CN202531365U

CN202531365U - 大功率风力发电机增速齿轮箱

Info

Publication number: CN202531365U
Application number: CN2012201029395U
Authority: CN
Inventors: 傅珺; 陈晓爱; 董阳阳; 牛国伟; 刘海滨
Original assignee: TIANJIN CITY XIANGWEI TRANSMISSIONS EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: TIANJIN CITY XIANGWEI TRANSMISSIONS EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2022-03-19

Abstract

本实用新型涉及一种大功率风力发电机增速齿轮箱，其主要由箱体、中心轴、输入行星架、第一级行星轮系、第二级行星架、第二级行星轮系、大齿轮及输出齿轮轴构成，箱体由扭力臂、中箱体、上箱体及下箱体构成，扭力臂和中箱体之间固装第一级内齿圈，中箱体和上、下箱体之间固装第二级内齿圈，输入行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮及大齿轮同轴安装于中心轴上，输出齿轮轴与大齿轮平行安装，输入行星架、第一级太阳轮系、第二级行星架、第二级太阳轮系、大齿轮及输出齿轮轴上的小齿轮依次传动。本实用新型采用两级行星结构，并巧妙设计箱体机构，具有承载能力好，齿轮箱润滑性能好，噪音低，重量轻的突出优点。

Description

大功率风力发电机增速齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及风电设备的齿轮箱，特别是一种大功率风力发电机增速齿轮箱。

背景技术

风力发电与传统的火力发电相比，具有发电无污染的优势，与水力发电相比，具有基建成本低、占地面积小、维护保养方便的优势。大型水力发电站的蓄水库还容易对下游存在一定的安全隐患。

在风力发电机中，齿轮箱是风力发电机的关键部件，目前我国使用的风力发电机用增速齿轮箱中，1.5MW齿轮箱已经大范围应用，其一般为一级行星+二级平行轴结构。但对于更大功率的齿轮箱，如2MW风电增速箱，如采用现有的一级行星+二级平行轴的传动方案，则存在承载能力很难分配处理的问题，一旦分配不好，可能达不到使用寿命而出现故障。同时，对于大功率齿轮箱来说，其重量和成本的降低也是亟需考虑和完善的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种承载能力好，齿轮箱润滑性能好，噪音低，且重量轻的大功率风力发电机增速齿轮箱。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种大功率风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：主要由箱体、中心轴、输入行星架、第一级行星轮系、第二级行星架、第二级行星轮系、大齿轮及输出齿轮轴构成，箱体由扭力臂、中箱体、上箱体及下箱体构成，第一级行星轮系由第一级内齿圈、第一级太阳轮及第一级行星轮构成，第二级行星轮系由第二级内齿圈、第二级太阳轮及第二级行星轮构成，扭力臂和中箱体之间固装第一级内齿圈，中箱体和上、下箱体之间固装第二级内齿圈，输入行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮及大齿轮同轴安装于中心轴上，输出齿轮轴与大齿轮平行安装，输入行星架、第一级太阳轮系、第二级行星架、第二级太阳轮系、大齿轮及输出齿轮轴上的小齿轮依次传动。

而且，所述第一级行星轮为均匀设置在输入行星架周边的三个行星轮，各行星轮通过轴承分别安装在输入行星架周边均匀设置的三个行星轴上。

而且，所述第二级行星轮为均匀设置在输入行星架周边的三个行星轮，各行星轮通过轴承分别安装在第二级行星架周边均匀设置的三个行星轴上。

而且，所述的轴承为短圆柱滚子轴承，或满圆柱滚子轴承，或双列圆锥滚子轴承。

而且，所述输入行星架与扭力臂结合处安装有密封圈。

而且，所述输出齿轮轴与上下箱体结合处均安装密封圈。

而且，所述的扭力臂支撑处采用圆柱形弹性销轴支撑。

本实用新型的优点和积极效果是：

1.本大功率风力发电机增速齿轮箱，将箱体分割成扭力臂、中箱体、上箱体和下箱体，使齿轮箱拆装更加方便；同时，将两级内齿圈同时作为箱体的组成部分，不仅减轻了齿轮箱的整体重量，而且容易加工。

2.本大功率风力发电机增速齿轮箱，采用两级行星结构，大大降低了齿轮箱的噪音；采用两级行星结构，增加了承载能力；采用此种结构的齿轮箱相比于相同兆瓦级齿轮箱重量更轻。

3.本大功率风力发电机增速齿轮箱，行星轮采用两个满装圆柱滚子轴承，尤其是第一级行星架上采用满装圆柱滚子轴承安装后，既增加了承载能力，又减小了安装空间；行星轮轴承采用强制润滑，这样就大大提高了齿轮箱的可靠度。

4.本大功率风力发电机增速齿轮箱，扭力臂支撑采用圆柱形弹性销轴支撑，利于主机减少重量和简化结构；冷却系统采用水冷却，冷却效果更好。

5.本实用新型结构设计科学合理，采用两级行星结构，并巧妙设计箱体机构，具有承载能力好，齿轮箱润滑性能好，噪音低，重量轻的突出优点，是一种具有较高创新性的大功率风力发电机增速齿轮箱。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的右视图(顺时针旋转90度)。

1-输入行星架、2-扭力臂、3-第一级内齿圈、4-第一级太阳轮、

5-中箱体、6-第二级行星架、7-第二级内齿圈、8-第二级太阳轮、

9-花键花键轴、10-大齿轮、11-输出齿轮轴、12-第二级行星轮、

13-轴承、14-行星轴、15-第一级行星轮、16-轴承、17-行星轴、

18-下箱体、19-上箱体、20-机械泵、21-中心轴、22-密封圈、

23-密封圈、24-圆柱形弹性销轴。

具体实施方式

下面结合附图、通过具体实施例对本实用新型作进一步详述。以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种大功率风力发电机增速齿轮箱，其主要由箱体、中心轴21、输入行星架1、第一级行星轮系、第二级行星架6、第二级行星轮系、大齿轮10及输出齿轮轴11构成。其中，箱体由扭力臂2、中箱体5、上箱体19及下箱体18构成。第一级行星轮系由第一级内齿圈3、第一级太阳轮4及第一级行星轮15构成。第二级行星轮系由第二级内齿圈7、第二级太阳轮8及第二级行星轮12构成。扭力臂和中箱体之间固装第一级内齿圈，中箱体和上、下箱体之间固装第二级内齿圈。扭力臂、第一级内齿圈、中箱体、第二级内齿圈、上箱体和下箱体通过螺栓连接。将两级内齿圈同时作为箱体的组成部分，不仅减轻了齿轮箱的整体重量，而且容易加工。

输入行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮及大齿轮同轴安装于中心轴上。输入行星架通过轴承安装在扭力臂和中箱体之间，其输入端穿出扭力臂，大齿轮、输出齿轮轴通过轴承平行安装在上箱体和下箱体之间，输出齿轮轴的输出端穿出上下箱体。

输入行星架、第一级太阳轮系、第二级行星架、第二级太阳轮系、大齿轮及输出齿轮轴上的小齿轮依次传动。具体结构如下：

第一级行星轮为均匀设置在输入行星架周边的三个行星轮，各行星轮通过轴承16分别安装在输入行星架周边均匀设置的三个行星轴17上。行星轮同时与第一级内齿圈、第一级太阳轮常啮合；第一级太阳轮的端部设有花键与第二级行星架连接。

第二级行星轮为均匀设置在第二级行星架周边的三个行星轮，各行星轮通过轴承13分别安装在第二级行星架周边均匀设置的三个行星轴14上。行星轮同时与第二级内齿圈、第二级太阳轮常啮合；第二级太阳轮的端部设有花键9与大齿轮连接；大齿轮与输出齿轮轴上的小齿轮常啮合。输出齿轮轴采用三轴承配置，个别轴承无法存油处采用挡油板存油。各行星轮所使用的轴承为短圆柱滚子轴承，或满圆柱滚子轴承，或双列圆锥滚子轴承。

输入行星架与扭力臂结合处安装有密封圈22。输出齿轮轴与上下箱体结合处均安装密封圈23。密封圈包括挡油环、甩油环和防尘圈。

扭力臂支撑处采用圆柱形弹性销轴24支撑。在输入行星架的输入端设有压力拆卸孔。齿轮箱冷却方式采用水冷却。

本大功率风力发电机增速齿轮箱的工作原理为：

风力形成的动能由输入行星架输入，使第一级行星轮围绕第一级太阳轮转动，由于第一级行星轮同时与第一级内齿圈、第一级太阳轮啮合，使第一级太阳轮产生自转，并带动第二级行星架同步转动，使第二级行星轮围绕第二级太阳轮转动，由于第二级行星轮同时与第二级内齿圈、第二级太阳轮啮合，使第二级太阳轮产生自转并带动大齿轮同步转动，从而带动输出齿轮轴高速转动，最后由输出齿轮轴带动发电机发电。工作中，润滑油箱中的润滑油在电机泵和机械泵20的作用下，为齿轮啮合和所有的轴承提供润滑油。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims

1.一种大功率风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：主要由箱体、中心轴、输入行星架、第一级行星轮系、第二级行星架、第二级行星轮系、大齿轮及输出齿轮轴构成，箱体由扭力臂、中箱体、上箱体及下箱体构成，第一级行星轮系由第一级内齿圈、第一级太阳轮及第一级行星轮构成，第二级行星轮系由第二级内齿圈、第二级太阳轮及第二级行星轮构成，扭力臂和中箱体之间固装第一级内齿圈，中箱体和上、下箱体之间固装第二级内齿圈，输入行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮及大齿轮同轴安装于中心轴上，输出齿轮轴与大齿轮平行安装，输入行星架、第一级太阳轮系、第二级行星架、第二级太阳轮系、大齿轮及输出齿轮轴依次传动。

2.根据权利要求1所述的大功率风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述第一级行星轮为均匀设置在输入行星架周边的三个行星轮，各行星轮通过轴承分别安装在输入行星架周边均匀设置的三个行星轴上。

3.根据权利要求1所述的大功率风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述第二级行星轮为均匀设置在第二级行星架周边的三个行星轮，各行星轮通过轴承分别安装在第二级行星架周边均匀设置的三个行星轴上。

4.根据权利要求2或3所述的大功率风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述的轴承为短圆柱滚子轴承，或满圆柱滚子轴承，或双列圆锥滚子轴承。

5.根据权利要求1所述的大功率风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述输入行星架与扭力臂结合处安装有密封圈。

6.根据权利要求1所述的大功率风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述输出齿轮轴与上下箱体结合处均安装密封圈。

7.根据权利要求1所述的大功率风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述的扭力臂支撑处采用圆柱形弹性销轴支撑。