CN101813071A - 风力发电三片双摆线变桨减速器 - Google Patents

风力发电三片双摆线变桨减速器 Download PDF

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    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear

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)

  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. 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. 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. 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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Effective date of registration: 20130808

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Patentee after: Jiangsu Tailai Reducer Co., Ltd.

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Patentee before: Wu Shengzhen

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