CN206988415U - 一种1663千瓦风电齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种1663千瓦风电齿轮箱，其特征在于：壳体为从输入端到输出端依次固连的扭力臂、一级内齿圈、前箱体、二级内齿圈、后箱体，后箱体由上下排列并相互固连的上箱体和下箱体组成；壳体内安装有管轴，管轴前端固定安装有一级行星架，一级行星轮、一级太阳轮和一级内齿圈组成一级行星齿轮传动机构，一级太阳轮通过花键连接二级行星架；二级行星轮、二级太阳轮和二级内齿圈组成二级行星齿轮传动机构，二级太阳轮通过花键连接花键轴；花键轴上设有花键轴齿轮；输出轴上设有输出轴齿轮；上述花键轴齿轮和输出轴齿轮啮合；本实用新型使风电齿轮箱易于维修。

Description

一种1663千瓦风电齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备领域，具体涉及一种风电齿轮箱。

背景技术

风力发电作为清洁能源，比火力发电污染小，比水力发电基建成本低，占地面积小，维护保养方便。在风机中，风电齿轮箱是关键部件。

现有的1663KW风电齿轮箱，常见的结构是行星齿轮副和平行齿轮副相结合的传动结构，并设有围绕齿轮副的壳体，行星齿轮副中的内齿圈与壳体之间用圆柱销和螺栓联结，齿轮副通过轴承安装在壳体上。齿轮箱运转时，用润滑油对齿轮啮合处和轴承进行冷却和润滑。

3.1.2现有技术一的缺点

(1)现有的1663KW的风电齿轮箱，由于结构的原因空中无法实现不开箱进行更换高速轴系，一旦高速轴系需要更换，则需要开箱，成本很高。

(2)尽管大部分风电齿轮箱都有压力喷油润滑系统，但是很多风电齿轮箱并没有实现对所有齿轮啮合处和轴承都进行压力喷油润滑，没有压力喷油润滑的齿轮和轴承容易损坏，而且某些1663KW齿轮箱润滑不合理；现有的1663KW齿轮箱基本上油路都在齿轮箱外部，由于外界的不确定因素(如运输过程、运维过程、吊装过程等)会造成漏油，而且影响美观。

(3)有些轴承靠近齿轮副，齿轮箱运转时，高速旋转的齿轮啮合处温度很高，飞溅的高温润滑油容易进入轴承内部，引起轴承升温而损坏；

(4)某些1663KW的齿轮箱花键轴处设计方式及热处理不合理，导致此处花键严重磨损；

(5)某些1663KW的齿轮箱管轴止动块设计不合理，导致止动块损坏或者螺栓断裂。

实用新型内容

本实用新型提供一种1663千瓦风电齿轮箱，其目的是解决现有技术存在的缺点，使风电齿轮箱易于维修，止动块不易损坏。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种1663千瓦风电齿轮箱，其特征在于：壳体为从输入端到输出端依次固连的扭力臂、一级内齿圈、前箱体、二级内齿圈、后箱体，后箱体由上下排列并相互固连的上箱体和下箱体组成；

壳体内安装有管轴，管轴前端固定安装有一级行星架，一级行星架以轴承架设在扭力臂上和前箱体上，一级行星架上安装有一级行星轮，一级行星轮、一级太阳轮和一级内齿圈组成一级行星齿轮传动机构，一级太阳轮安装在管轴的前端，管轴的中部套设有二级行星架，一级太阳轮通过花键连接二级行星架；

二级行星架以轴承架设在前箱体和上、下箱体上，二级行星架上安装有二级行星轮，二级行星轮、二级太阳轮和二级内齿圈组成二级行星齿轮传动机构，二级太阳轮安装在管轴的中部，管轴的后端套设有花键轴，二级太阳轮通过花键连接花键轴；花键轴以轴承架设在上、下箱体内，花键轴上设有花键轴齿轮；

输出轴以轴承架设在上、下箱体内，输出轴上设有输出轴齿轮；上述花键轴齿轮和输出轴齿轮啮合；

具有圆柱销，圆柱销的两端分别插设在二级内齿圈的端面所设的孔和上箱体的端面所设的孔而联结内齿圈与上箱体。

管轴前端外壁开设有圆周均布的插槽，一个环形止动块套在管轴上并且向内伸出的插块插入插槽中，环形止动块以螺栓固定在一级行星架的端面上。

输出轴在输出轴齿轮和位于该齿轮一侧的承载轴承之间的位置套设固定有环形的挡油环，挡油环的直径大于输出轴齿轮的齿顶圆直径，并且挡油环遮住承载轴承朝向输出轴齿轮方向的开口。

输送润滑油的油管安装在箱体内；与外界油箱连接的润滑油管与箱体内的油量分配器连接，油量分配器上的数个出油孔分别连接钢管，钢管固定在箱体内，每个齿轮啮合位置和每个轴承转动件位置分别对应一个钢管末端的喷油嘴。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型提出了一种新的1663KW风电齿轮箱，能够较为方便地在风机机舱内打开箱体维修或更换零部件，通过齿轮和轴承的润滑设计、润滑油的回油和密封设计以及轴承选型配置进行了优化设计，降低了损坏风险。同时，本实用新型结构紧凑，空中维护、更换零部件简单，而且可用于替换多种1663KW型号的齿轮箱，能够提高风能的利用率、减少风机停机时间、节约风机运维成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型结构图；

图2是图1的A向视图；

图3是止动块结构图；

图4是本实用新型部分油路示意图；

图5是本实用新型部分油路示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

如图1、图2所示：

本实用新型是一种1663千瓦风电齿轮箱。

壳体为从输入端到输出端依次固连的扭力臂2、一级内齿圈3、前箱体6、二级内齿圈7、后箱体，后箱体由上下排列并相互固连的上箱体10和下箱体20组成。

具有圆柱销710，圆柱销710的两端分别插设在二级内齿圈7的端面所设的孔和上箱体10的端面以及下箱体20设的孔而联结内齿圈7与上箱体10。

而下箱体20、二级内齿圈7、前箱体6是由螺栓720和圆柱销固连的。

壳体内安装有管轴22，管轴22前端固定安装有一级行星架1。管轴22后端以轴承架设在低速级透盖14上，管轴22穿过固连在一起的低速级透盖14和管轴透盖15，低速级透盖14固设在下箱体20和上箱体10上。

如图3所示的止动块23的结构，管轴22和止动块23连接，也即，管轴22前端外壁开设有圆周均布的4个插槽，一个环形止动块23套在管轴22上并且，环形止动块23内圆周均布的4个向内伸出的插块231插入插槽中，环形止动块23以螺栓固定在一级行星架1的端面上。现有技术止动块为T型结构以螺栓插入管轴，这种结构受力不均匀，螺栓和止动块都容易损坏，花键型止动块受力均匀，不易损坏。

一级行星架1以轴承架设在扭力臂2和前箱体6，一级行星架1上安装有一级行星轮4，一级行星轮4、一级太阳轮5和一级内齿圈3组成一级行星齿轮传动机构，一级太阳轮5安装在管轴22的前端，管轴22的中部套设有二级行星架21，一级太阳轮5通过花键连接二级行星架21。

二级行星架21以轴承架设在前箱体6、上箱体10、下箱体20，二级行星架21上安装有二级行星轮8，二级行星轮8、二级太阳轮9和二级内齿圈7组成二级行星齿轮传动机构，二级太阳轮9安装在管轴22的中部，管轴22的后端套设有花键轴18，二级太阳轮9通过花键连接花键轴18；花键轴18以轴承架设在下箱体20和上箱体10内，花键轴18上设有花键轴齿轮19。

输出轴11以轴承架设在上箱体10和下箱体20内，输出轴11上设有输出轴齿轮111。输出轴11穿过固设在上箱体10上的高速级透盖13。

上述花键轴齿轮19和输出轴齿轮111啮合；

以上花键轴18、花键轴齿轮19、输出轴11构成平行级。

输出轴11在输出轴齿轮111和位于该齿轮一侧的承载轴承之间的位置套设固定有环形的挡油环12，挡油环12的直径大于输出轴齿轮111的齿顶圆直径，并且挡油环12遮住承载轴承朝向输出轴齿轮111方向的开口。

在花键轴18的后端部套设有挡油环17，压板16安装在花键轴18近邻透盖14的一侧的端面，用于固定轴承内圈。

本实用新型在距离齿轮啮合点较近的轴承，设计布置挡油环，挡油环与箱体形成较小的缝隙，有效防止齿轮啮合处的高温润滑油飞溅进入轴承之中，降低轴承温度异常损坏的风险。

本实用新型的花键轴和二级太阳轮花键参数进行了设计并调整了热处理工艺等，解决了此处花键严重磨损的难题。

如图4、5所示，与外界油箱连接的润滑油管伸入箱体后与箱体内的油量分配器连接，油量分配器上的数个出油孔分别连接钢管300，钢管300固定在箱体内，每个齿轮啮合位置和每个轴承转动件位置分别对应一个钢管300末端的喷油嘴。

本实用新型中，通过齿轮箱内钢管的排布和壳体中内部油孔的设计，使润滑油在压力驱动下能够达到各级齿轮啮合处和各承载轴承，进行冷却和润滑，降低齿轮和轴承损坏的风险。同时实现了内齿圈、太阳轮的强制润滑。润滑系统的管路内置，屏蔽了齿轮运输、吊装、运维等过程造成的损伤，同时一定程度上解决了大量风场的漏油困扰。

本实用新型工作时：

风电齿轮箱通过扭力臂2安装在风机机舱内，风机叶片的转动传递至一级行星架1，一级行星架1驱动一级行星齿轮传动机构中的一级行星轮4和一级太阳轮5转动，一级太阳轮5通过花键传递至二级行星架21，二级行星架21驱动二级行星齿轮传动机构中的二级行星轮8和二级太阳轮9转动，二级太阳轮9通过花键联结花键轴18，花键轴18通过花键轴齿轮19驱动输出轴齿轮111，而驱动输出轴11。以此方式，风电齿轮箱将叶片的转动增速后传递给发电机，实现风力发电。

本实用新型中，采用串联的一级行星齿轮传动机构和二级行星齿轮传动机构，传动增速效率更高。平行级采用上、下箱体的结构形式，上箱体10与内齿圈7的联结全部设置通销，下箱体20与内齿圈7设置盲销，这样上箱体10容易拆除，输出轴11的高速轴系可在空中开箱直接更换，减少大量维修成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种1663千瓦风电齿轮箱，其特征在于：壳体为从输入端到输出端依次固连的扭力臂、一级内齿圈、前箱体、二级内齿圈、后箱体，后箱体由上下排列并相互固连的上箱体和下箱体组成；

壳体内安装有管轴，管轴前端固定安装有一级行星架，一级行星架以轴承架设在扭力臂上和前箱体上，一级行星架上安装有一级行星轮，一级行星轮、一级太阳轮和一级内齿圈组成一级行星齿轮传动机构，一级太阳轮安装在管轴的前端，管轴的中部套设有二级行星架，一级太阳轮通过花键连接二级行星架；

二级行星架以轴承架设在前箱体和上、下箱体上，二级行星架上安装有二级行星轮，二级行星轮、二级太阳轮和二级内齿圈组成二级行星齿轮传动机构，二级太阳轮安装在管轴的中部，管轴的后端套设有花键轴，二级太阳轮通过花键连接花键轴；花键轴以轴承架设在上、下箱体内，花键轴上设有花键轴齿轮；

输出轴以轴承架设在上、下箱体内，输出轴上设有输出轴齿轮；上述花键轴齿轮和输出轴齿轮啮合；

具有圆柱销，圆柱销的两端分别插设在二级内齿圈的端面所设的孔和上箱体的端面所设的孔而联结内齿圈与上箱体。

2.如权利要求1所述的一种1663千瓦风电齿轮箱，其特征在于：管轴前端外壁开设有圆周均布的插槽，一个环形止动块套在管轴上并且向内伸出的插块插入插槽中，环形止动块以螺栓固定在一级行星架的端面上。

3.如权利要求1所述的一种1663千瓦风电齿轮箱，其特征在于：输出轴在输出轴齿轮和位于该齿轮一侧的承载轴承之间的位置套设固定有环形的挡油环，挡油环的直径大于输出轴齿轮的齿顶圆直径，并且挡油环遮住承载轴承朝向输出轴齿轮方向的开口。

4.如权利要求1所述的一种1663千瓦风电齿轮箱，其特征在于：输送润滑油的油管安装在箱体内；与外界油箱连接的润滑油管与箱体内的油量分配器连接，油量分配器上的数个出油孔分别连接钢管，钢管固定在箱体内，每个齿轮啮合位置和每个轴承转动件位置分别对应一个钢管末端的喷油嘴。