专利名称：风力发动机及其增速装置、轮毂支承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发动机及其增速装置、轮毂支承装置。
背景技术：
风力发动机一般是将风能转化为机械能再转化为电能，其将风能转化为机械 能的装置包括叶片和增速装置，多个叶片与增速装置的轮毂联接，叶片随风转动， 叶片的转动驱使增速装置的输出轴高速转动，增速装置的输出轴与发电机联接。
一种现有的增速装置是行星齿轮装置，如第US6790156号的美国专利公布的 行星齿轮装置，其包括主轴、内齿圈、行星轮、太阳轮、行星架以及齿轮箱，风力 发动机的轮毂连接在主轴上，主轴上设有凸缘与行星机构的内齿圈相联结，主轴与 齿轮箱之间采用滑动轴承联接，行星架与齿轮箱相联接，风力发动机的叶片的转动 按照轮毂、主轴、内齿圈、行星轮、太阳轮的顺序依次传递，最后由与主轴联接的 输出轴输出高速转动至发电机。在工作时，主轴除了需要承受轮毂与叶片重力产生 的弯矩，还需要承受轮毂转动产生的扭矩，因此主轴在转动过程中承受交变应力， 导致主轴的设计与制造要求较高，且还导致主轴直径较大，主轴与齿轮箱之间的滑 动轴承直径较大，滑动轴承的制造成本较高。
此外，现有的增速装置中，轮毂与主轴刚性联接，主轴与齿轮箱通过轴承可 转动联接，由于加工和装配误差或者外力的作用，生产或装配过程中轮毂中心线与 主轴轴线之间极有可能不对中，也即不重合，包括角向不对中和径向不对中，主轴 轴线与齿轮箱中心线之间的不对中不仅会使内齿圈与行星轮齿向和齿间载荷不均， 还会产生与轮毂转动频率相同的周期性振动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发动机及其增速装置、轮毂支承装置，其可 以改善轮毂支承构件的受力情况。
4为了实现所述目的，本发明的风力发动机的增速装置，包括行星架、太阳轮、 行星轮以及内齿圈，内齿圈与一轮毂联接，其特点是，行星架上设置轮毂支承装置， 该轮毂支承装置包括悬壁轴，该悬壁轴枢接于该轮毂。
所述的风力发动机增速装置，其进一步的特点是该悬臂轴具有桥接部和 直轴部，该桥接部的两端分别联接该行星架和该直轴部。
本发明的风力发动机，包括轮毂、机舱与增速装置，其中增速装置包括行星 架、太阳轮、行星轮、输出轴以及内齿圈，输出轴与太阳轮联接，其特点是，行星 架相对机舱固定设置，内齿圈与轮毂联接，行星架上设置轮毂支承装置，该轮毂支 承装置包括悬壁轴，该悬壁轴枢接于该轮毂。
所述的风力发动机，其进一步的特点是该轮毂和该内齿圈通过一浮动式 联接装置联接。
所述的风力发动机，其进一步的特点是该太阳轮与输出轴通过一浮动式 联接装置联接。
所述的风力发动机，其进一步的特点是该悬臂轴具有桥接部和直轴部， 该桥接部的两端分别联接该行星架和该直轴部。
所述的风力发动机，其进一步的特点是该轮毂包括设置于其中心的裙形 凸缘，该悬臂轴的该直轴部伸入该裙形凸缘，该悬臂轴的该直轴部和该裙形凸 缘之间设置有轴承。
本发明的风力发动机的轮毂支承装置，其特点是包括悬壁轴，该悬壁轴联接 于风力发动机的增速装置的行星架，该悬壁轴用于与轮毂枢接。
所述风力发动机轮毂支承装置，其进一步的特点是该悬臂轴具有桥接部 和直轴部，该桥接部的两端分别联接该行星架和该直轴部，直轴部用于与轮毂 枢接。
所述风力发动机轮毂支承装置，其进一步的特点是该悬臂轴和行星架是 一个整体。
本发明的风力发动机、增速装置及轮毂支承装置由于采用所述技术方案而具 有这样的优点由于行星架联接有悬臂轴，轮毂与叶轮产生的扭矩将直接传递 给内齿圈，而轮毂与叶轮的重量由悬臂轴承受，该重量对悬臂轴的弯矩为静载 荷，因此，内齿圈特别是悬臂轴的受力情况得以改善，不再承载交变载荷，并
5且悬臂轴也由此可以设计成较小的直径，悬臂轴与轮毂之间也选用直径较小的 轴承，从而也降低了成本。
下面将结合
和具体实施方式
对本发明的前述目的、技术方案和优点 进行具体的描述。
图1是本发明的风力发动机的增速装置的结构示意图； 图2是沿图1中A—A线的剖视图。
具体实施例方式
下面将结合较佳的实施例对本发明进行说明，应当注意的是，在后述的说 明中，尽管所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是有些术语则是申 请人按其判断来选择的。其详细含义应根据本发明欲揭示的精神来理解。
为了以简洁的方式进行描述，本发明的风力发动机、风力发动机增速装置及 风力发动机轮毂支承的实施例同时以图1和图2显示，图1和图2仅示意性地 显示了本发明的风力发动机、风力发动机增速装置及风力发动机轮毂支承的一实 施例，为了清楚地描述增速装置的构造和各构件的形状，在图1和图2中对本 发明所要解决的技术问题不产生实质性影响的构造或具体的形状进行了省略 或简化。
同时参见图1和图2，在本发明的一实施例中，风力发动机包括一轮毂l、 机舱2与增速装置，其中增速装置包括输出轴6、行星架3、行星轮4、太阳轮5 与内齿圈7。输出轴6的一端与与太阳轮5联接，另一端与增速装置的下一级 齿轮传动机构联接或者直接与发电机(图中未示)联接。行星架3相对机舱2 固定设置，内齿圈7与轮毂1联接，行星架3上设置轮毂支承装置，轮毂支承 装置包括悬臂轴8，该悬臂轴8枢接于该轮毂1。此外，轮毂1和内齿圈7可 以通过浮动式联接装置11联接。再者，太阳轮5与输出轴6可以通过一浮动 式联接装置11联接。风力发动机，此外，悬臂轴8可以进一步形成有桥接部 8a和直轴部8b，该桥接部8a的两端分别联接该行星架3和该直轴部8b。再者， 轮毂1可以包括设置于其中心的裙形凸缘la，该悬臂轴8的该直轴部8b伸入
6该裙形凸缘la，该悬臂轴的该直轴部8b和该裙形凸缘la之间设置有轴承9。 同时参见图1和图2，本发明的一实施例中，风力发动机增速装置包括行
星架3、行星轮4、太阳轮5、以及内齿圈7，内齿圈7与轮毂1联接，其中行
星架3相对机舱2固定设置，行星架3上设置轮毂支承装置，该轮毂支承装置
包括悬臂轴8，该悬臂轴8枢接于该轮毂1。
此外，在该风力发动机增速装置中，该悬臂轴8可以进一步地形成有桥接
部8a和直轴部8b，该桥接部8a的两端分别联接该行星架3和该直轴部8b。 同时参见图1和图2，本发明的一实施例中，风力发动机轮毂支承装置包
括悬臂轴8，该悬臂轴8联接于风力发动机增速装置的行星架3，并枢接于轮毂l。
此外，在该风力发动机轮毂支承装置中，该悬臂轴8可以进一步地形成有 桥接部8a和直轴部8b，该桥接部8a的两端分别联接该行星架3和该直轴部 8b，直轴部8b枢接于轮毂1。
再者，在该风力发动机轮毂支承装置，该悬臂轴8和行星架3可以是一个 整体。
在前述的实施例中，轮毂l由于叶片的作用围绕行星架悬臂轴8转动，并 带动内齿圈7围绕行星架3转动，行星架3保持不动；内齿圈7通过齿轮副带 动行星轮4转动，行星轮4的转动带动太阳轮5转动，太阳轮5的转动带动输 出轴6转动，输出轴6直接作用于发电机或带动另一增速装置。
由于轮毂1与内齿圈7之间可以采用浮动联接装置11联接，从而能够消 除内齿圈7与行星轮4齿向和齿间载荷不均，输出轴6与太阳轮5之间可以采 用浮动联接装置联接，能够消除输出轴6与太阳轮5上齿向和齿间载荷不均。 所谓"浮动"是指转动件的实际回转中心线能相对设计中心线发生偏移，从而 补偿由于加工和装配误差或者外力作用造成的载荷不均，实现均载的目的。此 处所述的浮动联接装置可以是各种能使其联接的转动件的实际回转中心线相 对其设计中心线发生偏移的装置。
图l所示的实施例中，行星架3上还设有加强筋板10，用于增加行星架3 的强度。
在前述的实施例中，由于行星架3固定于机舱2并且其上设置有悬臂轴8，轮毂1与叶片(图中未示)产生的扭矩将直接传递给内齿圈7，而轮毂1与叶 片的重量由悬臂轴8承受，该重量对悬臂轴8的弯矩为静载荷，悬臂轴8无须 承担交变的弯曲载荷；另外，轮毂1所受的由叶片产生的推力传递给悬臂轴8， 该推力将轮毂1推向如图l所示的左边，该推力也为一种静载荷，对悬臂轴8 的寿命是有利的；因此，内齿圈7以及悬臂轴8的受力情况得以改善，不再承 载交变载荷，并且悬臂轴8也由此可以设计成较小的直径，悬臂轴8与轮毂1 之间可选用直径较小的轴承9，从而也降低了成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何 熟悉本领域的一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作出种 种的等效的变化、替换或扩展。因此，本发明的保护范围当视申请权利要求所 界定的范围为准。
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权利要求
1. 一种风力发动机的增速装置，包括行星架、太阳轮、行星轮以及内齿圈，内齿圈与一轮毂联接，其特征在于，行星架上设置轮毂支承装置，该轮毂支承装置包括悬壁轴，该悬壁轴枢接于该轮毂。
2. 如权利要求l所述的增速装置，其特征在于，该悬壁轴具有一桥接部和直 轴部，该桥接部的两端分别联接该行星架和该直轴部。
3. —种风力发动机的轮毂支承装置，其特征在于，包括悬壁轴，该悬壁轴联 接于风力发动机的增速装置的行星架，悬壁轴用于与轮毂枢接。
4. 如权利要求3所述的轮毂支承装置，其特征在于，该悬壁轴具有一桥接部 和直轴部，该桥接部的两端分别联接该行星架和该直轴部，直轴部用于与轮毂枢接。
5. 如权利要求4所述的轮毂支承装置，其特征在于，该悬壁轴和行星架是一 个整体。
6. —种风力发动机，包括轮毂、机舱与增速装置，其中增速装置包括行星架、 太阳轮、行星轮、输出轴以及内齿圈，输出轴与太阳轮联接，其特征在于，行星架 相对机舱固定设置，内齿圈与轮毂联接，行星架上设置轮毂支承装置，该轮毂支承 装置包括悬壁轴，该悬壁轴枢接于该轮毂。
7. 如权利要求6所述的风力发动机，其特征在于，该轮毂和该内齿圈通过浮 动式联接装置联接。
8. 如权利要求6所述的风力发动机，其特征在于，该太阳轮与输出轴通过浮 动式联接装置。
9. 如权利要求6所述的风力发动机，其特征在于，该悬壁轴具有一桥接部和直轴部，该桥接部的两端分别联接该行星架和该直轴部。
10. 如权利要求9所述的风力发动机，其特征在于，该轮毂包括设置于其中心的裙形凸缘，该悬壁轴的该直轴部伸入该裙形凸缘，该悬壁轴的该直轴部和该裙形凸缘之间设置有轴承。
全文摘要
一种风力发动机及其增速装置、轮毂支承装置，该风力发动机包括增速装置，该增速装置包括行星架、太阳轮、行星轮以及内齿圈，内齿圈与一轮毂联接，太阳轮和行星轮分别与行星架联接，内齿圈与行星轮啮合，行星架上设置轮毂支承装置，该轮毂支承装置包括悬壁轴，该悬壁轴枢接于该轮毂；该轮毂支承装置用于支承风力发动机的轮毂，包括悬壁轴，该悬壁轴联接于相对风力发动机的增速装置的行星架。该增速装置及轮毂支承装置的悬臂轴不承受交变载荷，从而可配合制造成本较低的小轴承。
文档编号F16H1/28GK101498287SQ200810033470
公开日2009年8月5日 申请日期2008年2月3日 优先权日2008年2月3日
发明者周宏孝, 姚继伟, 蒋爱华 申请人:上海驰风机电科技有限公司