CN203272625U - 风力发电机增速齿轮箱 - Google Patents

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王朝阳
阮春
张波
钱荣
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Abstract

本实用新型涉及一种风力发电机增速齿轮箱，包括箱体、输出齿轮轴以及法兰和两级行星轮系，其中：法兰与第一级行星架通过螺栓和销连接；内花键轴一端通过圆柱滚子轴承安装在箱体上，圆柱滚子轴承由轴承挡板对圆柱滚子轴承的外圈进行固定，另一端通过配对圆锥滚子轴承安装在后箱盖上由螺母限位；输出齿轮轴通过圆柱滚子轴承支撑于箱体和后箱盖上。

Description

风力发电机增速齿轮箱
技术领域
本实用新型涉及一种齿轮箱，尤其是一种风力发电机增速齿轮箱。
背景技术
利用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，对于大型的水力发电站，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发展很迅速，3MW齿轮箱作为大功率3MW风力发电机的部件，一般结构为两级行星+一级平行轴方案，目前已经批量生产且在风场已有发电。3MW齿轮箱的承载能力是我们很关注的问题，而较高的疲劳及极限载荷的承载能力对齿轮箱的强度设计提出了很高的要求，势必导致齿轮箱部件被加强及增大，而齿轮箱的重量和成本的控制也是我们需要考虑和完善的问题。所以在传统结构的基础上发展一款既具有足够传动能力又能有效控制重量及成本的齿轮箱显得尤为重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有的风力发电增速齿轮箱，通过更改输入级连接方式，采用不同的轴承固定方式，在同等级的轴承中选择更优化的轴承类型，达到改善齿轮箱承载能力，降低成本，减少风险的目的。
本实用新型的目的是这样实现的：一种风力发电机增速齿轮箱，包括法兰、行星架、箱体、内花键轴、输出齿轮轴，其中：箱体包括前箱体、扭力臂、箱体、后箱盖，前箱体和扭力臂之间设有第一级内齿圈，扭力臂和箱体之间设有第二级内齿圈，前箱体、第一级内齿圈、扭力臂、第二级内齿圈、箱体通过螺栓连接；法兰、第一级行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮、内花键轴同轴心，内花键轴上设有大齿轮；法兰与第一级行星架通过螺栓与销的组合方式固定，第一级行星架通过轴承安装在前箱体与扭力臂上；内花键轴、输出齿轮轴通过轴承平行安装在箱体与后箱盖之间，输出齿轮轴的输出端穿出后箱盖；内花键轴上的大齿轮与输出齿轮轴上的小齿轮常啮合；在后箱盖上安装有机械泵，机械泵由安装在内花键轴与后箱盖上的齿轮副进行驱动；其特征在于：输入级采用法兰连接，法兰与第一级行星架通过均有分布的螺栓和销连接；内花键轴一端通过圆柱滚子轴承安装在箱体上，圆柱滚子轴承由轴承挡板对圆柱滚子轴承的外圈进行固定，另一端通过配对圆锥滚子轴承安装在后箱盖上，配对圆锥滚子轴承由螺母限位；输出齿轮轴通过圆柱滚子轴承支撑于箱体和后箱盖。
在本实用新型中：所述的法兰采用调质钢制作。
在本实用新型中：所述的圆柱滚子轴承由轴承挡板对圆柱滚子轴承的外圈进行固定是指：在圆柱滚子轴承与大齿轮之间放置与圆柱滚子轴承外圈接触的轴承挡板，再从该轴承另一侧的箱体上通过螺栓对轴承挡板施以拉力，将轴承挡板紧紧压迫在圆柱滚子轴承外圈上，使圆柱滚子轴承的外圈固定在箱体上。
在本实用新型中：所述的配对圆锥滚子轴承由螺母限位是指：将内花键轴通过配对圆锥滚子轴承安装在后箱盖上以后，再从内花键轴端部旋入螺母，使螺母紧紧抵于外侧圆锥滚子轴承的内圈对它们限位。
在本实用新型中：输出齿轮轴上的圆柱滚子轴承为N型圆柱滚子轴承。
本实用新型的优点在于：输入级采用法兰连接方式，与传统的收缩盘连接结构比较，减去了收缩盘部件，缩短了第一级行星架的长度；法兰采用调质钢制作，与传统的铸铁行星架连接比较，机械性能及传动能力显著增强；法兰与行星架的连接使用相对独立的一组螺栓及销，螺栓和销共同承担运行载荷，承载能力较大；位于内花键轴圆柱滚子轴承一侧的轴承挡板由该轴承的另一侧通过螺栓施以拉力，既达到防松的目的，使螺栓没有掉落的风险，又节约了轴向空间尺寸，降低了成本；内花键轴圆锥滚子轴承由螺母固定，与传统结构使用油泵齿轮固定比较，可以使油泵齿轮不再承受轴承的轴向力，保护机械泵驱动齿轮，同时可以控制配对的圆锥轴承内圈的压紧力，避免压力过大使轴承内圈变形；输出齿轮轴两端采用N型圆柱滚子轴承，达到优化轴承承载状况，改善轴承外圈打滑现象的目的。
附图说明
图1是本实用新型涉及的一种实施例结构示意图。
图2是图1中A的局部放大图。
图中： 1、法兰， 2、内花键轴， 3、输出齿轮轴， 4、前箱体，5、扭力臂， 6、箱体， 7、后箱盖，  8、第一级内齿圈， 9、第二级内齿圈，10、第一级行星架， 11、第一级太阳轮， 12、第二级行星架， 13、第二级太阳轮， 14、大齿轮， 15、螺栓， 16、销， 17、机械泵， 18、齿轮副， 19、圆柱滚子轴承， 20、轴承挡板， 21、螺栓， 22、配对圆锥滚子轴承， 23、螺母， 24、圆柱滚子轴承， 25、圆柱滚子轴承。
具体实施方式
    附图非限制性的公开了本实用新型涉及的一种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，风力发电机增速齿轮箱包括法兰1、行星架、箱体、内花键轴2、输出齿轮轴3，其中：箱体包括前箱体4、扭力臂5、箱体6、后箱盖7，前箱体4和扭力臂5之间设有第一级内齿圈8，扭力臂5和箱体6之间设有第二级内齿圈9，前箱体4、第一级内齿圈8、扭力臂5、第二级内齿圈9、箱体6通过螺栓连接；法兰1、第一级行星架10、第一级太阳轮11、第二级行星架12、第二级太阳轮13、内花键轴2同轴心，内花键轴2上设有大齿轮14；法兰1与第一级行星架10通过螺栓15与销16的组合方式固定，螺栓15传递工作载荷，销16传递极限载荷，第一级行星架10通过轴承安装在前箱体6与扭力臂5上；内花键轴2、输出齿轮轴3通过轴承平行安装在箱体6与后箱盖7之间，输出齿轮轴3的输出端穿出后箱盖7；内花键轴2上的大齿轮14与输出齿轮轴3上的小齿轮常啮合；在后箱盖7上安装有机械泵17，机械泵17由安装在内花键轴2与后箱盖7上的齿轮副18进行驱动。
在本实施例中，内花键轴2一端通过圆柱滚子轴承19安装在箱体6上，由轴承挡板20对圆柱滚子轴承19的外圈进行固定，内花键轴2通过配对圆锥滚子轴承22安装在后箱盖7上，配对圆锥滚子轴承22由螺母23固定在内花键轴2上；输出齿轮轴3通过圆柱滚子轴承24、25支撑于箱体6和后箱盖7上。
由图2可见，在圆柱滚子轴承19与大齿轮14之间放置与圆柱滚子轴承19外圈接触的轴承挡板20，再从该轴承另一侧的箱体上通过螺栓15对轴承挡板20施以拉力，将轴承挡板20紧紧压迫在圆柱滚子轴承19外圈上，使圆柱滚子轴承19的外圈固定在箱体上。

Claims (5)

1.一种风力发电机增速齿轮箱，包括法兰、行星架、箱体、内花键轴、输出齿轮轴，其中：箱体包括前箱体、扭力臂、箱体、后箱盖，前箱体和扭力臂之间设有第一级内齿圈，扭力臂和箱体之间设有第二级内齿圈，前箱体、第一级内齿圈、扭力臂、第二级内齿圈、箱体通过螺栓连接；法兰、第一级行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮、内花键轴同轴心，内花键轴上设有大齿轮；法兰与第一级行星架通过螺栓与销的组合方式固定，第一级行星架通过轴承安装在前箱体与扭力臂上；内花键轴、输出齿轮轴通过轴承平行安装在箱体与后箱盖之间，输出齿轮轴的输出端穿出后箱盖；内花键轴上的大齿轮与输出齿轮轴上的小齿轮常啮合；在后箱盖上安装有机械泵，机械泵由安装在内花键轴与后箱盖上的齿轮副进行驱动；其特征在于：输入级采用法兰连接，法兰与第一级行星架通过均有分布的螺栓和销连接；内花键轴一端通过圆柱滚子轴承安装在箱体上，圆柱滚子轴承由轴承挡板对圆柱滚子轴承的外圈进行固定，另一端通过配对圆锥滚子轴承安装在后箱盖上，配对圆锥滚子轴承由螺母限位；输出齿轮轴通过圆柱滚子轴承支撑于箱体和后箱盖。
2.根据权利要求1所述的风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述的法兰采用调质钢制作。
3.根据权利要求1所述的风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述的圆柱滚子轴承由轴承挡板对圆柱滚子轴承的外圈进行固定是指：在圆柱滚子轴承与大齿轮之间放置与圆柱滚子轴承外圈接触的轴承挡板，再从该轴承另一侧的箱体上通过螺栓对轴承挡板施以拉力，将轴承挡板紧紧压迫在圆柱滚子轴承外圈上，使圆柱滚子轴承的外圈固定在箱体上。
4.根据权利要求1所述的风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述的配对圆锥滚子轴承由螺母限位是指：将内花键轴通过配对圆锥滚子轴承安装在后箱盖上以后，再从内花键轴端部旋入螺母，使螺母紧紧抵于外侧圆锥滚子轴承的内圈对它们限位。
5.根据权利要求1~4之一所述的风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：输出齿轮轴上的圆柱滚子轴承为N型圆柱滚子轴承。
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