CN209398543U - 一种紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构 - Google Patents

一种紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构 Download PDF

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夏国锋
张皓
燕友增
孟高强
曹奇
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Abstract

本实用新型公开了一种紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构,包括主轴承及NW行星轮系,主轴承内置于齿轮箱中,NW行星轮系设有轮毂侧行星轮和发电机侧行星轮,轮毂侧行星轮和发电机侧行星轮为整合在一起的双联行星轮,共用一套行星轮轴承,行星架与主轴承外圈及齿轮箱外壳固定在一起,主轴承内圈与内齿圈啮合,输入功率由内齿圈传入轮毂侧行星轮,两两发电机侧行星轮与一个多轴齿轮啮合,功率由两个发电机侧行星轮输入,在多轴齿轮汇合输出后将功率及转速传递到一个多轴发电机。本实用新型采用NW行星齿轮及利用多轴功率分流传动形式,充分利用径向位置空间,将超大发电机分解成若干个较小的发电机,等半径的均匀布置在机组旋转中心线的周围。

Description

一种紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构
技术领域
本实用新型涉及风电齿轮箱传动的技术领域,尤其是指一种紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构。
背景技术
如图1所示,为传统的风力发电机组紧凑型半直驱系统,共有两级行星传动装置,其中一级行星传动位于主轴承内圈内,主轴承内圈随轮毂旋转,外圈固定,外圈通过发电机外壳及弯头与塔筒连接,速比在25左右,这种系统现在用于8MW以下产品。当大功率产品开发时,如10MW或以上,由于叶片加大,转速降低,发电机设计及制造难度增加,发电机尺寸超大,并成本上升。图中01为主轴承、02为一级行星传动、03为二级行星传动、04为轮毂、05为发电机外壳、06为花键、07为输出太阳轮。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺点,提出了一种紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构,改变原传动齿轮结构的传动形式,采用NW行星齿轮及利用多轴功率分流传动形式,充分利用径向位置空间,将超大发电机分解成若干个较小的发电机,等半径的均匀布置在机组旋转中心线的周围。
为实现上述目的,本实用新型所提供的技术方案为:一种紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构,包括采用单个双列法兰式主轴承结构的主轴承及NW行星轮系,所述主轴承内置于齿轮箱中,用于承受风轮传递过来的力和弯矩载荷,减少交变载荷对齿轮箱的冲击,所述NW行星轮系设有靠近轮毂侧的轮毂侧行星轮及靠近发电机侧的发电机侧行星轮,所述轮毂侧行星轮和发电机侧行星轮为整合在一起的双联行星轮,共用一套行星轮轴承,所述NW行星轮系的行星架与主轴承的外圈及齿轮箱外壳固定在一起,并位于轮毂侧行星轮和发电机侧行星轮之间,所述主轴承的内圈与NW行星轮系的内齿圈啮合,所述内齿圈与轮毂侧行星轮啮合,输入功率由内齿圈传入轮毂侧行星轮,且两两发电机侧行星轮与一个多轴齿轮啮合,功率由两个发电机侧行星轮输入,在多轴齿轮汇合输出后将功率及转速传递到一个多轴发电机,实现平行轴功率分流输出,且所述多轴发电机的数量最多为双联行星轮的数量,并等半径地均匀布置在风电机组旋转中心线的周围。
进一步,所述NW行星轮系采用柔性销轴来均载,所述柔性销轴与行星架通过行星轮轴承连接,行星轮与柔性销轴过盈配合,当内齿圈或太阳轮的切向力施加于行星轮上时,来自行星架上柔性销轴的弯曲引起的角度绕度能够被反方向来自柔性销轴另一端的行星轮弯曲引起的角度绕度所抵消,使每个行星轮平行浮动,进而使载荷在每个行星轮之间平均分配。
本实用新型与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
1、采用单个双列法兰式主轴承结构,结构紧凑。
2、采用NW行星传动结构,行星架固定,此结构可实现多轴功率分流传动。
3、采用柔性销轴结构使行星轮浮动均载,使多行星轮系的受载更加均匀,传动更加平稳,有效提高寿命。
4、可以使超大发电机分解成若干个较小的低功率发电机,降低设计及制造难度并节约成本及减小整机尺寸。
附图说明
图1为传统的半直驱风电齿轮箱传动结构示意图。
图2为紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构示意图之一。
图3为紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构示意图之二。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
参见图2和图3所示,本实施例所提供的紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构,包括采用单个双列法兰式主轴承结构的主轴承1及NW行星轮系,所述主轴承1内置于齿轮箱中,用于承受风轮传递过来的力和弯矩等载荷,减少交变载荷对齿轮箱的冲击,所述NW行星轮系设有靠近轮毂侧的轮毂侧行星轮2及靠近发电机侧的发电机侧行星轮3,所述轮毂侧行星轮2和发电机侧行星轮3为整合在一起的双联行星轮,共用一套行星轮轴承4,所述NW行星轮系的行星架5与主轴承1的外圈及齿轮箱外壳6固定在一起,并位于轮毂侧行星轮2和发电机侧行星轮3之间,所述主轴承1的内圈与NW行星轮系的内齿圈7啮合,所述内齿圈7与轮毂侧行星轮2啮合,输入功率由内齿圈7传入轮毂侧行星轮2,且两两发电机侧行星轮3与一个多轴齿轮8啮合,功率由两个发电机侧行星轮3输入,在多轴齿轮8汇合输出后将功率及转速传递到一个多轴发电机9,实现平行轴功率分流输出,且所述多轴发电机9的数量最多为双联行星轮的数量,并等半径地均匀布置在风电机组旋转中心线的周围。
另外,所述NW行星轮系采用柔性销轴10来进行均载,所述柔性销轴10与行星架5通过行星轮轴承4连接,轮毂侧行星轮2和发电机侧行星轮3与柔性销轴10过盈配合,当内齿圈或太阳轮的切向力施加于行星轮上时,来自行星架上柔性销轴的弯曲引起的角度绕度能够被反方向来自柔性销轴另一端的行星轮弯曲引起的角度绕度所抵消,使每个行星轮平行浮动,进而使载荷在每个行星轮之间平均分配。
以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例,并非以此限制本实用新型的实施范围,故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构,其特征在于:包括采用单个双列法兰式主轴承结构的主轴承及NW行星轮系,所述主轴承内置于齿轮箱中,用于承受风轮传递过来的力和弯矩载荷,减少交变载荷对齿轮箱的冲击,所述NW行星轮系设有靠近轮毂侧的轮毂侧行星轮及靠近发电机侧的发电机侧行星轮,所述轮毂侧行星轮和发电机侧行星轮为整合在一起的双联行星轮,共用一套行星轮轴承,所述NW行星轮系的行星架与主轴承的外圈及齿轮箱外壳固定在一起,并位于轮毂侧行星轮和发电机侧行星轮之间,所述主轴承的内圈与NW行星轮系的内齿圈啮合,所述内齿圈与轮毂侧行星轮啮合,输入功率由内齿圈传入轮毂侧行星轮,且两两发电机侧行星轮与一个多轴齿轮啮合,功率由两个发电机侧行星轮输入,在多轴齿轮汇合输出后将功率及转速传递到一个多轴发电机,实现平行轴功率分流输出,且所述多轴发电机的数量最多为双联行星轮的数量,并等半径地均匀布置在风电机组旋转中心线的周围。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型半直驱风电齿轮箱多轴功率分流传动结构,其特征在于:所述NW行星轮系采用柔性销轴来均载,所述柔性销轴与行星架通过行星轮轴承连接,行星轮与柔性销轴过盈配合,当内齿圈或太阳轮的切向力施加于行星轮上时,来自行星架上柔性销轴的弯曲引起的角度绕度能够被反方向来自柔性销轴另一端的行星轮弯曲引起的角度绕度所抵消,使每个行星轮平行浮动,进而使载荷在每个行星轮之间平均分配。
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