CN105402377A - 一种风电齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风电齿轮箱，箱体、管轴、中间级齿轮轴、高速轴，太阳轮固定安装在管轴的前端，管轴的后端套设有花键轴，花键轴与中间级齿轮轴通过第一齿轮组构成传动连接配合，中间级齿轮轴与高速轴通过第二齿轮组构成传动连接配合，输送润滑油的油管安装在箱体内，油管通过机械泵与油箱相连接，机械泵的泵轴通过联轴器与中间级齿轮轴相连接。本发明提供的齿轮箱将润滑油管布置在齿轮箱内部，避免了漏油及油管因吊装、维护原因损坏的情况，采用整体式的箱体结构，易于保证轴承孔的加工精度。增加了机械泵，电机泵润滑系统断电停止时机械泵仍能通过齿轮箱运转的带动对齿轮箱进行润滑，取消了油泵齿轮，节约了成本更，增加了齿轮箱运行的可靠性。

Description

一种风电齿轮箱

技术领域

本发明涉及风力发电设备领域，具体涉及一种风电齿轮箱。

背景技术

目前所生产的1.25MW齿轮箱外接尺寸和速比不能完全满足机型替换的要求，齿轮箱润滑油路采用外部油管，油路存在漏油情况，且在齿轮箱吊装、维护时容易造成油管的弯曲。箱体为分离式的上下箱体，不易于保证轴承孔的加工精度，如名称为“风电齿轮箱”(专利号：ZL201420419167.7)的中国专利中记载的技术方案。齿轮箱只有单一的电机泵润滑系统，如齿轮箱停机过程中或故障导致突然润滑系断电时，齿轮箱存在无润滑运转的情况。其余由机械泵的结构的齿轮箱一般采用低速级通过一对油泵齿轮驱动机械泵的形式，增加了零件成本和齿轮箱运行的不可靠性。齿轮件强度较低，容易断齿。低速级轴承配置不合理，轴承寿命较低。缺乏强制润滑措施，润滑不可靠。

发明内容

本发明的目的就是提供一种风电齿轮箱，其可有效解决上述问题，避免漏油及油管因吊装、维护原因损坏的情况，保证轴承孔的加工精度。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种风电齿轮箱，其特征在于：包括整体式箱体，箱体上安装有管轴、中间级齿轮轴以及高速轴，管轴、中间级齿轮轴、高速轴相互平行布置，管轴的前端安装有行星架，行星架上安装有行星轮和内齿圈，行星轮、太阳轮和内齿圈组成行星齿轮传动机构，太阳轮固定安装在管轴的前端，管轴的后端套设有花键轴，花键轴与中间级齿轮轴通过第一齿轮组构成传动连接配合，中间级齿轮轴与高速轴通过第二齿轮组构成传动连接配合，输送润滑油的油管安装在箱体内，油管通过机械泵与油箱相连接，机械泵的泵轴通过联轴器与中间级齿轮轴相连接。

上述技术方案中提供的风电齿轮箱：

具有以下优点：

1.采用内部油路降低了漏油及油管损坏的风险，结构更紧凑；

2.整体式的箱体轴承孔精度不会因装配等原因降低；

3.增加了机械泵辅助润滑的措施，降低了齿轮箱因无润滑而损坏的风险；

4.机械泵不需要油泵齿轮，降低了齿轮箱成本，且使运行更可靠；

5.解决了国内该型号风机齿轮箱无可替代产品的问题，提高风能的利用率、减少风机停机时间、打破国外垄断、节约国内风机运维成本；

6.提高了齿轮件整体强度；

7.优化了轴承配置方案，轴承寿命提高；

增加了强制润滑措施，使润滑更可靠。

附图说明

图1为本发明装配示意图；

图2为油管的安装示意图；

图3-1为箱体的主视图；

图3-2为箱体的后视图；

图3-3为箱体的侧视图；

图4为迷宫密封结构示意图；

图5中的A处放大示意图；

图6为静密封环的结构示意图；

图7为动密封环的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

本发明采取的技术方案如图1、2所示，一种风电齿轮箱，包括整体式箱体6，整体式箱体即箱体不被剖分开，箱体为一个整体，如图3-1、3-2、3-3所示，箱体6上安装有管轴8、中间级齿轮轴10以及高速轴12，管轴8、中间级齿轮轴10、高速轴12相互平行布置，管轴8的前端安装有行星架1，行星架1上安装有行星轮13和内齿圈4，行星轮13、太阳轮14和内齿圈4组成行星齿轮传动机构，太阳轮14固定安装在管轴8的前端，管轴8的后端套设有花键轴5，花键轴5与中间级齿轮轴10通过第一齿轮组构成传动连接配合，中间级齿轮轴10与高速轴12通过第二齿轮组构成传动连接配合，输送润滑油的油管18安装在箱体6内，油管18通过机械泵与油箱相连接，机械泵的泵轴通过联轴器与中间级齿轮轴10相连接。本发明提供的齿轮箱在满足机舱内接口尺寸的基础上将润滑油管18布置在齿轮箱内部，避免了漏油及油管18因吊装、维护原因损坏的情况，采用整体式的箱体6结构，易于保证轴承孔的加工精度。增加了机械泵，电机泵润滑系统断电停止时机械泵仍能通过齿轮箱运转的带动对齿轮箱进行润滑，且机械泵是通过联轴器由中间级齿轮轴10进行驱动，取消了油泵齿轮，节约了成本更低，增加了齿轮箱运行的可靠性。

具体的方案为，齿轮箱的前端还安装有第二透盖102和扭力臂3，箱体6和内齿圈4通过螺栓和销子与扭力臂3连接，弹性支撑轴16装在扭力臂3上并安装在风机上，用来固定整个齿轮箱，轴收缩盘15安装在行星架1上，通过螺栓将轴收缩盘15收紧，以抱紧行星架和主轴。油管18通过接头17接入箱体6上；管轴8、中间级齿轮轴10以及高速轴12分别通过轴承组件安装在箱体上，第一、二齿轮组分别为两个相互啮合的传动齿轮组成。

另外，高速轴12是齿轮箱的输出轴，高速轴12的输出端通过第一透盖101对高速轴12进行轴向定位和压紧。第一透盖101外端面固接有静密封环21、高速轴12输出端的轴体上套设有动密封环22，静密封环21的截面为第一槽形211，动密封环22的截面为第二槽形221，第一、二槽形的槽口相向布置，第一槽形211的一个槽壁延伸至第二槽形221内，第二槽形221的一个槽壁延伸至第一槽形211内。并配合静密封环与动密封环进行密封。动密封环22和静密封环21组合构成迷宫密封结构，如图4所示，动密封环22安装在轴上，工作时随轴转动；静密封环21安装在第一透盖101上，工作时与第一透盖101保持静止。齿轮箱工作时，两个密封环相对转动，形成齿顶尖、拐弯急的迷宫通道，润滑油通过该迷宫通道时，局部磨阻效应大，密封效果好，两个密封环之间留有间隙，无磨损，不需要定期更换。

具体的方案为，如图5、6、7所示，第一、二槽形的槽口均为收口状。第一槽形211为U形，第一槽形211靠近高速轴12的槽壁向远离高速轴12的一侧进行翻折形成折边212，第二槽形221靠近高速轴12一侧的槽壁与高速轴12的芯线呈夹角布置，且夹角指向静密封圈一侧，第一槽形211远离高速轴12一侧的槽壁延伸至第二槽形221内，第二槽形221靠近高速轴12一侧的槽壁延伸至第一槽形211内。第二槽形221的槽宽沿着槽深方向先逐渐增大、后逐渐减小。通过上述具体方式的实施，其密封效果更佳。

上述迷宫密封结构可以用于风电齿轮箱的高速轴的密封，动密封环22安装在高速轴上，工作时随高速轴转动；静密封环21安装在第一透盖101上，工作时与第一透盖101保持静止，在风电齿轮箱工作时，两个密封环形成迷宫密封，经过实际试验验证，具有良好的密封效果。

风能驱动叶片，通过轮毂、主轴，将动力传到行星架11带动行星架11转动。行星架11的转速和主轴的转速一样。主轴转的快，行星架11就转的快。行星架11通过行星级将能量传到太阳轮14，太阳轮14一端的花键带动花键轴5，花键轴5带动中间轴系，最后带动高速轴12，高速轴12通过联轴器带动发电机，发电机发电。本发明提供的齿轮箱采用一级行星两级平行结构，齿轮箱各部件之间通过螺栓、销子、键及过盈的方式进行连接。

上述提供的齿轮箱降低了齿轮箱漏油的风险，内部油路的布置方式使齿轮箱整体更加紧凑，增加了机械泵辅助润滑的措施，使齿轮箱运行更加可靠，避免了因装配原因造成的轴承孔精度降低的可能性，方便轴承孔的维修，解决了国内该型号风机齿轮箱无可替代产品的问题，提高风能的利用率、减少风机停机时间、打破国外垄断、节约国内风机运维成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种风电齿轮箱，其特征在于：包括整体式箱体，箱体上安装有管轴、中间级齿轮轴以及高速轴，管轴、中间级齿轮轴、高速轴相互平行布置，管轴的前端安装有行星架，行星架上安装有行星轮和内齿圈，行星轮、太阳轮和内齿圈组成行星齿轮传动机构，太阳轮固定安装在管轴的前端，管轴的后端套设有花键轴，花键轴与中间级齿轮轴通过第一齿轮组构成传动连接配合，中间级齿轮轴与高速轴通过第二齿轮组构成传动连接配合，输送润滑油的油管安装在箱体内，油管通过机械泵与油箱相连接，机械泵的泵轴通过联轴器与中间级齿轮轴相连接。