CN114412984A

CN114412984A - 风电盘车用齿轮箱和盘车

Info

Publication number: CN114412984A
Application number: CN202210078678.6A
Authority: CN
Inventors: 张田; 何健; 蔡庆懋
Original assignee: Nanjing High Speed and Accurate Gear Group Co Ltd
Current assignee: Nanjing High Speed and Accurate Gear Group Co Ltd
Priority date: 2022-01-24
Filing date: 2022-01-24
Publication date: 2022-04-29

Abstract

本申请提供一种风电盘车用齿轮箱和盘车，风电盘车用齿轮箱包括第一壳体、第二壳体、第一假行星传动机构和第二行星传动机构。第一壳体具有输入端部装。第二壳体具有输出端部装。第一假行星传动机构设于输入端部装中，且用于与能够输入扭矩的马达传动连接。第二行星传动机构设于输出端部装中，第一假行星传动机构与第二行星传动机构传动连接，且第二行星传动机构用于与风电主齿轮箱连接，从而将马达输入的扭矩传递至风电主齿轮箱。在满足大功率大扭矩的前提下，结构紧凑、体积小、重量轻、拆装方便、作业难度低，利于风机安装检修作业，提高效率，降低作业成本。

Description

风电盘车用齿轮箱和盘车

技术领域

本发明涉及工程器械领域，具体而言，涉及一种风电盘车用齿轮箱和盘车。

背景技术

风场风机安装空间小，功率大，装配扭矩大，且作业难度大，吊装困难，不易拆装，一系列难题问题成为制约风机安装检修效率的主要原因。现在市场上的盘车齿轮箱多为平行轴或者比较笨重的体积较大的多级传动齿轮箱，存在不易拆装、空间占有量较大、功率密度较小等多种问题。

经发明人研究发现，现有的盘车齿轮箱存在如下缺点：

体积大、不易拆装、作业难度高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电盘车用齿轮箱和盘车，其结构紧凑、功率密度大、制造成本低，还能承受大功率、大输出扭矩，同时，重量轻体积小，拆装方便的同时易吊装，作业难度低。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种风电盘车用齿轮箱，包括：

具有输入端部装的第一壳体；

具有输出端部装的第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体连接；

第一假行星传动机构，所述第一假行星传动机构设于所述输入端部装中；

以及第二行星传动机构，所述第二行星传动机构设于所述输出端部装中，所述第一假行星传动机构与所述第二行星传动机构传动连接；

其中，所述第一假行星传动机构用于与马达连接；所述第二行星传动机构用于与风电主齿轮箱连接。

在可选的实施方式中，所述第一壳体包括第一端盖、外机壳和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别与所述外机壳相对的两端密封连接；所述第一端盖用于装配马达；所述第二端盖设有第一轴承孔；

所述第二壳体包括前机壳、内齿圈和输出箱体法兰，所述前机壳和所述输出箱体法兰分别与所述内齿圈相对的两端连接；所述前机壳设有第二轴承孔；所述第二端盖与所述前机壳可拆卸地连接，所述第一轴承孔与所述第二轴承孔连通；所述输出箱体法兰用于与风机架体连接。

在可选的实施方式中，所述第一轴承孔的端部设置有与所述第一端盖连接的油封板。

在可选的实施方式中，所述第一假行星传动机构包括输入齿轮、传动齿轮和太阳轮，所述输入齿轮用于与马达的输出轴连接；所述传动齿轮与所述第一端盖通过轴承连接；所述太阳轮包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段通过内花键与所述传动齿轮静连接；所述第二轴段穿设于所述第二轴承孔内；所述第二轴段设有齿部，所述齿部与所述第二行星传动机构相啮合。

在可选的实施方式中，所述传动齿轮与所述第一端盖之间通过轴承连接。

在可选的实施方式中，所述第二行星传动机构包括行星架和行星轮，所述行星架与所述前机壳通过轴承连接；所述行星轮与所述行星架可转动地连接，且所述行星轮同时与所述内齿圈和所述齿部啮合；

所述输出箱体法兰上设置有第三轴承孔，所述行星架的部分穿设于所述第三轴承孔内，所述行星架用于与风电主齿轮箱传动连接。

在可选的实施方式中，所述行星架与所述前机壳之间通过轴承连接；所述行星架与所述输出箱体法兰之间通过轴承连接。

在可选的实施方式中，所述行星架包括主体架、销轴和连接轴承，所述主体架同时与所述前机壳和所述输出箱体法兰可转动地连接，所述销轴固定于所述主体架上，所述行星轮通过所述连接轴承与所述销轴可转动地连接；所述第二轴段贯穿所述主体架。

在可选的实施方式中，所述输出箱体法兰具有多个连接部。

第二方面，本发明提供一种盘车，所述盘车包括：

多个马达和前述实施方式中任一项所述的风电盘车用齿轮箱，所述多个马达均设于所述第一壳体上，所述多个马达均与所述第一假行星传动机构传动连接。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供的风电盘车用齿轮箱，用于辅助风机的安装和检修。使用时，将齿轮箱吊装至风机所处位置，然后，将第二壳体与风机的机架连接，并且使第二行星传动机构与风电主齿轮箱连接。在第一壳体上设置马达，通过马达驱动第一假行星传动机构运动，从而通过第一假行星传动机构将扭矩传递至第二行星传动机构，最终输入至风电主齿轮箱。由于齿轮箱采用两级行星传动，在外形紧凑的前提下能够实现大扭矩、大速比的输出，达到了较高的功率密度比。同时，与传统的齿轮箱相比，体积减小约50％，重量降低约30％，极大地满足了风场的实际需求。同时，齿轮箱采用双行星设计，整个安装输入输出安装面完全均布中分，不管齿轮箱从何种位置被送入工位，都可以在最小的旋转角度下进行安装，对风机的检修安装效率产生极大正向作用，缩短安装时间，降低安装难度，提高作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的风电盘车用齿轮箱的结构示意图；

图2为本发明实施例的风电盘车用齿轮箱的剖视结构示意图。

图标：

001-第一轴承；002-第二轴承；003-第三轴承；004-第四轴承；005-第五轴承；100-第一壳体；110-输入端部装；120-第一端盖；121-装配孔；130-外机壳；140-第二端盖；150-第一油封板；200-第二壳体；210-输出端部装；220-前机壳；230-内齿圈；240-输出箱体法兰；250-第二油封板；300-第一假行星传动机构；310-输入齿轮；320-传动齿轮；330-太阳轮；400-第二行星传动机构；410-行星架；411-主体架；412-销轴；420-行星轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

目前，由于风场风机的安装空间小，并且为高空作业，用于风机安装检修的齿轮箱与风机装配时作业难度高，在满足大功率大扭矩的前提下导致齿轮箱的体积大，吊装困难，拆装均非常的不便，极大地限制了风机安装检修效率，极大的提高成本。

鉴于此，设计者设计了一种风电盘车用齿轮箱，在满足大功率大扭矩的前提下，结构紧凑、体积小、重量轻、拆装方便、作业难度低，利于风机安装检修作业，提高效率，降低作业成本。

请参阅图1和图2，本实施例中，风电盘车用齿轮箱包括第一壳体100、第二壳体200、第一假行星传动机构300和第二行星传动机构400。第一壳体100具有输入端部装110。第二壳体200具有输出端部装210。第一假行星传动机构300设于输入端部装110中，且用于与能够输入扭矩的马达传动连接。第二行星传动机构400设于输出端部装210中，第一假行星传动机构300与第二行星传动机构400传动连接，且第二行星传动机构400用于与风电主齿轮箱连接，从而将马达输入的扭矩传递至风电主齿轮箱。

本实施例提供的风电盘车用齿轮箱，用于辅助风机的安装和检修。使用时，将齿轮箱吊装至风机所处位置，然后，将第二壳体200与风机的机架连接，并且使第二行星传动机构400与风电主齿轮箱连接。在第一壳体100上设置马达，通过马达驱动第一假行星传动机构300运动，从而通过第一假行星传动机构300将扭矩传递至第二行星传动机构400，最终输入至风电主齿轮箱。由于齿轮箱采用两级行星传动，在外形紧凑的前提下能够实现大扭矩、大速比的输出，达到了较高的功率密度比。同时，与传统的齿轮箱相比，体积减小约50％，重量降低约30％，极大地满足了风场的实际需求。同时，齿轮箱采用双行星设计，整个安装输入输出安装面完全均布中分，不管齿轮箱从何种位置被送入工位，都可以在最小的旋转角度下进行安装，对风机的检修安装效率产生极大正向作用，缩短安装时间，降低安装难度，提高作业效率。

本实施例中，需要说明的是，马达的数量可以是一个或多个，当马达的数量为多个时，多个马达均与第一假行星传动机构300连接，能够共同作用以使第一假行星传动机构300传递扭矩。当然，可以按需选择马达启动的数量，从而在满足扭矩需求的前提下降低能耗，节省能源，更加环保。

本实施例中，可选的，第一壳体100包括第一端盖120、外机壳130和第二端盖140。第一端盖120和第二端盖140均为圆形盖，外机壳130为圆环形结构。第一端盖120和第二端盖140分别设于外机壳130的两端，并且第一端盖120与外机壳130可以通过螺栓固定连接；第二端盖140与外机壳130可以通过螺栓固定连接。第一端盖120、外机壳130和第二端盖140同轴设置。同时，第一端盖120贯穿设置有均与输入端部装110连通的装配孔121。装配孔121为通孔，装配孔121的数量与马达的数量一一对应，也就是说，多个马达均与第一端盖120连接，且每个马达的输出轴穿设于对应的装配孔121中，从而便于与第一假行星传动机构300连接。为圆形通孔，与第一端盖120同轴设置，第一端盖120的外侧设有第一油封板150。第二端盖140的中部位置设置有第一轴承孔，第一轴承孔为圆形通孔，第一轴承孔与第二端盖140同轴设置。

可选的，第一假行星传动机构300包括输入齿轮310、传动齿轮320和太阳轮330。输入齿轮310的数量与装配孔121的数量相等且一一对应。装配时，每个输入齿轮310均固定于对应的马达的输出轴上，例如，可以通过挡板和螺栓实现输入齿轮310与马达的输出轴的固定，具体的，输入齿轮310套接在对应的输出轴外，挡板贴合于输入齿轮310远离输出轴的一侧，并且利用螺栓贯穿挡板并螺接在输出轴上。应当理解，输入齿轮310与马达的输出轴连接后，输入齿轮310与马达的输出轴在输出轴的周向上相对固定，也即输入齿轮310能够在马达的输出轴的转动下一起转动。传动齿轮320通过第一轴承001与第一端盖120可转动地连接，轴承设于内。并且，传动齿轮320与第一端盖120同轴设置。多个输入齿轮310均与传动齿轮320啮合。太阳轮330包括同轴设置的第一轴段和第二轴段，第二轴段设置有齿部。第一轴段插接在传动齿轮320内并与传动齿轮320同轴设置，传动齿轮320与第一轴段可以通过内花键连接，从而实现扭矩的传递，也就是说，传动齿轮320与第一轴段连接后，太阳轮330能够随传动齿轮320的转动而转动。

应当理解，当需要输入扭矩时，根据需要选择设定数量的马达处于启动状态，马达带动对应的输入齿轮310转动，输出齿轮带动传动齿轮320转动，从而带动太阳轮330转动，太阳轮330能够将扭矩传递至第二行星传动机构400。

进一步的，在第一轴承孔中设置有第二轴承002，第一轴段或第二轴段穿过第一轴承孔并通过第二轴承002与第二端盖140可转动地连接，如此，第一假行星传动机构300的传动更加平稳可靠。

本实施例中，第二壳体200包括前机壳220、内齿圈230和输出箱体法兰240。前机壳220为圆板，输出箱体法兰240为法兰结构。前机壳220设有第二轴承孔，第二轴承孔为圆形通孔，第二轴承孔与前机壳220可拆卸地连接。输出箱体法兰240上设置有第三轴承孔，前机壳220、内齿圈230和输出箱体法兰240可以通过螺栓以及销钉实现固定连接，并且，连接第二轴承孔和第三轴承孔同轴。应当理解，前机壳220与第二端盖140拆卸地连接，拆卸后重量轻，便于吊装和装配。前机壳220和第二端盖140可以通过螺栓和销钉实现可拆卸地连接。销钉主要用于定位。

可选的，第二行星传动机构400包括行星架410和行星轮420，行星架410通过第三轴承003与前机壳220可转动地连接。第三轴承003固定在第二轴承孔内，行星架410的部分插接在第三轴承003的内圈中，行星架410与前机壳220同轴设置。具体的，行星架410包括主体架411和销轴412，主体架411与第三轴承003连接，主体架411上设置有避让孔，避让孔与第二轴承孔同轴。销轴412的数量按需设置，销轴412固定在主体架411上，当销轴412的数量为多个时，多个销轴412围绕避让孔的轴线均匀间隔排布。每个销轴412外均套接有一个第四轴承004，每个第四轴承004外套接有一个行星轮420。太阳轮330的第二轴段穿过第二轴承孔和避让孔，每个行星轮420均同时与内齿圈230和第二轴段上的齿部啮合。主体架411的部分穿设于输出箱体法兰240上的第三轴承孔中，并且第三轴承孔内设有第五轴承005，主体架411通过第五轴承005与输出箱体法兰240可转动地连接。主体架411用于与风机的机轴传动连接。可选的，输出箱体法兰240具有多个连接部，多个连接部围绕行星架均匀间隔排布。

进一步的，第三轴承孔的外侧设置有第二油封板250。

本实施例提供的风电盘车用齿轮箱，第一壳体100、输入齿轮310和传动齿轮320可以构成第一部分，第二壳体200、太阳轮330、行星架410、行星轮420可以构成第二部分，第一部分和第二部分可拆卸地连接，也即，第一壳体100与第二壳体200可拆卸地连接，且第一部分和第二部分连接后，太阳轮330的第一轴段能够穿过第一轴承孔并通过内花键与传动齿轮320周向限位连接。如此，齿轮箱可以在吊装时拆卸为两个部分，每个部分重量轻，吊装方便，降低作业难度。同时，齿轮箱拆装后，每个部分独立设置，每个部分均具有油封，不易出现漏油的现象。

本实施例还提供了一种盘车，包括马达和上述实施例的风电盘车用齿轮箱。马达与第一壳体100的第一端盖120连接，马达用于输入扭矩至第一假行星传动机构300。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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

1.一种风电盘车用齿轮箱，其特征在于，包括：

具有输入端部装的第一壳体；

2.根据权利要求1所述的风电盘车用齿轮箱，其特征在于：

所述第一壳体包括第一端盖、外机壳和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别与所述外机壳相对的两端密封连接；所述第一端盖用于装配马达；所述第二端盖设有第一轴承孔；

3.根据权利要求2所述的风电盘车用齿轮箱，其特征在于：

所述第一轴承孔的端部设置有与所述第一端盖连接的油封板。

4.根据权利要求2所述的风电盘车用齿轮箱，其特征在于：

所述第一假行星传动机构包括输入齿轮、传动齿轮和太阳轮，所述输入齿轮用于与马达的输出轴连接；所述传动齿轮与所述第一端盖通过轴承连接；所述太阳轮包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段通过内花键与所述传动齿轮静连接；所述第二轴段穿设于所述第二轴承孔内；所述第二轴段设有齿部，所述齿部与所述第二行星传动机构相啮合。

5.根据权利要求4所述的风电盘车用齿轮箱，其特征在于：

所述传动齿轮与所述第一端盖之间通过轴承连接。

6.根据权利要求4所述的风电盘车用齿轮箱，其特征在于：

所述第二行星传动机构包括行星架和行星轮，所述行星架与所述前机壳通过轴承连接；所述行星轮与所述行星架可转动地连接，且所述行星轮同时与所述内齿圈和所述齿部啮合；

7.根据权利要求6所述的风电盘车用齿轮箱，其特征在于：

所述行星架与所述前机壳之间通过轴承连接；所述行星架与所述输出箱体法兰之间通过轴承连接。

8.根据权利要求6所述的风电盘车用齿轮箱，其特征在于：

所述行星架包括主体架、销轴和连接轴承，所述主体架同时与所述前机壳和所述输出箱体法兰可转动地连接，所述销轴固定于所述主体架上，所述行星轮通过所述连接轴承与所述销轴可转动地连接；所述第二轴段贯穿所述主体架。

9.根据权利要求2所述的风电盘车用齿轮箱，其特征在于：

所述输出箱体法兰具有多个连接部。

10.一种盘车，其特征在于，所述盘车包括：

多个马达和权利要求1-9中任一项所述的风电盘车用齿轮箱，所述多个马达均设于所述第一壳体上，所述多个马达均与所述第一假行星传动机构传动连接。