CN117366174A - 一种行星轮系和齿轮变速装置、风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种行星轮系和齿轮变速装置、风力发电机组，行星轮系包括太阳轮单元、齿圈单元和行星轮单元，还包括止推部件，所述行星轮单元设有所述止推部件，所述止推部件轴向限位地设置于所述行星轮单元，且所述止推部件沿径向延伸以在轴向上的至少一个方向限位所述太阳轮单元和/或所述齿圈单元。该行星轮系设置有止推部件，且止推部件轴向限位地设置在行星轮单元上，这样止推部件径向延伸可以在轴向上限制与行星轮单元啮合的太阳轮单元和/或齿圈单元，三者中任一者轴向限位后，其余二者即可以通过止推部件得以轴向限位，限位设置简单且可靠。

Description

一种行星轮系和齿轮变速装置、风力发电机组

技术领域

本发明涉及齿轮传动技术领域，具体涉及一种行星轮系和齿轮变速装置、风力发电机组。

背景技术

传统的风力发电机组设计使用齿轮箱将主轴中低速但高扭矩的动力转换成有利于发电机发电的高转速低扭矩动力。齿轮箱主要通过设置行星轮系来进行动力的传递。行星轮系包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，而太阳轮、行星轮、齿圈的啮合稳定是行星轮系稳定工作的前提，从而需要对太阳轮、行星轮、齿圈的位置关系进行设计，但是目前没有比较好的位置稳定设置方式。

发明内容

本申请提供一种行星轮系，设置止推部件可以较好地轴向限位行星轮系。

本申请提供的行星轮系包括太阳轮单元、齿圈单元和行星轮单元，还包括止推部件，所述行星轮单元设有所述止推部件，所述止推部件轴向限位地设置于所述行星轮单元，且所述止推部件沿径向延伸以在轴向上的至少一个方向限位所述太阳轮单元和/或所述齿圈单元。

在一种具体实施方式中，所述止推部件包括止推垫圈，所述行星轮单元轴向的至少一端设有所述止推垫圈，并且所述止推垫圈沿径向延伸至与所述太阳轮单元和/或所述齿圈单元的轴向一端。

在一种具体实施方式中，所述太阳轮单元或所述齿圈单元轴向的至少一端设有所述止推垫圈，并且所述止推垫圈沿径向延伸至所述行星轮单元的轴向一端。

在一种具体实施方式中，至少一个所述行星轮单元的轴向两端均设有所述止推垫圈；或，一部分所述行星轮单元在一端设置有所述止推垫圈，另外一部分所述行星轮单元在相对的另一端设置有所述止推垫圈。

在一种具体实施方式中，所述止推垫圈的外径不小于所述行星轮单元的节圆直径。

在一种具体实施方式中，所述止推垫圈朝向所述行星轮单元的一侧表面设置有凸出部，所述凸出部对应于所述太阳轮单元的节圆位置，或对应于所述齿圈单元的节圆位置，所述止推垫圈通过所述凸出部与所述太阳轮单元或所述齿圈单元接触。

在一种具体实施方式中，所述凸出部包括多个分布在所述止推垫圈一侧表面的凸起，或，所述凸出部包括沿所述止推垫圈一侧表面环绕的环形凸台。

在一种具体实施方式中，所述止推垫圈通过紧固件紧固于所述行星轮单元，或者焊接于所述行星轮单元，或者与所述行星轮单元为一体式结构。

在一种具体实施方式中，所述止推部件包括止推卡环，所述行星轮单元设有第一环形卡槽，所述止推卡环卡设在所述第一环形卡槽，所述太阳轮单元设有第二环形卡槽和/或所述齿圈单元设有第三环形卡槽，所述止推卡环的沿径向延伸并插入所述第二环形卡槽和/或所述第三环形卡槽。

在一种具体实施方式中，所述止推卡环设置断开部，所述止推卡环沿周向在所述断开部处断开。

在一种具体实施方式中，包括第一齿圈、第一行星轮、行星惰轮、太阳惰轮，所述行星轮系还包括第一行星架；所述行星惰轮和所述第一行星轮均安装于所述第一行星架；所述第一行星轮包括小齿轮；所述行星惰轮和所述小齿轮均与所述第一齿圈内啮合并均与所述太阳惰轮外啮合；

所述行星轮单元包括所述行星惰轮和/或所述小齿轮，所述太阳轮单元包括所述太阳惰轮，所述齿圈包括所述第一齿圈，所述行星惰轮和/或所述小齿轮设有所述止推部件，所述止推部件在轴向上限位所述太阳惰轮和/或所述第一齿圈。

本申请还提供一种齿轮变速装置，包括上述任一项所述的行星轮系，所述齿轮变速装置还具有输入轴，所述输入轴的一端与所述第一齿圈或所述第一行星架或所述太阳惰轮连接。

本申请还提供一种风力发电机组，包括叶片轮毂，还包括上述所述的齿轮变速装置，所述齿轮变速装置与所述叶片轮毂连接。

该行星轮系设置有止推部件，且止推部件轴向限位地设置在行星轮单元上，这样止推部件径向延伸可以在轴向上限制与行星轮单元啮合的太阳轮单元和/或齿圈单元，三者中任一者轴向限位后，其余二者即可以通过止推部件得以轴向限位，限位设置简单且可靠。

附图说明

图1为本申请实施例中提供的齿轮变速装置的示意图；

图2为图1中齿轮变速装置的轴向剖视图；

图3为图1中齿轮变速装置的轴向剖视立体图；

图4为图1齿轮变速装置内第一行星轮系的示意图，未示意出第一行星架；

图5为图4中第一行星轮系的端部示意图，主要示出第一齿圈、第一行星轮、行星惰轮以及太阳惰轮；

图6为图1中第二行星轮系的拆解示意图；

图7和图8为本申请提供的齿轮变速装置一种实施例的传动路径简示图，图7示意图在图5中A-B向的剖视视角下的传动路径，图8示意出在图5中B-B向的剖视视角下的传动路径；

图9为本申请实施例中行星惰轮的轴向端面设置止推垫圈的示意图。

图10为本申请实施例中行星惰轮设置止推卡环的示意图；

图11为图10中止推卡环的主视图。

图1-11中附图标记说明如下：

100-第一行星轮系；

101-第一齿圈；101a-第三环形卡槽；

102-第一行星架；1021-基座，1021a-基座板；1021b-第一筒部；1021c-支撑套；1021d-端盖板；1021e-套筒结构；1022-底板；1023-顶板；A轴承连接部；

103-第一行星轮；103a-小齿轮；103b-大齿轮；103c-连接轴；

104太阳惰轮；104a-第二环形卡槽；105行星惰轮；105a-第一环形卡槽；106第一太阳轮；107-第一轴承；108-行星惰轮轴；109-第二轴承；110-输入轴；111-第二筒部；112-连接盘；113-止推垫圈；113a-止推面；113b-通孔；114-止推卡环；114a-断开部；

200第二行星轮系；

201第二齿圈；

202第二行星架，202a安装板，202b连接臂，202c连接套；

203第二行星轮；204第二行星轮轴；205第五轴承；

206第二太阳轮；

207输出轴；

208-端盖；2081-法兰接板；

111-第三轴承；112-第四轴承；。

209-第七轴承；210-第六轴承。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请的技术方案作进一步的详细说明。

如图1、2所示，该齿轮变速装置包括行星轮系，行星轮系一般包括太阳轮单元、行星轮单元、齿圈单元，本实施例中的行星轮系包括第一行星轮系100，第一行星轮系100为复合行星轮系，具体地：

第一行星轮系100包括第一齿圈101、第一行星架102、第一行星轮103、太阳惰轮104和行星惰轮105。

第一行星轮103包括小齿轮103a，小齿轮103a安装在第一齿圈101和太阳惰轮104之间。小齿轮103a与第一齿圈101内啮合、与太阳惰轮104外啮合。

行星惰轮105也安装在第一齿圈101和太阳惰轮104之间。行星惰轮105与第一齿圈101内啮合、与太阳惰轮104外啮合。行星惰轮105仅与第一齿圈101和太阳惰轮104有直接扭矩传递。太阳惰轮104仅与行星惰轮105和小齿轮103a有直接扭矩传递。

此行星轮系中，行星轮单元包括行星惰轮105和小齿轮103a，太阳轮单元包括太阳惰轮104，齿圈单元包括包括第一齿圈101。

第一行星轮103和行星惰轮105均支撑安装于第一行星架102。安装好后，第一行星轮103的小齿轮103a能相对第一行星架102沿公转方向有径向(小齿轮103a的径向)浮动。而行星惰轮105不能相对第一行星架102沿径向(行星惰轮105的径向)浮动，或者，行星惰轮105虽然能相对第一行星架102沿公转方向有径向浮动但最大径向浮动量不不大于第一行星轮103的最大径向浮动量。

如图2所示，本实施例中第一行星轮系100还具有输入轴，输入轴110的一端与第一齿圈101同轴连接，动力从输入轴110输入带动第一齿圈101转动，继而驱动第一行星轮103、行星惰轮105转动。

由于采用上述浮动设计，当第一齿圈101在输入扭矩作用下绕轴向旋转时，至少部分扭矩会传递给行星惰轮105，然后由行星惰轮105传递给太阳惰轮104；太阳惰轮104和第一齿圈101共同驱动第一行星轮103的小齿轮103a，使得行星惰轮105和小齿轮103a共同分担齿圈的扭矩载荷。因此能够降低小齿轮103a的扭矩载荷，提升整个第一行星轮系100的扭矩载荷能力。

而且，由于小齿轮103a的扭矩载荷得以降低，所以即便采用较小尺寸的小齿轮103a也能够满足承载需求，因此，在同等体积条件下能够布置更多个小齿轮103a，从而能在兼顾小体积的情况下通过增多小齿轮103a的个数来进一步提升整个第一行星轮系100的扭矩载荷能力，从而能达到较高的扭矩载荷密度。

进一步的，第一行星轮系100还包括第一太阳轮106。第一行星轮103还包括大齿轮103b和连接轴103c。大齿轮103b的直径或齿数大于小齿轮103a的直径或齿数，大齿轮103b和小齿轮103a沿轴向相互错开并通过连接轴103c实现同轴传动连接。

第一行星轮103的大齿轮103b与第一太阳轮106外啮合，从而能将扭矩进一步传递给第一太阳轮106，由第一太阳轮106进行扭矩输出。由于大齿轮103b的直径大于小齿轮103a的直径，所以利用大齿轮103b与第一太阳轮106啮合进行扭矩输出能使第一行星轮系100获得较大的传动速比。

当第一行星轮103的数量为多个(两个或两个以上)时，至少两个第一行星轮103的大齿轮103b沿轴向相互错开且在垂直于轴向的平面内投影部分重叠，如图2所示，在图2的剖视视角下，由于大齿轮103c轴向错开，则沿远离输入轴110的方向，错开的大齿轮103b和小齿轮103a的距离不等，位于图2上侧的大齿轮103b可定义为长轴齿轮，位于图2中下侧的大齿轮103b可定义为短轴齿轮，具体的，可以通过将两个第一行星轮103的连接轴103c设置成不同长度来使这两个第一行星轮103的大齿轮103b沿轴向相互错开。将大齿轮103b沿轴向错开设置，则在同等体积条件下能够将大齿轮103b的尺寸设置得更大一些，从而利于第一行星轮系100获得更大的传动速比。

通过采用上述差异性浮动设计和让至少两个第一行星轮103的大齿轮103b沿轴向相互错开且在垂直于轴向的平面内投影部分重叠，使得第一行星轮系100具有较高的扭矩载荷能力、较大的传动速比和较小的体积，解决了传统齿轮变速装置无法兼顾三者的问题。此外，如图2，第一行星轮103和第一行星架102之间设有第一轴承107，以便旋转时第一行星轮103能够相对第一行星架102绕自身轴线自转。

值得注意的是，为了维持行星轮系的正常运转，需要对行星轮系的各个单元进行轴向限位。对于本实施例中的第一行星轮系100，第一齿圈101轴向限位在连接盘1102和第一行星架102的基座板1021a之间，且行星轮103通过第一轴承107进行限位，但行星惰轮105和太阳惰轮104未能限位。

请参考图9理解，图9为本申请实施例中行星惰轮105的轴向端面设置止推垫圈113的示意图。

止推垫圈113为环状结构，具有通孔113b，止推垫圈113轴向限位地设置于行星惰轮105，行星惰轮105轴向的两端均设有止推垫圈，轴向限位地设置即止推垫圈113无法沿轴向的任一方向相对行星惰轮105脱离，比如，止推垫圈113可以直接固定到行星惰轮105的轴向端面上，具体可以是焊接，或者是通过螺钉类紧固件固定到行星惰轮105。止推垫圈113与行星惰轮105可以是同心设置，通孔113b可以避让行星惰轮105的行星惰轮轴108。

此外，止挡垫圈113沿径向延伸至太阳惰轮104和第一齿圈101的轴向一端，本实施例所述的径向延伸并不限定止挡垫圈113必须是和径向平行的平直结构，径向延伸指的是一种延伸的趋势，即止挡垫圈113的径向最外侧可以到达与太阳惰轮104、第一齿圈101进行轴向接触并限位的位置。止挡垫圈113具体是延伸至太阳惰轮104、第一齿圈101轴向端面，即止挡垫圈113可以在轴向上对太阳惰轮104和第一齿圈101进行限位，当然，设置在一个轴向端面的止挡垫圈113仅可以在轴向上的一个方向进行限位，以图9为视角，上侧轴向端面的止挡垫圈113在轴向上对太阳惰轮104和第一齿圈101进行上限位，下侧轴向端面的止挡垫圈113在轴向上对太阳惰轮104和第一齿圈101进行下限位，轴向即图9所示的上下方向，上侧和下侧轴向端面的止挡垫圈113共同作用，可轴向限位太阳惰轮104和第一齿圈101。

如图9所示，止推垫圈113包括沿轴向分布的两侧表面，朝向行星惰轮105的一侧表面为止推面113a，止推面113a可以和太阳惰轮104、第一齿圈101的轴向端面接触、抵接。可以理解，当行星惰轮105的两端都设置止推垫圈113时，两个止推垫圈113的止推面113a之间的间距需要不小于太阳惰轮104以及第一齿圈101在轴向上的厚度，以保证齿轮的啮合配合，当然，间距和厚度的差距也不能过大，以免影响轴向限位效果，实际设计时，可以综合考虑加工工艺误差以及齿轮工作时各齿之间可能出现的温度差，预留出充足的裕量。止推垫圈113的外径不小于行星轮单元的节圆直径，以保证止推垫圈113在轴向上投影后，至少部分与第一齿圈101或者太阳惰轮104重合，从而可以实现轴向限位。

此外本实施例中，止推垫圈113朝向行星惰轮105的一侧表面(即止推面113a)可以设置凸出部，止推垫圈113通过该凸出部与太阳惰轮104或第一齿圈101接触。并且，凸出部对应太阳惰轮105的节圆位置，或者对应于第一齿圈101的节圆位置，这里的对应是指，向轴向投影，凸出部的投影和节圆位置的投影至少部分重合。应知，在节圆位置，第一齿圈101和行星惰轮105，或者太阳惰轮104和行星惰轮105为纯滚动，凸出部接触的位置处于节圆区域，则凸出部受到的摩擦力最小。凸出部可以是凸出的型线，即凸出部与第一齿圈101或者太阳惰轮104接触可以是线接触，以更多降低摩擦力。

图9中，行星惰轮105的两个轴向端面均设置有止推垫圈113，在本是实施例中，第一齿圈101位置固定，则第一齿圈101通过止推垫圈113轴向限位行星惰轮105，行星惰轮105通过止推垫圈113限位太阳惰轮104。可知，可以设置支撑行星惰轮105的轴承，当轴承对行星惰轮105进行轴向限位时，比如轴承可以是采用具有止推挡边的圆柱滚子轴承时，则行星惰轮105的止推垫圈113可以直接对太阳惰轮105、第一齿圈101进行轴向限位，即太阳惰轮104、行星惰轮105、第一齿圈101三者中任一者轴向得以限位，就可以通过止推垫圈113实现其余二者的轴向限位。

在此基础上可以理解，止推垫圈113设置在小齿轮103a也可以，小齿轮103a也是处于太阳惰轮104和行星惰轮105之间的行星轮单元，太阳惰轮104、小齿轮103a、第一齿圈101三者中任一者轴向得以限位，就可以通过止推垫圈113实现其余二者的轴向限位。当然，因为本实施例中的小齿轮103a通过第一轴承107得到轴向限位，故将止推垫圈113设置在行星惰轮105，以使行星惰轮105也得以限位。

此外，该实施例中的止推垫圈113设置在行星惰轮105的两端，实际上也不限于此，比如，一部分行星轮单元在一个轴向端面设置有止推垫圈113，另外一部分行星轮单元在相对的另一个轴向端面设置有止推垫圈113，这里的部分行星轮单元可以是若干行星惰轮105和若干小齿轮103a，或者仅仅是若干行星惰轮105，或者仅仅是若干小齿轮103a。例如，行星轮单元可以交替布置，即相邻的两个行星轮单元中，一个在轴向一端设置止推垫圈113，另一个在轴向另一端设置止推垫圈。当设置止推垫圈113的行星轮单元本身轴向限位时，如此设置同样可以实现太阳惰轮104、第一齿圈101的轴向限位，而且一个行星轮单元仅一端设置止推垫圈113，加工和装配更为方便。

止推垫圈113也不限于设置在行星轮单元，也可以设置在太阳轮单元和/或齿圈单元。仍以第一行星轮系100为例，太阳惰轮105的轴向一端可以设置止推垫圈113，止推垫圈113沿径向延伸到行星惰轮105、小齿轮103a的轴向一端，第一齿圈101的轴向一端可以设置止推垫圈113，止推垫圈113沿径向延伸到行星惰轮105、小齿轮103a，此外，部分或全部行星轮单元的轴向另一端设置有上述的止推垫圈113，则同样，一者轴向定位，其余二者也可以轴向定位。止推垫圈113的设置方式可以根据实际的空间布局进行调整，本实施例不做限制，只要能够对行星轮系中的至少一个设置齿轮的部件进行轴向上至少一个方向(轴向包括两个相反的方向)的限位即可。

请继续参考图10，图10为本申请实施例中行星惰轮105设置止推卡环114的示意图。

轴向限位于行星轮单元的止推部件除了上述的止推垫圈113，还可以是其他结构形式，比如图10所示的止推卡环114，行星惰轮105设置有第一环形卡槽105a，止推卡环114卡设在第一环形卡槽105a内，即止推卡环114的内径小于第一环形卡槽105a的外径，则止推卡环114无法从第一环形卡槽105a沿轴向脱离，从而实现轴向限位。此时，太阳轮单元和/或齿圈单元也设有环形卡槽，具体是太阳惰轮104设有第二环形卡槽104a，第一齿圈101设有第三环形卡槽101a，止推卡环114沿径向延伸并可插入到第二环形卡槽104a、第三环形卡槽101a。则太阳惰轮104、行星惰轮105、第一齿圈101中任一者轴向限位时，止推卡环114可以限制其余二者的轴向窜动。同样，止推卡环114设置在小齿轮103a，或者部分小齿轮103a、部分行星惰轮105都可以，根据限位需求确定。止推卡环114也可以环向卡设在太阳惰轮104或者第一齿圈101，此时止推卡环114可以同时插入到所有或者部分行星轮单元的环形卡槽中。

请继续参考图11，图11为图10中止推卡环114的主视图。

止推卡环114可以设置断开部114a，止推卡环114沿周向在断开部114a处断开，止推卡环114在断开部114a处具有两个相对的断面，这样止推卡环114可以在具有更高强度的前提下，相对容易地装入到第一环形卡槽105a中。即装入时止推卡环114可以变形，在断开部114的位置张开，从而卡入第一环形卡槽105a，断开部114a在未张开时两个断面可以相接处，断开部114a为接缝，两个断面也可以具有较小的间距，则断开部114a是较小的开口。可知，止推卡环114不设置断开部114a，而是完整连续的环形结构也可以，此时止推卡环114可具有一定的变形能力，以便卡入到第一环形卡槽105a中。

止推卡环114在卡入到行星惰轮105的第一环形齿槽105a之前需要张开，张开后的止推卡环114的内径可大于星惰轮齿顶圆外径，装入第一环形齿槽105a而收缩后，止推卡环114的内径不大于行星惰轮105齿根圆外径。

上述的第一环形卡槽105a环绕行星惰轮105的外周设置，太阳惰轮104的第二环形卡槽104a环绕太阳惰轮104的外周设置，第一齿圈101的第三环形卡槽101a环绕第一齿圈101的内周设置。环形卡槽可以设置在行星惰轮105、太阳惰轮104、第一齿圈101的齿部位置，也可以设置在轴向上齿部以外的位置。

如图4、6，本实施例中行星惰轮105的数量与第一行星轮103的数量设置得相同，并让各个行星惰轮105和各个第一行星轮103沿第一齿圈101的周向等间隔或不等间隔地一一交替布置。这样，第一行星轮系100的整体受力更均衡，传动更平稳，使用寿命更长。图6中，与行星惰轮104相邻的两个小齿轮103a分别连接短轴的大径齿轮103b和长轴的大径齿轮103b，扭矩传递更为均匀。

具体的，如图2和图3，第一行星架102包括基座1021和底板1022。基座1021具有基座板1021a和环状的支撑套1021c，支撑套1021c的一端连接基座板1021a，另一端连接底板1022。

基座板1021a和底板1022之间形成用于容置大齿轮103b的第一容置空间。基座板1021a和底板1022均设有用于安装第一轴承107的轴承座孔或者轴承座槽。

如图2、3，第一行星轮103的大齿轮103b两端分别通过一个第一轴承107支撑连接于基座板1021a、底板1022。大齿轮103b仅通过一个第一轴承107支撑也可以，一个第一轴承107可以都设于基座板1021a或者都设于底板1022；也可以是，连接轴103c较长的大齿轮103b通过第一轴承107支撑连接于底板1022，连接轴103c较短的大齿轮103b可通过第一轴承107支撑连接于基座板1021a，这样能满足至少两个第一行星轮103的大齿轮103b沿轴向相互错开的安装要求，且能满足第一轴承107靠近大齿轮103b安装的需求。

第一容置空间中还可以设置隔板，将第一容置空间沿轴向分隔为两个安装空间，连接轴103c较长的大齿轮103位于靠近底板1022的安装空间内，连接轴103c较短的大齿轮103位于靠近基座板1021a的安装空间内，这样可以更好地支撑沿轴向错开的大齿轮103b，此时，连接轴103c较长的大齿轮103b可通过两个第一轴承107支撑于隔板和底板1022，连接轴103c较短的大齿轮103b通过两个第一轴承107支撑于隔板和基座板1021a。

如图2、3所示，基座板1021a的中部设有通孔，通孔向远离第一容置空间的方向延伸形成第一筒部1021b，第一筒部1021b的端部设有径向延伸且呈环形的端盖板1021d，端盖板1021d和基座板1021a中间形成用于容置行星惰轮105、小齿轮103a、第一齿圈101、太阳惰轮104的第二容置空间。第一行星架101还包括顶板1023，基座板1021a沿靠近输入轴110的方向延伸形成套筒结构1021e，套筒结构1021e与顶板1023相连接。

如图2、3，第一行星轮103的连接轴103c的一端伸到第二容置空间中，小齿轮103a套装于连接轴103c的该端。这样能够满足行星惰轮105和小齿轮103a的安装要求。

行星惰轮105套装于行星惰轮轴108，且行星惰轮105和行星惰轮轴108之间设有第二轴承109。行星惰轮轴108一端连于端盖板1021d、另一端连于基座板1021a。

具体的，如图2所示，输入轴110的一端插入顶板1023，另一端沿轴向向远离顶板1023的方向延伸，以外接驱动设备，输入扭矩。输入轴110的一端插入到第一行星架102的内部，此时，第一行星架102的顶板1023和输入轴110之间设有第三轴承111。输入轴110插入第一行星架102内部的一端设有连接盘1102，连接盘1102和第一齿圈101对接，并且该端的中部还设有延伸的第二套筒1101，第二套筒1101插入到第一行星架102的第一筒部1021b内，这样插装较为可靠，并且为便于转动，还在第一筒部1021b和第二筒部1101之间设置有第四轴承112。

上述结构的第一行星架102能够满足与第一行星轮103、行星惰轮105、第一齿圈101的组装需求，而且体积小，集成度高。当然，第一行星架102的结构可以根据实际需要灵活设置，而不局限于上述结构，只要是能够满足与第一行星轮103、行星惰轮105、第一齿圈101的组装需求的结构即可。

第一行星架102的外周可以设置起平衡作用的扭力臂(图中未示出)，扭力臂可以是自第一行星架102外周径向延伸的臂结构，两个扭力臂沿轴线对称设置。

进一步的，如图2、3所示，该齿轮变速装置还可以设置第二行星轮系200，第二行星轮系200包括第二齿圈201、第二行星架202、第二行星轮203和第二太阳轮206。区别于复合结构的第一行星轮系100，第二行星轮系200为普通的行星轮系，行星轮系的行星轮单元即为第二行星轮203，太阳轮单元即为第二太阳轮206，齿圈单元即为第二齿圈201，上述的止推部件也可以用于此种行星轮系的轴向限位，比如将止推挡圈113或者止推卡环114设置在第二行星轮203。

第二行星轮203安装于第二行星架202。第二行星轮203安装在第二齿圈201和第二太阳轮206之间。第二行星轮203与第二齿圈201内啮合并与第二太阳轮206外啮合。

具体的，可以仅设置一级第二行星轮系200，也可以设置多级(两级或两级以上)第二行星轮系200，当设置多级第二行星轮系200时，各级第二行星轮系200沿轴向依次布置，后一级第二行星轮系200的第二行星架202与前一级第二行星轮系200的第二太阳轮206传动连接。

具体的，如图7，第二行星架202包括沿轴向间隔设置的两个安装板202a和连接两安装板202a的连接臂202b。两安装板202a之间形成用于容置第二行星轮203的容置空间。

如图3，第二行星轮203套装于第二行星轮轴204。第二行星轮203和第二行星轮轴204之间设有第五轴承205。第二行星轮轴204的两端分别连于两个安装板202a。这样能够满足第二行星轮203的安装需求。

具体的，如图7，第二行星架202还可以包括连接套202c，连接套202c的一端与一安装板202a连接，与安装板202a一体设置也可以，另一端沿轴向靠近第一太阳轮106或前一级的第二太阳轮206的方向延伸。连接套202c用于连接第一太阳轮106或者前一级的第二太阳轮206。最后一级的第二太阳轮206连有输出轴207，由输出轴207将扭矩传递给外接设备。

具体的，如图7，第二行星架202还设有轴承连接部A，图示实施例中，第二行星架202的连接套202c所在的一端和远离连接套202c的安装板202a所在的一端各设有一个轴承连接部A(图7中仅一个可见)。第二行星架202至少部分安装在底板1022内，第二行星架202两端的两个轴承连接部A各套装有一个第六轴承210、第七轴承209，通过第六轴承210、第七轴承209分别支撑于底板1022和端盖208。第二齿圈201沿轴向的两侧对接于底板1022和端盖208，第一行星架102和顶板1023、端盖208共同组成齿轮变速装置的壳体。

其中，端盖208还可以设置法兰接板2081，通过法兰接板2081实现与外接设备的连接固定。

上述结构的第二行星架202能够满足与第二行星轮203的组装需求，而且体积小，集成度高。当然，第二行星架202的结构可以根据实际需要灵活设置，而不局限于上述结构，只要是能够满足与第二行星轮203的组装需求的结构即可。

如图7和图8，该实施例中的齿轮变速箱的传动路径是：

输入扭矩作用在第一齿圈101上，由于第一行星轮103浮动设计，将驱动第一惰轮105旋转，带动太阳惰轮104旋转，太阳惰轮104和第一齿圈101同时带动第一行星轮103旋转，使行星惰轮105和小齿轮103a随第一行星架102公转的同时还绕自身轴线自转。分配扭矩的过程中，至少部分扭矩传递到行星惰轮105上，再由行星惰轮105传递给太阳惰轮104，再由太阳惰轮104和第一齿圈101传递给第一行星轮103的小齿轮103a。由第一齿圈101输入扭矩的可靠性较高且啮合均载性较好。

每个小齿轮103a将所受扭矩载荷传递给与之相连接的大齿轮103b。各个大齿轮103b进一步将扭矩传递给第一太阳轮106，各个大齿轮103b共同驱动第一太阳轮106以及与之连接的第二行星架202旋转。

第二行星架202将扭矩传递给第二行星轮203，由第二行星轮203传递给第二太阳轮206和与之连接的输出轴207，由输出轴207将扭矩传递给外接设备。

可以理解，本实施例中动力从第一齿圈101输入，可知从太阳惰轮104输入也可以。此时，输入扭矩作用在太阳惰轮104上，由于第一行星轮103浮动设计，将驱动第一惰轮105旋转，再带动第一齿圈101旋转，太阳惰轮104和第一齿圈101同时带动第一行星轮103旋转，使行星惰轮105和小齿轮103a随第一行星架102公转的同时还绕自身轴线自转。分配扭矩的过程中，至少部分扭矩传递到行星惰轮105上，再由行星惰轮105传递给第一齿圈101，再由太阳惰轮104和第一齿圈101传递给第一行星轮103的小齿轮103a。

即该实施例中的齿轮变速装置可通过让第一行星轮103的小齿轮103a的最大径向浮动量不小于(即大于或等于)行星惰轮105的最大径向浮动量(如果不浮动，则最大径向浮动量为零)，利用行星惰轮105分担齿圈扭矩，降低第一行星轮103轮齿承担的载荷，这样能兼顾小体积和高扭矩载荷能力，达到较高的扭矩载荷密度。另外，通过让至少两个第一行星轮103的大齿轮103b在轴向上错开布置且垂直于轴向的平面上投影部分重叠，来兼顾小体积和大传动速比。

上述实施例中的齿轮变速装置可以应用到风力发电机组，风力发电机组包括叶片轮毂，上述的齿轮变速装置可以与叶片轮毂连接，以将叶片轮毂增速到目标转速后再传递到电机。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种行星轮系，其特征在于，包括太阳轮单元、齿圈单元和行星轮单元，还包括止推部件，所述行星轮单元设有所述止推部件，所述止推部件轴向限位地设置于所述行星轮单元，且所述止推部件沿径向延伸以在轴向上的至少一个方向限位所述太阳轮单元和/或所述齿圈单元。

2.根据权利要求1所述的行星轮系，其特征在于，所述止推部件包括止推垫圈(113)，所述行星轮单元轴向的至少一端设有所述止推垫圈(113)，并且所述止推垫圈(113)沿径向延伸至与所述太阳轮单元和/或所述齿圈单元的轴向一端。

3.根据权利要求2所述的行星轮系，其特征在于，所述太阳轮单元或所述齿圈单元轴向的至少一端设有所述止推垫圈(113)，并且所述止推垫圈(113)沿径向延伸至所述行星轮单元的轴向一端。

4.根据权利要求2所述的行星轮系，其特征在于，至少一个所述行星轮单元的轴向两端均设有所述止推垫圈(113)；或，一部分所述行星轮单元在一端设置有所述止推垫圈(113)，另外一部分所述行星轮单元在相对的另一端设置有所述止推垫圈(113)。

5.根据权利要求2所述的行星轮系，其特征在于，所述止推垫圈(113)的外径不小于所述行星轮单元的节圆直径。

6.根据权利要求5所述的行星轮系，其特征在于，所述止推垫圈(113)朝向所述行星轮单元的一侧表面设置有凸出部，所述凸出部对应于所述太阳轮单元的节圆位置，或对应于所述齿圈单元的节圆位置，所述止推垫圈(113)通过所述凸出部与所述太阳轮单元或所述齿圈单元接触。

7.根据权利要求6所述的行星轮系，其特征在于，所述凸出部包括多个分布在所述止推垫圈(113)一侧表面的凸起，或，所述凸出部包括沿所述止推垫圈(113)一侧表面环绕的环形凸台。

8.根据权利要求2所述的行星轮系，其特征在于，所述止推垫圈(113)通过紧固件紧固于所述行星轮单元，或者焊接于所述行星轮单元，或者与所述行星轮单元为一体式结构。

9.根据权利要求1所述的行星轮系，其特征在于，所述止推部件包括止推卡环(114)，所述行星轮单元设有第一环形卡槽(105a)，所述止推卡环(114)卡设在所述第一环形卡槽(105a)，所述太阳轮单元设有第二环形卡槽(104a)和/或所述齿圈单元设有第三环形卡槽(101a)，所述止推卡环(114)的沿径向延伸并插入所述第二环形卡槽(104a)和/或所述第三环形卡槽(104a)。

10.根据权利要求9所述的行星轮系，其特征在于，所述止推卡环(114)设置断开部(114a)，所述止推卡环(114)沿周向在所述断开部(114a)处断开。

11.根据权利要求1-10任一项所述的行星轮系，其特征在于，包括第一齿圈(101)、第一行星轮(103)、行星惰轮(105)、太阳惰轮(104)，所述行星轮系还包括第一行星架(102)；所述行星惰轮(105)和所述第一行星轮(103)均安装于所述第一行星架(102)；所述第一行星轮(103)包括小齿轮(103a)；所述行星惰轮(105)和所述小齿轮(103a)均与所述第一齿圈(101)内啮合并均与所述太阳惰轮(104)外啮合；

所述行星轮单元包括所述行星惰轮(105)和/或所述小齿轮(103a)，所述太阳轮单元包括所述太阳惰轮(104)，所述齿圈单元包括所述第一齿圈(101)，所述行星惰轮(105)和/或所述小齿轮(103a)设有所述止推部件，所述止推部件在轴向上限位所述太阳惰轮(104)和/或所述第一齿圈(101)。

12.一种齿轮变速装置，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的行星轮系，所述齿轮变速装置还具有输入轴(110)，所述输入轴(110)的一端与所述第一齿圈(101)或所述第一行星架(102)或所述太阳惰轮(104)连接。

13.一种风力发电机组，包括叶片轮毂，其特征在于，还包括权利要求12所述的齿轮变速装置，所述齿轮变速装置与所述叶片轮毂连接。