CN200968385Y - 风力发电偏航减速齿轮箱 - Google Patents

风力发电偏航减速齿轮箱 Download PDF

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汪彤
赵旭怡
周尚毅
周钰茗
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    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
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Abstract

一种风力发电偏航减速齿轮箱，为四级行星齿轮传动结构，输入轴(2)与第一级太阳轮(3)连接，各级行星架与下一级太阳轮连接，第四级行星架(18)与输出轴(22)相连，第一、二级内齿圈(4)齿数相同并做成为一体，第三级内齿圈(12)与第四级内齿圈(17)之间由中箱体(14)分隔开，第一、二级内齿圈(4)连接在上箱体(1)与第三级内齿圈(12)之间，第四级内齿圈(17)连接在中箱体(14)与下箱体(19)之间，各级齿圈均同时兼作为箱体的一部分。本实用新型与传统采用行星齿轮传动结构的风力发电偏航减速齿轮箱相比，结构更简单、紧凑，体积小，加工容易，拆装更方便。

Description

风力发电偏航减速齿轮箱
技术领域
本实用新型涉及多级减速装置，具体地说，涉及风力发电设备上的偏航减速齿轮箱。
背景技术
风力发电机是由风力驱动旋转的发电机，由于风力的大小和方向变幻莫测，复杂多变，是一种随机性极强的能源，风能产生的冲击力不确定因素很多。因此，为了保持风力发电机的稳定运转，在风力发电机中，必须配置有抗冲击力强，减速比大的偏航齿轮箱，用以调控风力发电机桨叶的角度和方向。
目前，国内公知的偏航减速齿轮箱主要有多级行星齿轮减速及多级摆线针轮减速两种结构，虽然多级摆线针轮减速齿轮箱具有减速比范围大的优点，但由于它的抗冲击力差，无法达到使风力发电机稳定运转的目的，因此现有风力发电机上通常采用的是多级行星齿轮减速齿轮箱。多级行星齿轮减速齿轮箱主要由箱体、输入轴、输出轴及安装在箱体内并位于输入与输出轴之间的多级行星齿轮构成，输入轴与第一级太阳轮连接，各级行星架与下一级太阳轮连接，最后一级行星架与输出轴连接。现有的偏航减速齿轮箱通常为四级，在箱体内为行星齿轮配置有齿圈，并且一、二级齿圈是相互独立的，三、四级齿圈为一个整体结构，齿圈的装配不方便，成本高，也使得整个齿轮箱结构复杂，体积大，拆装不方便。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提供一种结构简单、紧凑，体积小，加工容易，拆装方便的风力发电偏航减速齿轮箱。
为解决上述技术问题，本实用新型的风力发电偏航减速齿轮箱，具有输入轴、输出轴及箱体，在箱体内的输入轴与输出轴之间设置有四级行星齿轮减速传动机构，其中输入轴与第一级太阳轮连接，各级行星架与下一级太阳轮连接，第四级行星架与输出轴相连，四级行星齿轮减速传动机构中的第一、二级内齿圈齿数相同并做成为一体，第三级内齿圈与第四级内齿圈之间由中箱体分隔开，第一、二级内齿圈连接在上箱体与第三级内齿圈之间，第四级内齿圈连接在中箱体与下箱体之间，第一、二级内齿圈、第三级内齿圈及第四级内齿圈同时兼作为箱体的一部分。
由于与传统风力发电偏航减速齿轮箱相比，将第一、二级内齿圈做成齿数相同并成一体的结构，使一、二级的减速比相同，将第三、四级内齿圈分别作为一个零件中间用中箱体相连，使整个四级行星齿轮传动机构结构紧凑。将各级内齿圈都兼作为箱体的一部分，从而不需要在箱体内另外设置内齿圈，不仅使整个四级行星齿轮传动机构的结构变得简单，而且能减轻重量，使加工容易，拆装更方便。
作为优选例，上述四级行星齿轮减速传动机构中的第一、二级行星轮均通过滚动轴承安装在各自的行星架上，第三、四级行星轮均通过自润滑轴承安装在各自的行星架上，从而能增加它们的承载能力，减少安装空间。
作为又一优选例，上述第一、二级内齿圈与上箱体之间、第一、二级内齿圈与第三级内齿圈之间、第三级内齿圈与中箱体之间、中箱体与第四级内齿圈之间以及第四级内齿圈与下箱体之间的“○”形密封圈采用轴向压紧密封结构，与传统径向压紧结构的密封结构相比，可减少装配时对“○”形密封圈的损坏和外止口损坏时对密封性能的影响，同时降低装配难度，提高生产效率。
作为改进，上述第一、二级内齿圈与上箱体之间、第一、二级内齿圈与第三级内齿圈之间、第三级内齿圈与中箱体之间、中箱体与第四级内齿圈之间以及第四级内齿圈与下箱体之间设置有定位止口结构，从而可取消原来用来起定位作用的圆柱销，在确保定位止口精度的条件下通过定位止口来确保上下减速级的同心度，使零件具有互换性，提高生产效率。
作为进一步改进，上述输出轴通过上下两个轴承支撑在下箱体上，使支撑平稳；上、下轴承的下方均设有油封，不易漏油；上轴承的上方安装有挡板，以防止杂质直接进入轴承。
本实用新型的益效果是：与传统采用行星齿轮传动结构的风力发电偏航减速齿轮箱相比，结构更简单、紧凑，体积小，加工容易，拆装更方便。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的局部放大图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的风力发电偏航减速齿轮箱为四级行星齿轮传动结构，输入轴2通过轴承支撑在上箱体1上，输入轴2通过过盈配合方式与第一级太阳轮3相连，输入轴2、各级行星架、各级太阳轮及输出轴22同轴心，第一级行星架6通过花键结构与第二级太阳轮8连接，第二级行星架9通过花键结构与第三级太阳轮10相连，第三级行星架13通过花键结构与第四级太阳轮15连接，第四级行星架18通过花键结构与输出轴22相连，第一、二级内齿圈4的齿数相同并做成为一体，第三级内齿圈12与第四级内齿圈17之间由中箱体14分隔开，第一、二级内齿圈4连接在上箱体1与第三级内齿圈12之间，第四级内齿圈17连接在中箱体14与下箱体19之间，第一、二级内齿圈4、第三级内齿圈12及第四级内齿圈17同时兼作为箱体的一部分。该结构与传统风力发电偏航减速齿轮箱相比，将第一、二级内齿圈4做成齿数相同并成一体的结构，而第三、四级内齿圈12和17则为分体结构，使结构紧凑，便于探伤，便于批量生产，并且使零件具有了互换性，可降低成本。将各级内齿圈都兼作为箱体的一部分，从而不需要在箱体内另外设置内齿圈，不仅使整个传动机构的结构变得简单，而且能减轻重量，使加工容易，拆装更方便。
图1示出第一、二级行星轮5、7均通过滚动轴承24安装在各自的行星架上，第三、四级行星轮11、16均通过自润滑轴承25安装在各自的行星架上，这样的轴承支撑结构能增加它们的承载能力，减少安装空间。
图2示出第一、二级内齿圈4与上箱体1之间、第一、二级内齿圈4与第三级内齿圈12之间、第三级内齿圈12与中箱体14之间、中箱体14与第四级内齿圈17之间以及第四级内齿圈17与下箱体19之间的“○”形密封圈26采用轴向压紧密封结构，与传统径向压紧结构的密封结构相比，可减少装配时对“○”形密封圈26的损坏和外止口损坏时对密封性能的影响，同时降低装配难度，提高生产效率。
从图2还可看出：第一、二级内齿圈4与上箱体1之间、第一、二级内齿圈4与第三级内齿圈12之间、第三级内齿圈12与中箱体14之间、中箱体14与第四级内齿圈17之间以及第四级内齿圈17与下箱体19之间设置有定位止口结构27，因此可取消原来用来起定位作用的圆柱销，在确保定位止口精度的条件下通过定位止口来确保上下减速级的同心度，使零件具有互换性，提高生产效率。
图1还示出输出轴22通过上下两个轴承21和28支撑在下箱体19上，使支撑平稳；上、下轴承21和28的下方均设有油封29，不易漏油；上轴承21的上方安装有挡板20，以防止杂质直接进入轴承。各级行星架与行星轴之间通过过盈配合方式实现连接，而不用在它们之间配作固定螺钉，提高了生产效率，保证了装配清洁度。
本实用新型与传统多级行星齿轮传动的风力发电偏航减速齿轮箱的工作原理相同，图1中标号23为输出轴上的花键或齿。

Claims (6)

1、一种风力发电偏航减速齿轮箱，包括输入轴(2)、输出轴(22)及箱体，在箱体内的输入轴(2)与输出轴(22)之间设置有四级行星齿轮减速传动机构，其中输入轴(2)与第一级太阳轮(3)连接，各级行星架与下一级太阳轮连接，第四级行星架(18)与输出轴(22)相连，其特征是：所述四级行星齿轮减速传动机构中的第一、二级内齿圈(4)齿数相同并做成为一体，第三级内齿圈(12)与第四级内齿圈(17)之间由中箱体(14)分隔开，第一、二级内齿圈(4)连接在上箱体(1)与第三级内齿圈(12)之间，第四级内齿圈(17)连接在中箱体(14)与下箱体(19)之间，第一、二级内齿圈(4)、第三级内齿圈(12)及第四级内齿圈(17)同时兼作为箱体的一部分。
2、根据权利要求1所述的风力发电偏航减速齿轮箱，其特征是：所述四级行星齿轮减速传动机构中的第一、二级行星轮(5、7)均通过滚动轴承(24)安装在各自的行星架上，第三、四级行星轮(11、16)均通过自润滑轴承(25)安装在各自的行星架上。
3、根据权利要求1所述的风力发电偏航减速齿轮箱，其特征是：所述第一、二级内齿圈(4)与上箱体(1)之间、第一、二级内齿圈(4)与第三级内齿圈(12)之间、第三级内齿圈(12)与中箱体(14)之间、中箱体(14)与第四级内齿圈(17)之间以及第四级内齿圈(17)与下箱体(19)之间的“○”形密封圈(26)采用轴向压紧密封结构。
4、根据权利要求1所述的风力发电偏航减速齿轮箱，其特征是：所述第一、二级内齿圈(4)与上箱体(1)之间、第一、二级内齿圈(4)与第三级内齿圈(12)之间、第三级内齿圈(12)与中箱体(14)之间、中箱体(14)与第四级内齿圈(17)之间以及第四级内齿圈(17)与下箱体(19)之间设置有定位止口结构(27)。
5、根据权利要求1所述的风力发电偏航减速齿轮箱，其特征是：所述输出轴(22)通过上下两个轴承(21、28)支撑在下箱体(19)上，上、下轴承(21、28)的下方均设有油封(29)，上轴承(21)的上方安装有挡板(20)。
6、根据权利要求1所述的风力发电偏航减速齿轮箱，其特征是：所述四级行星齿轮减速传动机构中的各级行星架与行星轴之间通过过盈配合方式实现连接。
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