CN110131387A - 一种大功率风电齿轮箱主轴连接结构 - Google Patents

一种大功率风电齿轮箱主轴连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种成本较低的大功率风电齿轮箱主轴连接结构，行星架轴承为常规尺寸的行星架轴承；连接法兰本体的外径与挡板、密封环和锁紧盘的内盘的孔径对应，轴向长度大于挡板、密封环和锁紧盘的内盘的轴向长度之和，行星架轴承装配部的外径与与常规尺寸的行星架轴承的孔径对应，其轴向长度与行星架上的轴向连接部的轴向长度之和与常规尺寸的行星架轴承的轴向长度相对应；行星架轴承跨接于行星架上的轴向连接部和连接法兰的行星架轴承装配部上；挡板和密封环左右抵靠地装配于连接法兰的连接法兰本体上；端盖装配于密封环上；锁紧盘的内盘装配于连接法兰本体的右端；连接法兰与行星架轴向连接；主轴通过轴向连接孔与连接法兰过盈配合连接。

Description

一种大功率风电齿轮箱主轴连接结构
技术领域
本发明涉及风电齿轮箱主轴连接结构，尤其涉及一种大功率风电齿轮箱主轴连接结构。
背景技术
目前国内外3兆瓦以上大功率风电齿轮箱主轴连接结构，齿轮箱体与主轴普遍采用锁紧盘连接方式。参见图1所示的市场上常见的一种大功率风电齿轮箱主轴连接结构，包括其上设有轴向连接部1-1和轴向连接孔1-2的行星架1、齿轮箱体2、行星架轴承3、端盖5、密封环6、包含外内相套的其上设有左小右大的锥形孔的外盘8-1和其外形为左小右大的锥形体的内盘8-2的锁紧盘8及主轴11，所述内盘8-2采用采用螺栓12与外盘8-1轴向固定连接；所述行星架1上的轴向连接部1-1的外径与轴向长度分别与行星架轴承3、密封环6、锁紧盘8上的内盘8-2的孔径和行星架轴承3、密封环6、锁紧盘8上的内盘8-2的轴向长度之和相对应，行星架1上的轴向连接孔1-2的孔径和轴向长度分别与主轴11的外径和轴向长度相对应；所述行星架轴承3、密封环6、锁紧盘8上的内盘8-2依次顺序装配于行星架1上的轴向连接部1-1上；且行星架轴承3的规格与锁紧盘8规格相配合，其外周与齿轮箱体2的内壁抵靠，所述端盖5的左端分别与齿轮箱体2和行星架轴承3的右端抵靠，所述主轴11装配于行星架1上的轴向连接孔1-2之中。本领域技术人员皆知，在大功率风电齿轮箱主轴连接结构中，随着功率的不断提高，锁紧盘的规格越来越大，行星架轴承的规格也会逐渐增大。在一般的大功率风电齿轮箱主轴连接结构制造企业中，行星架轴承是一个外购件。而行星架轴承的价格是很高的。于是，图1所示的这种现有技术的大功率风电齿轮箱主轴连接结构的制造成本较高，成为急需解决的难题。实际上，根据强度计算，常规的行星架轴承的规格就能满足图1所示的这种现有技术的大功率风电齿轮箱主轴连接结构的要求。然而，由于在这种现有技术的大功率风电齿轮箱主轴连接结构中，行星架1上的轴向连接部1-1的外径与轴向长度分别行星架轴承3、密封环6、锁紧盘8上的内盘8-2的孔径和行星架轴承3、密封环6、锁紧盘8上的内盘8-2的轴向长度之和相对应，即行星架1上的轴向连接部1-1的外径与行星架轴承3、锁紧盘8上的内盘8-2的孔径是一致的，锁紧盘8上的内盘8-2的孔径越大，其对应的行星架轴承3的孔径也越大，当选择常规规格较小孔径的常规行星架轴承时，则根本不能安装。由此可见，该现有技术的大功率风电齿轮箱主轴连接结构不仅成本较高、适应性也较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种成本较低、适应性较好的大功率风电齿轮箱主轴连接结构。
为解决上述技术问题，本发明的大功率风电齿轮箱主轴连接结构，包括其上设有轴向连接部的行星架、齿轮箱体、行星架轴承、端盖、密封环、包含外内相套的其上设有左小右大的锥形孔的外盘和其外形为左小右大的锥形体的内盘的锁紧盘及主轴，所述内盘采用螺栓与外盘轴向固定连接，其特征在于：还包括挡板和连接法兰；
所述行星架轴承为常规尺寸的行星架轴承，所述行星架上的轴向连接部的外径与常规尺寸的行星架轴承的孔径对应，轴向长度小于常规尺寸的行星架轴承的长度；
所述连接法兰包括连接法兰本体和由连接法兰本体左端轴向向左延伸的行星架轴承装配部及位于连接法兰本体中的轴向连接孔，所述轴向连接孔的左端是封闭的，右端为开口；
所述连接法兰本体的外径与挡板、密封环和锁紧盘的内盘的孔径对应，轴向长度大于挡板、密封环和锁紧盘的内盘的轴向长度之和，所述行星架轴承装配部的外径与与常规尺寸的行星架轴承的孔径对应，其轴向长度小于常规尺寸的行星架轴承的轴向长度且其轴向长度与行星架上的轴向连接部的轴向长度之和与常规尺寸的行星架轴承的轴向长度相对应，所述轴向连接孔的孔径和轴向长度与主轴的外周直径和轴向长度相对应；
所述行星架轴承跨接于行星架上的轴向连接部和连接法兰的行星架轴承装配部上；
所述挡板和密封环左右抵靠地装配于连接法兰的连接法兰本体上，且挡板的左端与行星架轴承的右端抵靠；
所述端盖装配于密封环上且左端分别与齿轮箱体和行星架轴承的右端相抵靠；
所述锁紧盘的内盘装配于连接法兰本体的右端；
所述连接法兰通过行星架轴承装配部的左端与的行星架的轴向连接部轴向连接；
所述主轴通过轴向连接孔与连接法兰过盈配合连接。
优选地，还包括连接组件，所述连接法兰上还设有与轴向连接孔同轴线的连接腔；所述连接法兰的行星架轴承装配部的左端在连接腔处通过连接组件与行星架的轴向连接部可拆卸地轴向连接。
优选地，所述连接组件包括内连接件和外连接件，所述外连接件上设有轴向通孔；所述连接法兰的封闭的左端上设有通孔；所述行星架上设有与轴向通孔相对应且尺寸相同的轴向孔，还设有与通孔尺寸相同且同轴线的孔；所述外连接件装配于孔和通孔中，所述内连接件装配于轴向通孔和轴向孔中。
优选地，所述通孔、孔和轴向孔成套配合地沿连接法兰的封闭的左端周向均匀地间隙分布；所述内连接件和外连接件的数量与之对应。
优选地，所述轴向通孔和轴向孔均为螺孔，通孔和孔均为销孔，所述内连接件为螺栓，所述外连接件为销。
本发明包含如下有益效果；
本发明能够通过行星架上的轴向连接部和连接法兰的行星架轴承装配部装配常规尺寸的行星架轴承。也就是，行星架轴承的选择装配可以不受锁紧盘大小的制约，即在合理可行的范围内，虽然随着功率的增大、锁紧盘的尺寸也增大，本发明也能够选择装配满足使用需要的常规尺寸的行星架轴承。于是，购置行星架轴承的费用较低，即不仅整体成本较低且适应性较好。
附图说明
图1是现有技术的大功率风电齿轮箱主轴连接结构的示意图,由于其为对称结构，为简化起见，只画出了其上半部分；
图2是本发明的大功率风电齿轮箱主轴连接结构的剖视示意图,由于其为对称结构，为简化起见，只画出了其上半部分；
图3是图2中的本发明未剖视时的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施方式做详细说明。
参见图2和图3所示，本发明的大功率风电齿轮箱主轴连接结构，包括其上设有轴向连接部1-1的行星架1、齿轮箱体2、行星架轴承3、端盖5、密封环6、包含外内相套的其上设有左小右大的锥形孔的外盘8-1和其外形为左小右大的锥形体的内盘8-2的锁紧盘8及主轴11，所述内盘8-2采用螺栓12与外盘8-1轴向固定连接。由图2可见，本发明还包括挡板4和连接法兰7；所述行星架轴承3为常规尺寸的行星架轴承，所述行星架1上的轴向连接部1-1的外径与常规尺寸的行星架轴承的孔径对应，轴向长度小于常规尺寸的行星架轴承的长度；所述连接法兰7包括连接法兰本体7-1和由连接法兰本体7-1左端轴向向左延伸的行星架轴承装配部7-2及位于连接法兰本体7-1中的轴向连接孔7-3，所述轴向连接孔7-3的左端是封闭的，右端为开口；所述连接法兰本体7-1的外径与挡板4、密封环6和锁紧盘8的内盘8-2的孔径对应、轴向长度大于挡板4、密封环6和锁紧盘8的内盘8-2的轴向长度之和，所述行星架轴承装配部7-2的外径与与常规尺寸的行星架轴承的孔径对应，其轴向长度小于常规尺寸的行星架轴承的轴向长度且其轴向长度与行星架1上的轴向连接部1-1的轴向长度之和与常规尺寸的行星架轴承的轴向长度相对应，所述轴向连接孔7-3的孔径和轴向长度与主轴11的外周直径和轴向长度相对应；所述行星架轴承3跨接于行星架1上的轴向连接部1-1和连接法兰7的行星架轴承装配部7-2上；所述挡板4和密封环6左右抵靠地装配于连接法兰7的连接法兰本体7-1上，且挡板4的左端与行星架轴承3的右端抵靠；所述端盖5装配于密封环6上且左端分别与齿轮箱体2和行星架轴承3的右端相抵靠；所述锁紧盘8的内盘8-2装配于连接法兰本体7-1的右端；所述连接法兰7通过行星架轴承装配部7-2的左端与的行星架1的轴向连接部1-1轴向连接；所述主轴11通过轴向连接孔7-3与连接法兰7过盈配合连接。这样一来，本发明能够通过行星架1上的轴向连接部1-1和连接法兰7的行星架轴承装配部7-2装配常规尺寸的行星架轴承。也就是，行星架轴承3的选择装配可以不受锁紧盘8大小的制约，即在合理可行的范围内，虽然随着功率的增大、锁紧盘8的尺寸也增大，本发明也能够选择装配满足使用需要的常规尺寸的行星架轴承。于是，购置行星架轴承的费用较低，即不仅整体成本较低且适应性较好。
参见图2，本发明还包括连接组件9，10，所述连接法兰7上还设有与轴向连接孔7-3同轴线的连接腔7-4；所述连接法兰7的行星架轴承装配部7-2的左端在连接腔7-4处通过连接组件9，10与行星架1的轴向连接部1-1可拆卸地轴向连接。这使得连接法兰7的行星架轴承装配部7-2的与行星架1的轴向连接部1-1轴向连接比较简单且安装维修均比较方便容易。
参见图2，所述连接组件9，10包括内连接件9和外连接件10，所述外连接件10上设有轴向通孔10-1；所述连接法兰7的封闭的左端上设有通孔7-5；所述行星架1上设有与轴向通孔10-1相对应且尺寸相同的轴向孔1-3，还设有与通孔7-5尺寸相同且同轴线的孔1-2；所述外连接件10装配于孔1-2和通孔7-5中，所述内连接件9装配于轴向通孔10-1和轴向孔1-3中。这使得连接法兰7的行星架轴承装配部7-2的与行星架1的轴向连接部1-1可拆卸地轴向连接的结构比较简单。
参见图2和图3，所述通孔7-5、孔1-2和轴向孔1-3成套配合地沿连接法兰7的封闭的左端周向均匀地间隙分布；所述内连接件9和外连接件10的数量与之对应。这使得连接法兰7的行星架轴承装配部7-2的与行星架1的轴向连接部1-1可拆卸地轴向连接比较可靠、安全。
参见图2，所述轴向通孔10-1和轴向孔1-3均为螺孔，通孔7-5和孔1-2均为销孔，所述内连接件9为螺栓，所述外连接件10为销。这使得轴向通孔10-1和轴向孔1-3螺孔，通孔7-5和孔1-2，内连接件9和外连接件10的结构均比较简单、制造比较容易。
上面结合附图对本发明的优选实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种大功率风电齿轮箱主轴连接结构，包括其上设有轴向连接部的行星架、齿轮箱体、行星架轴承、端盖、密封环、包含外内相套的其上设有左小右大的锥形孔的外盘和其外形为左小右大的锥形体的内盘的锁紧盘及主轴，所述内盘采用螺栓与外盘轴向固定连接，其特征在于：还包括挡板和连接法兰；
所述行星架轴承为常规尺寸的行星架轴承，所述行星架上的轴向连接部的外径与常规尺寸的行星架轴承的孔径对应，轴向长度小于常规尺寸的行星架轴承的长度；
所述连接法兰包括连接法兰本体和由连接法兰本体左端轴向向左延伸的行星架轴承装配部及位于连接法兰本体中的轴向连接孔，所述轴向连接孔的左端是封闭的，右端为开口；
所述连接法兰本体的外径与挡板、密封环和锁紧盘的内盘的孔径对应，轴向长度大于挡板、密封环和锁紧盘的内盘的轴向长度之和，所述行星架轴承装配部的外径与常规尺寸的行星架轴承的孔径对应，其轴向长度小于常规尺寸的行星架轴承的轴向长度且其轴向长度与行星架上的轴向连接部的轴向长度之和与常规尺寸的行星架轴承的轴向长度相对应，所述轴向连接孔的孔径和轴向长度与主轴的外周直径和轴向长度相对应；
所述行星架轴承跨接于行星架上的轴向连接部和连接法兰的行星架轴承装配部上；
所述挡板和密封环左右抵靠地装配于连接法兰的连接法兰本体上，且挡板的左端与行星架轴承的右端抵靠；
所述端盖装配于密封环上且左端分别与齿轮箱体和行星架轴承的右端相抵靠；
所述锁紧盘的内盘装配于连接法兰本体的右端；
所述连接法兰通过行星架轴承装配部的左端与行星架的轴向连接部轴向连接；
所述主轴通过轴向连接孔与连接法兰过盈配合连接。
2.如权利要求1所述的大功率风电齿轮箱主轴连接结构，其特征在于：还包括连接组件，所述连接法兰上还设有与轴向连接孔同轴线的连接腔；所述连接法兰的行星架轴承装配部的左端在连接腔处通过连接组件与行星架的轴向连接部可拆卸地轴向连接。
3.如权利要求2所述的大功率风电齿轮箱主轴连接结构，其特征在于：所述连接组件包括内连接件和外连接件，所述外连接件上设有轴向通孔；所述连接法兰的封闭的左端上设有通孔；所述行星架上设有与轴向通孔相对应且尺寸相同的轴向孔，还设有与通孔尺寸相同且同轴线的孔；所述外连接件装配于孔和通孔中，所述内连接件装配于轴向通孔和轴向孔中。
4.如权利要求3所述的大功率风电齿轮箱主轴连接结构，其特征在于：所述通孔、孔和轴向孔成套配合地沿连接法兰的封闭的左端周向均匀地间隙分布；所述内连接件和外连接件的数量与之对应。
5.如权利要求4所述的大功率风电齿轮箱主轴连接结构，其特征在于：所述轴向通孔和轴向孔均为螺孔，通孔和孔均为销孔，所述内连接件为螺栓，所述外连接件为销。
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