CN113790256A - 一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱 - Google Patents

一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，包括：箱体，安装于风力发电设备内部；齿环，固定安装于箱体的内部；传动齿轮，键连接于所述输出轴杆的左端；润滑机构，设置于所述箱体的内侧，用来对箱体内部传动构件以及轴承组件进行润滑；集油座，安装于所述箱体的下端；2组积液盒，轴连接于所述集油座的内部侧壁，用来集油。该可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱可以利用风能动力驱动润滑机构进行循环式持续喷油，并将齿轮机构甩溅的油液自动吹向轴承，进而实现对齿轮箱内部旋转机构的全面润滑，且可以利用磁力作用对磨损产生的金属颗粒进行自动收集、称量，进而实现对齿轮机构磨损度的检测，实用性强。

Description

一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱。
背景技术
齿轮箱是风力发电机组中不可缺少的重要部件，通过齿轮箱的传动作用，可以将风力产生的机械动能有效的传递给发电机组，并通过增速实现对发电机组转速的调控，从而实现风力发电设备的稳定发电，但是现有的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱仍存在着一些不足。
如公开号CN201810927557.8的一种用于风力发电功能的齿轮箱，其整个动力的范围内没有偏心，其中柔性销有助于补偿由于零部件的弹性而引起的传动装置的部分内部变形，集成式柔性销轴承增大传动级的柔性销行星齿轮的功率密度，在风室中风机的作用下进行散热，在润滑油箱中的润滑油作用下进行润滑，但是其仍存在以下缺点：
1、其采用单一的导油管来进行润滑油的输送，使得润滑油滴落在齿轮间来实现润滑作用，但是其润滑对象单一，不便对轴承部件进行同步润滑，其润滑油液的散热性较差，导致齿轮箱内部容易积蓄热量，存在着一定的使用缺陷；
2、齿轮箱使用过程中，会进行持续的磨损，进而容易产生一定的金属颗粒，但是现有的齿轮箱不便对齿轮的磨损度进行有效自检测，进而不便维护人员对齿轮箱内部齿轮工作状态进行了解和检修，从而降低了齿轮箱的使用寿命，存在着一定的使用缺陷。
所以我们提出了一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，以解决上述背景技术提出的目前市场上风力发电用齿轮箱润滑对象单一，不便对轴承部件进行同步润滑，其润滑油液的散热性较差，导致齿轮箱内部容易积蓄热量和不便对齿轮的磨损度进行有效自检测，进而不便维护人员对齿轮箱内部齿轮工作状态进行了解和检修，从而降低了齿轮箱的使用寿命的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，包括：
箱体，安装于风力发电设备内部，所述箱体的左右两端分别轴承连接有输入轴杆和输出轴杆，且所述输入轴杆的端头固定安装有行星架，并且所述行星架的内部等角度轴连接有行星齿轮；
齿环，固定安装于箱体的内部；
传动齿轮，键连接于所述输出轴杆的左端；
润滑机构，设置于所述箱体的内侧，用来对箱体内部传动构件以及轴承组件进行润滑；
集油座，安装于所述箱体的下端，用来承接润滑油液，所述集油座的内侧固定安装有滤网，且所述滤网的上方安装有磨损检测机构，用来对传动组件磨损度进行检测；
2组积液盒，轴连接于所述集油座的内部侧壁，用来集油。
优选的，所述润滑机构包括键连接于所述输出轴杆外侧的驱动件和传动件，所述驱动件的外侧半圈与传动件的内壁均设置有齿块，且所述驱动件与传动件通过齿块啮合连接。
通过采用上述技术方案，使得驱动件在输出轴杆的驱动作用下进行同步旋转，此时驱动件可以通过啮合作用带动传动件进行上下往复移动，进而为后续的喷油润滑提供了动力。
优选的，所述驱动件的内侧设置有叶片，且所述叶片与行星架的位置相对应。
通过采用上述技术方案，使得驱动件旋转过程中，叶片可以自动产生风力，进而将行星齿轮旋转工作过程中带起、飞溅的油滴吹向轴承位置，进而实现对齿轮箱内部旋转部件的全面润滑，有效减小了齿轮箱内部构件的磨损，延长了齿轮箱的使用寿命。
优选的，所述润滑机构还包括活塞管、活塞块、拉杆、循环液管和喷油头；
活塞管，固定于所述箱体的内壁外侧，所述活塞管与活塞块间隙配合，且所述活塞块与传动件之间连接有拉杆；
循环液管，连接于所述活塞管与集油座之间；
喷油头，连接于所述活塞管的上端，所述喷油头与齿环的位置相对应，且所述喷油头与循环液管均为单向流通结构。
通过采用上述技术方案，使得传动件可以通过拉杆拉动活塞块在活塞管内侧往复滑动，进而通过负压作用将集油座中的润滑油吸入活塞管并通过喷油头喷向齿环，进而实现油液的循环持续喷洒，有效提高了润滑效果，且喷出的润滑油可快速散热，利于润滑油的长期使用，同时也可将齿轮箱内部的磨损金属颗粒冲落，便于后续的收集、检测。
优选的，所述润滑机构还包括第一齿轮和第二齿轮；
第一齿轮，轴连接于所述活塞管的外侧，所述第一齿轮与活塞管之间连接有提供复位弹力的第一扭力弹簧，且所述第一齿轮的轴端与拉杆之间连接有第一拉绳；
第二齿轮，轴连接于活塞管的外侧，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接，且所述第二齿轮的轴端与喷油头的软管部分相连接。
通过采用上述技术方案，使得活塞管工作时可以利用拉杆通过第一拉绳拉动第一齿轮进行同步旋转，进而使得其在啮合作用下带动第二齿轮进行同步旋转，从而使得喷油头可以进行旋转式喷洒，有效提高了润滑机构的润滑效果。
优选的，所述滤网与积液盒的位置上下对应，且所述积液盒内侧的空腔呈三角形结构。
通过采用上述技术方案，使得积液盒可以对滤网过滤后的部分油液进行收集，随着积液盒内部油液的重力增加，可以使得积液盒在盛装临界值时发生自动旋转，实现其内侧的油液倾倒后可以自动旋转复位，实现对滤网的敲击，避免滤网表面滤孔发生堵塞。
优选的，所述磨损检测机构包括压敏传感器；
压敏传感器，轴连接于所述滤网的上表面中间位置，所述压敏传感器与滤网之间连接有提供复位弹力的第二扭力弹簧，且所述压敏传感器的轴端与积液盒的轴端之间连接有第二拉绳。
通过采用上述技术方案，使得积液盒在重量临界值发生旋转时，可以通过第二拉绳拉动压敏传感器进行同步旋转，同时第二扭力弹簧也为积液盒提供了复位弹力，确保了积液盒复位时的敲击作用。
优选的，所述压敏传感器的上端等角度设置有磁条，用来吸附磨损掉落的金属颗粒物，且所述磁条与滤网的位置相对应。
通过采用上述技术方案，使得压敏传感器旋转过程中，可以带动磁条在滤网表面扫过，实现对过滤物中金属颗粒的吸附，进而通过压敏传感器可以对金属颗粒的质量进行精确称量，实现对齿轮件磨损的自动检测，同时旋转过程中可以将磁条和金属颗粒表面的润滑油甩落，进而提高检测精度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱可以利用风能动力驱动润滑机构进行循环式持续喷油，并将齿轮机构甩溅的油液自动吹向轴承，进而实现对齿轮箱内部旋转机构的全面润滑，且可以利用磁力作用对磨损产生的金属颗粒进行自动收集、称量，进而实现对齿轮机构磨损度的检测，实用性强；
1、设置有驱动件、传动件和活塞管，驱动件在输出轴杆的带动作用下可以进行自动旋转，使得其通过啮合作用带动传动件进行往复滑动，进而使得活塞管可以利用循环液管吸取润滑油液并通过喷油头旋转式喷出，进而实现对箱体内侧的齿轮组件的高效、持续润滑，且雾状喷洒也加速了润滑油的冷却，利于其长期使用，同时也可以将齿轮机构间附着的金属颗粒冲落，便于后续的金属颗粒的收集；
2、设置有驱动件和叶片，驱动件旋转过程中，可以使得叶片自动产生风力，进而将齿轮组件旋转抛飞的油滴吹向轴承组件，进而实现对箱体内部旋转机构的全面润滑，最大程度上减缓了各构件的磨损，有效延长了齿轮箱的使用寿命；
3、设置有滤网和积液盒，积液盒可以对过滤滴落的油液进行收集，使得其在油液重力作用下进行自动旋转，并在弹性复位过程中敲击滤网，进而避免滤网中滤孔机构的堵塞；
4、设置有压敏传感器和磁条，通过积液盒的旋转，可以利用第二拉绳拉动压敏传感器进行同步旋转，进而使得磁条进行同步旋转，此时磁条可以对滤出杂质中的金属颗粒进行吸附，此时压敏传感器可以对金属颗粒的质量进行称量，进而判断箱体内侧齿轮机构的磨损程度，从而实现实时检测和及时检修。
附图说明
图1为本发明主剖视结构示意图；
图2为本发明侧剖视结构示意图；
图3为本发明驱动件和传动件连接结构示意图；
图4为本发明活塞管主剖视结构示意图；
图5为本发明第一齿轮安装结构示意图；
图6为本发明滤网俯视结构示意图；
图7为本发明集油座主剖视结构示意图；
图8为本发明图7中A处放大结构示意图。
图中：1、箱体；2、输入轴杆；3、行星架；4、行星齿轮；5、齿环；6、输出轴杆；7、传动齿轮；8、集油座；9、驱动件；901、叶片；10、传动件；11、齿块；12、活塞管；13、活塞块；14、拉杆；15、循环液管；16、喷油头；17、第一齿轮；1701、第一拉绳；1702、第一扭力弹簧；18、第二齿轮；19、滤网；20、积液盒；2001、第二拉绳；21、压敏传感器；2101、第二扭力弹簧；2102、磁条；22、换液管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，包括箱体1、输入轴杆2、行星架3、行星齿轮4、齿环5、输出轴杆6、传动齿轮7、集油座8、驱动件9、叶片901、传动件10、齿块11、活塞管12、活塞块13、拉杆14、循环液管15、喷油头16、第一齿轮17、第一拉绳1701、第一扭力弹簧1702、第二齿轮18、滤网19、积液盒20、第二拉绳2001、压敏传感器21、第二扭力弹簧2101、磁条2102和换液管22。
箱体1，安装于风力发电设备内部，箱体1的左右两端分别轴承连接有输入轴杆2和输出轴杆6，且输入轴杆2的端头固定安装有行星架3，并且行星架3的内部等角度轴连接有行星齿轮4；
齿环5，固定安装于箱体1的内部；
传动齿轮7，键连接于输出轴杆6的左端；
润滑机构，设置于箱体1的内侧，用来对箱体1内部传动构件以及轴承组件进行润滑；
集油座8，安装于箱体1的下端，用来承接润滑油液，集油座8的内侧固定安装有滤网19，且滤网19的上方安装有磨损检测机构，用来对传动组件磨损度进行检测；
2组积液盒20，轴连接于集油座8的内部侧壁，用来集油。
润滑机构包括键连接于输出轴杆6外侧的驱动件9和传动件10，驱动件9的外侧半圈与传动件10的内壁均设置有齿块11，且驱动件9与传动件10通过齿块11啮合连接。
驱动件9的内侧设置有叶片901，且叶片901与行星架3的位置相对应。
润滑机构还包括活塞管12、活塞块13、拉杆14、循环液管15和喷油头16；
活塞管12，固定于箱体1的内壁外侧，活塞管12与活塞块13间隙配合，且活塞块13与传动件10之间连接有拉杆14；
循环液管15，连接于活塞管12与集油座8之间；
喷油头16，连接于活塞管12的上端，喷油头16与齿环5的位置相对应，且喷油头16与循环液管15均为单向流通结构。
润滑机构还包括第一齿轮17和第二齿轮18；
第一齿轮17，轴连接于活塞管12的外侧，第一齿轮17与活塞管12之间连接有滤网19与积液盒20的位置上下对应，且积液盒20内侧的空腔呈三角形结构。
提供复位弹力的第一扭力弹簧1702，且第一齿轮17的轴端与拉杆14之间连接有第一拉绳1701；
第二齿轮18，轴连接于活塞管12的外侧，第二齿轮18与第一齿轮17啮合连接，且第二齿轮18的轴端与喷油头16的软管部分相连接。
如图1-5所示，当输入轴杆2在外接风力扇叶带动作用下进行旋转时，会带动行星架3进行同步旋转，此时行星齿轮4与齿环5和传动齿轮7进行同步啮合作用，进而实现输出轴杆6的增速旋转，此时输出轴杆6可以带动发电机的输入端进行旋转，实现发电，同时输出轴杆6会带动驱动件9进行同步旋转，使得驱动件9通过啮合作用带动传动件10进行上下往复滑动，此时传动件10会通过拉杆14拉动活塞块13进行同步运动，进而使得活塞管12在负压作用下利用循环液管15循环抽取集油座8内侧的润滑油，并通过喷油头16喷洒向行星架3，进而对齿轮组进行高效润滑，喷洒出的油液可以进行快速散热、减温，以实现其长期润滑作业，同时也可以将磨损产生的金属颗粒冲落，拉杆14运动过程中会通过第一拉绳1701拉动第一齿轮17进行同步旋转，使得第一齿轮17通过啮合作用带动第二齿轮18进行同步旋转，此时第二齿轮18会带动喷油头16进行旋转式喷油，进一步提高了润滑效果，而驱动件9旋转过程中会通过叶片901产生风力，将齿轮组工作过程中甩出、飞溅的油液出现轴承组件，进而实现对齿轮箱内部旋转构件的全面润滑。
滤网19与积液盒20的位置上下对应，且积液盒20内侧的空腔呈三角形结构。
磨损检测机构包括压敏传感器21；
压敏传感器21，轴连接于滤网19的上表面中间位置，压敏传感器21与滤网19之间连接有提供复位弹力的第二扭力弹簧2101，且压敏传感器21的轴端与积液盒20的轴端之间连接有第二拉绳2001。
压敏传感器21的上端等角度设置有磁条2102，用来吸附磨损掉落的金属颗粒物，且磁条2102与滤网19的位置相对应。
如图1-2和图6-8所示，滤网19可以对滴落的润滑油液进行有效过滤，而积液盒20可以对过滤后滴落的部分油液进行承接，当积液盒20内部油液重力达到临界值时会发生自动旋转，实现内部油液洒落，积液盒20旋转过程中会通过第二拉绳2001拉动压敏传感器21进行同步旋转，使得压敏传感器21带动磁条2102进行同步转动，使得磁条2102可以对滤网19表面滤出杂质中的金属颗粒进行吸附，当压敏传感器21旋转复位时，其可以将表面附着的油液甩落，此时压敏传感器21可以对金属颗粒的质量精准称量，进而判读出齿轮组件的磨损情况，实时准确检测，便于后续对齿轮箱的维护、检修，而积液盒20复位过程中，会敲击滤网19，进而避免滤网19发生堵塞，利于滤网19的长期过滤。
工作原理：在使用该可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱时，首先，将输入轴杆2和输出轴杆6分别于风力扇叶轴端和发电机轴端进行连接，进而完成动能的传输和转速的提升，实现风力发电，输出轴杆6旋转过程中会使得活塞管12利用循环液管15和喷油头16对润滑油液进行循环持续喷洒，实现对箱体1内部旋转构件的全面润滑，同时滤网19可以对油液进行有效过滤，并通过磁条2102对滤出杂质中的金属颗粒进行自动吸附、称量，从而自动精准检测齿轮组件的磨损程度，便于后续工作人员对齿轮箱的检修、维护，从而完成一系列工作。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，其特征在于，包括：
箱体，安装于风力发电设备内部，所述箱体的左右两端分别轴承连接有输入轴杆和输出轴杆，且所述输入轴杆的端头固定安装有行星架，并且所述行星架的内部等角度轴连接有行星齿轮；
齿环，固定安装于箱体的内部；
传动齿轮，键连接于所述输出轴杆的左端；
润滑机构，设置于所述箱体的内侧，用来对箱体内部传动构件以及轴承组件进行润滑；
集油座，安装于所述箱体的下端，用来承接润滑油液，所述集油座的内侧固定安装有滤网，且所述滤网的上方安装有磨损检测机构，用来对传动组件磨损度进行检测；
2组积液盒，轴连接于所述集油座的内部侧壁，用来集油。
2.根据权利要求1所述的一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，其特征在于：所述润滑机构包括键连接于所述输出轴杆外侧的驱动件和传动件，所述驱动件的外侧半圈与传动件的内壁均设置有齿块，且所述驱动件与传动件通过齿块啮合连接。
3.根据权利要求2所述的一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，其特征在于：所述驱动件的内侧设置有叶片，且所述叶片与行星架的位置相对应。
4.根据权利要求2所述的一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，其特征在于：所述润滑机构还包括活塞管、活塞块、拉杆、循环液管和喷油头；
活塞管，固定于所述箱体的内壁外侧，所述活塞管与活塞块间隙配合，且所述活塞块与传动件之间连接有拉杆；
循环液管，连接于所述活塞管与集油座之间；
喷油头，连接于所述活塞管的上端，所述喷油头与齿环的位置相对应，且所述喷油头与循环液管均为单向流通结构。
5.根据权利要求4所述的一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，其特征在于：所述润滑机构还包括第一齿轮和第二齿轮；
第一齿轮，轴连接于所述活塞管的外侧，所述第一齿轮与活塞管之间连接有提供复位弹力的第一扭力弹簧，且所述第一齿轮的轴端与拉杆之间连接有第一拉绳；
第二齿轮，轴连接于活塞管的外侧，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接，且所述第二齿轮的轴端与喷油头的软管部分相连接。
6.根据权利要求1所述的一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，其特征在于：所述滤网与积液盒的位置上下对应，且所述积液盒内侧的空腔呈三角形结构。
7.根据权利要求1所述的一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，其特征在于：所述磨损检测机构包括压敏传感器；
压敏传感器，轴连接于所述滤网的上表面中间位置，所述压敏传感器与滤网之间连接有提供复位弹力的第二扭力弹簧，且所述压敏传感器的轴端与积液盒的轴端之间连接有第二拉绳。
8.根据权利要求7所述的一种可磨损自检的风力发电用飞溅自润滑式齿轮箱，其特征在于：所述压敏传感器的上端等角度设置有磁条，用来吸附磨损掉落的金属颗粒物，且所述磁条与滤网的位置相对应。
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