CN205715582U - 用于风电设备的行星齿轮变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于风电设备的行星齿轮变速器，包括变速箱体、带有内齿的内齿圈、行星支架、太阳轮、行星轮轴和行星齿轮，行星支架设置在变速箱体，太阳轮位于变速箱体内，行星轮轴两端固定在行星支架上，行星齿轮通过浮环轴承转动设置在行星轮轴上，浮环轴承为套装在行星轮轴上的套筒，浮环轴承与行星轮轴间隙配合，浮环轴承与行星轮轴之间的间隙内填充润滑油形成内层润滑油膜，行星齿轮与浮环轴承间隙配合，行星齿轮与浮环轴承之间的间隙内填充润滑油形成外层润滑油膜，行星齿轮同时与内齿圈和太阳轮相啮合。本实用新型的有益效果是：解决了现有技术中轴承与行星齿轮磨损区域集中，轴承抗磨损寿命低的技术缺陷。

Description

用于风电设备的行星齿轮变速器

技术领域

本实用新型涉及一种用于风电设备的行星齿轮变速器。

背景技术

变速器在风力发电技术领域应用非常广泛，过去风电设备使用的变速器是传统的圆柱齿轮和锥形圆柱齿轮变速器，与传统的圆柱齿轮-和锥形圆柱齿轮变速器相比，行星齿轮变速器在功率密度及特定的扭矩方面具有明显优势，并且行星齿轮变速器包括太阳轮、带有行星齿轮的行星齿轮架以及内啮合的内齿圈。受内齿圈圆柱形的基本形状限制，行星齿轮变速器在工业应用方面通常具有圆柱体结构。行星齿轮变速器可以作为带有扭矩支架的插装式变速器、作为旋紧-或法兰连接变速器来装配，或者安装在带有附加支架的底座装置上。

公开号为CN202955182U的中国专利公开了一种用于风力发电设备或碾磨机驱动系统的行星齿轮变速器，其包括与驱动轴相连接的太阳轮、内齿圈和行星齿轮架，在行星齿轮架中有多个行星齿轮安置，并且行星齿轮架与从动轴相连接。内齿圈在其实施例中集成在多部分的变速器壳体中，变速器壳体也具有用于驱动轴和从动轴的轴承的轴承底座，轴承底座例集成在壳体盖中，行星齿轮与太阳轮以及内齿圈相啮合，在内齿圈与变速器壳体上分别对应的设置形状配合地连接件，该申请避免了在变速器壳体和内齿圈之间不期望的径向相对运动，但是由于行星齿轮只是通过位于行星齿轮两端的两个普通的滚动轴承转动设置在行星轮轴上，轴承内圈与行星轮轴之间的配合方式是过盈配合，安装时要先对轴承加热，待轴承内圈受热膨胀时再迅速将轴承安装在行星轮轴上，轴承冷却收缩后抱在行星轮轴上，这种安装方式比较复杂，一旦轴承冷却抱在行星轮轴上之前未能安装在行星轮轴上的预订位置，对后续的安装会造成更大的干扰。

公开号为CN103415700A的中国专利申请公开了一种风力发电设备的行星齿轮变速器，包括壳体、与壳体扭抗地相连的带内齿的内齿圈、太阳轮、支架、与支架扭抗地相连的轴和通过滚动轴承转动设置在轴上的带有外齿的行星齿轮，行星齿轮与太阳轮以及内齿圈相啮合，其中行星齿轮的端部具有形式为梯段或者其他凹槽的径向扩宽部，而滚动轴承的外圈设计有径向凸起，用凸起与扩宽部配合，使轴承承受行星齿轮由于轴向运动产生的轴向推力，由于需要承受轴向推力，因此滚动轴承容易受到损坏，整个变速器的寿命将被大大的缩减，另一方面，上述滚动轴承和行星齿轮是非标准件，取得之后需要二次加工，加工出扩宽部和凸起，需要额外的投入劳动。

公告号为CN202182159U的中国专利中描述了一种用于风电设备的行星齿轮变速器，其行星齿轮的径向支撑轴承为滑动轴承材料制成的套，该套或者作为内环固定在行星轮轴上，或者作为外环装配在行星齿轮的孔里面，其中从属的轴承外环或者轴承内环或者通过行星齿轮的孔形成或者通过行星轮轴形成。公开号为CN104364562A中国专利申请中描述了一种由两个截面为L形的轴衬相对设置，组成截面为U形的装置，在L形轴衬的径向接触面和行星齿轮的径向接触面之间配置径向滑动支撑件，在L轴衬的轴向接触面和行星齿轮的轴向接触面之间配置轴向滑动支撑件。上述两件专利文献或专利申请文件和其它已有行星齿轮应用滑动轴承支撑的风电设备行星齿轮变速器文献中，支撑行星齿轮的径向轴承均固定在行星轮轴上或者行星齿轮上。径向滑动轴承固定于行星轮轴上时，由于行星齿轮与行星轮轴的相对转动，行星齿轮与径向滑动轴承的相对滑动区域为一固定区域，由此产生的磨损将集中在这一区域，不利于轴承抗磨损寿命的提高。径向滑动轴承固定于行星齿轮上时，由于载荷大转速低，轴承承受的摩擦力矩很大，轴承与行星齿轮孔的固定困难，以至于产生蠕动或者相对滑动，当轴承滑动到供油通道口时，还会引起供油通道堵塞。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于风电设备的行星齿轮变速器，解决现有技术中轴承与行星齿轮磨损区域集中，轴承抗磨损寿命低的技术缺陷。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种用于风电设备的行星齿轮变速器，包括变速箱体、带有内齿的内齿圈、行星支架、太阳轮、一个以上带有外齿的行星轮轴和行星齿轮，所述的内齿圈固定在变速箱体内，所述的行星支架设置在变速箱体内并且变速箱体转动连接，所述的太阳轮位于变速箱体内，并且与变速箱体转动连接，所述的行星轮轴两端固定在行星支架上，所述的行星齿轮通过浮环轴承转动设置在行星轮轴上，所述的浮环轴承为套装在行星轮轴上的套筒，所述的浮环轴承与行星轮轴间隙配合，浮环轴承与行星轮轴之间的间隙内填充润滑油形成内层润滑油膜，所述的行星齿轮与浮环轴承间隙配合，行星齿轮与浮环轴承之间的间隙内填充润滑油形成外层润滑油膜，所述的行星齿轮同时与内齿圈和太阳轮相啮合。

本申请中行星齿轮通过浮环轴承安装在行星轮轴上，浮环轴承在工作时随行星齿轮旋转，其转速低于行星齿轮的转速，浮环轴承的内外表面均产生磨损，磨损量沿周向均匀分布，将固定配置于行星轮轴上的滑动轴承在接触区产生的磨损分布到了整个圆周上，因而可以提高抗磨损寿命。由于磨损量与压力和滑动距离成正比，浮环轴承内表面与行星轮轴的相对滑动距离和其外表面与行星齿轮的相对滑动距离之和，等于固定滑动轴承表面与行星齿轮的相对滑动距离，因而浮环轴承总的磨损量并没有增大。本申请中浮环轴承与行星轮轴之间由内层润滑油膜润滑，磨损较小，浮环轴承与行星齿轮之间由外层润滑油膜润滑，磨损也较小，所以整个浮环轴承本身的磨损较小，又加上磨损分布比较均匀，进一步的提高了浮环轴承的寿命，因此，变速器整体的寿命得到提高，本申请中的浮环轴承与行星轮轴以及行星齿轮与浮环轴承之间均为间隙配合，因此安装方便，无需加热，本申请中浮环轴承呈圆柱状，制造以及向行星轮轴上安装都比较方便，而且成本低，经济性好。

作为本实用新型的进一步改进，所述的行星轮轴两端的行星支架上各设置有一个推力滑动轴承，用于限制行星齿轮的轴向移动。

设置推力滑动轴承用于对行星齿轮的轴向移动进行限制，保证行星齿轮与太阳轮和内齿圈的良好啮合。

作为本实用新型的进一步改进，所述的行星轮轴上开有储油腔，所述的浮环轴承的内表面设置有内环形槽，浮环轴承的外表面设置有外环形槽，所述的内环形槽和外环形槽的中心重合，且浮环轴承上开有连通内环形槽和外环形槽的通孔，所述的行星轮轴上开有连通储油腔与行星轮轴外表面的径向孔。

储油腔内可以用于储存润滑油，储油腔内的润滑油通过径向孔进入浮环轴承与行星轮轴之间的间隙内，由于浮环轴承上开有通孔，因此润滑油又可通过该通孔进入浮环轴承与行星齿轮之间的间隙内，从而实现对浮环轴承提供润滑油的功能。

作为本实用新型的进一步改进，所述的行星轮轴上沿轴向开有油分布通道，所述的行星支架以及变速箱体上开有与油分布通道相通的润滑油注入通道，所述的行星轮轴上开有一个以上连通油分布通道与行星轮轴表面的径向油分布通道。

本申请中通过润滑油注入通道向油分布通道内注入润滑油，润滑油再通过径向油分布通道进入浮环轴承与行星轮轴之间的间隙内，对浮环轴承与行星轮轴进行润滑，润滑油再通过通孔进入到浮环轴承与行星齿轮之间的间隙内，对行星齿轮与浮环轴承进行润滑。

作为本实用新型的进一步改进，所述的行星轮轴的表面设置有两个轴向油分布槽和一个环形槽，所述的径向油分布通道的数量为三个，分别连通两个轴向油分布槽和环形槽。

本申请中的设置三个径向油分布通道，同时对浮环轴承与行星轮轴之间的间隙提供润滑油，各处的润滑油分布较均匀。

综上所述，本实用新型的有益效果是：本申请中采用浮环轴承实现行星齿轮与行星轮轴之间的转动连接，且浮环轴承与行星轮轴以及行星齿轮之间均填充润滑油，减小浮环轴承的磨损，由于浮环轴承与行星齿轮之间的转速差，浮环轴承的磨损分布比较均匀，解决了现有技术中轴承与行星齿轮磨损区域集中，轴承抗磨损寿命低的技术缺陷。

附图说明

图1是本实用新型的截面图。

图2是反应本实用新型中行星齿轮支撑部分的纵向截面。

图3是反应本实用新型中浮环轴承的结构示意图。

其中：1、变速箱体；2、太阳轮；3、内齿圈；4、行星支架；5、行星轮轴；6、行星齿轮；7、浮环轴承；8、储油腔；9、内环形槽；10、外环形槽；11、通孔；12、径向孔；13、油分布通道；14、润滑油注入通道；15、径向油分布通道；16、轴向有分布槽；17、环形槽；18、推力滑动轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

如图1所示的用于风电设备的行星齿轮变速器，包括变速箱体1、太阳轮2、带有内齿的内齿圈3、行星支架4、多个行星轮轴5和带有外齿的行星齿轮6，所述的行星支架4设置在变速箱体1内，并且通过轴承与变速箱体1转动连接，所述的内齿圈3固定在变速箱体1内，太阳轮2设置在变速箱体1内，太阳轮2的转轴与变速箱体1通过轴承（图中未示出）转动连接，所述的行星轮轴5的两端设置在行星支架4上，行星齿轮6安装在行星轮轴5上，所述的行星齿轮6同时与内齿圈3和太阳轮2相啮合。本实施例中的多个行星轮轴5绕太阳轮2的转轴均匀的设置在行星支架4上。

如图2所示，所述的行星轮轴5的两端通过过盈配合固定在行星支架4上，行星齿轮6通过浮环轴承7安装在行星轮轴5上，所述的浮环轴承7为套装在行星轮轴5上的套筒，所述的浮环轴承7与行星轮轴5间隙配合，浮环轴承7与行星支架4之间的间隙内填充润滑油形成内层润滑油膜，所述的行星齿轮6与浮环轴承7间隙配合，行星齿轮6与浮环轴承7之间的间隙内填充润滑油形成外层润滑油膜。

如图2所示，所述的行星轮轴5上开有储油腔8，所述的浮环轴承7的内表面设置有内环形槽9，浮环轴承7的外表面设置有外环形槽10，所述的内环形槽9和外环形槽10的中心重合，且浮环轴承7上开有连通内环形槽9和外环形槽的通孔11，如图3所示，所述的行星轮轴5上开有连通储油腔8与行星轮轴5外表面的径向孔12。所述的行星轮轴5上沿轴向开有油分布通道13，所述的行星支架4以及变速箱体1上开有与油分布通道13相通的润滑油注入通道14，所述的行星轮轴5上开有连通油分布通道13与行星轮轴5表面的径向油分布通道15。

如图2所示，本申请优选的行星轮轴5的表面设置有两个轴向油分布槽16和一个环形槽17，所述的径向油分布通道15的数量为三个，分别连通两个轴向油分布槽16和环形槽17。

本申请中位于行星轮轴5两端的行星支架4上各设置一个推力滑动轴承18，用于限制行星齿轮6的轴向移动，且推力滑动轴承18套在行星轮轴5上。

本申请中变速箱体1固定不动，行星支架4用于连接风力发电机风叶等，风力发电机风叶转动驱动行星支架4转动，安装在行星支架4上的行星轮轴5随之转动，行星轮轴5上的行星齿轮6绕着行星轮轴5转动，由于行星齿轮6与内齿圈3以及太阳轮2相啮合，因此太阳轮2经过变速后转动，将行星支架4输入的扭矩输出。

本实用新型说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于风电设备的行星齿轮变速器，其特征在于：包括变速箱体（1）、带有内齿的内齿圈（3）、行星支架（4）、太阳轮（2）、一个以上带有外齿的行星轮轴（5）和行星齿轮（6），所述的内齿圈（3）固定在变速箱体（1）内，所述的行星支架（4）设置在变速箱体（1）内并且与变速箱体（1）转动连接，所述的太阳轮（2）位于变速箱体（1）内，并且与变速箱体（1）转动连接，所述的行星轮轴（5）两端固定在行星支架（4）上，所述的行星齿轮（6）通过浮环轴承（7）转动设置在行星轮轴（5）上，所述的浮环轴承（7）为套装在行星轮轴（5）上的套筒，所述的浮环轴承（7）与行星轮轴（5）间隙配合，浮环轴承（7）与行星轮轴（5）之间的间隙内填充润滑油形成内层润滑油膜，所述的行星齿轮（6）与浮环轴承（7）间隙配合，行星齿轮（6）与浮环轴承（7）之间的间隙内填充润滑油形成外层润滑油膜，所述的行星齿轮（6）同时与内齿圈（3）和太阳轮（2）相啮合。

2.根据权利要求1所述的用于风电设备的行星齿轮变速器，其特征在于：所述的行星轮轴（5）两端的行星支架（4）上各设置有一个推力滑动轴承（18），用于限制行星齿轮（6）的轴向移动。

3.根据权利要求1或2所述的用于风电设备的行星齿轮变速器，其特征在于：所述的行星轮轴（5）上开有储油腔（8），所述的浮环轴承（7）的内表面设置有内环形槽（9），浮环轴承（7）的外表面设置有外环形槽（10），所述的内环形槽（9）和外环形槽（10）的中心重合，且浮环轴承（7）上开有连通内环形槽（9）和外环形槽（10）的通孔（11），所述的行星轮轴（5）上开有连通储油腔（8）与行星轮轴（5）外表面的径向孔（12）。

4.根据权利要求3所述的用于风电设备的行星齿轮变速器，其特征在于：所述的行星轮轴（5）上沿轴向开有油分布通道（13），所述的行星支架（4）以及变速箱体（1）上开有与油分布通道（13）相通的润滑油注入通道（14），所述的行星轮轴（5）上开有一个以上连通油分布通道（13）与行星轮轴（5）表面的径向油分布通道（15）。

5.根据权利要求4所述的用于风电设备的行星齿轮变速器，其特征在于：所述的行星轮轴（5）的表面设置有两个轴向油分布槽（16）和一个环形槽（17），所述的径向油分布通道（15）的数量为三个，分别连通两个轴向油分布槽（16）和环形槽（17）。