專利名稱：潤滑油加熱機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、以及風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤滑油加熱機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、以及使用它們的風(fēng)力發(fā)電裝置，特別是涉及在極寒環(huán)境下起動機(jī)器時(shí)用于加熱潤滑油的加熱機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在極寒環(huán)境下使用風(fēng)力發(fā)電裝置及其它機(jī)器的情況下，產(chǎn)生加熱潤滑油的必要性。雖然在極寒環(huán)境下潤滑油的粘度變高，但當(dāng)潤滑油的粘度變得過高時(shí)，作用于潤滑油的循環(huán)泵的負(fù)荷變大，可能會招致循環(huán)泵的故障。因此，潤滑油的溫度低的情況下，將潤滑油通過加熱器加熱。例如美國專利申請公開US2009/0191060A1 (專利文獻(xiàn)1)，公開了在從齒輪箱向泵排出潤滑油的排出管上設(shè)置加熱器的技術(shù)。一個(gè)問題是，在極寒環(huán)境下機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的情況下，在機(jī)器油箱的潤滑油的再加熱時(shí)花費(fèi)時(shí)間。在極寒環(huán)境下使用的機(jī)器中，在潤滑油油箱中設(shè)置加熱器加熱潤滑油。但是，當(dāng)在極寒環(huán)境下機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)停止而在機(jī)器油箱中積蓄的潤滑油冷卻時(shí)，潤滑油的粘度變高。冷卻并成為高粘度的潤滑油不易產(chǎn)生對流，雖然加熱器正上方的潤滑油發(fā)生對流并迅速被加熱，但在加熱器的側(cè)方及下方?jīng)]有發(fā)生對流，因此位于加熱器的側(cè)方及下方的潤滑油不易被加熱。特別是，由于機(jī)器布局的關(guān)系，在從機(jī)器油箱向潤滑油泵吸出潤滑油的吸出口位于加熱器的側(cè)方的情況中該問題較嚴(yán)重。由于吸出口附近的潤滑油沒有被加熱，因此潤滑油泵的再起動花費(fèi)時(shí)間。專利文獻(xiàn)1 (美國)專利申請公開US2009/0191060A1

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于提供潤滑油加熱機(jī)構(gòu)以及使用該機(jī)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電裝置，在機(jī)器油箱內(nèi)的潤滑油冷卻后，可縮短潤滑油泵的再起動所需時(shí)間。本發(fā)明第一方面提供一種潤滑油加熱機(jī)構(gòu)，其具備用于儲存潤滑油的油箱、潤滑油泵、設(shè)置在油箱的內(nèi)部且加熱潤滑油的加熱器、至少部分覆蓋加熱器上方的整流板。在油箱上設(shè)有從油箱向潤滑油泵吸出潤滑油的吸出口，整流板以被加熱的潤滑油朝向吸出口對流的方式設(shè)置。該潤滑油加熱機(jī)構(gòu)優(yōu)選的是，在還具備齒輪的情況下，整流板以覆蓋齒輪的下方的方式設(shè)置，作為在齒輪的附近保持潤滑油的油盤發(fā)揮作用。優(yōu)選的是，整流板從設(shè)有吸出口的油箱的側(cè)壁離開設(shè)置。本發(fā)明另一方面提供一種潤滑油加熱機(jī)構(gòu)，其具備用于儲存潤滑油的油箱、潤滑油泵、設(shè)置在油箱的內(nèi)部且加熱潤滑油的加熱器。在油箱上，在加熱器的側(cè)方設(shè)有從油箱向潤滑油泵吸出潤滑油的吸出口。在該潤滑油加熱機(jī)構(gòu)中，位于吸出口附近的潤滑油比潤滑油的液面的加熱器的上方部分附近的潤滑油更快地被加熱。
本發(fā)明再其它方面提供一種齒輪機(jī)構(gòu)，其具備用于儲存潤滑油的油箱部分、齒輪、以覆蓋齒輪的方式設(shè)置且在齒輪的附近保持潤滑油的油盤、設(shè)置在油箱部分的內(nèi)部且加熱潤滑油的加熱器。在油箱部分設(shè)有從油箱部分向潤滑油泵吸出潤滑油的吸出口。油盤至少部分覆蓋加熱器的上方，作為使被加熱的潤滑油朝向吸出口對流的整流板發(fā)揮作用。本發(fā)明再其它方面提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其具備支承風(fēng)車轉(zhuǎn)子的可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的主軸、輸入軸與主軸結(jié)合的增速機(jī)、與增速機(jī)的輸出軸結(jié)合的發(fā)電機(jī)。增速機(jī)具備具有儲存潤滑油的油箱部分的殼體、在殼體的內(nèi)部設(shè)置的齒輪、以覆蓋齒輪的下方的方式設(shè)置且在齒輪的附近保持潤滑油的油盤、設(shè)置在油箱部分的加熱器。在殼體上設(shè)有從油箱部分向潤滑油泵吸出潤滑油的吸出口。油盤至少部分覆蓋加熱器的上方，作為使?jié)櫥统蛭隹趯α鞯恼靼灏l(fā)揮作用。


圖1是表示具備本發(fā)明一實(shí)施方式的潤滑油加熱機(jī)構(gòu)的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成的概念圖；圖2A是表示在設(shè)有整流板的情況下的機(jī)器內(nèi)部的被加熱的潤滑油的動態(tài)的圖；圖2B是表示在沒有設(shè)置整流板的情況下的機(jī)器內(nèi)部的被加熱的潤滑油的動態(tài)的圖；圖3是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電裝置的側(cè)面圖；圖4是表示一實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電裝置的機(jī)艙的內(nèi)部構(gòu)造的上面圖；圖5是表示一實(shí)施方式的增速機(jī)的構(gòu)造的剖面圖；圖6是表示圖5的增速機(jī)的油箱部分的構(gòu)造的立體圖；圖7是表示圖5的增速機(jī)的油箱部分的構(gòu)造的剖面圖。
具體實(shí)施例方式圖1是表示具備本發(fā)明一實(shí)施方式的潤滑油加熱機(jī)構(gòu)的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)10的構(gòu)成的概念圖。在本實(shí)施方式中，潤滑油循環(huán)系統(tǒng)10具備機(jī)器油箱1、潤滑油泵2、輔機(jī)3。機(jī)器油箱1為設(shè)于機(jī)器(例如齒輪箱)等上并儲存潤滑油的油箱。潤滑油泵2將機(jī)器油箱1 的潤滑油從吸出口 6吸出并向輔機(jī)3輸送。輔機(jī)3具備潤滑油過濾器及潤滑油冷卻器等， 對潤滑油進(jìn)行必要的處理并向機(jī)器輸送。在機(jī)器的各部分使用的潤滑油被回收于機(jī)器油箱 1。為了防止在連接機(jī)器油箱1、潤滑油泵2及輔機(jī)3的配管中的潤滑油的冷卻，優(yōu)選為在這些配管上設(shè)置加熱器(未圖示)。在機(jī)器油箱1的內(nèi)部設(shè)有用于加熱潤滑油的加熱器4。該加熱器4用于在機(jī)器油箱1的內(nèi)部的潤滑油的溫度低的情況下加熱潤滑油。在極寒環(huán)境下機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)停止而潤滑油的溫度降低時(shí)，潤滑油的粘度變高。若潤滑油的粘度過高則不能進(jìn)行潤滑油泵2的運(yùn)轉(zhuǎn)。 因此，在機(jī)器的再起動時(shí)，在通過加熱器4充分加熱潤滑油后，潤滑油泵2被起動。在此，在本實(shí)施方式中，在加熱器4的上方設(shè)置用于控制潤滑油的對流的整流板 5。整流板5具有使?jié)櫥统蛭隹?6對流的形狀和位置。該整流板5有效地加熱起動時(shí)所需部位的潤滑油，有助于使?jié)櫥捅?迅速地再起動。起動潤滑油泵2時(shí)，沒有必要加熱全部潤滑油，實(shí)際上需要加熱的僅為吸出口 6附近的潤滑油。在此，在本實(shí)施方式中，通過設(shè)置整流板5，將吸出口 6附近的潤滑油迅速加熱，可實(shí)現(xiàn)潤滑油泵2的迅速的起動。以下，對整流板5的功能詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖2A、圖2B是對整流板5的功能進(jìn)行說明的圖。圖2A是表示設(shè)置有整流板5的情況的潤滑油的加熱狀況，圖2B是表示沒有設(shè)置整流板5的情況的潤滑油的加熱狀況。在圖2A、圖2B中，重陰影表示被加熱而粘度變低的潤滑油的部分，淺陰影表示在低溫下粘度高的潤滑油的部分。如圖2B所示，在沒有設(shè)置整流板5的情況下，被加熱的潤滑油僅在加熱器4的上方發(fā)生對流。因此，雖然加熱器4的上方的潤滑油被迅速地加熱，但加熱器4的側(cè)方的潤滑油基本沒有被加熱。因此，若吸出口 6位于加熱器4的側(cè)方，則直至吸出口 6附近的潤滑油被加熱會花費(fèi)時(shí)間，達(dá)到潤滑油泵2能夠起動需花費(fèi)時(shí)間。另一方面，在本實(shí)施方式中，如圖2B所示，由于被加熱的潤滑油的對流通過整流板5朝向吸出口 6，因此吸出口 6附近的潤滑油被迅速地加熱。更具體而言，吸出口 6附近的潤滑油比潤滑油的液面的加熱器4的上方部分附近的潤滑油更快(更早)地被加熱。由于吸出口 6附近的潤滑油被迅速地加熱，因此可以使?jié)櫥捅?迅速地起動。整流板5的形狀及位置可進(jìn)行各種變更。例如，在圖2A中，整流板5具有完全覆蓋加熱器4的上方那樣的形狀和位置，但整流板5沒有必要完全覆蓋加熱器4的上方。但是，為了促進(jìn)吸出口 6附近的潤滑油的加熱，優(yōu)選為整流板5完全覆蓋加熱器4的上方。另外，如圖2A所示，整流板5優(yōu)選為從設(shè)置有機(jī)器油箱1的吸出口 6的側(cè)壁少許離開地設(shè)置。其是為了抑制潤滑油泵2的起動后的潤滑油的循環(huán)受妨礙的程度。當(dāng)將整流板5直接安裝在機(jī)器油箱1的側(cè)壁上時(shí)，妨礙從機(jī)器油箱1的上方返回的潤滑油返回吸出口 6。如圖2A所示，通過使整流板5從機(jī)器油箱1離開少許地設(shè)置，能夠抑制潤滑油的循環(huán)受妨礙的程度。上述的潤滑油加熱機(jī)構(gòu)的構(gòu)造特別適用于在寒冷地方使用的風(fēng)力發(fā)電裝置的各種設(shè)備機(jī)構(gòu)，特別是增速機(jī)。以下，對適用了本發(fā)明的潤滑油加熱機(jī)構(gòu)的增速機(jī)的構(gòu)造進(jìn)行說明。圖3是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電裝置11的側(cè)面圖。風(fēng)力發(fā)電裝置11具備立起地與基礎(chǔ)1 相接的塔架12、在塔架12的上端設(shè)置的機(jī)艙13、相對于機(jī)艙13可旋轉(zhuǎn)地安裝的轉(zhuǎn)子頭14、安裝于轉(zhuǎn)子頭14上的風(fēng)車葉片15。由轉(zhuǎn)子頭14和風(fēng)車葉片15構(gòu)成風(fēng)車轉(zhuǎn)子。如圖4所示，使主軸16的一端與轉(zhuǎn)子頭14結(jié)合，該主軸16由主軸承16a可旋轉(zhuǎn)地支承。主軸16的另一端與增速機(jī)17的輸入軸連結(jié)。增速機(jī)17的輸出軸與發(fā)電機(jī)18的轉(zhuǎn)子結(jié)合。當(dāng)通過風(fēng)力使轉(zhuǎn)子頭14旋轉(zhuǎn)時(shí)，該旋轉(zhuǎn)通過增速機(jī)17加速并被傳遞至發(fā)電機(jī) 18的轉(zhuǎn)子，驅(qū)動發(fā)電機(jī)18。由此，能夠從發(fā)電機(jī)18獲得電力。圖5是表示本實(shí)施方式的增速機(jī)17的構(gòu)造的剖面圖。增速機(jī)17具備行星齒輪機(jī)構(gòu)17a、齒輪加速機(jī)構(gòu)17b、收容它們的殼體19。行星齒輪機(jī)構(gòu)17a具有輸入軸21、太陽齒輪 22、多個(gè)行星齒輪23 (僅圖示一個(gè))、內(nèi)齒輪24、多個(gè)行星銷25 (僅圖示一個(gè))、太陽軸26。 輸入軸21具有插入主軸16的插入孔21a，在插入孔21a中插入主軸16并束以收縮配合件 21b，由此主軸16與輸入軸21連結(jié)。收縮配合件21b為通過來自外部的驅(qū)動力而內(nèi)徑可縮小的構(gòu)成的環(huán)狀的機(jī)械元件，例如，構(gòu)成為通過設(shè)于收縮配合件21b上的螺栓、或者油壓來束緊。輸入軸21通過設(shè)置在殼體19上的軸承27可旋轉(zhuǎn)地支承。輸入軸21在行星齒輪機(jī)構(gòu)17a中，作為支承行星齒輪23的齒輪架發(fā)揮作用。行星齒輪23位于太陽齒輪22和內(nèi)齒輪24之間，通過插入行星齒輪23的行星銷25與輸入軸21連結(jié)。太陽軸沈與太陽齒輪22 結(jié)合，作為行星齒輪機(jī)構(gòu)17a的輸出軸使用。若使輸入軸21旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)經(jīng)由行星齒輪 23被傳遞至太陽齒輪22，與太陽齒輪22連接的太陽軸沈被加速而旋轉(zhuǎn)。齒輪加速機(jī)構(gòu)17b具備與太陽軸沈接合的第一旋轉(zhuǎn)軸31、與第一旋轉(zhuǎn)軸31接合的第一平齒輪32、第二平齒輪33、與第二平齒輪33接合的第二旋轉(zhuǎn)軸34、與第二旋轉(zhuǎn)軸34 接合的第三平齒輪35、第四平齒輪36、與第四平齒輪35接合的輸出軸37。第一旋轉(zhuǎn)軸31、 第二旋轉(zhuǎn)軸34及輸出軸37分別通過在殼體上設(shè)置的軸承38、39、40可旋轉(zhuǎn)地支承。進(jìn)而， 第一平齒輪32和第二平齒輪33嚙合，第三平齒輪35和第四平齒輪36嚙合。在這種構(gòu)造的齒輪加速機(jī)構(gòu)17b中，若太陽軸沈旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)被傳遞給第一平齒輪32、第二平齒輪33、 第三平齒輪35及第四平齒輪36，與第四平齒輪35連接的輸出軸37加速旋轉(zhuǎn)。S卩，在增速機(jī)17整體上，當(dāng)輸入軸21旋轉(zhuǎn)時(shí)，該旋轉(zhuǎn)通過行星齒輪機(jī)構(gòu)17a和齒輪加速機(jī)構(gòu)17b被加速并從輸出軸37輸出。以覆蓋第二平齒輪33的下方的方式設(shè)置油盤41。該油盤41在第二平齒輪33的下側(cè)保持適量的潤滑油，由此，具有使第二平齒輪33旋轉(zhuǎn)時(shí)的潤滑油的攪拌損耗降低的作用。在殼體19的內(nèi)部，在油盤41的下方設(shè)有空間，該空間作為儲存潤滑油的油箱部分 19a發(fā)揮作用(也要參照圖6、圖7)。在油箱部分19a上設(shè)有用于加熱潤滑油的加熱器42。 在油箱部分19a上，進(jìn)而在加熱器42的側(cè)方的位置設(shè)有吸出口 43，在油箱部分19a積蓄的潤滑油從吸出口 43通過潤滑油泵被吸出，通過潤滑油泵和輔機(jī)回到油箱部分19a的內(nèi)部。 作為使?jié)櫥脱h(huán)的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成，使用如圖1所示的構(gòu)成。在如圖5 圖7所示的增速機(jī)17的構(gòu)造中，油盤41也作為使被加熱的潤滑油的對流的整流板發(fā)揮作用。即，由于油盤41的存在，被加熱的潤滑油的對流朝向吸出口 43，因此，吸出口 43附近的潤滑油被迅速地加熱。因此，能夠使與吸出口 43連接的潤滑油泵迅速地起動。另外，在上述圖示了使設(shè)置在增速機(jī)17的第二平齒輪33的下方的油盤41兼用作控制潤滑油的對流的整流板的構(gòu)成，但是，將設(shè)置在齒輪的下方的油盤也作為整流板使用的構(gòu)成也可以適用于其它齒輪機(jī)構(gòu)。另外，也可將控制潤滑油的對流的整流板和油盤41分開設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種潤滑油加熱機(jī)構(gòu)，其具備 用于儲存潤滑油的油箱、潤滑油泵、設(shè)置在所述油箱的內(nèi)部且加熱所述潤滑油的加熱器、以及至少部分覆蓋所述加熱器的上方的整流板，在所述油箱上設(shè)有從所述油箱向所述潤滑油泵吸出所述潤滑油的吸出口， 所述整流板以被加熱的所述潤滑油朝向所述吸出口對流的方式設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的潤滑油加熱機(jī)構(gòu)，其中， 還具備齒輪，所述整流板以覆蓋所述齒輪的下方的方式設(shè)置，作為在所述齒輪附近保持所述潤滑油的油盤發(fā)揮作用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的潤滑油加熱機(jī)構(gòu)，其中， 所述吸出口設(shè)置在所述油箱的側(cè)壁，所述整流板從所述側(cè)壁離開設(shè)置。
4.一種潤滑油加熱機(jī)構(gòu)，其具備 用于儲存潤滑油的油箱、潤滑油泵、以及設(shè)置在所述油箱的內(nèi)部且加熱所述潤滑油的加熱器，在所述油箱上，在所述加熱器的側(cè)方設(shè)有從所述油箱向所述潤滑油泵吸出所述潤滑油的吸出口，位于所述吸出口附近的潤滑油比所述潤滑油的液面的所述加熱器的上方部分附近的潤滑油更快地被加熱。
5.一種齒輪機(jī)構(gòu)，其具備 用于儲存潤滑油的油箱部分、 齒輪、以覆蓋所述齒輪下方的方式設(shè)置且在所述齒輪附近保持所述潤滑油的油盤、以及設(shè)置在所述油箱部分的內(nèi)部且加熱所述潤滑油的加熱器， 在所述油箱部分設(shè)有從所述油箱部分向潤滑油泵吸出所述潤滑油的吸出口， 所述油盤至少部分覆蓋所述加熱器的上方，作為使被加熱的所述潤滑油朝向所述吸出口對流的整流板發(fā)揮作用。
6.一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其具備支承風(fēng)車轉(zhuǎn)子的可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的主軸、 輸入軸與所述主軸結(jié)合的增速機(jī)、以及與所述增速機(jī)的輸出軸結(jié)合的發(fā)電機(jī)， 所述增速機(jī)，具備 具有儲存潤滑油的油箱部分的殼體、 在所述殼體的內(nèi)部設(shè)置的齒輪、以覆蓋所述齒輪的下方的方式設(shè)置且在所述齒輪附近保持所述潤滑油的油盤、以及設(shè)置在所述油箱部分的加熱器，在所述殼體上設(shè)有從所述油箱部分向潤滑油泵吸出所述潤滑油的吸出口， 所述油盤至少部分覆蓋所述加熱器的上方，作為使所述潤滑油朝向所述吸出口對流的整流板發(fā)揮作用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種潤滑油加熱機(jī)構(gòu)，其具備用于儲存潤滑油的油箱、潤滑油泵、設(shè)置在油箱內(nèi)部并加熱潤滑油的加熱器、至少部分覆蓋加熱器的上方的整流板。在油箱上設(shè)有從油箱向潤滑油泵吸出潤滑油的吸出口。整流板以被加熱的潤滑油朝向吸出口對流的方式設(shè)置。
文檔編號F16N39/04GK102232161SQ201080001346
公開日2011年11月2日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者高柳和史 申請人:三菱重工業(yè)株式會社