本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的帶有行星架、至少一個(gè)行星齒輪、至少一個(gè)行星輪銷和至少一個(gè)軸承的裝置以及一種用于安裝這種裝置的方法。
背景技術(shù):
這種裝置設(shè)置用于使用在行星齒輪組中,尤其是風(fēng)力設(shè)施的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的行星齒輪組中。
由現(xiàn)有技術(shù)公知了用于風(fēng)力設(shè)施的行星齒輪組,在其中,行星輪銷力鎖合地(kraftschlüssig)固定在行星架中。在安裝行星輪銷之前加熱行星架,從而當(dāng)行星輪銷導(dǎo)入到行星架中并且隨后冷卻行星架時(shí)形成收縮連接(Schrumpfverband)。
加熱行星架是特別耗能的。這使制造過程變得昂貴。此外,對(duì)安裝過程的時(shí)間上的節(jié)拍有特別高的要求。因此,行星輪銷僅可以在從行星架的蝕刻直至行星架冷卻到特定最小溫度的狹小的時(shí)間段內(nèi)安裝。此外,加熱的行星架對(duì)工作安全性不利。存在導(dǎo)致安裝工人燒傷的危險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所基于的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種尤其是針對(duì)使用在風(fēng)力設(shè)施的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的行星齒輪組,從而避免由現(xiàn)有技術(shù)公知的解決方案中存在的缺點(diǎn)。尤其是安裝應(yīng)當(dāng)被簡(jiǎn)化并且安裝工人的受傷風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)當(dāng)降低。
該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置解決。
該裝置具有行星架、至少一個(gè)行星齒輪、至少一個(gè)行星輪銷和至少一個(gè)軸承,優(yōu)選兩個(gè)軸承。借助軸承,行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在行星輪銷上。
優(yōu)選地,軸承的內(nèi)圈以如下方式安設(shè)在行星輪銷上,即,行星輪銷在徑向方向上,也就是說在與軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直延伸的任一方向上支撐內(nèi)圈,軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線一致。內(nèi)圈相對(duì)于行星輪銷的徑向移動(dòng)是不可能的。優(yōu)選地,將軸承的內(nèi)圈移到行星輪銷上,使得行星輪銷延伸穿過軸承的內(nèi)圈。
行星輪銷又固定在行星架中。以如下方式實(shí)現(xiàn)這種固定,即,至少行星輪銷相對(duì)于行星架的任一平移移動(dòng)受到限制。但是,對(duì)平移移動(dòng)進(jìn)行限制并不意味著平移移動(dòng)是不可能的。代替地,通過行星架實(shí)現(xiàn)的固定為行星輪銷的移動(dòng)設(shè)定邊界,在邊界內(nèi),行星輪銷的平移移動(dòng)是可能的。也就是說,行星輪銷在行星架內(nèi)部具有間隙。
此外,行星輪銷相對(duì)于行星架繞行星齒輪的和軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的扭轉(zhuǎn)可以得到允許。然而,行星輪銷垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的任一扭轉(zhuǎn)被行星架限制。
裝置設(shè)置為帶有太陽輪和齒圈的行星齒輪組的一部分。在此,行星齒輪與太陽輪和/或齒圈咬合。
根據(jù)本發(fā)明,該裝置具有至少一個(gè)螺母和至少一個(gè)第一止動(dòng)環(huán)。
行星輪銷設(shè)有至少一個(gè)凸肩或者說凸起部。對(duì)此理解為如下的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的面,該面沿至少局部徑向的方向延伸,也就是說并不完全沿軸向方向延伸。
當(dāng)面完全平行于行星齒輪的和軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線延伸時(shí),面完全沿軸向方向延伸。
優(yōu)選地,凸肩徑向地或完全沿徑向方向延伸。這意味著的是,凸肩與行星齒輪的和軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直地取向。
凸肩的至少局部徑向上的取向能夠?qū)崿F(xiàn)使得第一止動(dòng)環(huán)沿軸向方向抵靠凸肩地受支撐。于是凸肩支撐第一止動(dòng)環(huán),以防第一止動(dòng)環(huán)沿第一軸向方向相對(duì)于行星輪銷移動(dòng)。這通過如下方式實(shí)現(xiàn),即,形成環(huán)與凸肩之間的形狀鎖合的(formschlüssige)連接。
優(yōu)選地,第一止動(dòng)環(huán)安設(shè)在行星輪銷上。也就是說,行星輪銷延伸穿過第一止動(dòng)環(huán),從而行星輪銷使得第一止動(dòng)環(huán)在徑向方向上固定,并且限制第一止動(dòng)環(huán)沿徑向方向相對(duì)于行星輪銷的移動(dòng)。
此外,行星輪銷具有螺紋。在此優(yōu)選是外螺紋。該外螺紋以如下方式實(shí)施,即,使螺母可以旋擰到螺紋上。
第一止動(dòng)環(huán)構(gòu)造用于實(shí)現(xiàn)與軸承內(nèi)圈的形狀鎖合的連接,并且由此限制內(nèi)圈在第一方向上的可移動(dòng)性。相應(yīng)地,螺母構(gòu)造用于實(shí)現(xiàn)與軸承內(nèi)圈的形狀鎖合的連接,并且限制軸承在與第一方向相反地延伸的第二方向上的可移動(dòng)性。也就是說,如果軸承內(nèi)圈相對(duì)于行星輪銷沿第一方向移動(dòng),那么軸承內(nèi)圈就撞擊到第一止動(dòng)環(huán)上。如果軸承內(nèi)圈相對(duì)于行星輪銷沿第二方向移動(dòng),那么軸承內(nèi)圈就撞擊到螺母上。
依賴于第一止動(dòng)環(huán)和螺母之間的軸向間距地,軸承具有軸向間隙或者在螺母與第一止動(dòng)環(huán)之間被張緊,其中,軸向間隙通過螺母和第一止動(dòng)環(huán)限界出。通過選擇螺母與第一止動(dòng)環(huán)之間的軸向間距可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)軸承的軸向間隙或軸承的預(yù)緊。
第一止動(dòng)環(huán)在軸向方向上的位置通過凸肩在軸向方向上的位置限定,而螺母在軸向方向上的位置是可變的。螺母在軸向方向上的位置可以通過螺母在螺紋上扭轉(zhuǎn)的來調(diào)設(shè)。這能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)軸承的軸向間隙或預(yù)緊進(jìn)行的有針對(duì)性的調(diào)節(jié)。行星輪銷相對(duì)于行星架的位置在此是不重要的。
在對(duì)軸承的軸向間隙或預(yù)緊進(jìn)行調(diào)節(jié)之后,螺母必須止動(dòng)以防相對(duì)于行星輪銷扭轉(zhuǎn)。例如,螺母可以實(shí)施為開槽螺母(Nutmutter),并且借助止動(dòng)板來止動(dòng)以防扭轉(zhuǎn)。此外可行的是,將螺栓擰入到螺母中,使得螺母力鎖合地或形狀鎖合地作用到行星輪銷上。螺母也可以借助材料鎖合(stoffschlüssig)的方法(例如粘貼或焊接)固定在行星輪銷上。
第一止動(dòng)環(huán)在最簡(jiǎn)單的情況下是常見的外止動(dòng)環(huán),例如卡環(huán)或軸止動(dòng)環(huán)。為了簡(jiǎn)化該裝置的安裝,第一止動(dòng)環(huán)在優(yōu)選的改進(jìn)方案中至少以兩件式的方式實(shí)施,其中,第一止動(dòng)環(huán)包括第一部分和第二部分。第一部分和第二部分優(yōu)選以如下方式成形,即,其分別形成環(huán)的一部分,也就是分別形成帶有居中的、旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的留空部的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的基體的一部分。
行星輪銷和行星架構(gòu)造用于將第一部分和第二部分固定在期望的位置中。針對(duì)該目的,行星輪銷根據(jù)改進(jìn)方案具有第一槽。該第一槽優(yōu)選旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地延伸,其中,行星齒輪的和軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線形成對(duì)稱軸線。該對(duì)稱軸線因此與行星輪銷的對(duì)稱軸線一致。
將第一止動(dòng)環(huán),尤其是第一部分和第二部分裝入到第一槽中。槽在此容納第一止動(dòng)環(huán),因此第一止動(dòng)環(huán)至少部分地在槽中延伸。在此,槽固定第一止動(dòng)環(huán),以防沿徑向方向向內(nèi),也就是在第一方向上的移動(dòng)以及防止沿軸向方向的移動(dòng)。
第一槽的側(cè)邊尤其是形成行星輪銷的上面提到的凸肩。
此外,為了將第一止動(dòng)環(huán)保持在其位置中,第一部分和第二部分必須被止動(dòng),以防相對(duì)于行星輪銷沿徑向方向向外移動(dòng)。行星架承擔(dān)該任務(wù)。
向外的徑向移動(dòng)在此是與行星輪銷的和軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直的移動(dòng),其中,該移動(dòng)的方向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)軸線地指向。也就是說,第一部分向外的徑向移動(dòng)和第二部分向外的徑向移動(dòng)導(dǎo)致的是,第一部分和第二部分彼此遠(yuǎn)離地運(yùn)動(dòng)。
為了防止該情況,行星架優(yōu)選以如下方式設(shè)計(jì),即,行星架包圍第一止動(dòng)環(huán)。第一部分和第二部分向外的徑向移動(dòng)在此借助第一環(huán)或者第一部分和第二部分與行星架之間的形狀鎖合來防止。行星架的相應(yīng)的作用面優(yōu)選具有直圓柱體的內(nèi)周側(cè)面的形狀。這種形狀可以借助鉆孔實(shí)現(xiàn)。鉆孔優(yōu)選與行星架的第一行星輪座同軸地布置,其中,第一行星輪座用于將行星輪銷固定到行星架中。
由于軸承的軸向間隙或預(yù)緊通過螺母和第一止動(dòng)環(huán)來確定,使得裝置對(duì)于行星輪銷在行星架中的固定沒有高要求。因此,在優(yōu)選的改進(jìn)方案中可行的是,行星輪銷借助第二止動(dòng)環(huán)固定到行星架中。尤其是借助第二止動(dòng)環(huán)可以實(shí)現(xiàn)行星輪銷在軸向方向上的固定。
為了裝入第二止動(dòng)環(huán),行星架根據(jù)改進(jìn)方案具有第二槽。也就是說,當(dāng)裝入第二止動(dòng)環(huán)時(shí),第二止動(dòng)環(huán)至少部分地在第二槽中延伸。第二止動(dòng)環(huán)在此以如下方式布置,即,第二止動(dòng)環(huán)使得行星輪銷止動(dòng),以防相對(duì)于行星架軸向移動(dòng)。第二止動(dòng)環(huán)尤其是可以使得行星輪銷止動(dòng),以防沿第二方向軸向移動(dòng)。
當(dāng)行星輪銷沿第二方向軸向移動(dòng)時(shí)導(dǎo)致第二止動(dòng)環(huán)與行星輪銷之間的形狀鎖合。也就是說,第二止動(dòng)環(huán)限制行星輪銷相對(duì)行星架的軸向可移動(dòng)性。第二止動(dòng)環(huán)尤其是限制行星輪銷相對(duì)行星架在第二方向上的軸向可移動(dòng)性。所提到的形狀鎖合也可以是暫時(shí)的,也就是說,行星輪銷可以相對(duì)行星架沿軸向方向具有間隙。
此外可行的是,行星輪銷在優(yōu)選的改進(jìn)方案中與行星架螺接,以便使得行星輪銷止動(dòng)以防相對(duì)行星架軸向移動(dòng)。螺接可以以不同方式實(shí)施。在此原則上,行星架或行星輪銷可以具有至少一個(gè)螺紋用于容納至少一個(gè)螺栓。
在行星輪銷中存在螺紋的情況下,行星架具有相應(yīng)的鉆孔,螺栓可以引導(dǎo)穿過鉆孔并且可以擰入到螺紋中。相反,如果在行星架中存在螺紋,那么行星輪銷具有孔,螺栓可以引導(dǎo)穿過該孔并且可以擰入到螺紋中。通過擰入到螺紋中,螺栓在兩種情況下在行星架與行星輪銷之間張緊。這導(dǎo)致行星輪銷在行星架中的軸向固定。
至少一個(gè)銷座以常見方式用于將行星輪銷固定在行星架中。該銷座優(yōu)選設(shè)計(jì)為鉆孔,也就是柱體形的凹口。銷座可以具有一個(gè)或兩個(gè)開口。
在優(yōu)選的改進(jìn)方案中,銷座容納螺母,因此螺母固定在銷座中。尤其優(yōu)選的是,螺母在銷座中形狀鎖合地固定以防螺母相對(duì)于行星架沿徑向方向移動(dòng)。因?yàn)槁菽概c行星輪銷螺接,所以通過將螺母固定在銷座中也固定了行星輪銷。
在將螺母固定在銷座中的情況下,行星輪銷可以以如下方式設(shè)計(jì),即,行星輪銷與旋擰上的螺母一起具有常見的行星輪銷的形狀。螺母因此不需要附加的結(jié)構(gòu)空間。此外,螺母可以從外部通過銷座接近。這能夠?qū)崿F(xiàn)即使在將行星輪銷引入到行星輪座中之后也對(duì)軸承的軸向間隙或預(yù)緊進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)。
替選地,在另外的優(yōu)選實(shí)施方式中螺母可以布置在銷座外部。這改進(jìn)了行星輪銷的負(fù)載能力。
在根據(jù)本發(fā)明的用于安裝上面描述的裝置的方法中,將第一止動(dòng)環(huán)、軸承和行星齒輪定位在行星架中。定位以如下方式實(shí)現(xiàn),即,當(dāng)行星輪銷導(dǎo)入到行星架中時(shí),行星輪銷可以至少部分地引導(dǎo)穿過軸承和第一止動(dòng)環(huán)。這意味著,行星輪銷的至少一部分引導(dǎo)穿過軸承和第一止動(dòng)環(huán)。最后,將螺母旋擰到螺紋上,以便調(diào)節(jié)軸承的軸向間隙和預(yù)緊。
在將第一止動(dòng)環(huán)、軸承和行星齒輪定位在行星架中之前優(yōu)選存在如下方法步驟,其中,將第一止動(dòng)環(huán)、軸承和行星齒輪導(dǎo)入到行星架中。
在另一方法步驟中,使得行星輪銷可以被止動(dòng)以防軸向移動(dòng)。這優(yōu)選通過將第二止動(dòng)環(huán)裝入到第二槽中并且/或者通過將行星輪銷與行星架螺接實(shí)現(xiàn)。
該方法的優(yōu)選的改進(jìn)方案是兩件式的第一止動(dòng)環(huán)和帶有第一槽的行星輪銷。在此,在行星輪銷已經(jīng)導(dǎo)入到行星架中之后,將第一止動(dòng)環(huán)裝入到第一槽中。隨后,在另外的優(yōu)選改進(jìn)方案中,將螺母旋擰到螺紋上。
各個(gè)方法步驟優(yōu)選以上面描述的順序?qū)嵤H欢擁樞虻拿枋霾皇潜仨毜?。只要技術(shù)條件允許,各個(gè)方法步驟的順序可以任意改變。
附圖說明
本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出。在此,相同或功能相同的特征用相同的附圖標(biāo)記表示。其中:
圖1示出兩件式的第一止動(dòng)環(huán);
圖2A示出帶有固定的螺母的裝置;
圖2B示出第一止動(dòng)環(huán)的局部圖;
圖3示出帶有未固定的螺母的裝置;和
圖4A-4D示出用于安裝的各個(gè)方法步驟。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1的第一止動(dòng)環(huán)102以兩件式的方式實(shí)施。止動(dòng)環(huán)102由第一部分104和第二部分106構(gòu)成。第一部分104和第二部分106共同具有帶有圓環(huán)形的基面的扁平空心柱體的形狀。
圖2A詳細(xì)示出了第一止動(dòng)環(huán)102是如何裝配的。第一止動(dòng)環(huán)102位于行星架204的第一壁202與第一行星輪軸承206之間。也就是說,第一止動(dòng)環(huán)102使行星架204的第一壁202與第一行星輪軸承206間隔開。第一行星輪軸承206與第二行星輪軸承208一起用于使得行星齒輪210可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在行星輪銷212上。第一行星輪軸承206和第二行星輪軸承208一樣實(shí)施為圓錐滾子軸承。第一內(nèi)圈214形成第一行星輪軸承206的內(nèi)滾動(dòng)面。第二內(nèi)圈216形成第二行星輪軸承208的內(nèi)滾動(dòng)面。行星齒輪210形成第一行星輪軸承206和第二行星輪軸承208的外滾動(dòng)面。換言之,行星齒輪210與第一軸承206的外軸承圈和第二行星輪軸承208的外軸承圈一體式地構(gòu)造。
行星輪銷212具有外螺紋218。螺母220與外螺紋螺接。
第一止動(dòng)環(huán)102和螺母220以如下方式安設(shè),即,第一止動(dòng)環(huán)和螺母使得第一行星輪軸承206、行星齒輪210和第二行星輪軸承208在軸向方向上固定在行星輪銷212上。詳細(xì)來說,第一止動(dòng)環(huán)102限制第一行星輪軸承206在第一方向上的軸向可移動(dòng)性。螺母220限制第二行星輪軸承208在第二方向上的軸向可移動(dòng)性。第一行星輪軸承206在第二方向上的軸向可移動(dòng)性通過行星齒輪210限制。相應(yīng)地,行星齒輪210限制第二行星輪軸承208在第一方向上的軸向可移動(dòng)性。這導(dǎo)致的是,第一行星輪軸承206和第二行星輪軸承208根據(jù)螺母220的位置具有限定的軸向間隙或被預(yù)緊。
行星輪銷212以常規(guī)的方式固定在行星架204的第一壁202中。在壁202與行星輪銷212之間存在有形狀鎖合的連接,該形狀鎖合的連接防止了行星輪銷212的徑向移動(dòng)。在需要時(shí)也可以通過加熱行星架204來建立收縮連接部。
與之相對(duì)地,行星輪銷212并不直接,而是通過螺母220固定在行星架204的第二壁222中。在此,在螺母220與第二壁204之間存在形狀鎖合的連接,該形狀鎖合的連接防止了螺母220進(jìn)而行星輪銷212沿徑向方向的移動(dòng)。在需要時(shí)也可以在行星架204與螺母220之間通過加熱行星架204來建立力鎖合的連接。
第二止動(dòng)環(huán)224阻止行星輪銷212沿軸向方向的移動(dòng),第二止動(dòng)環(huán)引入到行星架204的第二壁222中的槽中。
局部圖A在圖2B中示出。在此看到的是,如何定位兩件式的第一止動(dòng)環(huán)102。行星輪銷212中的槽226用于將第一止動(dòng)環(huán)102在軸向方向上固定。在圖2B的圖示中,第一止動(dòng)環(huán)102還沿第一方向支撐在行星架204的第一壁202上。如果行星輪銷212沿第二方向位移,那么解除這種接觸。于是,槽226承擔(dān)對(duì)第一止動(dòng)環(huán)102的支撐。也就是說,行星輪銷212的位移沒有導(dǎo)致第一行星輪軸承206和第二行星輪軸承208的軸向間隙的改變或者預(yù)緊的損失。因此,上面描述的行星輪銷212和第二止動(dòng)環(huán)224的軸向固定是足夠的,并且可去除行星輪銷212的力鎖合的固定。
因?yàn)榈谝恢箘?dòng)環(huán)102以兩件式的方式實(shí)施,所以第一止動(dòng)環(huán)在沒有另外的措施的情況下并不保持在槽226中,而是相互分離。為了防止這種情況,行星架206的第一壁202設(shè)有階梯部228。階梯部受引導(dǎo)環(huán)繞第一止動(dòng)環(huán)102,并且因此能夠防止第一止動(dòng)環(huán)102的第一部分104和第二部分106沿軸向方向彼此分離地運(yùn)動(dòng)。
在圖3所示的變型方案中,行星輪銷212以常規(guī)的方式固定到行星架204中。因此,在行星架204與行星輪銷212之間存在直接的形狀鎖合的連接。與之相對(duì)地,螺母220并不參與將行星輪銷212固定在行星架204中。螺母220并不與行星架204直接接觸。螺母沿軸向方向布置在第二行星輪軸承208的內(nèi)圈216與行星架204的第二壁222之間。
圖4A至圖4D詳細(xì)示出用于將行星輪銷212安裝在行星架204中的各個(gè)方法步驟。首先,將第一止動(dòng)環(huán)102引入到行星架204中,并且在那里與行星架204的銷座同中心地定位。同樣地,將已經(jīng)預(yù)安裝有第一行星輪軸承206和第二行星輪軸承208的行星齒輪210引入到行星架204中,并且與行星架204的銷座同中心地定位。
為了可以將行星輪銷212導(dǎo)入到行星架204中,第一止動(dòng)環(huán)102的兩個(gè)部分104和106必須首先整體上地徑向向外移動(dòng)。圖4B示出這一點(diǎn)。
行星輪銷212在第一步驟中如下程度地移入到行星架204中,即,直到槽226位于第一止動(dòng)環(huán)102的高度上。然后,像圖4C所示的那樣,可以將第一止動(dòng)環(huán)102的兩個(gè)部分104和106裝入到槽226中。
隨后,將螺母220旋擰到行星輪銷212上,并且將第二止動(dòng)環(huán)224裝到行星架204中。行星輪銷212通過第二止動(dòng)環(huán)224的軸向固定最后用于,使得行星架204的凸起部228將第一止動(dòng)環(huán)102的兩個(gè)部分104和106保持在一起。這在圖4D中示出。
附圖標(biāo)記列表
102 第一止動(dòng)環(huán)
104 第一部分
106 第二部分
202 第一壁
204 行星架
206 第一行星輪軸承
208 第二行星輪軸承
210 行星齒輪
212 行星輪銷
214 第一內(nèi)圈
216 第二內(nèi)圈
218 外螺紋
220 螺母
222 第二壁
224 第二止動(dòng)環(huán)
226 槽
228 凸起部