CN101813071A - 风力发电三片双摆线变桨减速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风电齿轮箱技术领域，一种风力发电三片双摆线变桨减速器。其特征在于：(1)渐开线行星高速级：由前机座、装在机座内的内齿圈、固定在前机座上的行星架、太阳轮及行星轮组成；(2)三片式内摆线低速级：由偏心轴承、摆线轮、内摆线齿圈、后机座及W输出机构组成，其中摆线轮为三片，相位角为120°；(3)前机座依次与内摆线齿圈、与后机座联接一体；(4)两摆线轮之间和柱销端部装有均载环变为简支结构；(5)低速级输出轴支承轴承之前装有车氏密封圈，严防漏油。有益效果：(a)本发明二级减速，轴向尺寸短、重量轻、维修方便；(b)内、外摆线轮不会断齿，因而比仅有三只行星轮NGW承载能力大；(c)摆线减速器的价格不到行星减速器的一半，因而成本低40-55％；(d)输出轴防漏油车氏密封使用寿命长。
Description
风力发电三片双摆线变桨减速器
[0001]【技术领域】本发明涉及风电齿轮箱技术领域，一种风力发电三片双摆线变桨减速器。
[0002]【背景技术】变桨减速器是用以改变桨叶迎风角度，使风力发电机组稳定运转的专 用齿轮箱。变桨减速器要求很高可靠性：承载力大、输出轴不漏油。目前主要进口三菱重 工、意大利布莱维尼公司产品及邦飞利707T。进口变桨减速器的主要问题是漏油。背景技 术有二种：
[0003] (A)三级行星减速机：其中南京高速齿轮公司200410064931已获发明专利权。
[0004] (1)南京高速齿轮公司“风力发电机偏航齿轮箱”（200410064931) ； (2)重庆齿 轮箱公司“风力发电变桨减速齿轮箱”（200720188097) ； (3)天津减速机公司“用于风力 发电的变桨齿轮减速机”（200720125070) ； (4)重庆齿轮箱公司“带制动器的变桨减速 器”（200820100450) ； (5)杭州前进风电公司“风力发电变桨减速齿轮箱”（200920116858)。
[0005] 三级行星减速机主要问题：（a)低速级行星轮仅有三只，承载能力不高；(b)现有 橡胶油封（除车氏油封外）都不具备磨损后自动补偿，两道油封稍一磨损也会漏油；(c)结 构复杂、另件多、维修困难；（d)轴向尺寸长、笨重、价格昂贵。
[0006] (B)锥齿轮+ 二级行星：泰隆公司（200910034525)的问题是：（a)仍是三级结构， 锥齿轮取代行星不经济、外型大；说明书中锥齿减I1 = 5. 0，《齿轮传动设计手册》指出：多 级设计中，为避免大锥齿轮直径过大、制造难，推荐I1 < 3.。若I1〜3，则第二级i2 ^ 8. 5， 速比显然过大；(b)所述“支撑体与油封座接合面上设有端面密封油封”中端面密封油封是 什麽？是机械密封？如是，这麽大机械油封价格非常高；是骨架橡胶油封？如是，其防漏油 性能较差。
[0007]【发明内容】本发明目的在于提供一种比三级行星承载能力大、输出轴不漏油、轴 向尺寸短、重量轻、维修方便及制造成本低的风力发电三片双摆线变桨减速器。
[0008](一）三片式传动：是最新发展的摆线传动装置，大连交大齿轮专家对此作了长期 的理论研究。优点：（1)理论上承载能力增加50% ； (2)改善了转臂轴承；（3)针齿与柱销 受力均衡。
[0009] ( 二 )双摆线传动：双摆线的啮合特点是互为包络线的摆线等距线齿轮作为共轭 曲线齿轮机构。优点：（1)内摆线齿圈取代了针轮，结构简单、另件少；（2)内摆线齿圈与外 齿摆线轮为纯滚动、完全润滑状态啮合，因此在输入功率相同情况下，可将减速器机型降低 1个等级。
[0010] 三片双摆线比之NGW行星：（a)单级减速比大；(b)摆线轮弯曲强度极高，多齿啮 合传动平稳、承载力高；（d)制造成本不到NGW行星的一半。缺点：(a)摆线的机械效率稍低 于NGW行星，但对小功率，这是小问题；(b)悬臂结构柱销弯曲强度较低。
[0011]【技术方案】本发明两大技术方案如下：
[0012](一）提高摆线抗冲击能力：均载环使W机构中悬臂柱销变为简支，提高了弯曲能 力；
[0013] (二）防止漏油：在输出轴上装置车氏密封圈，密封圈是由0型圈和薄唇齿型密封圈组成，具有磨损后自动弹性补偿功能、长寿命、低摩擦、无泄漏及耐_55°C低温等优异特 性。
[0014]【有益效果】将本发明对照背景技术，特别是已取得发明专利权的 (200410064931)，其新颖性、创造性及实用性体现在：（a)本发明二级减速，轴向尺寸短、重 量轻、维修方便；(b)内、外摆线轮不会断齿，因而比仅有三只行星轮NGW承载能力大；(c) 摆线减速器的价格不到行星减速器的一半，因而成本低40-55% ； (d)输出轴防漏油车氏密 封使用寿命长。
[0015]【附图说明】图1.本发明实施例结构示意图
[0016]【具体实施方式】下面结合附图对本发明详加描述：
[0017] 参照图1. 一种风力发电三片双摆线变桨减速器，是由准渐开线行星与三片双摆 线两级串联而成，其特征在于：
[0018] (A)渐开线行星高速级：由前机座（1)、装在机座内的内齿圈（2)、固定在前机座
(I)上的行星架（3)、太阳轮（4)及行星轮（5)组成；
[0019] (B)三片式内摆线低速级：由偏心轴承（6)、摆线轮（15)、内摆线齿圈（8)、后机座
(II)及W输出机构组成，其中摆线轮（15)为三片，相位角为120°，W输出机构包括柱销 (10)、柱套(9)及输出轴(13)；
[0020] (C)前机座（1)依次与内摆线齿圈（8)、与后机座（11)联接一体。
[0021] 所述的风力发电三片双摆线变桨减速器，其特征在于：两摆线轮之间和柱销（10) 端部装有均载环（7)，柱套（9)与摆线轮（15)等宽，传统悬臂柱销装上均载环后，变为简支 结构，大大提高柱销的抗弯曲能力。
[0022] 所述的风力发电三片双摆线变桨减速器，其特征在于：低速级的内摆线齿圈（8) 上的轮齿由线切割机床割出连续曲线得到，线切割表面粗糙度RaO. 5-0.8μπι，精度为 士0. 005mm(相当于磨削）。比之高速小砂轮磨齿，减速比越大，线切割工艺的优点越显突
出ο
[0023] 所述的风力发电三片双摆线变桨减速器，其特征在于：低速级输出轴（13)支承轴 承（12)之前装有车氏密封圈（14)，严防漏油，使减速器具有很长的使用寿命。车氏密封以 具有自动弹性补偿、长寿命、低摩擦、无泄漏及耐_55°C低温等优异特性而广泛应于于航天、 石油化工等领域（详见成大先“机械设计手册”卷2和车氏密封相关论文）。
[0024] 实施例是对本发明的说明而不是限定，任何简单变换后的方案均属于本发明的保 护范围。
Claims (4)
- 一种风力发电三片双摆线变桨减速器，是由准渐开线行星与三片式双摆线两级串联而成，其特征在于：(A)渐开线行星高速级：由前机座(1)、装在机座内的内齿圈(2)、固定在前机座(1)上的行星架(3)、太阳轮(4)及行星轮(5)组成；(B)三片式内摆线低速级：由偏心轴承(6)、摆线轮(15)、内摆线齿圈(8)、后机座(11)及W输出机构组成，其中摆线轮(15)为三片，相位角为120°，W输出机构包括柱销(10)、柱套(9)及输出轴(13)；(C)前机座(1)依次与内摆线齿圈(8)、与后机座(11)联接一体。
- 2.根据权利要求1所述的风力发电三片双摆线变桨减速器，其特征在于：两摆线轮之 间和柱销（10)端部装有均载环（7)，柱套（9)与摆线轮（15)等宽。
- 3.根据权利要求2所述的风力发电三片双摆线变桨减速器，其特征在于：低速级的内 摆线齿圈（8)上的轮齿由线切割机床割出连续曲线得到。
- 4.根据权利要求2或3所述的风力发电三片双摆线变桨减速器，其特征在于：低速级 输出轴（13)支承轴承（12)之前装有车氏密封圈（14)。
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