CN112413089A - 一种风电齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电齿轮箱，属于风力发电技术领域。所述风电齿轮箱，包括输出轴，输出轴包括第一安装部和第二安装部，风电齿轮箱包括轴承座、第一径向滑动轴承和第二径向滑动轴承，其中，轴承座设置在箱体上，并套设在第一安装部上；第一径向滑动轴承嵌设在轴承座内，并套设在第一安装部上；第二径向滑动轴承设置在箱体上，并套设在第二安装部上；轴承座、第一径向滑动轴承和第二径向滑动轴承分别被配置为沿输出轴的周向可拆卸连接。本发明的风电齿轮箱，延长使用寿命，降低维护成本。

Description

一种风电齿轮箱

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风电齿轮箱。

背景技术

风电齿轮箱运行在几十米高的高空，一旦出现故障，整体更换齿轮箱代价高昂。现有设计中，通常针对高故障率的部件进行可更换设计，输出轴的轴系由于转速较高并且直接和发动机相连，在预设使用寿命内出现故障的概率较高。如图1所示，现有的风电齿轮箱包括箱体1＇、设置在箱体1＇上的输出轴2＇，设置在输出轴2＇上的滚动轴承3＇，输出轴2＇通过滚动轴承3＇转动连接在箱体1＇上。由于滚动轴承3＇故障率高且寿命有限，导致了滚动轴承3＇更换频率的增高，直接增加了风电齿轮箱后期的维护成本，另外，滚动轴承3＇拆装不便，进一步增加了维护成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电齿轮箱，延长使用寿命，降低维护成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种风电齿轮箱，包括箱体和输出轴，输出轴包括与箱体连接的第一安装部和第二安装部，风电齿轮箱还包括：

轴承座，设置在箱体上，并套设在第一安装部上；

第一径向滑动轴承，嵌设在轴承座内，并套设在第一安装部上；

第二径向滑动轴承，设置在箱体上，并套设在第二安装部上；

轴承座、第一径向滑动轴承和第二径向滑动轴承均为分体结构且被配置为沿输出轴的周向可拆卸。

可选地，轴承座包括能扣合套设在输出轴上的第一分座和第二分座，第一径向滑动轴承包括能扣合套设在输出轴上的第一分轴承和第二分轴承，第一分轴承和第二分轴承嵌设在第一分座和第二分座内。

可选地，第一分座和第一分轴承为一体结构，第二分座和第二分轴承为一体结构；或

第一分轴承和第一分座可拆卸连接，第二分轴承和第二分座可拆卸连接；或

第一分座和第一分轴承焊接连接，第二分座和第二分轴承焊接连接。

可选地，第一分座和第二分座通过紧固件连接。

可选地，第二径向滑动轴承包括能扣合套设在输出轴上的第三分轴承和第四分轴承，第二径向滑动轴承设置在箱体的孔内。

可选地，第二径向滑动轴承的一端设置有法兰，法兰包括第一连接部和第二连接部，第一连接部与第三分轴承连接，第二连接部与第四分轴承连接，

法兰与箱体的端面通过紧固件连接；或

法兰的端面抵接在箱体的端面上。

可选地，风电齿轮箱包括推力片组件，推力片组件包括：

第一推力片，过盈套设连接在第一安装部上，第一推力片抵接在轴承座靠近第二安装部的端面上；和

第二推力片，过盈套设连接在第一安装部上，第二推力片抵接在轴承座的另一端；和/或

第三推力片，过盈套设连接在第二安装部上，第二推力片抵接在箱体靠近第一安装部的端面上。

可选地，风电齿轮箱还包括套设在第一安装部上的第一推力滑动轴承，第一推力滑动轴承的两个端面分别抵接在轴承座和第一推力片上，第一推力片和第一推力滑动轴承之间形成油膜面，第一推力滑动轴承为分体结构且被配置为沿输出轴的周向可拆卸。

可选地，第一推力滑动轴承包括能扣合套设在输出轴上的第五分轴承和第六分轴承。

可选地，第一径向滑动轴承和第一推力滑动轴承为一体结构；或

第一径向滑动轴承和第一推力滑动轴承为分体结构。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种风电齿轮箱，通过滑动轴承设置在高速运转的输出轴上，能延长输出轴的轴系使用寿命，降低故障率，节约维护成本；轴承座、第一径向滑动轴承、第二径向滑动轴承和第一推力滑动轴承采用分体式结构，沿输出轴的周向可拆卸连接，当输出轴的轴系出现故障时，便于拆装，能快速更换轴承，便于维护，进一步节约了维护成本。

附图说明

图1是现有技术提供的风电齿轮箱的结构示意图；

图2是本发明的具体实施例一提供的风电齿轮箱的结构示意图；

图3是本发明的具体实施例一提供的轴承座的结构示意图；

图4是本发明的具体实施例一提供的轴承座的爆炸图；

图5是本发明的具体实施例一提供的第一径向滑动轴承的结构示意图；

图6是本发明的具体实施例一提供的第一径向滑动轴承的爆炸图；

图7是本发明的具体实施例二提供的风电齿轮箱的结构示意图；

图8是本发明的具体实施例三提供的风电齿轮箱的结构示意图；

图9是本发明的具体实施例四提供的风电齿轮箱的结构示意图；

图10是本发明的具体实施例五提供的风电齿轮箱的结构示意图。

图中：

1＇-箱体；2＇-输出轴；3＇-滚动轴承；

1-箱体；2-输出轴；3-轴承座；31-第一分座；32-第二分座；4-第一径向滑动轴承；41-第一分轴承；42-第二分轴承；5-第二径向滑动轴承；51-法兰；6-第一推力滑动轴承；7-第二推力滑动轴承；8-螺栓；91-第一推力片；92-第二推力片；93-第三推力片。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

本实施例一提供了一种风电齿轮箱，包括箱体1和输出轴2，输出轴2包括与箱体1连接的第一安装部和第二安装部，风电齿轮箱还包括轴承座3、第一径向滑动轴承4和第二径向滑动轴承5。具体地，如图2-图6所示，其中，轴承座3设置在箱体1上，并套设在第一安装部上；第一径向滑动轴承4嵌设在轴承座3内，并套设在第一安装部上；第二径向滑动轴承5设置在箱体1上，并套设在第二安装部上；轴承座3、第一径向滑动轴承4和第二径向滑动轴承5均为分体结构且被配置为沿输出轴2的周向可拆卸连接。

滑动轴承与滚动轴承相比，具有抗冲击能力强、高速时噪声小、工作寿命长等优点，通过滑动轴承替代滚动轴承设置在高速运转的输出轴2上，能延长输出轴2的轴系使用寿命，降低故障率，节约维护成本；轴承座3、第一径向滑动轴承4、第二径向滑动轴承5和第一推力滑动轴承6采用分体式结构，沿输出轴2的周向可拆卸连接，当输出轴2的轴系出现故障时，便于拆装，能快速更换轴承，便于维护，进一步节约了维护成本。

可选地，如图3和图4所示，轴承座3包括能扣合套设在输出轴2上的第一分座31和第二分座32，结构简单，便于拆装。具体地，第一分座31和第二分座32通过紧固件连接，安装时，第一分座31和第二分座32沿输出轴2的周向扣合，再通过紧固件锁紧，拆卸时拆掉紧固件即可实现。本实施例中，第一分座31和第二分座32上分别开设有连接孔，紧固件可以是螺栓，螺栓穿过连接孔实现第一分座31和第二分座32连接。可选地，如图5和图6所示，第一径向滑动轴承4包括能扣合套设在输出轴2上的第一分轴承41和第二分轴承42，具体地，第一分轴承41和第二分轴承42嵌设在第一分座31和第二分座32内，结构简单，便于拆装。可选地，第一径向滑动轴承4可拆卸连接在轴承座3上，以便于拆装，本实施例中，第一分轴承41和第二分轴承42上分别开设有连接孔，紧固件穿过连接孔使第一分轴承41连接在第一分座31上，第二分轴承42连接在第二分座32上，拆装时第一径向滑动轴承4随轴承座3进行拆装；其他实施例中，第一分座31与第一分轴承41焊接连接，第二分座32与第二分轴承42焊接连接，连接可靠。

同理，可选地，第二径向滑动轴承5设置在箱体1的孔内，第二径向滑动轴承5包括能扣合套设在输出轴2上的第三分轴承和第四分轴承，第三分轴承和第四分轴承可通过紧固件可拆卸连接，便于拆装。

进一步可选地，第二径向滑动轴承5的一端设置有法兰51，法兰51包括第一连接部和第二连接部，第一连接部与第三分轴承连接，第二连接部与第四分轴承连接，法兰51的端面抵接在箱体1的端面上，以提高第二径向滑动轴承5与箱体1的安装可靠性。

本实施例中，输出轴2两端分别设置有电机和叶片，第一安装部靠近电机设置，第二安装部靠近叶片设置，第一径向滑动轴承4和轴承座3设置在输出轴2和箱体1之间，能承受更大的承载力，延长了使用寿命。

如图2所示，可选地，风电齿轮箱包括推力片组件，推力片组件包括第一推力片91，第一推力片91过盈套设连接在第一安装部上，第一推力片91抵接在轴承座3靠近第二安装部的端面上，避免轴承座3与输出轴2之间发生相对窜动，提高了输出轴2与第一径向滑动轴承4的轴向安装可靠性。

为进一步提高输出轴2的轴向安装可靠性，可选地，推力片组件还包括第二推力片92，第二推力片92过盈套设连接在第一安装部上，第二推力片92抵接在轴承座3的另一端，轴承座3的两端同时通过第一推力片91和第二推力片92进行轴向限位，进一步提高了输出轴2与第一径向滑动轴承4的轴向安装可靠性。

同理，为进一步提高输出轴2的轴向安装可靠性，可选地，推力片组件还包括第三推力片93，第三推力片93过盈套设连接在第二安装部上，第二推力片92抵接在箱体1靠近第一安装部的端面上，第三推力片93能提高输出轴2与第二径向滑动轴承5的轴向安装可靠性，第三推力片93能提高输出轴2与第二径向滑动轴承5的轴向安装可靠性。

本实施例中，第一推力片91、第二推力片92和第三推力片93同时设置在输出轴2上，提高了输出轴2在第一径向滑动轴承4和第二径向滑动轴承5的轴向安装可靠性。

本实施例中，输出轴2上设置有第一凸台和第二凸台，第一推力片91的端面抵接在第一凸台上，提高了第一推力片91轴向安装精确度，第三推力片93的端面抵接在第二凸台上，提高了第三推力片93的轴向安装精度，从而提高了整体的安装精度。

可选地，风电齿轮箱还包括套设在第一安装部上的第一推力滑动轴承6，第一推力滑动轴承6的两个端面分别抵接在轴承座3和第一推力片91上，第一推力滑动轴承6用于保持输出轴2在第一径向滑动轴承4上的轴向位置，进一步避免输出轴2在第一径向滑动轴承4内轴向窜动，减少磨损和噪音等不良影响。第一推力片91过盈连接在输出轴2上，并随输出轴2转动，第一推力片91和第一推力滑动轴承6之间形成油膜面，减小相互磨损，以延长使用寿命。第一推力滑动轴承6为分体结构且被配置为沿输出轴2的周向可拆卸，以便于更换。

可选地，第一推力滑动轴承6包括能扣合套设在输出轴2上的第五分轴承和第六分轴承。可选地，第一径向滑动轴承4和第一推力滑动轴承6为分体结构，以便于分别加工。进一步可选地，第一推力滑动轴承6可拆卸连接在轴承座3上；本实施例中，第一分座31和第五分轴承通过紧固件可拆卸连接，第二分座32和第六分轴承通过紧固件可拆卸连接；其他实施例中，第一分座31和第五分轴承焊接连接，第二分座32和第六分轴承焊接连接。

可选地，风电齿轮箱还包括第二推力滑动轴，第二推力滑动轴承7设置在第一安装部上，第二推力滑动轴承7与第一推力滑动轴承6相对设置在轴承座3的两侧，第二推力滑动轴承7抵接在轴承座3的端面；第二推力滑动轴承7用于保持输出轴2在第一径向滑动轴承4上的轴向位置，进一步避免输出轴2在第一径向滑动轴承4内轴向窜动，减少磨损和噪音等不良影响；具体地，如图2所示，第二推力滑动轴承7设置在第二推力片92和轴承座3之间，第二推力片92过盈连接在输出轴2上，并随输出轴2转动，第二推力片92和第二推力滑动轴承7之间形成油膜面，避免第二推力片92与轴承座3直接接触，减小相互磨损，以延长使用寿命。可选地，第二推力滑动轴承7为分体结构，以便于拆装。

本实施例中，实际操作时，第一推力片91和第二推力片92先过盈安装在输出轴2上，第一分轴承41安装于第一分座31，第二分轴承42安装于第二分座32上，第一分座31和第二分座32再扣合套设在输出轴2上，紧固件连接第一分座31和第二分座32，第一推力滑动轴承6和第二推力滑动轴承7扣合套设在输出轴2上，第三分轴承和第四分轴承扣合套设连接在输出轴2上，完成组装；更换第一径向滑动轴承4时，仅需将输出轴2连同轴上的各个零部件整体从箱体1内拆出，拆卸紧固件并将轴承座3分开，即可对第一分轴承41和第二分轴承42进行更换，不需要对第一推力片91和第二推力片92进行拆卸，操作简单方便。

实施例二

如图7所示，本实施例提供了一种风电齿轮箱，且本实施例提供的风电齿轮箱与实施例一中的风电齿轮箱的整体结构基本相同，输出轴2的第二安装部的安装存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

本实施例与实施例一的区别在于，第二安装部上不设置第三推力片93，以简化结构；为提高第二径向滑动轴承5与箱体1之间的连接可靠性，法兰51与箱体1的端面通过螺栓8连接，安装方便。

实施例三

如图8所示，本实施例提供了一种风电齿轮箱，且本实施例提供的风电齿轮箱与实施例一中的风电齿轮箱的整体结构基本相同，输出轴2的第二安装部的安装存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

本实施例与实施例一的区别在于，第二安装部上不设置第三推力片93，第二径向滑动轴承5上也不设置法兰结构，以简化结构，安装方便。

实施例四

如图9所示，本实施例提供了一种风电齿轮箱，且本实施例提供的风电齿轮箱与实施例一中的风电齿轮箱的整体结构基本相同，输出轴2的第一安装部的安装存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

本实施例与实施例一的区别在于，第一安装部上不设置第二推力片92也不设置第二推力滑动轴承7，以简化结构。

实施例五

如图10所示，本实施例提供了一种风电齿轮箱，且本实施例提供的风电齿轮箱与实施例四中的风电齿轮箱的整体结构基本相同，第一径向滑动轴承4和第一推力滑动轴承6结构存在差异，本实施例不再对与实施例四相同的结构进行赘述。

本实施例与实施例四的区别在于，第一径向滑动轴承4和第一推力滑动轴承6为一体结构，以便于加工和拆装。可选地，第一分座31、第一分轴承41和第五分轴承为一体结构，第二分座32、第二分轴承42和第六分轴承为一体结构。进一步具体地，第一分轴承41和第五分轴承可以通过直接将合金材料铸造于第一分座31的内孔和端面上，第二分轴承42和第六分轴承通过直接将合金材料铸造于第二分座32的内孔和端面上，一体成型，便于拆装。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风电齿轮箱，包括箱体(1)和输出轴(2)，所述输出轴(2)包括与所述箱体(1)连接的第一安装部和第二安装部，其特征在于，所述风电齿轮箱还包括：

轴承座(3)，设置在所述箱体(1)上，并套设在所述第一安装部上；

第一径向滑动轴承(4)，嵌设在所述轴承座(3)内，并套设在所述第一安装部上；

第二径向滑动轴承(5)，设置在所述箱体(1)上，并套设在所述第二安装部上；

所述轴承座(3)、所述第一径向滑动轴承(4)和所述第二径向滑动轴承(5)均为分体结构且被配置为沿所述输出轴(2)的周向可拆卸。

2.根据权利要求1所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述轴承座(3)包括能扣合套设在所述输出轴(2)上的第一分座(31)和第二分座(32)，所述第一径向滑动轴承(4)包括能扣合套设在所述输出轴(2)上的第一分轴承(41)和第二分轴承(42)，所述第一分轴承(41)和所述第二分轴承(42)嵌设在所述第一分座(31)和所述第二分座(32)内。

3.根据权利要求2所述的风电齿轮箱，其特征在于，

第一分座(31)和第一分轴承(41)为一体结构，第二分座(32)和第二分轴承(42)为一体结构；或

所述第一分轴承(41)和所述第一分座(31)可拆卸连接，所述第二分轴承(42)和所述第二分座(32)可拆卸连接；或

所述第一分座(31)和所述第一分轴承(41)焊接连接，所述第二分座(32)和所述第二分轴承(42)焊接连接。

4.根据权利要求2所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述第一分座(31)和所述第二分座(32)通过紧固件连接。

5.根据权利要求1所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述第二径向滑动轴承(5)包括能扣合套设在所述输出轴(2)上的第三分轴承和第四分轴承，所述第二径向滑动轴承(5)设置在所述箱体(1)的孔内。

6.根据权利要求5所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述第二径向滑动轴承(5)的一端设置有法兰(51)，所述法兰(51)包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第三分轴承连接，所述第二连接部与所述第四分轴承连接；

所述法兰(51)与所述箱体(1)的端面通过螺栓(8)连接；或

所述法兰(51)的端面抵接在所述箱体(1)的端面上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述风电齿轮箱包括推力片组件，所述推力片组件包括：

第一推力片(91)，过盈套设连接在所述第一安装部上，所述第一推力片(91)抵接在所述轴承座(3)靠近所述第二安装部的端面上；和

第二推力片(92)，过盈套设连接在所述第一安装部上，所述第二推力片(92)抵接在所述轴承座(3)的另一端；和/或

第三推力片(93)，过盈套设连接在所述第二安装部上，所述第二推力片(92)抵接在所述箱体(1)靠近所述第一安装部的端面上。

8.根据权利要求7所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述风电齿轮箱还包括套设在所述第一安装部上的第一推力滑动轴承(6)，所述第一推力滑动轴承(6)的两个端面分别抵接在所述轴承座(3)和所述第一推力片(91)上，所述第一推力片(91)和所述第一推力滑动轴承(6)之间形成油膜面，所述第一推力滑动轴承(6)为分体结构且被配置为沿所述输出轴(2)的周向可拆卸。

9.根据权利要求8所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述第一推力滑动轴承(6)包括能扣合套设在所述输出轴(2)上的第五分轴承和第六分轴承。

10.根据权利要求8所述的风电齿轮箱，其特征在于，

所述第一径向滑动轴承(4)和所述第一推力滑动轴承(6)为一体结构；或

所述第一径向滑动轴承(4)和所述第一推力滑动轴承(6)为分体结构。

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