CN202579055U - 大功率风力发电机用增速齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大功率风力发电机用增速齿轮箱，包括箱体、行星轮系、管轴、输出齿轮系和润滑系统，其中：行星轮系包括输入行星轮系和第二行星轮系；输出齿轮系包括大齿轮、输出齿轮轴以及内花键轴，大齿轮固定在内花键轴上；箱体包括扭力臂、中箱体、后箱体和含有上端盖和下端盖的后端盖；扭力臂、第一内齿圈、中箱体、第二内齿圈、后箱体和后端盖依序固定连接；润滑系统包括油路分配器和通往各个轴承的润滑油道。
Description
技术领域
本实用新型涉及齿轮箱，尤其是一种大功率的风力发电机用增速齿轮箱。
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，尤其是大型水力发电站，蓄水库还容易对下游造成一定的安全隐患。
在风力发电机中，齿轮箱是风力发电机的关键部件；我国兆瓦级大功率风力发电机用增速齿轮箱发展迅速，目前国内已经批量生产并应用于风电场发电。现有技术中较为常用的增速齿轮箱一般采用一级行星轮系与两级平行轴增速级组合的方式进行传动，由于风力发电机用齿轮箱使用工况恶劣，载荷情况极为复杂，齿轮箱在现场应用过程中的经常需要维护，这种结构的增速齿轮箱不能适应2MW以上大功率风力发电机的载荷要求。如何提升齿轮箱的载荷能力，提高齿轮箱运行的可靠性是业内人士普遍关心的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对目前风力发电增速齿轮箱采用一级行星轮系与两级平行轴增速级组合的方式进行传动不能适应2MW以上大功率风力发电机的载荷要求，提供一种大功率风力发电机用增速齿轮箱。
本实用新型的目的是这样实现的：一种大功率风力发电机用增速齿轮箱，包括箱体、行星轮系、管轴、输出齿轮系和润滑系统，其特征在于：
所述的行星轮系包括输入行星轮系和第二行星轮系，输入行星轮系包括输入行星架、第一行星轮轴、第一行星轮、第一内齿圈以及第一太阳轮轴；第二行星轮系包括第二行星架、第二行星轮轴、第二行星轮、第二内齿圈以及第二太阳轮轴；
所述的输出齿轮系包括大齿轮、输出齿轮轴以及内花键轴，大齿轮固定在内花键轴上；
所述箱体包括扭力臂、中箱体、后箱体以及由上端盖和下端盖组成的后端盖，所述的第一内齿圈位于扭力臂和中箱体之间，所述的第二内齿圈位于中箱体和后箱体之间；扭力臂、第一内齿圈、中箱体、第二内齿圈、后箱体和后端盖依序固定连接；所述上端盖和下端盖的分界线经过管轴的中心，上箱盖和下箱盖通过定位销和螺纹紧固件与后箱体紧密连成一体；
输入行星架通过轴承支撑于扭力臂和中箱体之间，其输入端穿过扭力臂；第二行星架通过轴承支撑于中箱体和后箱体之间；第一太阳轮轴、第二太阳轮轴和内花键轴依次浮动套接于管轴上，管轴与后端盖的结合部设有透盖，管轴的一端通过透盖固定于后端盖上，另一端则通过轴承支撑于输入行星架；输出齿轮轴和内花键轴分别通过轴承支撑于后箱体与后端盖之间；
第一太阳轮轴通过花键与第二行星架连接，第二太阳轮轴通过花键与内花键轴连接，大齿轮与输出齿轮轴啮合，输出齿轮轴的输出端穿出后端盖；
所述的润滑系统包括油路分配器和通往各个轴承的润滑油道。
在本实用新型中：输入行星架采用满装圆柱滚子轴承支撑于扭力臂和中箱体，输入行星架上设置了均匀分布的四个第一行星轮轴，第一行星轮通过两个同轴排列的轴承安装在对应的第一行星轮轴上；第二行星架采用圆锥轴承支撑于中箱体和后箱体，第二行星架上设置了均匀分布的三个第二行星轮轴，第二行星轮通过两个同轴排列的圆柱滚子轴承安装在第二行星轮轴上。
在本实用新型中：第一行星轮的轴承外圈滚道为第一行星轮的内孔。
在本实用新型中：输出齿轮轴的输出端通过双列圆锥轴承支撑于后端盖，內花键轴的一端通过配对的圆锥滚子轴承支撑于后端盖。
在本实用新型中：输入行星架与扭力臂的结合部设有密封装置和透盖，输出齿轮轴与后端盖的结合部设有定位挡板、密封装置和透盖，所述的密封装置包括挡油环、甩油环和防尘圈。
本实用新型的优点在于：
由于将管轴通过透盖固定于后端盖，使其与箱体固定，不会随行星架转动，因此减少了对风机上电缆的磨损，有效保护了风机电缆；
由于齿轮箱采用二级行星轮系+一级平行轴（即输出齿轮系）结构，行星轮系具有很好的承载能力；尤其是第一行星轮采用两个双列满圆柱滚子轴承，第二行星轮采用两个短圆柱滚子轴承支撑，输入行星架采用满装圆柱滚子轴承安装，，第二行星架采用双列圆锥轴承，既增加了承载能力，又减小了安装空间；
由于第一级行星轮系采用了四个行星轮，增大了齿轮箱传动链的承载能力，减小了齿轮箱在风机上所占用的空间；
由于第一行星轮采用了轴承外圈与行星轮内孔集成的无外圈行星轮轴承，有效减少了行星轮轴承所占用的空间，从而减小了行星轮系齿圈的外圆。
附图说明
图1是本实用新型涉及的一种实施例的结构示意图；
图中，1、扭力臂，2、输入行星架，3、第一内齿圈，4、中箱体，5、第二行星架，6、第二内齿圈，7、后箱体，8、大齿轮，9、内花键轴，10、上端盖，11下端盖，12、第一行星轮轴承，13、轴承，14、透盖，15、输出齿轮轴，16、透盖，17、管轴， 18、第二太阳轮轴，19、第二行星轮，20、第二行星轮轴，21、第一行星轮，22、第一行星轮轴，23、第一太阳轮轴， 24、定位挡板，25、O型密封圈。
具体实施方式
附图非限制性的公开了本实用新型涉及的具体实施例的结构示意图，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
由图1可见，一种大功率风力发电机用增速齿轮箱，包括箱体、行星轮系、管轴17、输出齿轮系和润滑系统，其中：
行星轮系包括输入行星轮系和第二行星轮系，输入行星轮系包括输入行星架2、第一行星轮轴22、第一行星轮21、第一内齿圈3以及第一太阳轮轴23；第二行星轮系包括第二行星架5、第二行星轮轴20、第二行星轮19、第二内齿圈6以及第二太阳轮轴18；
输出齿轮系包括大齿轮8、输出齿轮轴15以及内花键轴9，大齿轮8固定在内花键轴9上；
箱体包括扭力臂1、中箱体4、后箱体7以及由上端盖10和下端盖11组成的后端盖，所述的第一内齿圈3位于扭力臂1和中箱体4之间，所述的第二内齿圈6位于中箱体4和后箱体7之间；扭力臂1、第一内齿圈3、中箱体4、第二内齿圈6、后箱体7和后端盖依序固定连接；所述上端盖10和下端盖11的分界线经过管轴17的中心，上箱盖10和下箱盖11通过定位销和螺纹紧固件与后箱体紧密连成一体；
输入行星架2通过轴承支撑于扭力臂1和中箱体4之间，其输入端穿过扭力臂1；第二行星架5通过轴承支撑于中箱体4和后箱体7之间；第一太阳轮轴23、第二太阳轮轴18和内花键轴9依次浮动套接于管轴17上，管轴17与后端盖的结合部设有透盖，透盖中设有O型密封圈25，管轴17的一端通过透盖固定于后端盖上，另一端则通过轴承13支撑于输入行星架2；输出齿轮轴15和内花键轴9分别通过轴承支撑于后箱体7与后端盖之间；
第一太阳轮轴23通过花键与第二行星架5连接，第二太阳轮轴18通过花键与内花键轴9连接，大齿轮8与输出齿轮轴15啮合，输出齿轮轴15的输出端穿出后端盖；
在本实施例中：输入行星架2采用满装圆柱滚子轴承支撑于扭力臂1和中箱体4，输入行星架2上设置了均匀分布的四个第一行星轮轴22，第一行星轮21通过两个同轴排列的轴承安装在对应的第一行星轮轴22上；第二行星架5采用圆锥轴承支撑于中箱体4和后箱体7，第二行星架5上设置了均匀分布的三个第二行星轮轴20，第二行星轮19通过两个同轴排列的圆柱滚子轴承安装在第二行星轮轴20上。第一行星轮21的轴承外圈滚道为第一行星轮的内孔。
输出齿轮轴15的输出端通过双列圆锥轴承支撑于后端盖，內花键轴9的一端通过配对的圆锥滚子轴承支撑于后端盖。
输入行星架2与扭力臂1的结合部设有密封装置和透盖14，输出齿轮轴15和后端盖的结合部设有定位挡板、密封装置和透盖16，密封装置包括挡油环、甩油环和防尘圈。
具体实施时，齿轮箱的润滑系统应该，包括油路分配器和通往各个轴承的润滑油道。
实际使用时，齿轮箱通过扭力臂1与机舱之间固定连接。风力形成的动能由输入行星架1输入，使第一行星轮21围绕第一太阳轮轴23转动，由于第一行星轮21同时与第一内齿圈3和第一太阳轮轴23啮合，使第一太阳轮轴23产生自转，并带动第二行星架5同步转动；第二行星架5使第二行星轮19围绕第二太阳轮轴18转动，由于第二行星轮19同时与第二内齿圈6和第二太阳轮轴18啮合，使第二太阳轮轴18产生自转，并带动花键轴9和大齿轮8同步转动；然后通过输出齿轮轴15高速转动，最后由输出齿轮轴15带动发电机发电。
Claims (5)
1.一种大功率风力发电机用增速齿轮箱，包括箱体、行星轮系、管轴、输出齿轮系和润滑系统，其特征在于：
所述的行星轮系包括输入行星轮系和第二行星轮系，输入行星轮系包括输入行星架、第一行星轮轴、第一行星轮、第一内齿圈以及第一太阳轮轴；第二行星轮系包括第二行星架、第二行星轮轴、第二行星轮、第二内齿圈以及第二太阳轮轴；
所述的输出齿轮系包括大齿轮、输出齿轮轴以及内花键轴，大齿轮固定在内花键轴上；
所述箱体包括扭力臂、中箱体、后箱体以及由上端盖和下端盖组成的后端盖，所述的第一内齿圈位于扭力臂和中箱体之间，所述的第二内齿圈位于中箱体和后箱体之间；扭力臂、第一内齿圈、中箱体、第二内齿圈、后箱体和后端盖依序固定连接；所述上端盖和下端盖的分界线经过管轴的中心，上箱盖和下箱盖通过定位销和螺纹紧固件与后箱体紧密连成一体；
输入行星架通过轴承支撑于扭力臂和中箱体之间，其输入端穿过扭力臂；第二行星架通过轴承支撑于中箱体和后箱体之间；第一太阳轮轴、第二太阳轮轴和内花键轴依次浮动套接于管轴上，管轴与后端盖的结合部设有透盖，管轴的一端通过透盖固定于后端盖上，另一端则通过轴承支撑于输入行星架；输出齿轮轴和内花键轴分别通过轴承支撑于后箱体与后端盖之间；
第一太阳轮轴通过花键与第二行星架连接，第二太阳轮轴通过花键与内花键轴连接，大齿轮与输出齿轮轴啮合，输出齿轮轴的输出端穿出后端盖；
所述的润滑系统包括油路分配器和通往各个轴承的润滑油道。
2.根据权利要求1所述的大功率风力发电机用增速齿轮箱，其特征在于，输入行星架采用满装圆柱滚子轴承支撑于扭力臂和中箱体，输入行星架上设置了均匀分布的四个第一行星轮轴，第一行星轮通过两个同轴排列的轴承安装在对应的第一行星轮轴上；第二行星架采用圆锥轴承支撑于中箱体和后箱体，第二行星架上设置了均匀分布的三个第二行星轮轴，第二行星轮通过两个同轴排列的圆柱滚子轴承安装在第二行星轮轴上。
3.根据权利要求2所述的大功率风力发电机用增速齿轮箱，其特征在于，第一行星轮的轴承外圈滚道为第一行星轮的内孔。
4.根据权利要求1所述的大功率风力发电机用增速齿轮箱，其特征在于，输出齿轮轴的输出端通过双列圆锥轴承支撑于后端盖，內花键轴的一端通过配对的圆锥滚子轴承支撑于后端盖。
5.根据权利要求1~4之一所述的大功率风力发电机用增速齿轮箱，其特征在于，输入行星架与扭力臂的结合部设有密封装置和透盖，输出齿轮轴与后端盖的结合部设有定位挡板、密封装置和透盖，所述的密封装置包括挡油环、甩油环和防尘圈，管轴与后端盖的结合部设有透盖。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109915566A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-21 | 重庆大学 | 一种自升式海洋平台提升齿轮箱 |
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2012
- 2012-05-03 CN CN2012201946394U patent/CN202579055U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190929 Address after: 211122 No. 30 Houjiao Road, Jiangning District, Nanjing, Jiangsu Province (Jiangning High-tech Park) Co-patentee after: Nanjing High Precision Transmission Equipment Manufacturing Group Co., Ltd. Patentee after: Nanjing High Speed Gear Manufacturing Co., Ltd. Address before: 211100 No. 1 East Tianyuan Road, Jiangning Science Park, Nanjing, Jiangsu Patentee before: Nanjing High Speed Gear Manufacturing Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200509 Address after: No. 30 Houjiao Road, Jiangning District, Nanjing, Jiangsu Province, 210000 (Jiangning High-tech Park) Patentee after: NANJING HIGH SPEED GEAR MANUFACTURING Co.,Ltd. Address before: 211122 No. 30 Houjiao Road, Jiangning District, Nanjing, Jiangsu Province (Jiangning High-tech Park) Co-patentee before: Nanjing High Precision Transmission Equipment Manufacturing Group Co., Ltd. Patentee before: NANJING HIGH SPEED GEAR MANUFACTURING Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20121205 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |