CN104595124B - 风力发电机齿轮箱装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风力发电机齿轮箱装置，齿轮箱为二级圆柱齿轮传动，采用剖分式结构，分为箱盖、箱座两部分，由螺栓联接固定在一起，位于剖分面上的是低速轴系零部件及中速轴系零部件，高速轴系零部件位于箱盖上，三根轴成三角形布置。通过本发明的实施，齿轮箱中三根轴采用折叠式结构，减小了齿轮箱的宽度，使得风力发电机宽度变小，减小了迎风面积及尺寸；利用齿轮箱低速轴作为风力发电机主轴，减少了单独的主轴结构，结构更加紧凑，减小了风力发电机的长度；高速轴联轴器与齿轮箱体部分并列，再次减小联轴器单独占据的长度，使得整机长度再度减小；低速轴密封圈外安装的防水橡胶圈，能够有效的防止雨水渗入到箱体中。

Description

风力发电机齿轮箱装置
技术领域
本发明涉及一种风力发电机齿轮箱装置，特别适用于中小型风力发电机组的增速机构。
背景技术
风力发电机通常风轮转速较低，转矩较大，双馈式发电机组需要利用增速齿轮箱增速后，将较高的转速及较小的转矩传递给双馈发电机。过去双馈式风力发电机主要发展大型兆瓦级机组，开发的齿轮箱也在兆瓦级以上。随着分布式发电技术的推广应用，中小型风力发电机组显示了制造安装容易、使用方便的优点。目前市面上常见的中小型风力发电机一般是直驱永磁式机组，特点是转速低，不需要齿轮箱增速，结构简单，但使用的永磁发电机造价较高，需要的起动风速较大，且变流技术较为复杂。而双馈式风力发电机造价便宜，起动风速较低，变流技术简单，缺点是需要增速齿轮箱及联轴器等，结构尺寸偏大，可用于中小型双馈式风力发电机的齿轮箱特别是几十到一百千瓦的齿轮箱很少。
发明内容
发明目的：本发明提供一种风力发电机齿轮箱装置，其目的是解决中小型双馈式风力发电机增速时所存在的问题。
技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：
一种风力发电机齿轮箱装置，其特征在于：该齿轮箱装置的箱体分为箱盖和箱座两部分，低速轴穿过箱体，中速轴设置在箱体内，在箱盖上设置有高速轴，低速轴上设置有低速级大齿轮，该低速级大齿轮与设置在中速轴上的低速级小齿轮啮合，在中速轴上还设置有高速级大齿轮，该高速级大齿轮与设置在高速轴上的高速级小齿轮啮合，在高速轴的一端设置有输出半联轴器。
低速轴、中速轴以及高速轴三轴形成高速轴在上的三角形布置。
低速轴兼做风力发电机主轴，在低速轴前端穿过箱体的位置处设置有低速轴密封圈，低速轴密封圈外的低速轴表面还安装有防水橡胶圈，防水橡胶圈箍在低速轴表面,并随该轴一起转动，防水橡胶圈端面抵在密封圈的端面。
低速轴为空心结构，其内部设置有供线缆通过的空腔，低速轴的前端法兰上有用来联接风轮的联接用螺栓孔；低速轴的后端也有用来联接滑环的螺纹孔。
齿轮箱高速轴与中速轴的长度均比低速轴短，与之对应的箱体部分也较窄，输出半联轴器就设置在这段较短处，输出半联轴器与低速轴并列平行。
优点及效果：本发明提供一种风力发电机齿轮箱装置，齿轮箱为二级圆柱齿轮传动，采用剖分式结构，分为箱盖、箱座两部分，由螺栓联接固定在一起，位于剖分面上的是低速轴系零部件及中速轴系零部件，高速轴系零部件位于箱盖上，三根轴成三角形布置。低速轴系零部件主要有低速轴、低速级大齿轮、密封圈及轴承等；中速轴系零部件主要有低速级小齿轮、高速级大齿轮及轴承等；高速轴系零部件主要有高速级小齿轮、轴承、密封圈及输出半联轴器。低速轴较长，齿轮箱箱体安装低速轴部分较宽。低速轴为空心结构，前端为联接用法兰，法兰上有联接用螺栓孔，后端也有联接用螺纹孔。低速轴密封圈外的轴表面还安装有防水橡胶圈。
通过本发明的实施，齿轮箱中三根轴采用折叠式结构，减小了齿轮箱的宽度，使得风力发电机宽度变小，减小了迎风面积及尺寸；利用齿轮箱低速轴作为风力发电机主轴，减少了单独的主轴结构，结构更加紧凑，减小了风力发电机的长度；高速轴联轴器与齿轮箱体部分并列，再次减小联轴器单独占据的长度，使得整机长度再度减小；低速轴密封圈外安装的防水橡胶圈，能够有效的防止雨水渗入到箱体中。
附图说明：
图 1 为本发明内部结构展开示意图。
图 2 为本发明前端示意图。
图 3 为本发明侧面示意图。
图1中，标号1—低速轴（主轴）；2—防水橡胶圈；3—低速轴密封圈；4—中速轴；5—高速轴；6—高速级小齿轮；7—高速级大齿轮；7—高速轴半联轴器； 9—低速级小齿轮；10—低速级大齿轮。
具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：
如图1所示，本发明提供一种风力发电机齿轮箱装置，该齿轮箱装置箱体分为箱盖和箱座两部分，低速轴1穿过箱体，中速轴4设置在箱体内，在箱盖上设置有高速轴5，低速轴1上设置有低速级大齿轮10，该低速级大齿轮10与设置在中速轴4上的低速级小齿轮9啮合，在中速轴4上还设置有高速级大齿轮7，该高速级大齿轮7与设置在高速轴5上的高速级小齿轮6啮合，在高速轴5的一端设置有输出半联轴器8。
低速轴1、中速轴4以及高速轴5三轴形成高速轴5在上的三角形布置。也就是说三个轴截面圆心的连线形成高速轴5在上的三角形。
低速轴1兼做风力发电机主轴，在低速轴1前端穿过箱体的位置处设置有低速轴密封圈3，低速轴密封圈3外的低速轴1表面还安装有防水橡胶圈2，防水橡胶圈2箍在低速轴1表面,并随该轴一起转动，防水橡胶圈2端面抵在密封圈3的端面。
低速轴1为空心结构，其内部设置有供线缆通过的空腔，低速轴1的前端法兰上有用来联接风轮的联接用螺栓孔；低速轴1的后端也有用来联接滑环的螺纹孔。
齿轮箱高速轴5与中速轴4的长度均比低速轴1短，与之对应的箱体部分也较窄，输出半联轴器8就设置在这段较短处，输出半联轴器8与低速轴1部分并列平行。
本发明采用二级圆柱齿轮传动，齿轮箱为剖分式结构，分为箱座和箱盖两部分，由螺栓联接固定在一起。位于剖分面上的是低速轴系零部件及中速轴系零部件，高速轴系零部件位于箱盖上。低速轴系零部件主要有低速轴1、防水橡胶圈2、密封圈3、低速级大齿轮10及轴承等；中速轴系零部件主要有中速轴4、低速级小齿轮9、高速级大齿轮7及轴承等；高速轴系零部件主要有高速轴5、高速级小齿轮6、轴承、密封圈及输出半联轴器8等，总共二级齿轮传动机构中三根轴形成高速轴5在上的三角形布置，这样使得整体宽度较小，结构更加紧凑。低速轴1同时兼做风力发电机主轴，因为较长，齿轮箱箱体在安装低速轴1部分较宽。低速轴密封圈3外的防水橡胶圈2，可阻挡进入机舱的雨水沿低速轴1经由密封圈3渗入箱体中。低速轴1为空心结构，以便通过线缆，前端法兰上有联接用螺栓孔，用来联接风轮；后端也有螺纹孔，用来联接滑环。而齿轮箱高速轴5与中速轴4部分箱体宽度较窄，高速输出半联轴器8放置在这段较窄处，与低速轴1部分并列，这样高速轴5加上高速输出半联轴器8的长度也不会超过低速轴1，使得整个箱体的长度不会大于低速轴1的轴长，这样输出半联轴器8再与发电机轴上的半联轴器联接，这样可以缩短联轴器占用的机组长度，再次减短整机长度。

Claims (1)

1.一种风力发电机齿轮箱装置，其特征在于：该齿轮箱装置的箱体分为箱盖和箱座两部分，低速轴（1）穿过箱体，中速轴（4）设置在箱体内，在箱盖上设置有高速轴（5），低速轴（1）上设置有低速级大齿轮（10），该低速级大齿轮（10）与设置在中速轴（4）上的低速级小齿轮（9）啮合，在中速轴（4）上还设置有高速级大齿轮（7），该高速级大齿轮（7）与设置在高速轴（5）上的高速级小齿轮（6）啮合，在高速轴（5）的一端设置有输出半联轴器（8）；
低速轴（1）、中速轴（4）以及高速轴（5）三轴形成高速轴（5）在上的三角形布置；
低速轴（1）兼做风力发电机主轴，在低速轴（1）前端穿过箱体的位置处设置有低速轴密封圈（3），低速轴密封圈（3）外的低速轴（1）表面还安装有防水橡胶圈（2），防水橡胶圈（2）箍在低速轴（1）表面,并随该轴一起转动，防水橡胶圈（2）端面抵在低速轴密封圈(3)的端面；
低速轴（1）为空心结构，其内部设置有供线缆通过的空腔，低速轴（1）的前端法兰上有用来联接风轮的联接用螺栓孔；低速轴（1）的后端也有用来联接滑环的螺纹孔；
齿轮箱高速轴（5）与中速轴（4）的长度均比低速轴（1）短，与之对应的箱体部分也较窄，输出半联轴器（8）就设置在这段较短处，输出半联轴器（8）与低速轴（1）并列平行。
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