CN216975712U - 一种风电齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及齿轮箱技术领域，尤其涉及一种风电齿轮箱。风电齿轮箱包括箱体、滑动轴承、行星轮系和平行轮系，空心轴套设于行星轮系的太阳轮，并与太阳轮通过花键啮合。空心轴的两端分别通过滑动轴承安装于箱体内。滑动轴承上开设有第一油道，滑动轴承的内圈内凹形成储油槽，第一油道的一端与箱体内油池的供油管路连通，另一端与储油槽连通。空心轴的电机侧或叶片侧的端部开设有第二油道，第二油道的一端与同一侧的滑动轴承的储油槽连通，第二油道的另一端与空心轴的内孔连通，以使润滑油通过第二油道流入花键的啮合部位。滑动轴承降低了与空心轴的接触应力。润滑油对滑动轴承内的润滑油还能够流入花键的啮合部位，改善了花键的润滑效果。

Description

一种风电齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及齿轮箱技术领域，尤其涉及一种风电齿轮箱。

背景技术

在风力发电机中，齿轮箱是风力发电机的关键部件，齿轮箱内部安装有行星轮系和平行轮系，平行轮系的低速端空心轴和行星轮系的太阳轮之间通过花键啮合，平行轮系的低速端空心轴通过滚动轴承安装于箱体内。

目前，平行轮系低速端的空心轴与滚动轴承的接触应力较大，滚动轴承的内圈容易出现白点蚀失效。同时，齿轮箱内油池的供油管路通过空心轴的轴端向内部的花键进行润滑，使得只有很少一部分润滑油进入花键的啮合部位，导致花键的润滑效果较差，难以达到花键的润滑要求。

因此，需要一种风电齿轮箱来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风电齿轮箱，以避免空心轴上的轴承发生白点蚀失效，改善空心轴与太阳轮之间的花键的啮合部位的润滑效果。

为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种风电齿轮箱，包括箱体和设置于所述箱体内的行星轮系和平行轮系，所述平行轮系包括空心轴和套设于所述空心轴的齿轮，所述空心轴套设于所述行星轮系的太阳轮上，并与所述太阳轮通过花键啮合；所述风电齿轮箱还包括：

滑动轴承，所述空心轴的两端分别通过所述滑动轴承安装于所述箱体内；所述滑动轴承上开设有第一油道，所述滑动轴承的内圈内凹形成储油槽，所述第一油道的一端与所述箱体内油池的供油管路连通，所述第一油道的另一端与所述储油槽连通；

所述空心轴的电机侧或叶片侧的端部开设有第二油道，所述第二油道的一端与同一侧的所述滑动轴承的所述储油槽连通，所述第二油道的另一端与所述空心轴的内孔连通，以使润滑油通过所述第二油道流入所述花键的啮合部位。

作为所述风电齿轮箱的优选方案，与所述第二油道同一侧的所述滑动轴承沿其轴向间隔开设有至少两个所述第一油道和至少两个所述储油槽，所述第一油道与所述储油槽一一对应连通；

所述第二油道位于两个所述储油槽之间，所述滑动轴承与所述空心轴之间具有润滑间隙，所述第二油道通过所述润滑间隙分别与两个所述储油槽连通。

作为所述风电齿轮箱的优选方案，与所述第二油道同一侧的所述滑动轴承沿其轴向间隔开设有两个所述第一油道和两个所述储油槽，所述第二油道位于两个所述储油槽的中间位置。

作为所述风电齿轮箱的优选方案，当所述空心轴的叶片侧的端部开设有所述第二油道时，所述空心轴的叶片侧的端部的内孔与所述太阳轮的外周围设成进油腔，所述空心轴的电机侧的端部的内孔与所述太阳轮的外周围设成出油腔；所述进油腔与所述出油腔分别位于所述花键沿所述空心轴轴向的两侧；所述第二油道与所述进油腔连通。

作为所述风电齿轮箱的优选方案，所述空心轴沿其轴向开设有排油通道，所述出油腔与所述排油通道连通，并通过所述排油通道将润滑油排至所述油池内。

作为所述风电齿轮箱的优选方案，所述风电齿轮箱还包括：

密封环，所述空心轴的叶片侧的端部内凹形成有环状的容纳槽，所述密封环安装于所述容纳槽内，所述密封环用于封堵所述进油腔。

作为所述风电齿轮箱的优选方案，所述密封环的内环与所述太阳轮的外周面具有径向间隙。

作为所述风电齿轮箱的优选方案，当所述空心轴的电机侧的端部开设有所述第二油道时，所述空心轴的电机侧的端部的内孔与所述太阳轮的外周围设成进油腔，所述空心轴的叶片侧的端部的内孔与所述太阳轮的外周围设成出油腔；所述进油腔与所述出油腔分别位于所述花键沿所述空心轴轴向的两侧；所述第二油道与所述进油腔连通。

作为所述风电齿轮箱的优选方案，所述空心轴的电机侧的端部沿其径向向所述太阳轮侧延伸有延伸部，所述延伸部位于所述第二油道的一侧且抵接于所述太阳轮的轴肩，以封堵所述进油腔，所述第二油道相对于所述延伸部与所述太阳轮的抵接处更靠近所述出油腔，所述出油腔具有与所述油池连通的开口。

作为所述风电齿轮箱的优选方案，所述第二油道沿所述空心轴的径向延伸。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的风电齿轮箱的空心轴通过滑动轴承安装于箱体内，降低了空心轴与滑动轴承的接触应力，避免了滑动轴承的内圈出现白点蚀失效，延长了滑动轴承的使用寿命。同时，在空心轴上开设第二油道，油池的供油管路与第一油道、储油槽以及第二油道连通，使得润滑油对滑动轴承进行润滑的同时还能够通过第二油道流入花键的啮合部位，从而改善了花键的润滑效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的齿轮箱内的行星轮系和平行轮系的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的空心轴、太阳轮以及滑动轴承的局部装配结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的空心轴、太阳轮以及滑动轴承的局部装配结构示意图。

图中部件名称和标号如下：

1、箱体；2、太阳轮；3、滑动轴承；31、第一油道；32、储油槽；33、润滑间隙；4、齿轮；5、空心轴；51、第二油道；52、进油腔；53、出油腔；54、排油通道；55、延伸部；6、供油管路；7、密封环；8、挡环。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

本实施例公开了一种风电齿轮箱，主要用于风力发电设备，如风机等。如图1所示，风电齿轮箱包括箱体1和设置于箱体1内的行星轮系和平行轮系，平行轮系包括空心轴5和套设于空心轴5的齿轮4，空心轴5套设于行星轮系的太阳轮2上，并与太阳轮2通过花键啮合。

具体地，空心轴5的内壁具有内花键，太阳轮2的外周具有外花键。太阳轮2沿轴向穿设于空心轴5的内圈，通过内花键与外花键的啮合实现空心轴5与太阳轮2的稳定配合。

在现有技术中，空心轴5的中间位置套装有齿轮4，空心轴5的两端通过滚动轴承安装于箱体1内。由于空心轴5与滚动轴承之间的接触应力较大，滚动轴承内圈容易出现白点蚀失效。同时，箱体1内油池的供油管路6通过空心轴5的轴端位置向内部的花键进行喷油润滑，只有很少一部分润滑油进入花键的啮合部位，导致花键的润滑效果较差。

为解决上述问题，如图1和图2所示，本实施例的风电齿轮箱包括滑动轴承3，空心轴5的两端分别通过滑动轴承3安装于箱体1内。滑动轴承3上开设有第一油道31，滑动轴承3的内圈内凹形成储油槽32，第一油道31的一端与箱体1内油池的供油管路6连通，第一油道31的另一端与储油槽32连通。通过滑动轴承3替换滚动轴承，降低了空心轴5与滑动轴承3的接触应力，避免了滑动轴承3的内圈出现白点蚀失效，延长了滑动轴承3的使用寿命。

滑动轴承3的润滑过程为：油池的供油管路6与第一油道31连通，以使油池内的润滑油通过第一通道进入储油槽32内。滑动轴承3与空心轴5之间具有润滑间隙33，储油槽32内的润滑油能够在润滑间隙33内流动并形成润滑油膜，以实现良好的润滑效果。同时，润滑油能够从滑动轴承3轴向的两端流出，并返回箱体1的油池内，形成循环润滑。

需要说明的是，当空心轴5安装于与箱体1时，其轴向的两端分别指向电机侧和叶片侧，为了便于描述，定义空心轴5的端部为叶片侧的端部和电机侧的端部。空心轴5的叶片侧的端部开设有第二油道51，第二油道51的一端与同一侧的滑动轴承3的储油槽32连通，第二油道51的另一端与空心轴5的内孔连通，以使润滑油通过第二油道51流入花键的啮合部位。通过在空心轴5上开设第二油道51，油池的供油管路6与第一油道31、储油槽32以及第二油道51连通，使得润滑油对滑动轴承3进行润滑的同时还能够通过第二油道51流入花键的啮合部位。将花键与滑动轴承3的润滑通道连通，增加了进入花键的啮合部位的润滑油的流量，改善了花键的润滑效果。

具体地，第二油道51沿空心轴5的径向延伸，第一油道31沿滑动轴承3的径向延伸，使得第一油道31和第二油道51均为径向油道，便于加工，同时能够缩短滑动轴承3和花键的润滑通道的长度，提高润滑效率。

由于第二油道51需要与叶片侧的滑动轴承3的润滑通道连通，为了保证滑动轴承3与花键的充分润滑，与第二油道51同一侧的滑动轴承3沿其轴向间隔开设有至少两个第一油道31和至少两个储油槽32，第一油道31与储油槽32一一对应连通。第二油道51位于两个储油槽32之间，第二油道51通过润滑间隙33分别与两个储油槽32连通。在叶片侧的滑动轴承3开设多个第一油道31和储油槽32，增加了供油管路6向叶片侧的滑动轴承3的供油量，从而同时满足了滑动轴承3与花键的润滑需求，保证了良好的润滑效果。

本实施例中，与第二油道51同一侧(叶片侧)的滑动轴承3沿其轴向间隔开设有两个第一油道31和两个储油槽32，第二油道51位于两个储油槽32的中间位置，使得两个储油槽32内的润滑油能够通过润滑间隙33分别流入第二油道51内，不仅能够保证第二油道51内的供油量，同时使得润滑间隙33内的润滑油分布更加均匀。

如图2所示，当空心轴5的叶片侧的端部开设有第二油道51时，空心轴5的叶片侧的端部的内孔与太阳轮2的外周围设成进油腔52，空心轴5的电机侧的端部的内孔与太阳轮2的外周围设成出油腔53。进油腔52与出油腔53分别位于花键沿空心轴5轴向的两侧，第二油道51与进油腔52连通。第一油道31内的润滑油通过进油腔52进入花键的啮合部位，然后流入出油腔53中，从而完成对花键的充分润滑。

进一步地，空心轴5沿其轴向开设有排油通道54，出油腔53与排油通道54连通，并通过排油通道54将润滑油排至油池内，从而完成循环润滑过程。具体地，空心轴5的电机侧的端部沿其径向向内延伸有延伸部55，排油通道54设于延伸部55内。风电齿轮箱还包括挡环8，延伸部55形成圆环结构，当空心轴5套装于太阳轮2后，将挡环8套装于太阳轮2上，以将延伸部55抵压于太阳轮2的轴肩位置，从而实现空心轴5的轴向定位。

为了避免进油腔52内的润滑油出现大量泄漏的情况，风电齿轮箱还包括密封环7，空心轴5的叶片侧的端部内凹形成有环状的容纳槽，密封环7通过螺栓安装于容纳槽内并套装于太阳轮2上，密封环7用于封堵进油腔52，使得进油腔52内的润滑油能够依次通过花键、出油腔53和排油通道54，保证花键能够充分润滑。

需要说明的是，当太阳轮2受载后会发生轻微变形，为了避免变形后的太阳轮2对密封环7造成挤压破坏，本实施例的密封环7的内环与太阳轮2的外周面具有径向间隙，虽然会导致少量的润滑油从径向间隙泄漏，但能够保护密封环7不被破坏，避免进油腔52内的润滑油出现大量泄漏。

实施例二

如图3所示，本实施例公开了一种风电齿轮箱，该风电齿轮箱与实施例一中的基本相同，主要区别点在于：本实施例的空心轴5的电机侧的端部开设有第二油道51，空心轴5的电机侧的端部的内孔与太阳轮2的外周围设成进油腔52，空心轴5的叶片侧的端部的内孔与太阳轮2的外周围设成出油腔53。进油腔52与出油腔53分别位于花键沿空心轴5轴向的两侧，第二油道51与进油腔52连通。将花键与滑动轴承3的润滑通道连通，增加了进入花键的啮合部位的润滑油的流量，改善了花键的润滑效果。

在本实施例中，电机侧的滑动轴承3沿其轴向间隔开设有两个第一油道31和两个储油槽32，第二油道51位于两个储油槽32的中间位置，使得两个储油槽32内的润滑油能够通过润滑间隙33分别流入第二油道51内，不仅能够保证第二油道51内的供油量，同时使得润滑间隙33内的润滑油分布更加均匀。

需要注意的是，本实施例的空心轴5的电机侧的端部沿其径向向太阳轮2侧延伸有位于第二油道51一侧的延伸部55，且延伸部55抵接于太阳轮2的靠近电机侧的轴肩，第二油道51相对于延伸部55与太阳轮2的抵接处更靠近出油腔53。风电齿轮箱还包括挡环8，延伸部55形成圆环结构，空心轴5套装于太阳轮2，挡环8套装于太阳轮2上，延伸部55抵压于太阳轮2的轴肩位置，从而实现空心轴5的轴向定位。因为延伸部55能够封堵进油腔52，以使从第二油道51流入的润滑油全部进行花键的啮合部位，再经出油腔53流向油池，所以无需安装密封环7即可实现进油腔52的密封。出油腔53在空心轴5的叶片侧的端部具有开口，使得润滑花键的润滑油能够从出油腔53的开口回流至油池内。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种风电齿轮箱，包括箱体(1)和设置于所述箱体(1)内的行星轮系和平行轮系，所述平行轮系包括空心轴(5)和套设于所述空心轴(5)的齿轮(4)，所述空心轴(5)套设于所述行星轮系的太阳轮(2)上，并与所述太阳轮(2)通过花键啮合；其特征在于，所述风电齿轮箱还包括：

滑动轴承(3)，所述空心轴(5)的两端分别通过所述滑动轴承(3)安装于所述箱体(1)内；所述滑动轴承(3)上开设有第一油道(31)，所述滑动轴承(3)的内圈内凹形成储油槽(32)，所述第一油道(31)的一端与所述箱体(1)内油池的供油管路(6)连通，所述第一油道(31)的另一端与所述储油槽(32)连通；

所述空心轴(5)的电机侧或叶片侧的端部开设有第二油道(51)，所述第二油道(51)的一端与同一侧的所述滑动轴承(3)的所述储油槽(32)连通，所述第二油道(51)的另一端与所述空心轴(5)的内孔连通，以使润滑油通过所述第二油道(51)流入所述花键的啮合部位。

2.根据权利要求1所述的风电齿轮箱，其特征在于，与所述第二油道(51)同一侧的所述滑动轴承(3)沿其轴向间隔开设有至少两个所述第一油道(31)和至少两个所述储油槽(32)，所述第一油道(31)与所述储油槽(32)一一对应连通；

所述第二油道(51)位于两个所述储油槽(32)之间，所述滑动轴承(3)与所述空心轴(5)之间具有润滑间隙(33)，所述第二油道(51)通过所述润滑间隙(33)分别与两个所述储油槽(32)连通。

3.根据权利要求2所述的风电齿轮箱，其特征在于，与所述第二油道(51)同一侧的所述滑动轴承(3)沿其轴向间隔开设有两个所述第一油道(31)和两个所述储油槽(32)，所述第二油道(51)位于两个所述储油槽(32)的中间位置。

4.根据权利要求1所述的风电齿轮箱，其特征在于，当所述空心轴(5)的叶片侧的端部开设有所述第二油道(51)时，所述空心轴(5)的叶片侧的端部的内孔与所述太阳轮(2)的外周围设成进油腔(52)，所述空心轴(5)的电机侧的端部的内孔与所述太阳轮(2)的外周围设成出油腔(53)；所述进油腔(52)与所述出油腔(53)分别位于所述花键沿所述空心轴(5)轴向的两侧；所述第二油道(51)与所述进油腔(52)连通。

5.根据权利要求4所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述空心轴(5)沿其轴向开设有排油通道(54)，所述出油腔(53)与所述排油通道(54)连通，并通过所述排油通道(54)将润滑油排至所述油池内。

6.根据权利要求4所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述风电齿轮箱还包括：

密封环(7)，所述空心轴(5)的叶片侧的端部内凹形成有环状的容纳槽，所述密封环(7)安装于所述容纳槽内并套装于所述太阳轮(2)上，所述密封环(7)用于封堵所述进油腔(52)。

7.根据权利要求6所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述密封环(7)的内环与所述太阳轮(2)的外周面具有径向间隙。

8.根据权利要求1所述的风电齿轮箱，其特征在于，当所述空心轴(5)的电机侧的端部开设有所述第二油道(51)时，所述空心轴(5)的电机侧的端部的内孔与所述太阳轮(2)的外周围设成进油腔(52)，所述空心轴(5)的叶片侧的端部的内孔与所述太阳轮(2)的外周围设成出油腔(53)；所述进油腔(52)与所述出油腔(53)分别位于所述花键沿所述空心轴(5)轴向的两侧；所述第二油道(51)与所述进油腔(52)连通。

9.根据权利要求8所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述空心轴(5)的电机侧的端部沿其径向向所述太阳轮(2)侧延伸有延伸部(55)，所述延伸部(55)位于第二油道(51)的一侧且抵接于太阳轮(2)的轴肩，以封堵所述进油腔(52)，所述第二油道(51)相对于所述延伸部(55)与所述太阳轮(2)的抵接处更靠近所述出油腔(53)，所述出油腔(53)具有与所述油池连通的开口。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的风电齿轮箱，其特征在于，所述第二油道(51)沿所述空心轴(5)的径向延伸。

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