CN211144694U - 一种偏航电机与齿轮箱联结结构及风电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种偏航电机与齿轮箱联结结构及风电设备，属于风力发电装置技术领域。该联结结构包括偏航电机、齿轮箱箱体和齿轮机构，偏航电机包括电机壳和电机轴，电机轴突出电机壳设置，齿轮箱箱体上设置有安装口，电机壳盖设在安装口上，并与齿轮箱箱体的箱壁连接，齿轮机构包括输入中心齿轮和输出齿轮，输入中心齿轮集成在电机轴上，输出齿轮位于齿轮箱箱体内，当偏航电机和齿轮箱箱体组装时输入中心齿轮能够与输出齿轮啮合。该偏航电机与齿轮箱联结结构不仅所需的零部件少，结构简单、紧凑，在极大程度上减少了尺寸、重量，降低了制造成本，且通过减少易失效的零部件提高了工作可靠性、使用寿命，降低了维修成本。

Description

一种偏航电机与齿轮箱联结结构及风电设备

技术领域

本实用新型涉及风力发电装置技术领域，尤其涉及一种偏航电机与齿轮箱联结结构及风电设备。

背景技术

风力发电机是一种能够将风能转化为电能的风电设备，随着能源的情况日益严重，风力发电机被越来越广泛地应用。风力发电机的偏航驱动器是风力发电机的重要部件，用于调节机舱对准风向。由于工况比较恶劣，维修不便，加上安装空间狭小，偏航驱动器对可靠性、重量、外形尺寸都有严格的要求。

在现有的偏航驱动器中，偏航电机与齿轮箱通过输入部装进行联结。该输入部装一般包括联结法兰、输入轴、输入中心齿轮、轴承和弹性挡圈，联结法兰的一端与电机的壳体连接，另一端与齿轮箱的齿轮箱箱体连接，联结法兰的安装孔内设置有轴承，轴承的两端设置有弹性挡圈，轴承内设置有输入轴，输入轴的一端与电机的电机轴键连接，另一端能够与作为齿轮箱内齿轮结构输入端的输入中心齿轮连接，以实现偏航电机和齿轮箱的传动连接。

上述输入部装不仅所需零部件多、安装复杂，显著增加了偏航驱动器的尺寸、重量和制造成本。且输入部装包括的轴承和弹性挡圈都属于易失效件，失效情况的出现会导致输入部装无法正常使用，从而导致偏航驱动器需停机维修，严重影响了工作效率，增加了维修成本。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种偏航电机与齿轮箱联结结构，该联结结构所需零部件少、安装简单，且工作可靠性高，不易发生失效现象。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种偏航电机与齿轮箱联结结构，包括：

偏航电机，所述偏航电机包括电机壳和电机轴，所述电机轴突出所述电机壳设置；

齿轮箱箱体，所述齿轮箱箱体上设置有安装口，所述电机壳盖设在所述安装口上，且所述电机壳与所述齿轮箱箱体的箱壁连接；

齿轮机构，所述齿轮机构包括输入中心齿轮和输出齿轮，所述输入中心齿轮集成在所述电机轴上，所述输出齿轮位于所述齿轮箱箱体内，所述输入中心齿轮被配置为能够在所述偏航电机和所述齿轮箱箱体组装时与所述输出齿轮啮合。

作为优选，所述输入中心齿轮与所述电机轴一体成型。

作为优选，所述输入中心齿轮包括同轴设置的连接部和啮合部，所述连接部上沿中心轴线设置有盲孔，所述电机轴置于所述盲孔内，并与所述连接部键连接，所述啮合部上设置有轮齿结构。

作为优选，所述盲孔为阶梯孔，包括相互连通的第一孔和第二孔，所述第二孔位于所述第一孔和所述啮合部之间，所述第一孔的内壁上设置有键槽。

作为优选，所述啮合部的直径小于所述连接部的直径，所述连接部和所述啮合部之间平滑过渡。

作为优选，所述偏航电机与齿轮箱联结结构还包括：

联结法兰，所述联结法兰上贯穿设置有安装孔，所述电机轴和所述输入中心齿轮穿过所述安装孔设置，所述联结法兰的一端与所述电机壳连接，另一端与所述齿轮箱箱体连接。

作为优选，所述联结法兰包括呈环状的法兰本体以及分别设置在所述法兰本体两端的第一翻边和第二翻边，所述第一翻边与所述电机壳连接，所述第二翻边与所述齿轮箱箱体连接。

作为优选，所述第一翻边上设置有凸台结构，所述电机壳上设置有凹槽结构，所述凸台结构卡接在所述凹槽结构内。

作为优选，所述第二翻边和所述法兰本体之间设置有连接环边，所述连接环边与所述法兰本体之间的夹角、以及所述连接环边与所述第二翻边之间的夹角均为钝角。

本实用新型的另一个目的在于提供一种风电设备，该风电设备工作状态稳定，重量小，尺寸小，制造成本低。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种风电设备，包括上述的偏航电机与齿轮箱联结结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种偏航电机与齿轮箱联结结构，该偏航电机与齿轮箱联结结构包括偏航电机、齿轮箱箱体和齿轮机构，偏航电机包括电机壳和电机轴，电机轴突出电机壳设置，齿轮箱箱体上设置有安装口，电机壳盖设在安装口上，并与齿轮箱箱体的箱壁连接，齿轮机构包括输入中心齿轮和输出齿轮，输入中心齿轮集成在电机轴上，输出齿轮位于齿轮箱箱体内，当偏航电机和齿轮箱箱体组装时输入中心齿轮能够与输出齿轮啮合。该偏航电机与齿轮箱联结结构不仅所需的零部件少，结构简单、紧凑，在极大程度上减少了尺寸、重量，降低了制造成本，且通过减少易失效的零部件提高了工作可靠性、使用寿命，降低了维修成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例一所提供的偏航电机与齿轮箱联结结构的剖视图；

图2是本实用新型实施例二所提供的偏航电机与齿轮箱联结结构的剖视图。

图中：

1、偏航电机；11、电机壳；12、电机轴；

2、齿轮箱箱体；

3、输入中心齿轮；31、连接部；32、啮合部；

4、联结法兰；41、法兰本体；42、第一翻边；43、第二翻边；44、连接环边。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

本实施例提供了一种偏航电机与齿轮箱联结结构(以下简称联结结构)。该联结结构能够用于风电设备中，从而实现偏航电机1与齿轮箱的联结，以便实现动力的传递。当然除了风电设备外，该联结结构还可以用于其他需要联结偏航电机1和齿轮箱的设备中，以简化设备的结构，降低设备的尺寸、重量以及制造成本，且使设备不易出现因使用易失效零部件而导致的失效现象。

如图1所示，本实施例所提供的偏航电机与齿轮箱联结结构包括偏航电机1、齿轮箱箱体2和齿轮机构。其中，偏航电机1包括电机壳11和电机轴12，电机轴12突出电机壳11设置。齿轮箱箱体2上设置有安装口，安装口的形状根据需求可以设置为圆形、矩形、椭圆形等。电机壳11盖设在安装口上，且电机壳11与齿轮箱箱体2的箱壁连接，此处的连接可以为焊接或者连接件连接。

为了提高电机壳11与齿轮箱箱体2的连接稳定性，在电机壳11与齿轮箱箱体2相对的表面上设置有凹槽结构，并在齿轮箱箱体2与电机壳11相对的表面上设置有凸台结构，将凸台结构卡接在凹槽结构内。可选地，凸台结构和凹槽结构均呈环形结构，以提高卡接稳定性。当然在其他实施例中，也可以将凹槽结构设置在齿轮箱箱体2上，将凸台结构设置在电机壳11上。

齿轮机构包括输入中心齿轮3和输出齿轮(图中未输出)，输入中心齿轮3集成在电机轴12上。在本实施例中，如图1所示，输入中心齿轮3与电机轴12一体成型，也就是说，实际上输入中心齿轮3是偏航电机1的一部分。如此设置虽然需要定制偏航电机1，但是偏航电机1不仅整体性好，适用于大批量产品，且能够提高输入中心齿轮3与电机轴12的连接强度，从而提高了输入中心齿轮3随电机轴12转动的精度。当然在其他实施例中，也可以将输入中心齿轮3与电机轴12分体设置，在组装时，将中心齿轮3套设在电机轴12的中部，并焊接在电机轴12上，如此设置不需定制偏航电机1，成本较低。输出齿轮位于齿轮箱箱体2内，当偏航电机1和齿轮箱箱体2组装时，将电机轴12穿过齿轮箱箱体2上的安装口后，输入中心齿轮3能够与输出齿轮啮合。可选地，该齿轮机构还包括输入中心齿轮3与输出齿轮同时啮合的中间齿轮，中间齿轮可以为一个或者多个，以提高齿轮机构的传递稳定性或者实现不同的传动比。

相较于现有技术中的偏航电机与齿轮箱联结结构，本实施例所提供的联结结构通过将齿轮机构包括的输入中心齿轮3直接集成在偏航电机1的电机轴12上，在保证了连接可靠性的前提下，极大程度上简化了联结结构的结构，降低了该联结结构的尺寸、重量以及制造成本。且由于该联结结构不包括现有技术中的轴承和弹性挡圈等易失效件，因此不易失效以及发生故障，从而提高了工作效率，降低了维修成本。此外，该联结结构不用定制电机接口，适用性更广。

本实施例还提供了一种风电设备，该风电设备包括上述的偏航电机与齿轮箱联结结构，通过利于该联结结构，从而降低了风电设备尺寸、重量以及制造成本，简化了风电设备内部的结构，并使风电设备的工作可靠性高，不易发生故障。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例也提供了一种偏航电机与齿轮箱联结结构(以下简称联结结构)。如图2所示，本实施例提供的联结结构包括偏航电机1、齿轮箱箱体2、齿轮机构和联结法兰4。其中偏航电机1包括电机壳11和电机轴12，电机轴12突出电机壳11设置。齿轮箱箱体2上设置有安装口，安装口的形状根据需求可以设置为圆形、矩形、椭圆形等。

联结法兰4置于电机壳11和齿轮箱箱体2之间，其上贯穿设置有安装孔，电机轴12和输入中心齿轮3穿过安装孔设置，联结法兰4的一端与电机壳11连接，另一端与齿轮箱箱体2连接。可选地，在本实施例中，联结法兰4包括呈环状的法兰本体41以及分别设置在法兰本体41两端的第一翻边42和第二翻边43，第一翻边42与电机壳11连接，第二翻边43与齿轮箱箱体2连接。第一翻边42和第二翻边43的设置能够降低联结法兰4与电机壳11、齿轮箱箱体2的连接难度。

进一步地，为了提高联结法兰4与电机壳11的连接强度，在第一翻边42上设置有凸台结构，电机壳11上设置有凹槽结构，凸台结构卡接在凹槽结构内。可选地，凸台结构和凹槽结构均呈环形结构，以提高卡接稳定性。当然在其他实施例中，也可以将凹槽结构设置在第一翻边42上，将凸台结构设置在电机壳11上。同理，也可以在联结法兰4与齿轮箱箱体2上设置凸台结构和凹槽结构，以提高联结法兰4与齿轮箱箱体2的连接强度。

齿轮机构包括输入中心齿轮3和输出齿轮(图中未输出)，输入中心齿轮3集成在电机轴12上。在本实施例中，如图2所示，输入中心齿轮3整体呈轴套形式，其套设在电机轴12上，并与电机轴12键连接，如此设置能够避免定制偏航电机1，制造成本较低。具体地，输入中心齿轮3包括同轴设置的连接部31和啮合部32，连接部31上沿中心轴线设置有盲孔，电机轴12置于盲孔内，并与连接部31键连接，啮合部32上设置有轮齿结构。输出齿轮位于齿轮箱箱体2内，当偏航电机1和齿轮箱箱体2组装时，将电机轴12穿过齿轮箱箱体2上的安装口后，输入中心齿轮3能够与输出齿轮啮合。可选地，该齿轮机构还包括输入中心齿轮3与输出齿轮同时啮合的中间齿轮，中间齿轮可以为一个或者多个，以提高齿轮机构的传递稳定性或者实现不同的传动比。

进一步地，上述盲孔为阶梯孔，其包括相互连通的第一孔和第二孔，第二孔位于第一孔和啮合部32之间，第一孔的内壁上设置有键槽。可选地，啮合部32的直径小于连接部31的直径，连接部31和啮合部32之间平滑过渡。如此设置，不仅便于实现输入中心齿轮3和位于齿轮箱箱体2内的输出齿轮的连接，且能够提高输入中心齿轮3的美观度。

相较于现有技术中的偏航电机与齿轮箱联结结构，本实施例所提供的联结结构通过将齿轮机构包括的输入中心齿轮3直接通过连接键集成在偏航电机1的电机轴12上，在保证了连接可靠性的前提下，在极大程度上简化了联结结构的结构，降低了该联结结构的重量以及制造成本。且由于该联结结构不包括现有技术中的轴承和弹性挡圈等易失效件，因此不易失效以及发生故障，从而提高了工作效率，降低了维修成本。此外，该联结结构不用定制电机接口，适用性更广。

本实施例还提供了一种风电设备，该风电设备包括上述的偏航电机与齿轮箱联结结构，通过利于该联结结构，从而降低了风电设备尺寸、重量以及制造成本，简化了风电设备内部的结构，并使风电设备的工作可靠性高，不易发生故障。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种偏航电机与齿轮箱联结结构，其特征在于，包括：

偏航电机(1)，所述偏航电机(1)包括电机壳(11)和电机轴(12)，所述电机轴(12)突出所述电机壳(11)设置；

齿轮箱箱体(2)，所述齿轮箱箱体(2)上设置有安装口，所述电机壳(11)盖设在所述安装口上，且所述电机壳(11)与所述齿轮箱箱体(2)的箱壁连接；

齿轮机构，所述齿轮机构包括输入中心齿轮(3)和输出齿轮，所述输入中心齿轮(3)集成在所述电机轴(12)上，所述输出齿轮位于所述齿轮箱箱体(2)内，所述输入中心齿轮(3)被配置为能够在所述偏航电机(1)和所述齿轮箱箱体(2)组装时与所述输出齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的偏航电机与齿轮箱联结结构，其特征在于，

所述输入中心齿轮(3)与所述电机轴(12)一体成型。

3.根据权利要求1所述的偏航电机与齿轮箱联结结构，其特征在于，

所述输入中心齿轮(3)包括同轴设置的连接部(31)和啮合部(32)，所述连接部(31)上沿中心轴线设置有盲孔，所述电机轴(12)置于所述盲孔内，并与所述连接部(31)键连接，所述啮合部(32)上设置有轮齿结构。

4.根据权利要求3所述的偏航电机与齿轮箱联结结构，其特征在于，

所述盲孔为阶梯孔，包括相互连通的第一孔和第二孔，所述第二孔位于所述第一孔和所述啮合部(32)之间，所述第一孔的内壁上设置有键槽。

5.根据权利要求3所述的偏航电机与齿轮箱联结结构，其特征在于，

所述啮合部(32)的直径小于所述连接部(31)的直径，所述连接部(31)和所述啮合部(32)之间平滑过渡。

6.根据权利要求1-5任一项所述的偏航电机与齿轮箱联结结构，其特征在于，还包括：

联结法兰(4)，所述联结法兰(4)上贯穿设置有安装孔，所述电机轴(12)和所述输入中心齿轮(3)穿过所述安装孔设置，所述联结法兰(4)的一端与所述电机壳(11)连接，另一端与所述齿轮箱箱体(2)连接。

7.根据权利要求6所述的偏航电机与齿轮箱联结结构，其特征在于，

所述联结法兰(4)包括呈环状的法兰本体(41)以及分别设置在所述法兰本体(41)两端的第一翻边(42)和第二翻边(43)，所述第一翻边(42)与所述电机壳(11)连接，所述第二翻边(43)与所述齿轮箱箱体(2)连接。

8.根据权利要求7所述的偏航电机与齿轮箱联结结构，其特征在于，

所述第一翻边(42)上设置有凸台结构，所述电机壳(11)上设置有凹槽结构，所述凸台结构卡接在所述凹槽结构内。

9.根据权利要求7所述的偏航电机与齿轮箱联结结构，其特征在于，

所述第二翻边(43)和所述法兰本体(41)之间设置有连接环边(44)，所述连接环边(44)与所述法兰本体(41)之间的夹角、以及所述连接环边(44)与所述第二翻边(43)之间的夹角均为钝角。

10.一种风电设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的偏航电机与齿轮箱联结结构。

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