CN218718660U - 减速机自保护结构及减速机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及减速机技术领域，公开一种减速机自保护结构及减速机。该减速机自保护结构包括输入轴和一级中心轮，输入轴与一级中心轮的中心轴传动连接，中心轴的外周环设有凹槽，凹槽的槽底的一边拐角设置为疲劳断点，疲劳断点能在疲劳强度过载时断裂。减速机包括上述的减速机自保护结构。该减速机自保护结构及减速机具有疲劳过载断裂保护能力，且断裂后驱动部件和受载部件彻底分离，避免产生二次损伤，维修成本较低。

Description

减速机自保护结构及减速机

技术领域

本实用新型涉及减速机技术领域，尤其涉及减速机自保护结构及减速机。

背景技术

传统的偏航变桨减速机主要由输入部装、行星部装总成和输出部装三部分组成，输入部装由法兰、输入轴、中心轮、轴承和油封等组成，行星部装总成由多级行星部装组成，每级行星部装由中心轮、行星轮、行星架、内齿圈、轴承及轴、孔挡圈组成，输出部装由下箱体、输出齿轮轴、轴承、密封机构及预紧结构组成。传统的偏航变桨减速机均未设计过载保护装置，导致齿轮箱故障点复杂多样，极难维护和维修，如输入部装轴承碎裂、行星部装中心轮断裂、齿轮断裂、联接螺栓和销断裂、末级行星架断裂、输出部装输出轴和输出齿轮断裂等，甚至导致相连接耦合件的二次断裂，如输入电机的壳体断裂、输出回转支承的啮合齿轮断裂等，不仅影响风机的发电且很难维修，严重影响了风机运行的可靠性，造成了极大的经济损失。

因此，亟需一种减速机自保护结构及减速机来解决上述问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供减速机自保护结构及减速机，具有疲劳过载断裂保护能力，且断裂后驱动部件和受载部件彻底分离，避免产生二次损伤，维修成本较低。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

减速机自保护结构，包括输入轴和一级中心轮，所述输入轴与所述一级中心轮的中心轴传动连接，所述中心轴的外周环设有凹槽，所述凹槽的槽底的一边拐角为疲劳断点，所述疲劳断点能在疲劳强度过载时断裂。

作为减速机自保护结构的优选方案，所述凹槽的槽底靠近所述一级中心轮的一边拐角强度小于所述凹槽的槽底另一边拐角的强度，所述凹槽的槽底靠近所述一级中心轮的一边拐角形成所述疲劳断点。

作为减速机自保护结构的优选方案，所述疲劳断点为圆弧角。

作为减速机自保护结构的优选方案，所述输入轴靠近所述一级中心轮的端面与所述一级中心轮具有间隙，所述一级中心轮能受力朝向所述输入轴移动至所述输入轴靠近所述一级中心轮的端面与所述一级中心轮抵接。

作为减速机自保护结构的优选方案，所述疲劳断点与所述间隙沿径向相对设置。

作为减速机自保护结构的优选方案，所述间隙小于1mm。

作为减速机自保护结构的优选方案，所述输入轴沿轴向开设有安装孔，所述中心轴插接于所述安装孔中，所述中心轴与所述安装孔过盈连接。

减速机，包括上述任一技术方案所述的减速机自保护结构。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供减速机自保护结构，该减速机自保护结构包括输入轴和一级中心轮，通过在中心轴的外周环设凹槽，且凹槽槽底的一边拐角设置为疲劳断点，减速机疲劳运行时，疲劳断点处断裂，即疲劳断点处优先于其它部件或部位达到疲劳强度极限断裂，且断裂后驱动部件和受载部件的彻底分离，避免减速机的其它部件断裂，断裂部位不可预知，且难以拆卸维修，同时，断裂面整齐，避免出现断裂碎片刮伤损坏其它部件的情况。该减速机自保护结构提升了疲劳运行的可靠性，有利于降低故障率，且能实现零件备库，提高维修效率，降低成本。

本实用新型还提供减速机，包括上述的减速机自保护结构，疲劳运行的可靠性较高，减速机自保护结构对减速机内的其它结构具有较好的保护作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的减速机自保护结构的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图。

图中：

1、输入轴；

2、一级中心轮；21、中心轴；20、凹槽；201、疲劳断点；

3、轴承；4、法兰；

100、间隙。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。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结构。

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”、“左”、“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结构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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。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。

如图1和图2所示，本实施例提供一种减速机自保护结构，该减速机自保护结构包括输入轴1和一级中心轮2，输入轴1通过轴承3与电机上的法兰4连接，一级中心轮2的中心轴21与输入轴1传动连接，中心轴21的外周环设有凹槽20，凹槽20的槽底的一边拐角设置为疲劳断点201，疲劳断点201能在疲劳强度过载时断裂。通过在中心轴21的外周环设凹槽20，且凹槽20槽底的一边拐角设置为疲劳断点201，使得减速机疲劳运行时，疲劳断点201处断裂，即疲劳断点201处优先于其它部件或部位达到疲劳强度极限断裂，且断裂后驱动部件和受载部件的彻底分离，避免减速机过载的其它部件断裂，断裂部位不可预知，且难以拆卸维修，同时，断裂面整齐，避免出现断裂碎片刮伤损坏其它部件的情况。该减速机自保护结构提升了疲劳运行的可靠性，有利于降低故障率，且能实现零件备库，提高维修效率，降低成本。

具体地，凹槽20的槽底靠近一级中心轮2的一边拐角强度小于凹槽20的槽底另一边拐角的强度，凹槽20的槽底靠近一级中心轮2的一边拐角形成上述的疲劳断点201。疲劳断点201强度低于另一侧拐角的强度，使得过载时此处断裂，断裂部位可预知。且由于输入轴1与输入电机连接，凹槽20的槽底靠近一级中心轮2的一边拐角更易受力断裂，避免将疲劳断点201设置在另一侧导致强度过低影响正常承重能力。

优选地，疲劳断点201为圆弧角，圆弧角的设置使得疲劳断点201处能顺利断裂，断裂位置较为准确。通过考察减速机整体结构、零部件结构、材料基本性能和连接结构尺寸，并根据结构件损伤载荷设计疲劳断点201位置、形状和尺寸等。同时，还通过有限元精确损伤计算，验证疲劳断点201结构设计的可靠性，进而达到疲劳过载断裂保护能力。

进一步地，输入轴1沿轴向开设有安装孔，一级中心轮2的中心轴21插接于安装孔中，一级中心轮2的中心轴21与安装孔过盈连接。当达到载荷临界点时，减速机运行打滑，短时减载后，再次实现过盈配合，达到短时过载保护及自修复能力，从而全面提升风机偏航系统的运行可靠性和稳定性。其中，依据风机偏航驱动系统的风载运行工况，精确计算偏航系统的超载能力，进而采用精确的过盈设计计算理念，严格控制齿轮箱输入部装中输入轴1与一级中心轮2的联接配合过盈量。本实施例中，根据需求设置过盈量，过盈量与一级中心轮2插入安装孔内的长度以及一级中心轮2的中心轴21的外径相关。

更进一步地，输入轴1靠近一级中心轮2的端面与一级中心轮2具有间隙100。优选地，一级中心轮2能受力朝向输入轴1移动至输入轴1靠近一级中心轮2的端面与一级中心轮2抵接。当短时过载打滑达到一定程度后，失去其效果后，可以把一级中心轮2敲入输入轴1内，消除端面间隙100，进而形成端面摩擦力，依靠输入轴1与一级中心轮2的过盈力及端面摩擦力的合力，再次实现减速机功能，形成二次修复。此修复不需要携带零件，只需要简单的装配操作，即可实现减速机的维修和维护，降低了维修的周期和成本，提高了减速机的可靠性。

优选地，间隙100小于1mm，间隙100的具体数值根据减速机内部空间和结构设置。

在本实施例中，疲劳断点201与间隙100沿径向相对设置，即疲劳断点201位于安装孔外，便于计算中心轴21的受力情况，从而便于合理设计疲劳断点201，同时，疲劳断点201断裂时不影响输入轴1，输入部件和受载部件彻底分离，对其它部件起到良好的保护作用。

本实施例还提供一种减速机，该减速机包括上述的减速机自保护结构。通过采用上述的减速机自保护结构，可实现风机偏航系统短时过载保护及自修复的能力，保护风机偏航系统受损，全面提升其运行可靠性和稳定性；且还能实现二次修复的功能，可实现减速机的无备件维修和维护，降低了维修的周期和成本，提高减速机的可靠性；同时，还具有疲劳过载断裂保护能力，实现疲劳断裂后驱动部件和受载部件的彻底分离，且不会生产二次损伤，不仅提升了减速机疲劳运行的可靠性，还提升了整个风机偏航系统疲劳运行的可靠性，降低了后市场故障率，降低了维修维护成本，提高了风机运行的时效性，且减速机制造厂家可以实现零件备库，提高后市场响应周期，降低其后市场运营成本，提高客户的满意度。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.减速机自保护结构，其特征在于，包括输入轴(1)和一级中心轮(2)，所述输入轴(1)与所述一级中心轮(2)的中心轴(21)传动连接，所述中心轴(21)的外周环设有凹槽(20)，所述凹槽(20)的槽底的一边拐角设置为疲劳断点(201)，所述疲劳断点(201)能在疲劳强度过载时断裂。

2.根据权利要求1所述的减速机自保护结构，其特征在于，所述凹槽(20)的槽底靠近所述一级中心轮(2)的一边拐角强度小于所述凹槽(20)的槽底另一边拐角的强度，所述凹槽(20)的槽底靠近所述一级中心轮(2)的一边拐角形成所述疲劳断点(201)。

3.根据权利要求1所述的减速机自保护结构，其特征在于，所述疲劳断点(201)为圆弧角。

4.根据权利要求1-3任一项所述的减速机自保护结构，其特征在于，所述输入轴(1)靠近所述一级中心轮(2)的端面与所述一级中心轮(2)具有间隙(100)，所述一级中心轮(2)能受力朝向所述输入轴(1)移动至所述输入轴(1)靠近所述一级中心轮(2)的端面与所述一级中心轮(2)抵接。

5.根据权利要求4所述的减速机自保护结构，其特征在于，所述疲劳断点(201)与所述间隙(100)沿径向相对设置。

6.根据权利要求4所述的减速机自保护结构，其特征在于，所述间隙(100)小于1mm。

7.根据权利要求1-3任一项所述的减速机自保护结构，其特征在于，所述输入轴(1)沿轴向开设有安装孔，所述中心轴(21)插接于所述安装孔中，所述中心轴(21)与所述安装孔过盈连接。

8.减速机，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的减速机自保护结构。

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