第1滑動(dòng)軸承材料～第3滑動(dòng)軸承材料(921A～921C)的原材料進(jìn)行選擇等，可以調(diào)整所產(chǎn)生的制動(dòng)力。并且，例如，也可以設(shè)置通過(guò)調(diào)整彈簧的壓縮量來(lái)調(diào)整滑動(dòng)軸承材料對(duì)軸承板的按壓力從而使制動(dòng)力可變的機(jī)構(gòu)?；瑒?dòng)軸承18所產(chǎn)生的制動(dòng)力無(wú)論在短艙16回轉(zhuǎn)時(shí)，還是制動(dòng)時(shí)(靜止時(shí))始終都起作用。

另外，短艙16的支承機(jī)構(gòu)無(wú)需一定由滑動(dòng)軸承構(gòu)成，例如也可以由滾動(dòng)軸承構(gòu)成。即便是滾動(dòng)軸承，必然也會(huì)存在回轉(zhuǎn)阻力，因此也能夠作為“不經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪而對(duì)短艙的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)的第1制動(dòng)裝置”而發(fā)揮功能。

在支柱14上設(shè)置有回轉(zhuǎn)齒輪20，在短艙16上安裝有如圖1及圖2所示的偏航單元YU。偏航單元YU相當(dāng)于本實(shí)施方式中的“第2制動(dòng)裝置”。在此，所謂第2制動(dòng)裝置是指“具有與回轉(zhuǎn)齒輪嚙合的回轉(zhuǎn)小齒輪并且通過(guò)對(duì)該回轉(zhuǎn)小齒輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)從而經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪對(duì)短艙的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)的裝置”。

如圖3所示，在本風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12中，針對(duì)回轉(zhuǎn)齒輪20設(shè)置有四臺(tái)偏航單元YU(YU1～YU4)。即n＝4。n為2以上的整數(shù)。四臺(tái)偏航單元YU均具有相同的結(jié)構(gòu)。偏航單元YU具有與回轉(zhuǎn)齒輪20外嚙合的回轉(zhuǎn)小齒輪RP(也可以是內(nèi)嚙合)。

如圖3所示，四臺(tái)偏航單元YU在周向上并非等間隔配置。當(dāng)然，偏航單元YU的配置并不限定于該圖3所示的配置，例如，也可以將偏航單元YU在周向上等間隔配置，或者也可以將所有偏航單元YU1～YU4集中配置在短艙16的后方側(cè)(與葉片17相反的一側(cè))。

以下，參考圖1及圖2對(duì)偏航單元YU的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

各偏航單元YU具有馬達(dá)2、減速機(jī)構(gòu)4及制動(dòng)機(jī)構(gòu)6，在減速機(jī)構(gòu)4的輸出軸(具體而言，后述的后級(jí)輸出軸51)上設(shè)置有回轉(zhuǎn)小齒輪RP。偏航單元YU能夠驅(qū)動(dòng)短艙16回轉(zhuǎn)而且還能夠?qū)Χ膛?6進(jìn)行制動(dòng)。偏航單元YU還具有在施加有規(guī)定值以上的轉(zhuǎn)矩時(shí)開(kāi)始打滑的轉(zhuǎn)矩限制器TL。

在本實(shí)施方式中，偏航單元YU的馬達(dá)2為三相感應(yīng)馬達(dá)。感應(yīng)馬達(dá)實(shí)質(zhì)上具有“滑動(dòng)”，因此，通過(guò)同時(shí)驅(qū)動(dòng)偏航單元YU的四臺(tái)馬達(dá)2，可自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的均等分配，能夠使四臺(tái)馬達(dá)2承受幾乎相同的負(fù)載而驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)小齒輪RP。另外，馬達(dá)也可以是附帶制動(dòng)器的伺服馬達(dá)。

在該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12中，偏航單元YU的制動(dòng)機(jī)構(gòu)6設(shè)置于馬達(dá)2的馬達(dá)軸12A的與負(fù)載相反的一側(cè)。制動(dòng)機(jī)構(gòu)6具備：線圈24，其固定于馬達(dá)外殼22；可動(dòng)板26，其組裝成在周向上固定于馬達(dá)外殼22且能夠沿軸向移動(dòng)；彈簧28，其使該可動(dòng)板26向與線圈相反的一側(cè)施力；制動(dòng)輪轂32，其經(jīng)由鍵66與馬達(dá)軸12A一體化；板體34，其固定于馬達(dá)外殼22側(cè)。

在未驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2的狀態(tài)下(線圈24未通電時(shí))，可動(dòng)板26被彈簧28按壓于制動(dòng)輪轂32側(cè)，與板體34一起強(qiáng)有力地夾住制動(dòng)輪轂32，從而約束(制動(dòng))馬達(dá)軸12A的旋轉(zhuǎn)。在馬達(dá)2驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下，可動(dòng)板26被線圈24吸引，其結(jié)果，制動(dòng)被解開(kāi)，從而允許馬達(dá)軸12A旋轉(zhuǎn)。

制動(dòng)機(jī)構(gòu)6的制動(dòng)的開(kāi)啟和關(guān)閉與馬達(dá)軸12A的驅(qū)動(dòng)是聯(lián)動(dòng)的。即，該制動(dòng)機(jī)構(gòu)6是在除了積極地運(yùn)行馬達(dá)2以使短艙16回轉(zhuǎn)以外的期間限制馬達(dá)軸12A旋轉(zhuǎn)的無(wú)勵(lì)磁工作型制動(dòng)裝置。馬達(dá)軸12A與回轉(zhuǎn)小齒輪RP以能夠傳遞動(dòng)力的方式連接，因此，通過(guò)對(duì)馬達(dá)軸12A進(jìn)行制動(dòng)從而能夠?qū)剞D(zhuǎn)小齒輪RP進(jìn)行制動(dòng)。

偏航單元YU的減速機(jī)構(gòu)4具備：二級(jí)式的前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44，其由準(zhǔn)雙曲面齒輪組40及平行軸齒輪組42構(gòu)成；偏心擺動(dòng)型的后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46(省略其具體結(jié)構(gòu)的圖示)，其為一級(jí)式且具有高減速比。

偏航單元YU的轉(zhuǎn)矩限制器TL設(shè)置在前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44的與前級(jí)輸出軸50一體化的連接軸52和后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)輸入軸56之間。

轉(zhuǎn)矩限制器TL具有：支承部件58(第1部件)，其與連接軸52(第1軸)一體旋轉(zhuǎn)；摩擦板部件60(第2部件)，其與后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)輸入軸56(第2軸)一體旋轉(zhuǎn)；按壓機(jī)構(gòu)62，其按壓支承部件58和摩擦板部件60；調(diào)整機(jī)構(gòu)64，其調(diào)整該按壓機(jī)構(gòu)62的按壓力。

更具體而言，與連接軸52一體旋轉(zhuǎn)的支承部件58具有外嵌于連接軸52的圓筒部58A和從該圓筒部58A的后級(jí)輸入軸56側(cè)的端部朝向徑向外側(cè)延伸且與該圓筒部58A形成為一體的延伸板部58B。

支承部件58的圓筒部58A經(jīng)由鍵66與連接軸52在周向上一體化。通過(guò)墊圈68及螺栓70，抑制圓筒部58A相對(duì)于連接軸52在軸向上向后級(jí)輸入軸56側(cè)移動(dòng)。圓筒部58A的在軸向上與后級(jí)輸入軸相反的一側(cè)的端部58A1與前級(jí)輸出軸50的后級(jí)輸入軸56側(cè)的端部50E抵接，由此，抑制圓筒部58A相對(duì)于連接軸52在軸向上向與后級(jí)輸入軸相反的一側(cè)移動(dòng)。

另一方面，后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)輸入軸56經(jīng)由花鍵72與底板74一體化。底板74具有圓板狀的板部74A和從該板部74A的外周部朝向連接軸52側(cè)彎曲的立起部74B。

所述摩擦板部件60在該立起部74B經(jīng)由螺栓76與底板74一體化。由此，摩擦板部件60經(jīng)由底板74與后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)輸入軸56一體旋轉(zhuǎn)。摩擦板部件60在軸向上位于支承部件58的延伸板部58B的與后級(jí)輸入軸相反的一側(cè)，且與和連接軸52一體旋轉(zhuǎn)的支承部件58對(duì)置。

按壓支承部件58和摩擦板部件60的按壓機(jī)構(gòu)62具備：可動(dòng)板80，其能夠沿連接軸52的軸向移動(dòng)以按壓摩擦板部件60；碟形彈簧82，其從軸向上的與摩擦板部件相反的一側(cè)按壓該可動(dòng)板80；受力部件84，其接受該碟形彈簧82的按壓力的反作用力。摩擦板部件60夾持于支承部件58的延伸板部58B與可動(dòng)板80之間，并與該支承部件58及可動(dòng)板80摩擦接觸。

調(diào)整按壓機(jī)構(gòu)62的按壓力的調(diào)整機(jī)構(gòu)64具備：調(diào)整螺栓86，其能夠調(diào)整受力部件84的軸向位置；固定板88，其具有供該調(diào)整螺栓86螺合的內(nèi)螺紋88A。通過(guò)調(diào)整調(diào)整螺栓86相對(duì)于內(nèi)螺紋88A的螺合位置，能夠調(diào)整受力部件84的軸向位置，從而能夠調(diào)整按壓機(jī)構(gòu)62的碟形彈簧82的按壓力。由此，能夠調(diào)整使轉(zhuǎn)矩限制器TL開(kāi)始工作(開(kāi)始打滑)的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X。并且，與工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X的調(diào)整同步，可以間接地調(diào)整轉(zhuǎn)矩限制器TL工作之后傳遞的工作后轉(zhuǎn)矩Y。

偏航單元YU的回轉(zhuǎn)小齒輪RP經(jīng)由花鍵53、螺栓55及板體57設(shè)置于后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)輸出軸51，并且回轉(zhuǎn)小齒輪RP與固定在支柱14側(cè)的回轉(zhuǎn)齒輪20嚙合(參考圖1、圖3)。

接著，對(duì)偏航單元YU的外殼進(jìn)行說(shuō)明。

馬達(dá)2的馬達(dá)外殼22經(jīng)由連接外殼90與前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44的前級(jí)外殼92連結(jié)。在連接外殼90與前級(jí)外殼92之間配置有O型環(huán)93。

前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44的前級(jí)外殼92由側(cè)面具有開(kāi)口部94A的有底圓筒狀的主體部94及封閉該開(kāi)口部94A的蓋體部96構(gòu)成。前級(jí)外殼92的主體部94與蓋體部96通過(guò)螺栓98而連結(jié)在一起。主體部94與蓋體部96之間被O型環(huán)100密封。由主體部94及蓋體部96形成前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44的前級(jí)容納空間SP1。前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44的所述前級(jí)輸出軸50貫穿主體部94及蓋體部96。在前級(jí)輸出軸50與主體部94之間配置有油封102，在前級(jí)輸出軸50與蓋體部96之間配置有油封103。前級(jí)容納空間SP1通過(guò)主體部94及蓋體部96、前級(jí)輸出軸50、O型環(huán)93、O型環(huán)100、油封102、油封103而被密封。

前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44的主體部94及蓋體部96通過(guò)貫穿螺栓104而連結(jié)于第1連接板106。第1連接板106經(jīng)由連接螺栓108連結(jié)于轉(zhuǎn)矩限制器TL的限制器外殼110。

由限制器外殼110形成轉(zhuǎn)矩限制器TL的限制器容納空間SP3。限制器外殼110通過(guò)連結(jié)螺栓112連結(jié)于第2連接板114。第2連接板114經(jīng)由后級(jí)螺栓116連結(jié)于后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)外殼118。在后級(jí)外殼118的內(nèi)部形成有后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)容納空間SP2。

后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)輸入軸56貫穿后級(jí)外殼118。襯套120及油封122設(shè)置于后級(jí)外殼118與后級(jí)輸入軸56之間。后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)容納空間SP2通過(guò)后級(jí)外殼118、后級(jí)輸入軸56、襯套120及油封122等而被密封。

前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44的前級(jí)容納空間SP1與轉(zhuǎn)矩限制器TL的限制器容納空間SP3通過(guò)配置于前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44的主體部94與前級(jí)輸出軸50之間的油封102而被隔開(kāi)。轉(zhuǎn)矩限制器TL的限制器容納空間SP3與后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46的后級(jí)容納空間SP2通過(guò)后級(jí)外殼118、后級(jí)輸入軸56、襯套120及油封122而被隔開(kāi)。

在前級(jí)容納空間SP1以及后級(jí)容納空間SP2內(nèi)封入有潤(rùn)滑劑，但在限制器容納空間SP3內(nèi)并沒(méi)有封入有潤(rùn)滑劑。即，該轉(zhuǎn)矩限制器TL為干式轉(zhuǎn)矩限制器。

本實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12是基于實(shí)際對(duì)偏航單元YU的破損機(jī)理進(jìn)行研究和驗(yàn)證之后所獲得的新的見(jiàn)解而設(shè)計(jì)的。

該見(jiàn)解大致如下。

[見(jiàn)解1]在各偏航單元YU通過(guò)馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)力而驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)小齒輪RP從而使短艙16回轉(zhuǎn)時(shí)，各偏航單元YU的回轉(zhuǎn)小齒輪RP向回轉(zhuǎn)齒輪20傳遞轉(zhuǎn)矩的方向一致。各偏航單元YU的該轉(zhuǎn)矩的偏差較小，各偏航單元YU共同推動(dòng)短艙16的回轉(zhuǎn)。

[見(jiàn)解2]然而，若偏航單元YU因馬達(dá)2的停止而進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，則風(fēng)力引起的外力(風(fēng)力)會(huì)從短艙16側(cè)向各偏航單元YU輸入。此時(shí)，與通過(guò)馬達(dá)2使短艙16回轉(zhuǎn)時(shí)相比，各偏航單元YU要負(fù)擔(dān)的負(fù)載的偏差較大。

[見(jiàn)解3]在所有偏航單元YU的轉(zhuǎn)矩限制器TL進(jìn)行工作(打滑)致使短艙16開(kāi)始連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，各偏航單元YU所承受的負(fù)載的偏差尤其較大。不僅如此，在所有轉(zhuǎn)矩限制器TL剛打滑之后(短艙16剛開(kāi)始連續(xù)回轉(zhuǎn)之后)，每個(gè)偏航單元YU所承受的荷載的方向也會(huì)變得不一，并且在特定的偏航單元YU上有時(shí)會(huì)施加有比靜止時(shí)更大的荷載。

[見(jiàn)解4]若所有偏航單元YU均等地承受荷載，則短艙16的從回轉(zhuǎn)齒輪20側(cè)輸入到各偏航單元YU的外力(風(fēng)力)的總荷載是可以承受的(幾乎不會(huì)大到即便所有偏航單元YU均等地承受荷載也無(wú)法承受的程度)。

其中，上述[見(jiàn)解3]是與以往見(jiàn)解的概念完全不同的概念。

如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述，以往認(rèn)為，例如，若在強(qiáng)風(fēng)下停電時(shí)允許處于停止?fàn)顟B(tài)的短艙16回轉(zhuǎn)，則偏航單元YU的負(fù)載就會(huì)下降。

然而，本發(fā)明人等實(shí)際對(duì)偏航單元YU的破損機(jī)理進(jìn)行研究和驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)該以往的見(jiàn)解不合理，而且確認(rèn)到在短艙16開(kāi)始連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)負(fù)載反而變大的偏航單元YU的這一[見(jiàn)解3]的現(xiàn)象。

產(chǎn)生該[見(jiàn)解3]的現(xiàn)象的理由雖然不太明確，但是推測(cè)其原因如下：在通過(guò)制動(dòng)來(lái)拘束短艙16回轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，短艙16與支柱14處于大致一體化的狀態(tài)，但是，若通過(guò)制動(dòng)而處于停止?fàn)顟B(tài)的短艙16被風(fēng)吹而欲“開(kāi)始回轉(zhuǎn)”，則受到短艙16的支承機(jī)構(gòu)晃動(dòng)的影響，回轉(zhuǎn)齒輪20與回轉(zhuǎn)小齒輪RP的位置關(guān)系產(chǎn)生沖擊性的錯(cuò)位。

由于短艙16的質(zhì)量巨大，因此認(rèn)為該短艙16的支承機(jī)構(gòu)的晃動(dòng)對(duì)回轉(zhuǎn)齒輪20與回轉(zhuǎn)小齒輪RP的嚙合所造成的影響較大。因此認(rèn)為，在短艙16開(kāi)始回轉(zhuǎn)時(shí)，各偏航單元YU所承受的荷載會(huì)出現(xiàn)偏差，或者在特定的偏航單元YU上會(huì)產(chǎn)生極大的荷載。

根據(jù)這種見(jiàn)解，本發(fā)明人等獲得了如下見(jiàn)解。

作為針對(duì)[見(jiàn)解3]的對(duì)策，在制動(dòng)的狀態(tài)下，需要使所有偏航單元YU的制動(dòng)機(jī)構(gòu)6能夠均等地承受外力。對(duì)此，使回轉(zhuǎn)齒輪20與回轉(zhuǎn)小齒輪RP的嚙合狀態(tài)均等化(消除齒隙差)的有效方法為，使偏航單元YU的轉(zhuǎn)矩限制器TL打滑。

但是，即便在該情況下，也應(yīng)使至少一個(gè)轉(zhuǎn)矩限制器TL不打滑而維持非工作狀態(tài)。即，不能出現(xiàn)所有轉(zhuǎn)矩限制器TL同時(shí)開(kāi)始打滑的狀態(tài)(短艙16開(kāi)始連續(xù)回轉(zhuǎn)的狀態(tài))。為此，各轉(zhuǎn)矩限制器TL在工作之后也需要保持較高的傳遞轉(zhuǎn)矩(工作后轉(zhuǎn)矩Y)。

鑒于[見(jiàn)解4]，只要適當(dāng)設(shè)定各轉(zhuǎn)矩限制器TL的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X和工作后轉(zhuǎn)矩Y，就可以使至少一個(gè)偏航單元YU的轉(zhuǎn)矩限制器TL無(wú)需工作，并且能夠“維持各偏航單元YU均等地承受荷載且短艙16不會(huì)連續(xù)回轉(zhuǎn)的狀態(tài)”。由此，能夠防止偏航單元YU的大部分破損。

對(duì)此，在本實(shí)施方式中，將欲使短艙16回轉(zhuǎn)的外力的假定最大值A(chǔ)、不經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪20而對(duì)短艙16的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)的第1制動(dòng)裝置的制動(dòng)力B、第2制動(dòng)裝置(即，偏航單元YU)的臺(tái)數(shù)n、使轉(zhuǎn)矩限制器TL開(kāi)始工作的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X、該轉(zhuǎn)矩限制器TL工作之后傳遞的工作后轉(zhuǎn)矩Y看作是需要管理的參數(shù)，并使其滿(mǎn)足如下關(guān)系：

(A-B)-(n-1)Y＜X……(1)。

該式(1)中，以所有偏航單元YU的結(jié)構(gòu)(特性)相同為前體。在該實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12中，偏航單元YU的臺(tái)數(shù)為4(n＝4)，因此，上述式(1)具體表現(xiàn)為(A-B)-3Y＜X。

另外，式(1)中的A、B、X、Y為回轉(zhuǎn)小齒輪RP的位置上的折算值。即，各值為基于動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩限制器TL或制動(dòng)機(jī)構(gòu)6等的配置位置與回轉(zhuǎn)小齒輪RP的位置之間的減速比而折算成回轉(zhuǎn)小齒輪RP的位置上的大小的值。

式(1)中的(A-B)相當(dāng)于從欲使短艙16回轉(zhuǎn)的外力(風(fēng)力)的假定最大值A(chǔ)減去始終施加的第1制動(dòng)裝置的制動(dòng)力B的量，即，相當(dāng)于第2制動(dòng)裝置必須承受的制動(dòng)力。

式(1)中的(n-1)Y為n臺(tái)第2制動(dòng)裝置中的除了最后一臺(tái)第2制動(dòng)裝置以外的其他第2制動(dòng)裝置全部打滑的情況下獲得的工作后轉(zhuǎn)矩Y的總計(jì)。

上述式(1)基于如下宗旨：若從第2制動(dòng)裝置必須承受的制動(dòng)力(A-B)減去打滑的(n-1)臺(tái)第2制動(dòng)裝置的工作后轉(zhuǎn)矩Y的總計(jì)(n-1)Y之后的值小于未打滑的最后一臺(tái)第2制動(dòng)裝置的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X，則該最后一臺(tái)第2制動(dòng)裝置即可保持不打滑的狀態(tài)。由此，無(wú)需使短艙16(連續(xù))回轉(zhuǎn)而能夠保持靜止?fàn)顟B(tài)。

根據(jù)[見(jiàn)解4]，能夠?qū)⒓俣ㄗ畲笾礎(chǔ)假定為小于n·X的實(shí)際值。并且，始終施加的第1制動(dòng)裝置的制動(dòng)力B為可幾乎隨意加大的值。因此，(A-B)為可幾乎隨意減小的值。因此，根據(jù)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，必定能夠?qū)崿F(xiàn)式(1)。

在此，關(guān)于上述式(1)，稍作補(bǔ)充。

所述外力的假定最大值A(chǔ)雖為有限的值，但因?yàn)槭桥c自然環(huán)境下的風(fēng)力相關(guān)的值，因此本來(lái)無(wú)法明確地定義為特定的值。因此，在本實(shí)施方式中，作為該外力的假定最大值A(chǔ)采用定義為“組裝的所有偏航單元YU的馬達(dá)2的額定輸出轉(zhuǎn)矩×到回轉(zhuǎn)小齒輪RP位置為止的減速機(jī)構(gòu)4的減速比的合計(jì)值”的值。

在本實(shí)施方式中，由于四臺(tái)偏航單元YU均具有相同的結(jié)構(gòu)，因此該假定最大值A(chǔ)成為：組裝的偏航單元YU的馬達(dá)2的額定輸出轉(zhuǎn)矩×減速機(jī)構(gòu)4的減速比×4。若混合存在具有不同的額定輸出轉(zhuǎn)矩的馬達(dá)或不同的減速比的減速機(jī)構(gòu)的偏航單元，則采用每個(gè)偏航單元的合計(jì)值。

在選定偏航單元YU的馬達(dá)2的額定輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)，使額定輸出轉(zhuǎn)矩具有即便在刮強(qiáng)風(fēng)的情況下也能夠使短艙16在幾分鐘～十幾分鐘內(nèi)抗風(fēng)而回轉(zhuǎn)一圈的能力。如此看來(lái)，將欲使短艙16回轉(zhuǎn)的外力的假定最大值A(chǔ)與馬達(dá)2的額定輸出轉(zhuǎn)矩建立關(guān)聯(lián)來(lái)確定是比較合理的。根據(jù)該定義，可以明確確定外力的假定最大值A(chǔ)。

另一方面，使轉(zhuǎn)矩限制器TL開(kāi)始工作的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X為該轉(zhuǎn)矩限制器TL剛開(kāi)始打滑之前的最大傳遞轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩限制器TL在從上游側(cè)輸入的傳遞轉(zhuǎn)矩大于工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X時(shí)工作(開(kāi)始打滑)，從而不將更大的轉(zhuǎn)矩傳遞給下游側(cè)。具體而言，成為如下?tīng)顟B(tài)：通過(guò)摩擦接觸而夾持在轉(zhuǎn)矩限制器TL的支承部件58的延伸板部58B與可動(dòng)板80之間的摩擦板部件60開(kāi)始打滑，從而不將更大的轉(zhuǎn)矩傳遞給下游側(cè)。

相對(duì)于此，轉(zhuǎn)矩限制器TL在工作之后傳遞的工作后轉(zhuǎn)矩Y為該轉(zhuǎn)矩限制器TL正在工作時(shí)(正在打滑時(shí))可傳遞的轉(zhuǎn)矩。在轉(zhuǎn)矩限制器為沒(méi)有進(jìn)行特別設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)矩限制器時(shí)，該工作后轉(zhuǎn)矩Y通常會(huì)比工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X小很多。但是，在本發(fā)明中，為了使工作后轉(zhuǎn)矩Y也積極參與制動(dòng)，因此優(yōu)選采用工作后轉(zhuǎn)矩Y與工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X的接近的轉(zhuǎn)矩限制器。

更具體而言，工作后轉(zhuǎn)矩Y優(yōu)選為工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X的80％以上，更優(yōu)選為工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X的90％以上。在如上所述的本實(shí)施方式所涉及的所述干式轉(zhuǎn)矩限制器TL中，作為工作后轉(zhuǎn)矩Y能夠確保工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X的85％以上。

另外，在所搭載的偏航單元YU的臺(tái)數(shù)n較多時(shí)，偏差會(huì)變得更加均衡，因此存在工作后轉(zhuǎn)矩Y稍低也可以被允許的傾向。具體而言，若轉(zhuǎn)矩限制器TL的工作后轉(zhuǎn)矩Y為工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X的[100-5(n-1)]％以上，則能夠更有效地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

接著，對(duì)該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12的作用進(jìn)行說(shuō)明。

若使各偏航單元YU的馬達(dá)2運(yùn)轉(zhuǎn)，則回轉(zhuǎn)小齒輪RP經(jīng)由前級(jí)減速機(jī)構(gòu)44、轉(zhuǎn)矩限制器TL、后級(jí)減速機(jī)構(gòu)46而旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果，回轉(zhuǎn)小齒輪RP從回轉(zhuǎn)齒輪20接受?chē)Ш系姆醋饔昧Χ@回轉(zhuǎn)齒輪20的軸心(支柱14的軸心)公轉(zhuǎn)。由此，整個(gè)偏航單元YU繞回轉(zhuǎn)齒輪20的軸心公轉(zhuǎn)，從而能夠使短艙16相對(duì)于支柱14回轉(zhuǎn)。

欲使短艙16靜止時(shí)，使各偏航單元YU的制動(dòng)機(jī)構(gòu)6工作從而對(duì)回轉(zhuǎn)小齒輪RP的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)。由此，能夠通過(guò)滑動(dòng)軸承18的制動(dòng)力和偏航單元YU的制動(dòng)力的總和來(lái)制動(dòng)短艙16相對(duì)于支柱14的回轉(zhuǎn)，其中，所述滑動(dòng)軸承18不經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪20而對(duì)短艙16的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)，所述偏航單元YU通過(guò)對(duì)回轉(zhuǎn)小齒輪RP的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)從而經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪20而對(duì)短艙16的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)。

在本風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12中，作為不經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪20而直接對(duì)短艙16的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)的第1制動(dòng)裝置，采用了通過(guò)滑動(dòng)軸承18支承短艙16的結(jié)構(gòu)，因此能夠?qū)⒆鳛榈?制動(dòng)裝置的偏航單元YU的制動(dòng)機(jī)構(gòu)6的容量減少相當(dāng)于該滑動(dòng)軸承18的制動(dòng)力的量(只要將制動(dòng)機(jī)構(gòu)6的制動(dòng)能力維持為相同，就能夠更加輕松地對(duì)短艙16進(jìn)行制動(dòng))。

下面，參考圖4至圖8，對(duì)本風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12的四臺(tái)偏航單元YU對(duì)短艙16的制動(dòng)作用進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖4至圖8為示意地表示本風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12的偏航單元YU對(duì)短艙16進(jìn)行制動(dòng)的方式的一例的圖。

在圖4至圖8中，白色三角標(biāo)記分別表示使各偏航單元YUn(YU1～YU4)的轉(zhuǎn)矩限制器TLn(TL1～TL4)開(kāi)始工作的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩Xn(X1～X4)。黑色三角標(biāo)記表示此刻由該偏航單元實(shí)際傳遞的傳遞轉(zhuǎn)矩T(T1～T4)。另外，“T”字母后面的小寫(xiě)字母a～e是為了區(qū)分隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而變化的值而標(biāo)注的。

通常，在短艙16通過(guò)馬達(dá)2而進(jìn)行回轉(zhuǎn)并剛從回轉(zhuǎn)狀態(tài)靜止之后，所有偏航單元YU相對(duì)于回轉(zhuǎn)齒輪20處于大致相同的接觸狀態(tài)(齒隙為0的狀態(tài))([見(jiàn)解1])。但是，若從該狀態(tài)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，則短艙16被風(fēng)吹，短艙16會(huì)因回轉(zhuǎn)齒輪20與回轉(zhuǎn)小齒輪RP的齒隙或短艙16的支承系統(tǒng)的晃動(dòng)等而相對(duì)于支柱14稍微移動(dòng)或傾斜。因此，各偏航單元YU相對(duì)于回轉(zhuǎn)齒輪20的齒隙變成互不相同的狀態(tài)。

圖4表示如下情況：在上述狀態(tài)下產(chǎn)生陣風(fēng)等而短艙16被該陣風(fēng)吹動(dòng)，導(dǎo)致欲使短艙16回轉(zhuǎn)的外力經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪20從回轉(zhuǎn)小齒輪RP側(cè)向相反方向輸入到偏航單元YU。

在圖4的狀態(tài)中，在此刻恰好以齒隙為0的狀態(tài)強(qiáng)力地接觸于回轉(zhuǎn)齒輪20的偏航單元YU2上施加有大于轉(zhuǎn)矩限制器TL2的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X2的傳遞轉(zhuǎn)矩。由此，轉(zhuǎn)矩限制器TL2開(kāi)始工作(開(kāi)始打滑)，因此傳遞轉(zhuǎn)矩Ta2不會(huì)上升到超過(guò)工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X2。

而且，此時(shí)偏航單元YU1僅受到小于轉(zhuǎn)矩限制器TL1的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X1的傳遞轉(zhuǎn)矩Ta1(Ta1＜X1)，偏航單元YU4受到更小的傳遞轉(zhuǎn)矩Ta4(Ta4＜X4)。偏航單元Y3恰好與回轉(zhuǎn)齒輪20具有較大的齒隙而完全未與回轉(zhuǎn)齒輪20接觸，因此從回轉(zhuǎn)齒輪20側(cè)完全不會(huì)受到傳遞轉(zhuǎn)矩(Ta3＝0＜X3)。

即，在圖4的狀態(tài)下，只有偏航單元YU2的轉(zhuǎn)矩限制器TL2工作(開(kāi)始打滑)，而其他轉(zhuǎn)矩限制器TL1、TL3、TL4并未工作(未打滑)。因此，偏航單元YU1、YU3、YU4的回轉(zhuǎn)小齒輪RP1、RP3、RP4維持靜止?fàn)顟B(tài)，短艙16不會(huì)進(jìn)行回轉(zhuǎn)(維持靜止?fàn)顟B(tài))。

隨著偏航單元YU2的轉(zhuǎn)矩限制器TL2工作，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12過(guò)渡到圖5的狀態(tài)。

在圖5的狀態(tài)中，轉(zhuǎn)矩限制器TL2的傳遞轉(zhuǎn)矩Tb2從工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X2降低至工作后轉(zhuǎn)矩Y2(Ta2＝X2→Tb2＝Y(jié)2)。在圖5的階段中，由于偏航單元YU4還未工作，因此短艙16還沒(méi)有開(kāi)始回轉(zhuǎn)。因此，在偏航單元YU3的回轉(zhuǎn)小齒輪RP3與回轉(zhuǎn)齒輪20之間仍然形成有齒隙(間隙)，且偏航單元YU3的轉(zhuǎn)矩限制器TL3的傳遞轉(zhuǎn)矩Tb3仍為0。

另一方面，轉(zhuǎn)矩限制器TL2的傳遞轉(zhuǎn)矩Tb2減少至工作后轉(zhuǎn)矩Y2的結(jié)果，偏航單元YU1、YU4的轉(zhuǎn)矩限制器TL1、TL4的傳遞轉(zhuǎn)矩Tb1、Tb4上升。其結(jié)果，例如，當(dāng)Tb1≥X1時(shí)，轉(zhuǎn)矩限制器TL1工作，并過(guò)渡到圖6。

在圖6中，偏航單元YU1的傳遞轉(zhuǎn)矩Tc1降低至工作后轉(zhuǎn)矩Y1的結(jié)果，偏航單元YU4的傳遞轉(zhuǎn)矩Tc4增大。其結(jié)果，當(dāng)Tc4≥X4時(shí)，轉(zhuǎn)矩限制器TL4工作，并過(guò)渡到圖7。

圖7表示轉(zhuǎn)矩限制器TL2、TL1、TL4工作之后的狀態(tài)，并且表示轉(zhuǎn)矩限制器TL2、TL1、TL4分別傳遞相當(dāng)于工作后轉(zhuǎn)矩Y2、Y1、Y4的傳遞轉(zhuǎn)矩Td2、Td1、Td4的狀態(tài)。即，除了一臺(tái)偏航單元YU3的轉(zhuǎn)矩限制器TL3之外，其他偏航單元YU2、YU1、YU4的轉(zhuǎn)矩限制器TL2、TL1、TL4均打滑，因此，此時(shí)，回轉(zhuǎn)齒輪20回轉(zhuǎn)相當(dāng)于偏航單元YU3的回轉(zhuǎn)小齒輪RP3與回轉(zhuǎn)齒輪20之間的齒隙的微小的量(短艙16也稍微回轉(zhuǎn)相應(yīng)的量)。其結(jié)果，至今尚未施加有荷載的偏航單元YU3上施加有相當(dāng)于多出的量的傳遞轉(zhuǎn)矩Td3。

但是，由于本風(fēng)力發(fā)電設(shè)備12被設(shè)計(jì)成滿(mǎn)足所述式(1)，即滿(mǎn)足[(A-B)-3Y＜X]，因此，此時(shí)施加于偏航單元YU3的傳遞轉(zhuǎn)矩Td3不會(huì)大于偏航單元YU3的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X3。這是因?yàn)?，[(A-B)-3Y]＝Td3，且Td3＜X3。因此，偏航單元YU3的轉(zhuǎn)矩限制器TL3不會(huì)工作(開(kāi)始打滑)，因此短艙16也不會(huì)超過(guò)相當(dāng)于該偏航單元YU3的回轉(zhuǎn)小齒輪RP3與回轉(zhuǎn)齒輪20之間的微小的齒隙而回轉(zhuǎn)(不會(huì)開(kāi)始回轉(zhuǎn))。因此，能夠預(yù)先防止短艙16開(kāi)始回轉(zhuǎn)時(shí)在特定的偏航單元YU上施加有非常大的負(fù)載的現(xiàn)象。

另外，通過(guò)各轉(zhuǎn)矩限制器TL1、TL2、TL4的工作(打滑)使得轉(zhuǎn)矩限制器TL3能夠良好地承受傳遞轉(zhuǎn)矩Td3，因此很快就可以結(jié)束工作(即，成為非工作狀態(tài))。因此，如圖8所示，最終所有轉(zhuǎn)矩限制器TL成為大致均等地承受傳遞轉(zhuǎn)矩Te1～Te4的狀態(tài)，并且重新轉(zhuǎn)換為能夠承受工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X1～X4為止的傳遞轉(zhuǎn)矩Te1～Te4的狀態(tài)。

由此，四臺(tái)偏航單元YU均能夠有效地發(fā)揮功能，能夠非常有效地進(jìn)行制動(dòng)。

另外，在本實(shí)施方式中，作為第1制動(dòng)裝置應(yīng)用了滑動(dòng)軸承本身的制動(dòng)功能。然而，就本發(fā)明所涉及的第1制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)而言，只要是不經(jīng)由回轉(zhuǎn)齒輪就可以對(duì)短艙的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)的結(jié)構(gòu)即可，不限定于該結(jié)構(gòu)。

例如，如上所述，能夠通過(guò)螺栓等緊固構(gòu)件來(lái)積極地調(diào)整滑動(dòng)軸承的阻力(即制動(dòng)力)的機(jī)構(gòu)，作為本發(fā)明的第1制動(dòng)裝置更加有效。

并且，理所當(dāng)然，作為第1制動(dòng)裝置也可以具備專(zhuān)用的制動(dòng)裝置，從而代替將滑動(dòng)軸承用作第1制動(dòng)裝置。例如，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，即，在短艙的底座的一部分上形成與支柱的軸心同軸且繞支柱的軸心旋轉(zhuǎn)的圓筒部(或圓板部)，并以彈簧或液壓等的作用力推壓設(shè)置在支柱側(cè)的制動(dòng)片部件以使其與該圓筒部接觸，從而利用摩擦力來(lái)對(duì)短艙的回轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)的結(jié)構(gòu)。另外，由于旋轉(zhuǎn)與制動(dòng)存在相對(duì)關(guān)系，因此也可以采用在支柱側(cè)設(shè)置圓筒部(或圓板部)，且在短艙側(cè)設(shè)置制動(dòng)片部件的結(jié)構(gòu)。

通過(guò)設(shè)置這種專(zhuān)用的第1制動(dòng)裝置，能夠進(jìn)一步減小式(1)中的(A-B)的值，從而能夠進(jìn)一步減少第2制動(dòng)裝置側(cè)的負(fù)擔(dān)。

并且，在上述實(shí)施方式中，由相同的偏航單元來(lái)構(gòu)成了所有偏航單元。但是，在本發(fā)明中，所有偏航單元無(wú)需一定要相同。臺(tái)數(shù)也不只限定于四臺(tái)(n＝4)。

圖9中示出其結(jié)構(gòu)例。

圖9中的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備212(省略整體圖示)具備：一臺(tái)第1偏航單元YU101，其具有第1轉(zhuǎn)矩限制器TL101；四臺(tái)第2偏航單元YU102～YU105，其分別具有第2轉(zhuǎn)矩限制器TL102～TL105。第2偏航單元YU102～YU105均為相同的偏航單元。

第1轉(zhuǎn)矩限制器TL101的第1工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X101大于第2轉(zhuǎn)矩限制器TL102～TL105的第2工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X102～X105。第2轉(zhuǎn)矩限制器TL102～TL105的第2工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X102～X105與第2工作后轉(zhuǎn)矩Y102～Y105之差D102～D105小于第1轉(zhuǎn)矩限制器TL101的第1工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X101與第1工作后轉(zhuǎn)矩Y101之差D101。

圖9中示出除了一臺(tái)第1偏航單元YU101之外的所有第2偏航單元YU102～YU105的第2轉(zhuǎn)矩限制器TL102～TL105均工作的狀態(tài)(與先前的實(shí)施方式的圖7相似的狀態(tài))。

圖9中的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備212的主要結(jié)構(gòu)如下。

首先，通過(guò)增加偏航單元YU的臺(tái)數(shù)(n＝4→n＝5)，能夠?qū)崿F(xiàn)偏差變得更均衡化的制動(dòng)。

接著，四臺(tái)第2偏航單元YU102～YU105的第2轉(zhuǎn)矩限制器TL102～TL105的第2工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X102～X105低于一臺(tái)第1偏航單元YU101的第1轉(zhuǎn)矩限制器TL101的第1工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X101(X102～X105＜X101)。因此，形成使第2轉(zhuǎn)矩限制器TL102～TL105比第1轉(zhuǎn)矩限制器TL101更早工作的狀況。

若在某一轉(zhuǎn)矩限制器上產(chǎn)生打滑，則該打滑的偏航單元的回轉(zhuǎn)小齒輪與回轉(zhuǎn)齒輪之間的齒隙被堵住，因此，之后，該打滑的偏航單元就能夠可靠地進(jìn)行原本的制動(dòng)。

而且，由于第2轉(zhuǎn)矩限制器TL102～TL105的第2工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X102～X105與第2工作后轉(zhuǎn)矩Y102～Y105之差D102～D105設(shè)為較小，因此，即便在打滑之后，也能夠維持接近第2工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X102～X105的第2工作后轉(zhuǎn)矩Y102～Y105。

當(dāng)然，因當(dāng)初的齒隙狀態(tài)或所施加外力的大小等，無(wú)法斷定第1偏航單元YU101始終不會(huì)打滑。但是，由于第1轉(zhuǎn)矩限制器TL101的第1工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X101大于第2轉(zhuǎn)矩限制器TL102～TL105的第2工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X102～X105，因此第1偏航單元YU101始終不打滑的概率較高。

因此，在概率上，能夠更輕松地將各偏航單元所承受的制動(dòng)力均等化，從而能夠更可靠地維持不使短艙16開(kāi)始回轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

另外，包括這種結(jié)構(gòu)在內(nèi)，若每一臺(tái)偏航單元的(轉(zhuǎn)矩限制器)的特性都不相同，則可以構(gòu)成為滿(mǎn)足以下式(2)。

即，可以構(gòu)成為，在將欲使短艙回轉(zhuǎn)的外力的假定最大值設(shè)為A、將第1制動(dòng)裝置的制動(dòng)力設(shè)為B、將使各轉(zhuǎn)矩限制器開(kāi)始工作的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩設(shè)為X1、X2、……、Xn、將各轉(zhuǎn)矩限制器工作之后傳遞的工作后轉(zhuǎn)矩設(shè)為Y1、Y2、……、Yn、并且，將各工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X1、X2、……、Xn中最小的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩設(shè)為Xmin、將各工作后轉(zhuǎn)矩Y1、Y2、……、Yn中最大的工作后轉(zhuǎn)矩設(shè)為Ymax時(shí)，滿(mǎn)足如下關(guān)系：

(A-B)-[(Y1+Y2+……+Yn)-Ymax]＜Xmin……(2)。

該式(2)基于以下宗旨。即，在轉(zhuǎn)矩限制器中，工作后轉(zhuǎn)矩不會(huì)大于工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩，因此阻止短艙回轉(zhuǎn)的最低條件是，除了一個(gè)偏航單元之外的所有偏航單元的轉(zhuǎn)矩限制器都成為打滑狀態(tài)。

而且，在多個(gè)第2制動(dòng)裝置(上述例中為偏航單元)中存在轉(zhuǎn)矩限制器的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩X最小且工作后轉(zhuǎn)矩Y為最大的第2制動(dòng)裝置，并且最后該第2制動(dòng)裝置并未打滑，這種情況對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備而言是最為嚴(yán)峻的情況。

但是，即便在該情況下，僅通過(guò)打滑的轉(zhuǎn)矩限制器最低也可獲得[(Y1+Y2+……+Yn)-Ymax]的傳遞轉(zhuǎn)矩。因此，到最后也未打滑的第2制動(dòng)裝置即使是在多個(gè)第2制動(dòng)裝置中的具備只能保持最小的工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩Xmin的轉(zhuǎn)矩限制器的第2制動(dòng)裝置，只要該工作開(kāi)始轉(zhuǎn)矩Xmin大于(A-B)-[(Y1+Y2+……+Yn)-Ymax]就不會(huì)產(chǎn)生打滑。由此，與上述實(shí)施方式相同，不會(huì)使短艙回轉(zhuǎn)，并且能夠進(jìn)一步減少風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的構(gòu)成部件的破損。

另外，該式(2)相當(dāng)于式(1)的通式。換言之，在式(2)中，當(dāng)所有第2制動(dòng)裝置均為相同時(shí)成為式(1)。而且，在圖9的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備212中，Ymax是Y102(＝Y(jié)103～Y105)，Xmin也是X102(＝X103～X105)，因此式(2)成為[(A-B)-(Y101+Y102+Y103+Y104+Y105)-Y102]＜X102。由此，即便第1偏航單元YU101沒(méi)有留到最后，短艙也不會(huì)超過(guò)回轉(zhuǎn)小齒輪與回轉(zhuǎn)齒輪之間的齒隙而回轉(zhuǎn)。

另外，在上述實(shí)施方式中，作為第2制動(dòng)裝置采用了如下偏航單元，即，該偏航單元具有馬達(dá)、減速機(jī)構(gòu)及制動(dòng)機(jī)構(gòu)，在減速機(jī)構(gòu)的輸出軸設(shè)置有回轉(zhuǎn)小齒輪，該偏航單元能夠驅(qū)動(dòng)短艙回轉(zhuǎn)并且能夠?qū)Χ膛撨M(jìn)行制動(dòng)。但是，第2制動(dòng)裝置無(wú)需一定是偏航單元，例如，也可以采用從偏航單元中省略了馬達(dá)的制動(dòng)專(zhuān)用單元?；蛘?，第2制動(dòng)裝置的一部分采用制動(dòng)專(zhuān)用單元。