CN117307668A - 一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，包括太阳轮、行星轮、行星架、内齿圈，行星轮的转轴支承在所述行星架上，行星轮的公转带动所述行星架自转，所述行星架上固定有输出轴，在所述壳体下固定有油箱，用于回收润滑油，行星架的侧面固定有喷嘴，所述喷嘴出口朝向行星轮与太阳轮的啮合处，所述行星架、输出轴内设置有油道，所述输出轴上开设有进油孔，所述进油孔连接到油泵出口，所述油泵的输入轴连接到输出轴。通过行星架将润滑油喷射到行星轮与太阳轮的啮合处，润滑更精确，同时还能起到散热作用，由于油泵与输出轴相连接，齿轮转速越快，润滑油的流量越大，便于调节，润滑油回收到油箱后重复利用，降低了加注润滑油的频率。

Description

一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置

技术领域

本发明涉及传动装置风力发电领域，具体为一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置。

背景技术

风力发电的原理是利用风能带动风车叶片旋转，再通过齿轮组将旋转的速度提升，最后通过发电机进行发电。其中的齿轮组为避免磨损过快，因此需要对其进行润滑，同时润滑油也能起到冷却效果，而润滑方式通常采用浸没式飞溅润滑，但是飞溅润滑的润滑油分布不均匀，常导致局部润滑不到位。

在现有技术中，公开号为CN108730490B，公开日期为2018年11月2日的专利中，利用重力出油，将出油口设置在齿面上，润滑更精确，但是存在削弱齿轮强度的缺点，散热效果也不如飞溅润滑。

公开号CN112303200B，公开日期2021年02月02日的专利中利用桨叶的动力将润滑油喷出，出油口设置在齿轮箱侧壁，润滑更均匀，但是不适用于行星减速机，行星减速机的侧壁为内齿圈，打孔不仅会削弱齿轮强度，还会导致传动比波动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，包括太阳轮、行星轮、行星架、内齿圈，所述太阳轮连接到上级减速器或风扇主轴，所述行星轮绕太阳轮公转的同时自转，所述行星轮的转轴支承在所述行星架上，所述行星轮的公转带动所述行星架自转，所述行星架上固定有输出轴，所述输出轴连接到次级减速器或发电机，所述内齿圈内啮合有所述行星轮，所述内齿圈固定在壳体内，所述太阳轮、输出轴支承在壳体内，在所述壳体下固定有油箱，用于回收润滑油，行星架的侧面固定有喷嘴，所述喷嘴出口朝向行星轮与太阳轮的啮合处，所述行星架、输出轴内设置有油道，所述输出轴上开设有进油孔，所述进油孔连接到油泵出口，所述油泵进口连接到油箱，所述油泵的输入轴连接到输出轴。

优选的，所述油箱回油口开设在壳体内最低点，位于内齿圈一侧，行星架下方，所述油箱侧面设置有吸油口，从回油口到吸油口之间固定有隔板，所述隔板顶部或底部开设有通孔，通孔上下交错排列，形成蛇形油道，所述油箱底部固定有永磁铁，所述油泵进口与油箱吸油口连接。

优选的，所述油泵出口连接到转接头，所述转接头固定在壳体外侧面，套设在输出轴上，所述转接头为中空结构，所述进油孔设置在转接头空腔内，所述转接头与输出轴之间设置有密封圈，所述转接头和所述输出轴上开设有对应的密封圈槽。

优选的，所述油箱内还设置有多根冷却支管，所述冷却支管沿着吸油方向穿过整个油箱，所述油箱两端面固定有端盖，所述端盖上开设有进出口，所述冷却支管设置在两端盖之间，制冷剂由端盖进入后分散到各冷却支管。

优选的，所述喷嘴的油道中设置有针阀，所述针阀上下滑动的设置在行星架内，所述针阀和所述行星架之间固定有弹簧，所述针阀上固定有齿条，所述齿条上下滑动的设置在行星架侧表面，所述行星轮的转轴一侧固定有不完全齿轮，所述不完全齿轮与所述齿条啮合，所述行星轮与所述不完全齿轮同轴转动，所述行星轮转过一定角度时，不完全齿轮与齿条啮合，所述齿条带动针阀上升，喷嘴出油，行星轮继续转动，不完全齿轮脱离齿条，弹簧推动针阀关闭油道，每个行星轮的不完全齿轮依次与对应的齿条啮合。

优选的，所述壳体底部设置有支腿。

优选的，所述油泵的输入轴通过皮带连接到输出轴。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过行星架将润滑油喷射到行星轮与太阳轮的啮合处，润滑更精确，提高了润滑效率，润滑油带走齿面上的热量后在油箱中冷却，由于油箱不是主要的受力部件，壁厚更小，提高了散热效果，由于油泵与输出轴相连接，齿轮转速越快，润滑油的流量越大，便于调节，润滑油回收到油箱后重复利用，降低了加注润滑油的频率。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明的另一角度轴测图，拆去壳体及以外部分；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明图3的A处局部放大图；

图5为本发明的油箱剖视图；

图6为本发明图2的B处局部放大图

图7为本发明行星架的局部剖视图

图8为本发明的针阀轴测图。

图中：1、太阳轮，2、行星轮，3、行星架，4、内齿圈，5、转轴，6、输出轴，7、壳体，8、油箱，9、喷嘴，10、进油孔，11、油泵，12、回油口，13、支腿，14、吸油口，15、隔板，16、永磁铁，17、转接头，18、密封圈，19、冷却支管，20、端盖，21、针阀，22、弹簧，23、不完全齿轮，24、齿条，25、皮带。

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：一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，如图1所示，包括太阳轮1、行星轮2、行星架3、内齿圈4，所述太阳轮1连接到上级减速器或风扇主轴，所述行星轮2绕太阳轮1公转的同时自转，所述行星轮2的转轴5支承在所述行星架3上，所述行星轮2的公转带动所述行星架3自转，所述行星架3上固定有输出轴6，所述输出轴6连接到次级减速器或发电机，所述内齿圈4内啮合有所述行星轮2，所述内齿圈4固定在壳体7内，所述太阳轮1、输出轴6支承在壳体7内，在所述壳体7下固定有油箱8，用于回收润滑油，如图2所示，行星架3的侧面固定有喷嘴9，所述喷嘴9出口朝向行星轮2与太阳轮1的啮合处，所述行星架3、输出轴6内设置有油道，所述输出轴6上开设有进油孔10，所述进油孔10连接到油泵11出口，可采用高压软管连接，便于装配，所述油泵11进口连接到油箱8，所述油泵11的输入轴连接到输出轴6。

为了提高润滑油的过滤效果，便于清理杂质，如图3所示，所述油箱8回油口12开设在壳体7内最低点，从壳体7内漏下的润滑油经回油口12进入油箱8内部，回油口12位于内齿圈4一侧，行星架3下方，所述油箱8侧面设置有吸油口14，如图5所示，从回油口12到吸油口14之间固定有隔板15，所述隔板15顶部或底部开设有通孔，通孔上下交错排列，形成蛇形油道，所述油箱8底部固定有永磁铁16，所述油泵11进口与油箱8吸油口14连接。

为了将润滑油泵入旋转的输出轴，如图4所示，所述油泵11出口连接到转接头17，所述转接头17固定在壳体7外侧面，套设在输出轴6上，所述转接头17为中空结构，所述进油孔10设置在转接头17空腔内，所述转接头17与输出轴6之间设置有密封圈18，所述转接头17和所述输出轴6上开设有对应的密封圈槽。

在运行中，输出轴6带动油泵11工作，润滑油从油泵出口通过高压软管进入到转接头17，由进油孔10进入输入轴6、行星架3，从喷嘴9喷出，对齿轮进行润滑，从回油口12回收到油箱8后，经过隔板15、永磁铁16，沉淀杂质，再从吸油口14离开，循环往复，油泵可采用齿轮泵，对油污不敏感，可在回油口12和吸油口14上固定现有的过滤网。

为了提高冷却效果，如图5所示，所述油箱8内还设置有多根冷却支管19，所述冷却支管19沿着吸油方向穿过整个油箱8，所述油箱8两端面固定有端盖20，所述端盖20上开设有进出口，可使用现有技术将制冷剂循环到风力发电机机舱外进行冷却，提高冷却效果，所述冷却支管19完全设置在两端盖20之间，制冷剂由端盖20进入后分散到各冷却支管19。

为了提高润滑油喷出压力，如图7所示，所述喷嘴9的油道中设置有针阀21，所述针阀21上下滑动的设置在行星架3内，所述针阀21和所述行星架3之间固定有弹簧22，如图8所示，所述针阀21上固定有齿条24，如图6所示，所述齿条24上下滑动的设置在行星架3侧表面，所述行星轮2的转轴5一侧固定有不完全齿轮23，所述不完全齿轮23与所述齿条24啮合，所述行星轮2与所述不完全同轴转动，所述行星轮2转过一定角度时，不完全齿轮23与齿条24啮合，所述齿条24带动针阀21上升，喷嘴9出油，行星轮2继续转动，不完全齿轮23脱离齿条24，弹簧22推动针阀21关闭油道，由于每个行星轮2的自转速度相同，将对应的不完全齿轮改变角度布置，可使每个行星轮2的不完全齿轮23依次与对应的齿条24啮合，每个喷嘴9依次喷油，提高了出口压力。

所述壳体7底部设置有支腿13，便于安装，提高支撑效果，所述油泵11的输入轴通过皮带25连接到输出轴6，传动时冲击较小。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，其特征在于：包括太阳轮（1）、行星轮（2）、行星架（3）、内齿圈（4），所述太阳轮（1）连接到上级减速器或风扇主轴，所述行星轮（2）绕太阳轮（1）公转的同时自转，所述行星轮（2）的转轴（5）支承在所述行星架（3）上，所述行星轮（2）的公转带动所述行星架（3）自转，所述行星架（3）上固定有输出轴（6），所述输出轴（6）连接到次级减速器或发电机，所述内齿圈（4）内啮合有所述行星轮（2），所述内齿圈（4）固定在壳体（7）内，所述太阳轮（1）、输出轴（6）支承在壳体（7）内，在所述壳体（7）下固定有油箱（8），用于回收润滑油，行星架（3）的侧面固定有喷嘴（9），所述喷嘴（9）出口朝向行星轮（2）与太阳轮（1）的啮合处，所述行星架（3）、输出轴（6）内设置有油道，所述输出轴（6）上开设有进油孔（10），所述进油孔（10）连接到油泵（11）出口，所述油泵（11）进口连接到油箱（8），所述油泵（11）的输入轴连接到输出轴（6）。

2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，其特征在于：所述油箱（8）回油口（12）开设在壳体（7）内最低点，位于内齿圈（4）一侧，行星架（3）下方，所述油箱（8）侧面设置有吸油口（14），从回油口（12）到吸油口（14）之间固定有隔板（15），所述隔板（15）顶部或底部开设有通孔，通孔上下交错排列，形成蛇形油道，所述油箱（8）底部固定有永磁铁（16），所述油泵（11）进口与油箱（8）吸油口（14）连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，其特征在于：所述油泵（11）出口连接到转接头（17），所述转接头（17）固定在壳体（7）外侧面，套设在输出轴（6）上，所述转接头（17）为中空结构，所述进油孔（10）设置在转接头（17）空腔内，所述转接头（17）与输出轴（6）之间设置有密封圈（18），所述转接头（17）和所述输出轴（6）上开设有对应的密封圈槽。

4.根据权利要求2所述的一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，其特征在于：所述油箱（8）内还设置有多根冷却支管（19），所述冷却支管（19）沿着吸油方向穿过整个油箱（8），所述油箱（8）两端面固定有端盖（20），所述端盖（20）上开设有进出口，所述冷却支管（19）设置在两端盖（20）之间，制冷剂由端盖（20）进入后分散到各冷却支管（19）。

5.根据权利要求1所述的一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，其特征在于：所述喷嘴（9）的流道中设置有针阀（21），所述针阀（21）上下滑动的设置在行星架（3）内，所述针阀（21）和所述行星架（3）之间固定有弹簧（22），所述针阀（21）上固定有齿条（24），所述齿条（24）上下滑动的设置在行星架（3）侧表面，所述行星轮（2）的转轴（5）一侧固定有不完全齿轮（23），所述不完全齿轮（23）与所述齿条（24）啮合，所述行星轮（2）与所述不完全齿轮（23）同轴转动，所述行星轮（2）转过一定角度时，不完全齿轮（23）与齿条（24）啮合，所述齿条（24）带动针阀（21）上升，喷嘴（9）出油，行星轮（2）继续转动，不完全齿轮（23）脱离齿条（24），弹簧（22）推动针阀（21）关闭油道，每个行星轮（2）的不完全齿轮（23）依次与对应的齿条（24）啮合。

6.根据权利要求1所述的一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，其特征在于：所述壳体（7）底部设置有支腿（13）。

7.根据权利要求1所述的一种用于风力发电运行与维护的齿轮传动装置，其特征在于：所述油泵（11）的输入轴通过皮带（25）连接到输出轴（6）。