CN113775736B - 配油环及其齿轮箱配油系统 - Google Patents
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Abstract
一种配油环及其齿轮箱配油系统,涉及风力发电的技术领域,包括环体,环体上设有封油壁面,封油壁面可以直接由耐磨层构成也可以由两个或者多个不同相位的径向横截面的外沿构成,外沿位于封油壁面上。封油壁面上设置有背离环体向外凸伸的环形凸台,环形凸台的最外侧沿环体轴向的厚度不大于封油壁面沿环体轴向的厚度。通过设置环形凸台,在减少环体与齿轮箱箱体接触面积的同时,不仅减少了环体的耗材达到减重效果,且降低了环体与齿轮箱箱体相互接触面的机械磨损,提高环体及齿轮箱的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电的技术领域,具体涉及到一种配油环及其齿轮箱配油系统。
背景技术
行星式齿轮箱是由多个行星齿轮围绕一个太阳轮转动构成的机构,同时对主轴的旋转速度进行增速,达到发电机发电所要求的转速。由于行星轮既有自转又有公转,外界的润滑油从静止齿轮箱外壳进入到运动的行星架给齿轮和轴承进行润滑,则需要一个配油机构,该配油机构通过压力供油的方式将外部润滑系统的润滑油经配油机构上的油孔和/或油槽分配到行星机构内齿轮和轴承上实现润滑作用。
现有技术中,通常配油机构与齿轮箱箱体间通常为间隙设置,间隙太大会导致润滑油从间隙处泄露大,降低润滑作用;而间隙太小又容易在受热膨胀后卡死,为了在保障配油机构可正常工作的同时确保漏油量最小,故在制作配油机构时,通常采用膨胀系数较小,润滑和耐磨性能好的金属材料制成,例如铜合金材料制成,由于铜合金材料价格相对比较贵,这就导致了现有的配油机构成本较高,从而导致齿轮箱和风力发电机组整体成本较高。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题,提供了一种配油环及其齿轮箱配油系统,具体方案如下:
一种配油环,包括环体,所述环体上设有封油壁面;
所述环体上至少有两个不同相位的径向横截面的外沿形成的圆周直径不同,所述外沿位于所述封油壁面上;或,
所述封油壁面直接由耐磨层构成而无凸起的外沿。
进一步优选地,所述封油壁面上设置有背离所述环体向外凸伸的环形凸台,所述环形凸台的最外侧沿所述环体轴向的厚度不大于所述封油壁面沿所述环体轴向的厚度。
进一步优选地,所述环形凸台包括连接部和密封部,所述密封部通过所述连接部与所述封油壁面固定连接;
所述连接部沿所述环体轴向的厚度与所述密封部沿所述环体轴向的厚度相同;或,
所述密封部沿所述密封部背离所述连接部方向的宽度呈递减逐渐变窄。
进一步优选地,所述环形凸台包括密封圈,所述封油壁面上开设有靠近所述环体向内凹陷的环形凹槽,所述密封圈嵌设于所述环形凹槽内,且所述密封圈的部分沿所述环体的径向延伸并露出于所述环形凹槽的侧壁。
进一步优选地,当所述环体处于最大膨胀阈值状态时,所述封油壁面背离所述环体一侧不超过所述密封圈背离所述环形凹槽的一侧。
进一步优选地,所述环形凸台与所述环体的制备材料相同或不同;
当所述环形凸台和所述环体的制备材料为不同的金属时,所述环形凸台被焊接、粘接、电镀、浇铸或者嵌套于所述封油壁面上;
当所述环形凸台和所述环体的制备材料为相同时,所述环形凸台和所述封油壁面为一体成型;
当所述环形凸台的制备材料为非金属,且所述环体的制备材料为不同于所述环形凸台的制备材料时,所述环形凸台被粘接、喷涂、气象沉积或者嵌套于所述封油壁面上。
进一步优选地,沿所述环体的周向在所述环体的周向侧壁上开设有向所述环体内部凹陷的环形油槽,所述环形油槽将所述环体的周向侧壁分隔为第一侧壁和第二侧壁;所述第一侧壁和/或所述第二侧壁上分别设有至少一个环形凸台,且所述环形凸台沿背离所述环体的方向凸伸;或者,
所述环体的一端面上开设有油槽,沿所述环体的周向在所述环体的周向侧壁上设置有向外凸伸的至少一个环形凸台;或者,
所述环体的一端面上开设有油槽,所述油槽靠近所述封油壁面的一侧的槽壁为倾斜设置,所述槽壁自所述油槽的槽底往槽口方向向所述环体的外侧倾斜。
进一步优选地,所述封油壁面上设置有至少两个所述环形凸台,相邻两个所述环形凸台之间形成有环形油槽;和/或,
多个所述环形凸台的形状相同或不相同。
进一步优选地,所述耐磨层的制备材料为金属材料或非金属材料;
所述耐磨层采用焊接、粘接、电镀、浇铸、烧结、注塑、包塑、热固、硫化、模压、喷涂、气象沉积或者嵌套方式固定于所述封油壁面上。
本发明还提供了一种齿轮箱配油系统,包括上述任意一项所述的配油环,所述配油环与所述齿轮箱的行星架适配安装,构成旋转配油装置。。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:通过改变封油壁面的形式,在减少环体与齿轮箱箱体接触面积的同时,不仅减少了环体的耗材达到减重效果,且降低了环体与齿轮箱箱体相互接触面的机械磨损,提高环体及齿轮箱的使用寿命。
附图说明
图1为本发明展示配油环的整体示意图;
图2为本发明展示封油壁面的示意图;
图3为本发明展示环形凸台包括连接部和密封部且环形凸台整体形状呈三角形的示意图;
图4为本发明展示环形凸台包括连接部和密封部且环形凸台整体形状呈长方形的示意图;
图5为本发明展示环形凸台为密封圈的示意图;
图6为本发明展示两个环形凸台整体形状均呈的三角形示意图;
图7为本发明展示两个环形凸台整体形状均呈长方形的示意图;
图8为本发明展示两个环形凸台均为密封圈的示意图;
图9为本发明展示两个环形凸台整体形状分别呈三角形和长方形的示意图;
图10为本发明展示一个环形凸台整体形状呈三角形形状,另一个环形凸台为密封圈的示意图;
图11为本发明展示一个环形凸台整体形状呈长方形形状,另一个环形凸台为密封圈的示意图;
图12为本发明展示实施例二中环形沉油槽和出油孔的示意图;
图13为本发明展示实施例二中环形油槽的的示意图;
图14为本发明展示实施例三中环形凸台整体形状呈三角形形状的示意图;
图15为本发明展示实施例四中第一油孔和第二油孔的示意图;
图16为本发明展示实施例四中环形油槽的的示意图;
图17为本发明展示实施例五的一个示意图;
图18为本发明展示实施例五的另一个示意图。
附图标记:1、环体;100、封油壁面;101、内圈面;102、外圈面;103、第一端面;104、第二端面;2、环形凸台;201、连接部;202、密封部;203、密封圈;3、环形凹槽;4、环形油槽;5、第一连接孔;6、环形沉槽;7、出油孔;8、第一油孔;9、第二油孔;10、第一侧壁;11、第二侧壁;12、耐磨层。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例一
如图1所示,一种配油环,包括呈圆环状的环体1,环体1可采用金属材料制成,例如:铜合金;或,可采用非金属的高分子材料制成,例如:PTFE(聚四氟乙烯)或PEEK(聚醚醚酮),采用非金属的高分子材料,可有效对环体1进行减重作业,具体材料不作限制。其中,环体1包括有两个端面(该端面用于表征沿环体1轴向可依次贯穿的两个端面,为便于理解,以下将两个端面分别作为第一端面103和第二端面104)、一个内圈面101(该内圈面101用于表征沿环体1径向贯穿且靠近环体1轴心的侧面)、一个外圈面102(该外圈面102用于表征沿环体1径向贯穿且背离环体1轴心的侧面)。本实施例环体1安装在齿轮箱中,用于油路分配导向作用。
当环体1安装在齿轮箱时,齿轮箱中存在有与环体1相对静止及相对运动的组件,环体1靠近相对运动组件的一侧形成有封油壁面100,封油壁面100上设有背离环体1向外凸伸的环形凸台2,环形凸台2的最外侧沿环体1轴向或径向的厚度小于或等于封油壁面100沿环体1轴向或径向的厚度。其中,利用环形凸台2实现环体1上不同位置的径向横截面的外沿形成的圆周直径不同(当内圈面101或外圈面102作为封油壁面100时),其中一侧外沿位于封油壁面100上,或利用环形凸台2实现环体1上两个不同位置的轴向横截面形成的轴向线段长度不同(当第一端面103和第二端面104作为封油壁面100时),其中线段一端位于封油壁面100上。利用环形凸台2可减少环体1用材成本及环体1总重,不仅可降低环体1与相对运动组件相互接触面积,减少相互机械磨损提高使用寿命,还可利用环形凸台2实现环体1与相对运动组件之间的油路导向及减少泄露的作用。
为便于理解,对封油壁面100进行详细解释说明。例如:齿轮箱中包括有作业状态为旋转运动的第一组件以及作业状态为静止的第二组件,环体1固定套接于第一组件外侧壁上,此时环体1内圈面101与第一组件外侧壁抵接。在实际作业过程中,环体1与第一组件呈相对静止状态,环体1与第二组件呈相对运动状态。当第二组件位于靠近环体1外圈面102一侧时,外圈面102作为封油壁面100,并将环形凸台2设置在外圈面102上,利用环形凸台2不仅可降低环体1与第二组件相互接触面的机械磨损,且可在二者之间实现油路导向及减少泄露的作用。当第二组件位于靠近环体1第一端面103一侧时,第一端面103作为封油壁面100,并将环形凸台2设置在第一端面103上,利用环形凸台2不仅可降低环体1与第二组件相互接触面的机械磨损,且可在二者之间实现油路分配及减少泄露的作用;当第二组件位于靠近环体1第二端面104一侧时,第二端面104作为封油壁面100,并将环形凸台2设置在第二端面104上,利用环形凸台2不仅可降低环体1与第二组件相互接触面的机械磨损,且可在二者之间实现油路导向及减少泄露的作用。又例如:环体1固定连接于第二组件的内侧壁上,此时环体1外圈面102与第二组件内侧壁固定。在实际作业过程中,环体1与第一组件呈相对运动状态,环体1与第二组件呈相对静止状态。环体1靠近第一组件的一侧(内圈面101或第一端面103或第二端面104)形成封油壁面100,并将环形凸台2设置在对应的封油壁面100上(内圈面101或第一端面103或第二端面104),利用环形凸台2不仅可降低环体1与第一组件相互接触面的机械磨损,且可在二者之间实现油路导向及减少泄露的作用。需特别说明的是,上述内圈面101、外圈面102、第一端面103、第二端面104均可与齿轮箱组件连接,也均可作为环体1的封油壁面100,封油壁面100形成原理如上举例推导,具体不加以赘述。其中,图1为展示当外圈面102作为封油壁面100时的环体1示意图。
在示例性的实施例中,通过将环体1安装在齿轮箱中用于旋转加速的行星机构进行详细说明。具体的,行星机构包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈、齿轮箱体等组件,沿环体1轴向在环体1上开设有第一连接孔5,齿轮箱体上开设有第二连接孔,环体1通过压板或螺钉固定在行星架上或者齿轮箱体上,第一连接孔5与环体1的环形沟槽相通,环形沟槽再与第二连接孔相连,第二连接孔与齿轮箱外侧的供油系统相连。
如图2所示,将环体1的外圈面102作为上述实施例中环体1的封油壁面100,并将环形凸台2对应设置在封油壁面100上,利用环形凸台2实现环体1上不同位置的径向横截面的外沿形成的圆周直径不同(环体1的最大圆周直径小于环形凸台2的最大圆周直径),且环形凸台2的最外侧沿环体1轴向的厚度小于封油壁面100沿环体1轴向的厚度。此外,还可以将环体1的内圈面101作为中环体1的封油壁面100(图中未示出),并将环形凸台2对应设置在封油壁面100上时,利用环形凸台2实现环体1上不同位置的径向横截面的外沿形成的圆周直径不同(环体1本体的最小圆周直径大于环形凸台2的最小圆周直径)。上述两种情况,环形凸台2都具有以下作用:通过环形凸台2不仅可降低环体1外圈面102与齿轮箱箱体内侧壁相互接触面的机械磨损,且可在二者之间实现油路导向及减小泄露的作用。优选地,环形凸台2的背离环体1一侧与齿轮箱箱体内侧壁之间呈间隙设置或抵接设置。若为间隙设置,则间隙范围设定在压力油或润滑油不能从间隙通过的范围,具体范围根据不同压力油或润滑油进行适配设定,不作限定。
在一个优选地的实施例中,如图3所示,环形凸台2包括连接部201和密封部202,密封部202通过连接部201与密封面固定连接。可以理解为,连接部201为密封部202与密封面之间的衔接部分,密封部202可通过焊接(堆焊,熔覆)、粘接、电镀、浇铸注塑、包塑、热固、硫化、模压、镶嵌等方式与密封面固定连接。其中,连接部201沿环体1轴向的长度与密封部202沿环体1轴向的长度可以相同也可以不相同。例如:结合图4所示,沿环体1轴向截面,环形凸台2整体呈长方形;或,密封部202沿密封部202背离连接部201方向的宽度呈递减逐渐缩小的形式。例如:结合图3所示,沿环体1轴向截面,环形凸台2整体呈三角形;通过将密封部202沿密封部202背离连接部201方向的宽度设置呈递减逐渐缩小,不仅可进一步减少环形凸台2用材成本及环体1总重,且在环形凸台2的最外侧与齿轮箱箱体内侧壁呈抵接设置时,减少环形凸台2与齿轮箱箱体的接触面积,降低实际作业下环形凸台2与齿轮箱箱体的相互机械摩擦,提高环体1及齿轮箱的使用寿命。
在另一个优选地的实施例中,如图5所示,环形凸台2包括密封圈203,封油壁面100上开设有靠近环体1向内凹陷的环形凹槽3,密封圈203嵌设于环形凹槽3内,且密封圈203的部分沿环体1的径向延伸并露出于环形凹槽3的外侧壁。在实际作业情况中,由于轴承或者齿轮发热,以及环境温度的影响,油温升高导致环体1膨胀,当环体1处于最大膨胀阈值状态时,封油壁面100包括凸台2不与相对运动的配合面产生摩擦或者仅仅轻微接触,避免摩擦或者过度磨损的问题。
在示例性的实施例中,封油壁面100上至少设有两个环形凸台2,且多个环形凸台2的形状可以相同,也可以不相同,或者当环形凸台超过3个时,还可以是部分相同部分不同。例如:结合图6和图7所示,当封油壁面100上设有两个环形凸台2时,两个环形凸台2均包括连接部201和密封部202,且两个环形凸台2整体形状为长方形或三角形的形状;或结合图8所示,两个环形凸台2均为密封圈203,且封油壁面100上开设有与密封圈203相适配的环形凹槽3。又例如:结合图9所示,当封油壁面100上设有两个环形凸台2时,两个环形凸台2均包括连接部201和密封部202,但一个环形凸台2整体形状为长方形,另一个环形凸台2整体形状为三角形;或结合图10和图11所示,一个环形凸台2包括连接部201和密封部202且整体形状呈长方形或三角形,另一个环形凸台2为密封圈203且对应封油壁面100上开设有与密封圈203相适配的环形凹槽3。
在示例性的实施例中,环形凸台2与环体1的制备材料可以是相同的,也可以是不同的,可根据实际需求选用不同的材料。以下列举了关于环形凸台2与环体1选用不同各种材料时可用的连接方式:当环形凸台2和环体1的制备材料为不同的金属时,环形凸台2可以采用焊接(堆焊)、粘接、电镀、浇铸、烧结或者嵌套等方式连接于封油壁面100上;当环形凸台2和环体1的制备材料为相同时,环形凸台2和封油壁面100可以为一体成型,具体可采用整块毛坯料通过切割、冲压等工艺加工;当环形凸台2的制备材料为非金属,且环体1的制备材料为不同于环形凸台2的制备材料时,环形凸台2可以采用粘接、注塑、包塑、热固、硫化、模压、喷涂、气象沉积或者嵌套于封油壁面100上。
在示例性的实施例中,上述配油环可应用于风力发电齿轮箱体、船用齿轮箱体等。当应用在风力发电齿轮箱时,齿轮箱一端与风力发电机组主轴连接,另一端与发电机输入轴连接,风轮通过风力驱动主轴旋转,利用行星机构将旋转速度提升,从而实现发电机的发电作业。
实施例二
本实施例二包括上述实施例一的全部内容。
如图12所示,环体1的第一端面103开设有用于与外部润滑系统连接的环向沉槽6,环体1的第二端面104开设有与环向沉槽6相连通的出油孔7,外部润滑系统通过环向沉槽6将压力油或润滑油导入环向沉槽6并经出油孔7流经行星机构和/或齿轮箱内部其他传动机构中,以实现润滑作用。
结合图13所示,沿环体1轴向在封油壁面100上至少设有两个环形凸台2。当环形凸台2包括连接部201和密封部202时(图13为展示环形凸台2整体形状为长方形的示意图,环形凸台2整体形状可包括三角形和长方形等,具体不作限制),相邻两个环形凸台2之间形成环形油槽4。本实施例通过两个环形凸台2加强环形凸台2的密封作用,并通过两个环形凸台2之间形成的环形油槽4,可将从靠近环向沉槽6一侧的环形凸台2泄露的压力油或润滑油滞留在环形油槽4中,利用环形油槽4中的压力油或润滑油在环形凸台2与齿轮箱箱体之间实现润滑作用。同时通过设置环形凸台2,在减少环体1与齿轮箱箱体接触面积的同时不仅减少了环体1的耗材,且降低了环体1与齿轮箱箱体相互接触面的机械磨损,提高环体1及齿轮箱的使用寿命。
实施例三
本实施例三包括上述实施例一的全部内容。
如图14所示,环体1的第一端面103开设有用于与外部润滑系统连接的环向沉槽6,环体1的第二端面104开设有与环向沉槽6相连通的出油孔7,外部润滑系统通过环向沉槽6将压力油或润滑油导入进环向沉槽6并经出油孔7流经行星机构和/或齿轮箱内部其他传动机构中,以实现润滑作用。
沿环体1轴向截面,出油孔7呈圆柱状,环向沉槽6内径沿背离出油孔7方向呈逐渐扩大,以使环向沉槽6呈梯形状。。利用环向沉槽6倾斜侧壁实现环体1上不同位置的径向横截面的外沿形成的圆周直径不同,从而将环向沉槽6倾斜侧壁部分作为环形凸台2(可以理解为,此时的环形凸台2整体为三角形形状),以减少环体1与齿轮箱箱体相互接触面的机械磨损,提高环体1及齿轮箱的使用寿命。并且,本实施例环形凸台2与环体1优选采用一体成型方式形成,具体可采用整块毛坯料通过机械加工,后者模具等方式成型。
需特别说明的是,还可将环向沉槽6设置成靠近环体1轴线一侧倾斜的喇叭口形状,抑或者是两边倾斜的喇叭口形状,进而形成环形凸台2(可以理解为,此时的环形凸台2整体为圆台形)。
实施例四
本实施例四包括上述实施例一的全部内容。
如图15所示,环体1上开设有贯穿环体1的内圈面101和外圈面102的用于与外部润滑系统连接的第一油孔8,沿环体1的轴向在环体1的第二端面104上开设有第二油孔9,第二油孔9与第一油孔8相连通。外部润滑系统通过第一油孔8将压力油或润滑油导入至第一油孔8内并经第二油孔9流经行星机构和/或齿轮箱内部其他传动机构中,以实现润滑作用。
结合图16所示,由于环体1与齿轮箱箱体呈相对运动状态,为确保外部润滑系统对准第一油孔8将压力油或润滑油经第二油孔9流经行星机构和/或齿轮箱内部其他传动机构中,沿环体1的周向在封油壁面100上开设有向环体1内部凹陷的环形油槽4,环形油槽4将环体1靠近封油壁面100的侧壁(封油壁面100的侧壁相当于实施一中所述的外圈面102或者内圈面101,其中图16仅示出了封油壁面100的侧壁相当于实施一中所述的外圈面102的这种情况)分隔为第一侧壁10和第二侧壁11,同时将第一油孔8靠近封油壁面100一侧的开口位于环形油槽4的槽底处。外部润滑系统的输入口可沿环形油槽4周向任一一处开设在齿轮箱箱体上,将压力油或润滑油经输入口导入环形油槽4中,利用第一侧壁10和第二侧壁11对环形油槽4中的压力油或润滑油进行封阻,减少压力油或润滑油从环形油槽4内泄露至环形油槽4外,使压力油或润滑油由第一油孔8导入第二油孔9流经行星机构和/或齿轮箱内部其他传动机构,实现润滑作用。
环形凸台2设置在第一侧壁10和/或第二侧壁11背离环体1的一侧。当环形凸台2设置在第一侧壁10时,将该环形凸台2作为第一环形凸台2,第一环形凸台2的最外侧沿环体1轴向的厚度小于或等于第一侧壁10沿环体1轴向的厚度;当环形凸台2设置在第二侧壁11时,将该环形凸台2作为第二环形凸台2,第二环形凸台2的最外侧沿环体1轴向的厚度小于或等于第二侧壁11的沿环体1轴向的厚度。其中,图16为展示环形凸台2为包括密封圈203的示意图,在其他优选方案中,本实施例环形凸台2还可包括密封部202和连接部201(未在图中示出),具体不作限制。
需特别说明的是,上述第一环形凸台2与第二环形凸台2均为实施例一中的环形凸台2,在本实施例中将其区分为第一环形凸台2与第二环形凸台2,第一是为了便于解释在第一侧壁10和第二侧壁11上不同的环形凸台2,第二是便于在以下对第一侧壁10和第二侧壁11上不同的环形凸台2形状进行区分说明。
结合图6至图11所示(未展示第一侧壁10与第二侧壁11),第一环形凸台2和第二环形凸台2的形状可以是相同的,例如:第一环形凸台2与第二环形凸台2均包括连接部201和密封部202,且沿环体1轴向截面,第一环形凸台2和第二环形凸台2整体形状为长方形或三角形;又例如:第一环形凸台2与第二环形凸台2均为密封圈203,第一侧壁10和第二侧壁11的背离环体1一侧均开设有与密封圈203相适配的环形凹槽3。
或者,第一环形凸台2和第二环形凸台2的形状也可以是不同的,例如:第一环形凸台2与第二环形凸台2均包括连接部201和密封部202,但沿环体1轴向截面,第一环形凸台2的整体形状为长方形,而第二环形凸台2的整体形状为三角形;或,沿环体1轴向截面,第一环形凸台2的整体形状为三角形,而第二环形凸台2的整体形状为长方形;又例如:第一环形凸台2包括连接部201和密封部202,密封部202通过连接部201与第一侧壁10固定连接,且沿环体1轴向截面,第一环形凸台2的整体形状为长方形或三角形,但第二环形凸台2为密封圈203,第二侧壁11的背离环体1一侧开设有与密封圈203相适配的环形凹槽3;又例如:第二环形凸台2包括连接部201和密封部202,密封部202通过连接部201与第二侧壁11固定连接,且沿环体1轴向截面,第二环形凸台2的整体形状为长方形或三角形,但第一环形凸台2为密封圈203,第一侧壁10的背离环体1一侧开设有与密封圈203相适配的环形凹槽3。本实施例通过设置环形油槽4,确保外部润滑系统将压力油或润滑油经第一油孔8导入第二油孔9进入行星机构或齿轮箱内部其他传动机构实现润滑作用,同时通过设置环形凸台2,在减少环体1与齿轮箱箱体接触面积的同时,不仅减少了环体1的耗材达到减重降本的效果,且降低了环体1与齿轮箱箱体相互接触面的机械磨损,提高环体1及齿轮箱的使用寿命。
实施例五
如图17所示,一种配油环,包括呈圆环状的环体1,环体1可采用金属材料制成,例如:铜合金;或,可采用非金属的高分子材料制成,例如:PTFE(聚四氟乙烯)或PEEK(聚醚醚酮),采用非金属的高分子材料,可有效对环体1进行减重作业,具体材料不作限制。其中,环体1包括有两个端面(该端面用于表征沿环体1轴向可依次贯穿的两个端面,为便于理解,以下将两个端面分别作为第一端面103和第二端面104)、一个内圈面101(该内圈面101用于表征沿环体1径向贯穿且靠近环体1轴心的侧面)、一个外圈面102(该外圈面102用于表征沿环体1径向贯穿且背离环体1轴心的侧面)。本实施例环体1安装在齿轮箱中,用于油路分配导向作用。
当环体1安装在齿轮箱时,齿轮箱中存在有与环体1相对静止及相对运动的组件,环体1靠近相对运动组件的一侧形成有封油壁面100。为便于理解,对封油壁面100进行详细解释说明。例如:齿轮箱中包括有作业状态为旋转运动的第一组件以及作业状态为静止的第二组件,环体1固定套接于第一组件外侧壁上,此时环体1内圈面101与第一组件外侧壁抵接。在实际作业过程中,环体1与第一组件呈相对静止状态,环体1与第二组件呈相对运动状态。当第二组件位于靠近环体1外圈面102一侧时,外圈面102作为封油壁面100。同理可将内圈面101或第一端面103或第二端面104作为封油壁面100。
在示例性的实施例中,环体1的第一端面103或第二端面104与齿轮箱中的旋转组件固定,环体1的外圈面102和内圈面101分别与齿轮箱箱体及齿轮箱箱体中其他固定组件靠近,即外圈面102和内圈面101分别相对齿轮箱箱体及齿轮箱箱体中其他固定组件为运动面。可知,本实施例中,封油壁面100为内圈面101和外圈面102。需特别说明的是,为降低环体1的机械磨损,将封油壁面100与齿轮箱箱体及齿轮箱箱体中其他固定组件设置为间隙配合。
结合图18所示,环体1的第一端面103开设有用于与外部润滑系统连接的环向沉槽6,环体1的第二端面104开设有与环向沉槽6相连通的出油孔7,外部润滑系统通过环向沉槽6将压力油或润滑油导入环向沉槽6并经出油孔7流经齿轮箱内部实现润滑作用。
沿环体1周向在封油壁面100背离环体1一侧设有耐磨层12,利用耐磨层12可在环体1与箱体或其他固定组件之间形成密封作用。且沿环体1轴向,耐磨层12与内圈面101和外圈面102同宽。本实施例通过在内圈面101和外圈面102整个环面形成油阻进行密封。并且,由于润滑油的润滑作用以及封油壁面100与箱体为间隙配合,在运动的过程中环体1与箱体不直接接触,因此可将封油壁面100的机械磨损将至最低或无磨损。同时,相对运动的组件和相对静止的组件形成油阻的作用,可使润滑油泄露较少。
在示例性的实施例中,耐磨层12采用可采用金属材料和非金属材料。金属材料包括铜合金,铝合金以及具有滑动轴承减摩耐磨的其他金属材料,在此不作限定;非金属材料包括PTFE(聚四氟乙烯)或PEEK(聚醚醚酮),以及具有滑动轴承减摩耐磨的其他非金属材料,高分子材料,混合或者合成材料等,在此不作限定。耐磨层12可以采用焊接(堆焊)、粘接、电镀、浇铸、烧结、注塑、包塑、热固、硫化、模压、喷涂、气象沉积或者嵌套等方式固定于封油壁面100上。
在示例性的实施例中,上述配油环可应用于风力发电齿轮箱体、船用齿轮箱体等。当应用在风力发电齿轮箱时,齿轮箱一端与风力发电机组主轴连接,另一端与发电机输入轴连接,风轮通过风力驱动主轴旋转,利用行星机构将旋转速度提升,从而实现发电机的发电作业。
基于现有风电主机厂的降本的要求,本发明专利采用结构优化,材料优化的方式,既可以达到原有配油环的功能要求,同时对其配合结构件没有新增技术要求,而且可以大幅度降低成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种配油环,其特征在于,包括环体,所述环体上设有封油壁面;
所述环体包括:
一个内圈面,所述内圈面用于表征沿环体径向贯穿且靠近环体轴心的侧面;
一个外圈面,所述外圈面用于表征沿环体径向贯穿且背离环体轴心的侧面;
所述内圈面或外圈面的外沿位于所述封油壁面上;或,
所述封油壁面直接由耐磨层构成而无凸起的外沿;
所述封油壁面上设置有背离所述环体向外凸伸的环形凸台,所述环形凸台的最外侧沿所述环体轴向的厚度不大于所述封油壁面沿所述环体轴向的厚度;
所述环形凸台包括密封圈,所述封油壁面上开设有靠近所述环体向内凹陷的环形凹槽,所述密封圈嵌设于所述环形凹槽内,且所述密封圈的部分沿所述环体的径向延伸并露出于所述环形凹槽的侧壁;
当所述环体处于最大膨胀阈值状态时,所述封油壁面背离所述环体一侧不超过所述密封圈背离所述环形凹槽的一侧。
2.根据权利要求1所述的配油环,其特征在于,所述环形凸台包括连接部和密封部,所述密封部通过所述连接部与所述封油壁面固定连接;
所述连接部沿所述环体轴向的厚度与所述密封部沿所述环体轴向的厚度相同;或,
所述密封部沿所述密封部背离所述连接部方向的宽度呈递减逐渐变窄。
3.根据权利要求1所述的配油环,其特征在于,所述环形凸台与所述环体的制备材料相同或不同;
当所述环形凸台和所述环体的制备材料为不同的金属时,所述环形凸台被焊接、粘接、电镀、浇铸或者嵌套于所述封油壁面上;
当所述环形凸台和所述环体的制备材料为相同时,所述环形凸台和所述封油壁面为一体成型;
当所述环形凸台的制备材料为非金属,且所述环体的制备材料为不同于所述环形凸台的制备材料时,所述环形凸台被粘接、喷涂、气象沉积或者嵌套于所述封油壁面上。
4.根据权利要求1所述的配油环,其特征在于,沿所述环体的周向在所述环体的周向侧壁上开设有向所述环体内部凹陷的环形油槽,所述环形油槽将所述环体的周向侧壁分隔为第一侧壁和第二侧壁;所述第一侧壁和/或所述第二侧壁上分别设有至少一个环形凸台,且所述环形凸台沿背离所述环体的方向凸伸;或者,
所述环体的一端面上开设有油槽,沿所述环体的周向在所述环体的周向侧壁上设置有向外凸伸的至少一个环形凸台;或者,
所述环体的一端面上开设有油槽,所述油槽靠近所述封油壁面的一侧的槽壁为倾斜设置,所述槽壁自所述油槽的槽底往槽口方向向所述环体的外侧倾斜。
5.根据权利要求4所述的配油环,其特征在于,所述封油壁面上设置有至少两个所述环形凸台,相邻两个所述环形凸台之间形成有环形油槽。
6.根据权利要求1所述的配油环,其特征在于,
当耐磨层的制备材料为金属材料时,所述耐磨层采用焊接、粘接、电镀、浇铸或者嵌套方式固定于所述封油壁面上;
当耐磨层的制备材料为非金属材料时,所述耐磨层采用烧结、注塑、包塑、热固、硫化、模压、喷涂、气象沉积或者嵌套方式固定于所述封油壁面上。
7.一种齿轮箱配油系统,包括权利要求1至6中任意一项所述的配油环,其特征在于,所述配油环与所述齿轮箱的行星架适配安装,构成旋转配油装置。
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