CN102878252A

CN102878252A - 海上风力发电偏航减速器

Info

Publication number: CN102878252A
Application number: CN2012104080379A
Authority: CN
Inventors: 李阿波
Original assignee: YINCHUAN WEILI REDUCER MACHINERY CO Ltd
Current assignee: YINCHUAN WEILI REDUCER MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明涉及一种海上风力发电偏航减速器，该减速器包括电机和通过电机下方的电机座连接的机壳，其特征是：在机壳内，沿所述电机主轴的中轴线上依次联接安装有五级行星齿轮组，其中第五级行星齿轮组的第五行星架与输出轴通过花键传动，该输出轴与其下方的开式齿轮为一体结构。本发明的海上风力发电偏航减速器具有结构紧凑、稳定，扭矩大，传动效率高，成本低等技术优点，适用于海上风力发电用。

Description

海上风力发电偏航减速器

技术领域

本发明涉及一种减速器，特别是涉及一种海上风力发电偏航减速器。

背景技术

风力发电是世界范围内发展速度最快的新能源，其中海上风力发电则以其所具有的不需要燃料、不占耕地、没有污染，运行成本低，不会产生辐射或空气污染等优势成为风力发电的主流。

我国的风能资源丰富，可开发利用的风能储量10亿KW，其中陆地上风能储量约2.53亿KW（陆地上离地10m高度计算），海上可开发和利用的风能储量约7.5亿KW。而现在陆上风场有限，大功率的风力发电机偏航减速器还在研发中，所以限制了发电量。我国东部沿海特别是江苏沿海滩涂及近海具有开发风电非常好的条件，规模化开发的基本条件已经具备。根据中国气象局风能资源详查初步成果，测得我国5米到25米水深线以内近海区域、海平面以上50米高度风电可装机容量约2亿千瓦，70米以上可装机容量约5亿千瓦。因此，充分利用海上风能资源，更大程度的提高发电量，海上风电设备产业的发展对中国经济增长是不可忽视的一点，这也是可持续发展所大力推广的发展模式。

目前，风力发电所用的主要设备是风力发电机，风力发电偏航减速器用于风力发电机的偏航系统中，用来调整风力发电机机头的转向以便获得最大的风力来源，它是风力发电机控制系统中必不可少的装置之一，对于风力发电机产生的发电量大小具有极其重要的作用。但是，由于海上风电场的风速远远高于陆地风电场的风速，要求设备高可靠、易安装、易维护，因此，目前普遍采用的风力发电偏航减速器不能适用于海上风力发电产业。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种结构独特、工艺创新，成本低、传动效率高的海上风力发电偏航减速器。

为实现上述发明目的所采取的技术方案为：

一种海上风力发电偏航减速器，包括电机和通过电机下方的电机座连接的机壳，其特征是：在机壳内，沿所述电机主轴的中轴线上依次联接安装有五级行星齿轮组，其中第五级行星齿轮组的第五行星架与输出轴通过花键传动，该输出轴与其下方的开式齿轮为一体结构。

所述机壳是由上机体、支撑体I、支撑体II和下机体组成，其中上机体与第一、第二和第三级行星齿轮组的内齿轮为一体结构，支撑体I（21）和支撑体II之间连接有第四级行星齿轮组的内齿轮。

每级上述行星齿轮组均是由中轴线上的太阳轮、蛇在太阳轮周围且与其啮合的行星轮、支撑行星轮的行星架和内齿轮组成。

所述行星轮为3－4个，均匀分布在太阳轮四周。

所述五级行星齿轮组是通过电机座中心安装的接套与电机传动连接。

本发明具有以下技术特点：

1、结构独特创新：本发明首次将五级2k-H行星齿轮结构应用于海上风力发电偏航减速器上，箱体与内齿轮为整体结构，加工时两内齿轮一次插成，精度高，节省加工工时。

2、增大扭矩和减少速度，适合2.5MW海上大功率风力发电机偏航减速器。本发明采用五级传动：本发明提供的装置电机通过电机座和接套将扭矩传递到第一级行星轮组，再传到第二级行星齿轮组，再传递到第三级行星齿轮组，三级内齿轮与上机体为一体结构。再传递到第四级行星齿轮组，再传递到第五级行星齿轮组，第五级行星架通过花键传递到输出轴，输出轴与开式齿轮做成一体的，所以等同于传递到开式齿轮。

3、结构紧凑，加工时一二级内齿轮一次插成，精度高，节省加工工时，行星轮一二级可共用，一二三级共用一个上机体，减少打螺栓孔的数量，装配工序减少。

4、开式齿轮和输出轴做成一体，减少工艺，降低开式齿轮因为定位和传动所带来的成本，并且可减少装配工序。

5、技术创新：本发明采用了太阳轮、行星架浮动的二元法均载技术，改善啮合性能，降低了不均载系数，这样可以调节载荷，弥补加工误差带来的不均载荷。

6、第四级齿圈用两个支撑体背靠背，降低锻造困难，支撑体用铸件可以降低成本。

综上所述，本发明的海上风力发电偏航减速器具有结构紧凑、稳定，扭矩大，传动效率高，成本低等技术优点，适用于海上风力发电用。

附图说明

图1为本发明海上风力发电偏航减速器的结构示意简图。

具体实施方式

本发明的海上风力发电偏航减速器包括电机14，电机14的下方安装有电机座12，电机座12上安装有机壳，所述机壳是由上机体16、支撑体I21、支撑体II23和下机体26组成。电机座12的中部——电机主轴的中轴线上安装有接套13，接套13的下方依次连接安装有五级行星齿轮组。所述每级行星齿轮组均是由中间部分的太阳轮、安装在太阳轮周围且与之啮合的行星轮、支撑行星轮的行星架和内齿轮组成，行星轮一般为3－4个，均匀分布在太阳轮四周。其中第一级、第二级和第三级行星齿轮组的内齿轮与上机体16为一体结构，第四级行星齿轮组的内齿轮与上述支撑体I21、支撑体II23背靠背联接，第五级行星齿轮组的行星架25和输出轴27与通过花键传动，输出轴27与通盖2下部的开式齿轮1为一体结构。通盖2是连接在下机体26上的用来密封机壳的机构。

上述每级行星齿轮组具体为：第一级行星齿轮组是由第一级太阳轮15、第一级行星轮11、上机体16和第一级行星架17配合而成，第二级行星齿轮组是由第二级太阳轮18、第二级行星轮10、上机体16和第二级行星架19配合而成，第三级行星齿轮组是由第三级太阳轮20、第三级行星轮9、上机体16和第三级行星架8配合而成，第四级行星齿轮组是由第四级太阳轮7、第四级行星轮6、内齿轮22和第四级行星架5配合而成，第五级行星齿轮组是由第五级太阳轮3、第五级行星轮4、第五级内齿轮23和第五级行星架25配合而成。

本发明中电机14通过电机座12和接套13将扭矩传递到第一级行星齿轮组，再传递到第二级行星齿轮组，再传递到第三级行星齿轮组，第一级、第二级行星齿轮组和第三级行星齿轮组的内齿轮与上机体16为整体结构，再传递到第四级行星齿轮组，第四级行星齿轮的内齿轮24与支撑体I21、支撑体II23背靠背联接，再传递到第五级行星齿轮组，第五级行星架25和输出轴通过花键传递，输出轴与开式齿轮1为一体结构，从而实现增大扭矩和减小速度的目的。

Claims

1.一种海上风力发电偏航减速器，包括电机（14）和通过电机下方的电机座（12）连接的机壳，其特征是：在机壳内，沿所述电机（14）主轴的中轴线上依次联接安装有五级行星齿轮组，其中第五级行星齿轮组的第五行星架（25）与输出轴（27）通过花键传动，该输出轴（27）与其下方的开式齿轮（1）为一体结构。

2.按照权利要求1所述的海上风力发电偏航减速器，其特征是：所述机壳是由上机体（16）、支撑体I（21）、支撑体II（23）和下机体（26）组成，其中上机体（16）与第一、第二和第三级行星齿轮组的内齿轮为一体结构，支撑体I（21）和支撑体II（23）之间连接有第四级行星齿轮组的内齿轮。

3.按照权利要求1所述的海上风力发电偏航减速器，其特征是：每级上述行星齿轮组均是由中轴线上的太阳轮、蛇在太阳轮周围且与其啮合的行星轮、支撑行星轮的行星架和内齿轮组成。

4.按照权利要求3所述的海上风力发电偏航减速器，其特征是：所述行星轮为3-4个均匀分布在太阳轮四周。

5.按照权利要求1所述的海上风力发电偏航减速器，其特征是：所述五级行星齿轮组是通过电机座（12）中心安装的接套（13）与电机（14）传动连接。