CN107956857B - 一种齿轮箱减振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种齿轮箱减振装置，属于风力发电机组传动系统减振装置领域。齿轮箱减振装置包括拆卸式的上框架和下框架，所述上框架的底部开口和所述下框架的顶部开口共同形成容纳齿轮箱扭力臂的空间，其中，在所述上框架的内部与所述齿轮箱扭力臂的顶部之间设有上弹性支撑件，在所述下框架的内部与所述齿轮箱扭力臂的底部之间设有下弹性支撑件。本发明和现有技术相比，具有结构简单、装配简单、可靠性好等特点。

Description

一种齿轮箱减振装置
技术领域
本发明涉及一种齿轮箱减振装置，具体涉及一种用于风力发电机组传动系统中的齿轮箱减振装置。
背景技术
风力发电机组系统主要为三点式支撑和四点支撑方式，由于叶片的转动和摆动，轮毂会给风电机组的传动系统传递很大的作用力，从而必将引起各零部件的振动并产生噪音。为了保证风力发电机组传动系统的平稳运行，尽可能减少振动与噪声，设计合适的齿轮箱减振装置尤为重要。
现有的齿轮箱减振装置采用两个叠层弹簧与“回”型金属框架组合的结构，主要由横梁、支撑柱、底板、垫片以及相应的紧固件组成。齿轮箱的扭力臂置于上、下叠层弹簧之间，叠层弹簧安装在“回”型金属框架的横梁和底板上面，整个“回”型金属框架通过标准件固定在机架上，叠层弹簧安装时有一定的预压缩量。这种结构零部件种类多，装配费时费劲，调高装置能实现的调高量不大，更换叠层弹簧的操作空间有限且更换过程复杂，叠层弹簧的疲劳寿命低，无法使用动力装置。
现有齿轮箱减振装置在横梁中间因设置调高装置有孔结构，存在应力集中现象，故横梁的安全系数也低；叠层弹簧由金属板或金属片组成，金属板和金属片为平板结构，故叠层弹簧的横向刚度较小，当遇到横向载荷较大的齿轮箱时，横向位移或横向振动加速度较大，超出齿轮箱允许的振动范围，影响齿轮箱的疲劳寿命，使机组无法正常运行。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种结构简单紧凑、装配简单、可靠性好的齿轮箱减振装置。
本发明中涉及的齿轮箱减振装置，包括拆卸式的上框架和下框架，上框架的底部开口和下框架的顶部开口共同形成容纳齿轮箱扭力臂的空间，在上框架的内部与齿轮箱扭力臂的顶部之间设有上弹性支撑件，在下框架的内部与齿轮箱扭力臂的底部之间设有下弹性支撑件。
由于框架采用拆卸式的上框架与下框架配对，相对现有齿轮箱减振装置采用两个叠层弹簧与“回”型金属框架组合的结构，省去了支撑管及相应的紧固件，结构简单紧凑，装配简单。现有齿轮箱减振装置的叠层弹簧安装在“回”型金属框架的横梁和底板上面，横梁中间因设置调高装置有孔结构，存在应力集中现象，故横梁的安全系数也低，导致整个装置可靠性低，而本发明中齿轮箱减振装置的框架没有孔结构，不需要安装调高装置，因此产品的可靠性好。同时本发明中的齿轮箱减振装置，更换上弹性支撑件也非常简单、方便、快捷，仅取下上框架就可以直接进行更换。
优选的，下框架的两侧均设有用于供千斤顶来支撑齿轮箱减振装置的凸缘。
可以在下框架两边的凸缘下方放置千斤顶等可动式调节件调节弹性支撑件的预压缩量和更换下弹性支撑件，解决了千斤顶等可动式调节件现场操作空间受限的问题。
优选的，在下框架的底部与用于安放所述齿轮箱减振装置的机架之间设有垫片。
通过在下框架底部与机架之间设置不同厚度的垫片可以调整齿轮箱的合适位置，从而实现简单快捷地调节上弹性支撑件和下弹性支撑件的预压缩量，并增加上弹性支撑件和下弹性支撑件的预压缩量调节范围。同时也可以实现下弹性支撑件的更换简单快捷。
优选的，垫片的形状与所述下框架底部形状一致。
优选的，在上框架和下框架的内部包括能分别与上弹性支撑件、下弹性支撑件形成形状配合的部分。
这种结构增加了上弹性支撑件与上框架、下弹性支撑件与下框架的接触面积，从而增加了上弹性支撑件、下弹性支撑件的横向刚度，对于普通齿轮箱和横向载荷及振动较大的齿轮箱可以约束其横向振幅和振动加速度，更好地吸收横向振动的能量并提供更好的减振功能，保证齿轮箱正常运行。
优选的，上弹性支撑件、下弹性支撑件包括第一隔板、第二隔板、第三隔板，第一隔板、第二隔板、第三隔板之间填充橡胶在竖直方向依次叠加通过硫化粘接成整体。
优选的，第一隔板是一块以上瓦片状隔板或球壳状隔板。
优选的，第二隔板两侧设有限位橡胶弹簧。
优选的，上弹性支撑件、下弹性支撑件沿其轴向方向设有圆孔。
本发明中涉及的齿轮箱减振装置，采用拆卸式的上框架与下框架，省去了支撑管及相应紧固件，结构简单紧凑，装配简单，产品可靠性好。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为本发明实施例的齿轮箱减振装置的结构示意图。
图2为本发明实施例的弹性支撑件的第一种结构示意图。
图3为本发明实施例的弹性支撑件的第二种结构示意图。
图4为本发明实施例的弹性支撑件的第三种结构示意图。
图5为本发明实施例的弹性支撑件沿其轴向方向开圆孔的结构剖视图。
图6为本发明实施例的垫片的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。图中各标号表示：1、下框架，2、上框架，3、下弹性支撑件，4、上弹性支撑件，5、组装螺栓，6、齿轮箱扭力臂，7、上框架底部开口，8、下框架顶部开口，9、垫片，10、千斤顶，11、机架，12、第一隔板，13、第二隔板,14、第三隔板，15、橡胶，16、限位橡胶弹簧
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例的齿轮箱减振装置，包括拆卸式的上框架2和下框架1，上框架2包括底部开口7，下框架1包括顶部开口8，共同形成了容纳齿轮箱扭力臂的空间。在上框架2的内部与齿轮箱扭力臂的顶部之间设有上弹性支撑件4，在下框架1的内部与齿轮箱扭力臂的底部之间设有下弹性支撑件3。整个齿轮箱减振装置通过组装螺栓5安放在机架11上。
这种装置相对现有的齿轮箱减振装置采用两个叠层弹簧与“回”型金属框架组合的结构更简单、紧凑，体积小，装配简单，产品可靠性得到提高。同时更换上弹性支撑件4简单、方便、快捷。直接松开组装螺栓5，取下上框架2就可以更换上弹性支撑件4。
下框架1的两侧均设有用于供千斤顶10等可动式调节件来支撑所述齿轮箱减振装置的凸缘，方便千斤顶10等可动式调节件支撑齿轮箱减振装置。千斤顶10等可动式调节件放置在用于安放齿轮箱减振装置的机架11与凸缘之间，通过调节千斤顶10等可动式调节件的高度来支撑齿轮箱减振装置，进行上弹性支撑件4、下弹性支撑件3的预压缩量调节和更换下弹性支撑件3。这种结构解决了千斤顶10等可动式调节件现场操作空间受限的问题。
在进行上弹性支撑件4、下弹性支撑件3的预压缩量调节时，可以根据齿轮箱的位置在下框架1底部设置一块或多块不同厚度的垫片9。如图6所示，垫片9的形状优选与下框架2底面一致，垫片9的材质优选金属。这种方式能够使上弹性支撑件4、下弹性支撑件3的预压缩量调节范围增大，调节方式简单快捷，并避免了减振装置主要承载部件的可靠性受影响。
当下弹性支撑件3需要更换时，用千斤顶10支撑下框架1,下弹性支撑件3处于压缩状态，使得下框架3与垫片9之间留出间隙。取出垫片9，千斤顶10卸载，下框架1因重力作用下沉，使得下弹性支撑件3与齿轮箱扭力臂6分开。更换下弹性支撑件3。这种更换下弹性支撑件3的方法简单快捷。
上框架2内部有与上弹性支撑件4顶部形状配合的部分，下框架1内部有与下弹性支撑件3顶部形状配合的部分。
现有齿轮箱减振装置中叠层弹簧由金属板或金属片组成，金属板和金属片为平板结构，故叠层弹簧的横向刚度较小。当遇到横向载荷较大的齿轮箱时，横向位移或横向振动加速度较大，超出齿轮箱允许的振动范围，影响齿轮箱的疲劳寿命，使机组无法正常运行。本实施例中由于上框架和下框架分别有与上弹性支撑和下弹性支撑件互相配合的形状部分，增加了上弹性支撑件与上框架、下弹性支撑件与下框架的接触面积，从而增加了上弹性支撑件、下弹性支撑件的横向刚度。对于普通齿轮箱和横向载荷及振动较大的齿轮箱可以约束其横向振幅和振动加速度，更好地吸收横向振动的能量并提供更好的减振功能，保证齿轮箱正常运行。
如图2所示，本发明实施例中上弹性支撑件4、下弹性支撑件3的具体结构包括第一隔板12、第二隔板13、第三隔板14，第一隔板12、第二隔板13、第三隔板4之间填充橡胶15在竖直方向依次叠加通过硫化粘接成整体。
第一隔板12是一块或多块瓦片状隔板且其隔板圆心在同一直线上。
相应地上框架2、下框架1内部分别有与第一隔板顶部配合的瓦片形状部分。
第三隔板14是一块或多块方形状隔板与橡胶粘接而成，方形状隔板也可以是圆形或圆环状。
如图3所示，上弹性支撑件4、下弹性支撑件3包括的第一隔板12也可以是一块或多块球壳状隔板且其隔板球心在同一直线上。
相应地上框架2、下框架1内部分别有与第一隔板顶部配合的球壳状部分。
第三隔板14也可以是一块或多块圆形状隔板与橡胶粘接而成，圆形状隔板也可以是方形状。
上述结构的上弹性支撑件4、下弹性支撑件3，能够确保弹性支撑件顶面与上框架2、下框架1内部配合的面积大，增加上弹性支撑件4、下弹性支撑件3的缓冲作用，更好地提高减振功能。
如图4所示，在上弹性支撑件4、下弹性支撑件3第二隔板13两侧设置限位橡胶弹簧16，能够进一步提高减振功能。
如图5所示，上弹性支撑件4、下弹性支撑件3沿其轴向方向开有圆孔，能够减少弹性支撑件的应力集中。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种齿轮箱减振装置，其特征在于，包括拆卸式的上框架和下框架，所述上框架的底部开口和所述下框架的顶部开口共同形成容纳齿轮箱扭力臂的空间，其中，在所述上框架的内部与所述齿轮箱扭力臂的顶部之间设有上弹性支撑件，在所述下框架的内部与所述齿轮箱扭力臂的底部之间设有下弹性支撑件，所述上弹性支撑件、下弹性支撑件包括第一隔板、第二隔板、第三隔板，所述第一隔板、第二隔板、第三隔板之间填充橡胶在竖直方向依次叠加通过硫化粘接成整体，所述第二隔板具有朝向所述第一隔板的第一表面，在所述第一表面的中间构造有凸起，所述第一表面在构造有所述凸起的部分处与所填充的橡胶相连，在所述第二隔板的第一表面的两端设有限位橡胶弹簧。
2.根据权利要求1所述的齿轮箱减振装置，其特征在于，所述下框架的两侧均设有用于供千斤顶来支撑所述齿轮箱减振装置的凸缘。
3.根据权利要求2所述的齿轮箱减振装置，其特征在于，在所述下框架的底部与用于安放所述齿轮箱减振装置的机架之间设有垫片。
4.根据权利要求3所述的齿轮箱减振装置，其特征在于，所述垫片的形状与所述下框架底部形状一致。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的齿轮箱减振装置，其特征在于，在所述上框架和下框架的内部包括能分别与所述上弹性支撑件、下弹性支撑件形成形状配合的部分。
6.根据权利要求1到4中任一项所述的齿轮箱减振装置，其特征在于，所述第一隔板是瓦片状隔板。
7.根据权利要求1到4中任一项所述的齿轮箱减振装置，其特征在于，所述第一隔板是球壳状隔板。
8.根据权利要求1到4中任一项所述的齿轮箱减振装置，其特征在于，所述上弹性支撑件、下弹性支撑件沿其轴向方向设有圆孔。
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