CN101782047A - 风力发电机低噪音行星齿轮增速箱 - Google Patents

风力发电机低噪音行星齿轮增速箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种增速箱，具体说是一种风力发电机低噪音行星齿轮增速箱。包括输入轴、箱体、内齿圈、行星齿轮轴、中心轴、行星架，输入轴与行星架同轴并固定连接在一起，行星架上通过轴承均匀分布两根以上的行星齿轮轴，行星齿轮轴上固定安装有小行星齿轮和大行星齿轮，内齿圈固定安装在箱体的内侧，小行星齿轮与内齿圈常啮合，中心轴上固定安装有太阳轮，大行星齿轮与太阳轮常啮合，输入轴与箱体之间通过轴承连接；内齿圈的外径小于箱体的内径，在箱体的内壁上沿圆周均匀分布有多个箱体销子槽，在内齿圈的外壁上设置有内齿圈销子槽，在箱体销子槽与内齿圈销子槽之间嵌装有弹性销。该风力发电机低噪音行星齿轮增速箱具有噪音低、寿命长、抗冲击能力强、生产加工难度低的特点。

Description

风力发电机低噪音行星齿轮增速箱
技术领域
本发明涉及一种增速箱，具体说是一种风力发电机低噪音行星齿轮增速箱。
背景技术
风力发电机低噪音行星齿轮增速箱的结构是在太阳轮的周围设置若干行星齿轮，输入轴带动行星齿轮绕太阳轮旋转，驱动输出轴旋转。这种变速箱具有变速比大的特点。例如，中国专利200820100520.x公开了一种“双联行星双臂式风电增速变速箱”。具有结构紧凑、体积小、变速比大的特点。但是由于内齿圈与外壳之间采用刚性固定连接，内部齿轮转动的噪音大都通过内齿圈和外壳向外传播，噪音大。另外，在行星轴上至少要安装两个大小不同的齿轮，在加工工艺上无法将两个齿轮与行星轴加工成为一体的结构，齿轮与行星轴之间通常都采用过盈配合，利用热胀冷缩的原理将齿轮固定套装在行星轴上，这种连接方式也是一种刚性连接，齿轮受到短暂大冲击力的时候很容易断齿，无法起到正常传递扭矩的作用，且调整困难；输出轴采用悬臂式结构，容易产生不平行的摆动，造成太阳齿轮受力不均、过早的磨损，影响使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种噪音小、抗冲击能力强、使用寿命长的风力发电机低噪音行星齿轮增速箱。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的风力发电机低噪音行星齿轮增速箱包括输入轴、箱体、内齿圈、行星齿轮轴、中心轴、行星架，输入轴与行星架同轴并固定连接在一起，行星架上通过轴承支撑均匀分布并平行安装两根以上的行星齿轮轴，行星齿轮轴上固定安装有小行星齿轮和大行星齿轮，内齿圈固定安装在箱体的内侧，小行星齿轮与内齿圈常啮合，中心轴上固定安装有太阳轮，大行星齿轮与太阳轮常啮合，输入轴与箱体之间通过轴承连接；内齿圈的外径小于箱体上安装内齿圈部位的内径，在箱体安装内齿圈部位的内壁上沿圆周分布有多个箱体销子槽，在内齿圈的外壁上、与箱体销子槽对应的位置设置有内齿圈销子槽，在箱体销子槽与内齿圈销子槽之间嵌装有弹性销。
在行星齿轮轴上套装有涨紧套，大行星齿轮的内孔套装在涨紧套上；所述涨紧套包括套体、压环、连接螺栓，所述套体为环状结构，套体的两端面上各带有一环槽，套体的中心带有贯穿孔，套体的两端面上各设置一环槽，所述压环的截面是与环槽形状相适应的直角梯形，套体两端面的环槽中各安装一压环，两压环之间通过连接螺栓固定连接。
所述输入轴为空心轴，中心轴与输入轴同心，中心轴的前端安装有前轴承，所述前轴承的外壁与输入轴的内壁之间嵌装有前弹性套；行星架上设置有后轴承支撑轴，所述后轴承支撑轴与中心轴位于同一轴线上，中心轴的后端安装有后轴承，所述后轴承的外壁上套装有后弹性套，后弹性套嵌装在后轴承支撑轴的内孔中。
采用上述技术方案后，该风力发电机低噪音行星齿轮增速箱采用柔性连接，有利于降低噪音、延长寿命，提高箱体的刚性；采用涨紧套安装齿轮解决了多个行星齿轮同时安装所带来的安装困难和偏载的问题，生产加工难度低、抗冲击能力强，过载冲击以后具有自动恢复的能力；采用双轴承弹性支撑输出轴，避免悬臂式结构的摆动，能有效消除中心轴不平行摆动太阳轮磨损不均产生的不利影响。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图；
图2是内齿圈与箱体的配合安装示意图；
图3为涨紧套的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如附图所示，本发明所述的风力发电机低噪音行星齿轮增速箱包括输入轴1、箱体2、内齿圈3、行星齿轮轴4、中心轴6、行星架17。所述行星架17为桶状结构，行星架17的外壁上带有镂空孔，以便于齿轮啮合。输入轴1与行星架17同轴并固定连接在一起。行星架上通过轴承支撑均匀分布并平行安装两根以上的行星齿轮轴4，可以是三根行星齿轮轴4均匀环绕分布在行星架17的轴心周围，也可以是更多。行星齿轮轴4上固定安装有小行星齿轮7和大行星齿轮8，内齿圈3固定安装在箱体2的内侧，小行星齿轮7与内齿圈3常啮合。中心轴6上固定安装有太阳轮5，大行星齿轮8与太阳轮5常啮合，输入轴1与箱体2之间通过轴承连接，也就是说，在输入轴1上套装有轴承，箱体2安装在该轴承上，这样可以使输入轴1旋转的时候不会影响到箱体2。
本发明的第一个创新点在于：内齿圈3的外径小于箱体2上安装内齿圈部位的内径，在箱体2安装内齿圈部位的内壁上沿圆周分布有多个箱体销子槽21，在内齿圈3的外壁上、与箱体销子槽21对应的位置设置有内齿圈销子槽31，在箱体销子槽21与内齿圈销子槽31之间嵌装有弹性销9。所述弹性销9可以采用工程塑料等具有一定弹性且耐磨的材料制成，也可以使用钢材制成螺旋弹簧的形状作为弹性销使用；当然，弹性销9的形状不局限于圆柱体，也可以采用多面柱体结构。内齿圈3和箱体2不直接接触，阻断了震动噪音的传播途径，可以大幅度降低噪音。另外，另外，由于弹性销9具有较好的弹性和变形恢复能力，可以减少震动造成的机械疲劳，延长金属零件的使用寿命。
本发明的另一创新点在于：大行星齿轮8通过涨紧套安装在行星齿轮轴4上。在行星齿轮轴4上套装有涨紧套，大行星齿轮8的内孔套装在涨紧套上；所述涨紧套包括套体10、压环11、连接螺栓12，所述套体10为环状结构，套体10的两端面上各带有一环槽，套体10的中心带有贯穿孔，套体10的两端面上各设置一环槽，所述压环11的截面是与环槽形状相适应的直角梯形，套体10两端面的环槽中各安装一压环11，两压环11之间通过连接螺栓12固定连接。通过拧紧连接螺栓12可以使两个压环11向中间靠拢，挤压套体10，使套体10膨胀，将大行星齿轮8涨紧固定在行星齿轮轴4上。这种大行星齿轮的安装结构可以避免刚性连接带来的结构脆弱的问题。当大行星齿轮8受到瞬间过载扭矩的时候，大行星齿轮8在行星齿轮轴4上打滑，分解了扭矩的力量；过载扭矩消失以后，涨紧套又可以恢复涨紧力，大行星齿轮8又可以正常工作。采用涨紧套连接齿轮，可以解决多个行星齿轮受力不均匀的问题，大大提高使用寿命。
本发明的第三个创新点在于中心轴6的两端均有轴承支撑，避免悬臂式结构带来的中心轴摆动问题。所述输入轴1为空心轴，中心轴6与输入轴1同心，中心轴6的前端安装有前轴承61，所述前轴承61的外壁与输入轴1的内壁之间嵌装有前弹性套62；行星架17上设置有后轴承支撑轴13，所述后轴承支撑轴13与中心轴6位于同一轴线上，中心轴6的后端安装有后轴承63，所述后轴承63的外壁上套装有后弹性套64，后弹性套64嵌装在后轴承支撑轴13的内孔中。中心轴6的两端有轴承支撑，提高了旋转的稳定性，避免中心轴一端的颤动造成偏离轴心的摆动；同时中心轴6两端的弹性套又可以起到一定的缓冲作用，由于中心轴与行星架随动，因此可以弥补因行星架重载变形引起的行星轮受力不均问题，能大幅度提高增速箱的使用寿命。
输入轴1旋转的时候，箱体2和内齿圈3固定不动，输入轴1带动行星架17旋转，与内齿圈3啮合的小行星齿轮7发生旋转，带动大行星齿轮8同步旋转；大行星齿轮8又通过与之啮合的太阳轮5带动中心轴6旋转，中心轴6连接输出端，起到动力输出的作用。
当然，在实际使用中，本发明的上述三个创新点可以任意组合使用，也可以分别实施。相应的实施例均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.风力发电机低噪音行星齿轮增速箱，包括输入轴(1)、箱体(2)、内齿圈(3)、行星齿轮轴(4)、中心轴(6)、行星架(17)，输入轴(1)与行星架(17)同轴并固定连接在一起，行星架上通过轴承支撑均匀分布并平行安装两根以上的行星齿轮轴(4)，行星齿轮轴(4)上固定安装有小行星齿轮(7)和大行星齿轮(8)，内齿圈(3)固定安装在箱体(2)的内侧，小行星齿轮(7)与内齿圈(3)常啮合，中心轴(6)上固定安装有太阳轮(5)，大行星齿轮(8)与太阳轮(5)常啮合，输入轴(1)与箱体(2)之间通过轴承连接；其特征在于：内齿圈(3)的外径小于箱体(2)上安装内齿圈部位的内径，在箱体(2)安装内齿圈部位的内壁上沿圆周分布有多个箱体销子槽(21)，在内齿圈(3)的外壁上、与箱体销子槽(21)对应的位置设置有内齿圈销子槽(31)，在箱体销子槽(21)与内齿圈销子槽(31)之间嵌装有弹性销(9)。
2.根据权利要求1所述的风力发电机低噪音行星齿轮增速箱，其特征在于：在行星齿轮轴(4)上套装有涨紧套，大行星齿轮(8)的内孔套装在涨紧套上；所述涨紧套包括套体(10)、压环(11)、连接螺栓(12)，所述套体(10)为环状结构，套体(10)的中心带有贯穿孔，套体(10)的两端面上各设置一环槽，所述压环(11)的截面是与环槽形状相适应的直角梯形，套体(10)两端面的环槽中各安装一压环(11)，两压环(11)之间通过连接螺栓(12)固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机低噪音行星齿轮增速箱，其特征在于：所述输入轴(1)为空心轴，中心轴(6)与输入轴(1)同心，中心轴(6)的前端安装有前轴承(61)，所述前轴承(61)的外壁与输入轴(1)的内壁之间嵌装有前弹性套(62)；行星架(17)上设置有后轴承支撑轴(13)，所述后轴承支撑轴(13)与中心轴(6)位于同一轴线上，中心轴(6)的后端安装有后轴承(63)，所述后轴承(63)的外壁上套装有后弹性套(64)，后弹性套(64)嵌装在后轴承支撑轴(13)的内孔中。
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