CN220488262U - 一种风电齿轮箱传动系统连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风电齿轮箱技术领域，具体为一种风电齿轮箱传动系统连接结构，包括太阳轮和行星架，太阳轮上开有连接内孔，连接内孔内壁上设置有内花键，行星架的连接轴上设置有外花键。本实用新型在行星架的尺寸不变的情况下，将太阳轮插入行星架的连接方式改为行星架插入太阳轮内进行连接，且省去了阶梯轴的设计，直接在太阳轮内开设连接内孔，可有效的减少太阳轮的材料尺寸，从而减少加工量和余料耗费，降低了加工成本和材料成本。

Description

一种风电齿轮箱传动系统连接结构

技术领域

本实用新型涉及风电齿轮箱技术领域，具体为一种风电齿轮箱传动系统连接结构。

背景技术

目前，风电齿轮箱中的行星传动系统中，一级太阳轮和二级行星架普遍采用的连接方式为：一级太阳轮做阶梯轴结构，连接部分设置外花键，行星架连接轴部分设置内花键，太阳轮的连接部分通过花键连接在行星架的连接轴内。随着风电齿轮箱兆瓦级别提升，为实现高功率密度设计，一级行星级多行星轮结构普遍采用3个以上的行星轮。随着行星轮个数的增加，一级太阳轮外径越来越大，而太阳轮的连接部分相比就小很多，由于太阳轮是整体锻件，太阳轮前后部分的尺寸相差太大会导致连接部分的余量增多、加工量大，进而导致材料成本和加工成本明显增加，因此要迫切需要一种连接结构，在确保连接可靠的同时，成本得到有效控制。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种风电齿轮箱传动系统连接结构，以解决现有的风电齿轮箱传动系统中，因太阳轮和行星架的连接结构导致太阳轮加工成本和材料成本高的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种风电齿轮箱传动系统连接结构，包括太阳轮和行星架，太阳轮上开有连接内孔，内孔内壁上设置有内花键，行星架的连接轴上设置有外花键。

本方案的原理和有益效果为：

行星架的连接轴插入太阳轮内的连接内孔内，通过外花键和内花键的啮合作用实现连接。本方案在行星架的尺寸不变的情况下，将太阳轮插入行星架的连接方式改为行星架插入太阳轮内进行连接，且省去了阶梯轴的设计，直接在太阳轮内开设连接内孔，可有效的减少太阳轮的材料尺寸，从而减少加工量和余料耗费，降低了加工成本和材料成本，解决了大传动比齿轮箱的传动系统用现有的连接方式因太阳轮前后部分尺寸差距太大，导致连接部分加工量大、废料多而造成材料成本和加工成本增加的问题。采用本方案能够在控制太阳轮成本的前提下实现太阳轮和行星架的可靠连接，非常适用于兆瓦级的大传动比风电齿轮箱传动系统中太阳轮和行星架的连接。

进一步，连接内孔前端连通有通孔，通孔的直径小于连接内孔的直径，通孔与连接内孔的连接处形成限位挡圈。

本方案中所述的前端为朝向一级行星轮结构的一端，限位挡圈用于给行星架限位，避免行星架轴向窜动，确保行星架和太阳轮的可靠连接。

进一步，连接内孔的前端内壁和外花键的前端均开设有第一环形槽，连接内孔和外花键前端上的第一环形槽能够扣合形成行星架润滑油道。

本方案中，行星架润滑油道用于注入润滑油对花键和行星架进行润滑。

进一步，连接内孔的后端内壁和外花键的后端均开设有第二环形槽，连接内孔和外花键后端上的第二环形槽能够扣合形成轴承润滑油道。

本方案中，行星架通过轴承支撑，轴承润滑油道用于注入润滑油对轴承进行润滑，保证传动可靠性，避免卡滞。

进一步，第二环形槽后侧设置有环形的第一台阶，第一台阶的后侧设置有第二台阶。

本方案中，第一台阶用于安装轴承，第二台阶用于安装配油环。

进一步，内花键的长度与太阳轮的轴向尺寸的比值为0.75～0.80。

根据本方案来设定内花键的长度，可在保证太阳轮和行星架的连接强度的同时，保证太阳轮的结构强度。

进一步，连接内孔的直径与太阳轮的直径的比值为0.7。

根据本方案来设定连接内孔的直径，可在保证太阳轮与行星架的连接可靠性的同时，确保太阳轮的结构强度。

进一步，通孔的直径与连接内孔的直径的比值为0.8-0.9。

采用本方案，能够确保限位挡圈的结构强度，保证行星架的限位作用，避免行星架轴向窜动，从而提高连接稳定性和可靠性。

进一步，行星架的连接轴与行星架固定连接。

本方案中，行星架的连接轴与行星架采用分体设计，行星架通过连接轴与太阳轮连接，一方面可单独加工行星架和连接轴，便于小型机床加工运用，另一方面，连接轴损坏后还可以单独更换，无需更换整个行星架，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：太阳轮1、内花键11、限位挡圈12、通孔13、行星架2、外花键21、第一台阶22、第二台阶23、行星架润滑油道3、轴承润滑油道4。

实施例1：

如图1所示，一种风电齿轮箱传动系统连接结构，包括太阳轮1和行星架2，太阳轮1上开有连接内孔，连接内孔内壁上设置有内花键11，行星架2的连接轴外壁上设置有外花键21，本实施例中行星架2的连接轴与行星架2一体成型。内花键11的长度与太阳轮1的轴向尺寸的比值为0.75-0.8，本实施例中为0.75。连接内孔前端(图中左端)连通有通孔13，通孔13的直径小于连接内孔的直径，通孔13与连接内孔的连接处形成限位挡圈12，具体的，连接内孔的直径与太阳轮1的直径的比值为0.7，通孔13的直径与连接内孔的直径的比值为0.8-0.9，本实施例中为0.8。连接内孔的前端内壁和外花键21的前端均开设有第一环形槽，连接内孔的后端内壁和外花键21的后端均开设有第二环形槽，行星架2与太阳轮1连接后，连接内孔和外花键21前端上的第一环形槽扣合形成行星架润滑油道3，连接内孔和外花键21后端上的第二环形槽扣合形成轴承润滑油道4。第二环形槽后侧设置有环形的第一台阶22，第一台阶22的后侧设置有第二台阶23。

具体实施过程如下：

行星架2的连接轴插入太阳轮1的连接内孔内，通过外花键21和内花键11实现可靠连接。本实施例中，取消太阳轮1的阶梯轴设计，直接在太阳轮1上开设内孔，行星架2插入连接孔内通过花键连接，相比现有技术中用阶梯轴结构，并且将太阳轮1插入行星架2内进行连接的方式而言，本方案在不影响行星架2及后续部件的尺寸的情况下，省去阶梯轴的设计，直接在太阳轮1内开设连接内孔，可有效的减少太阳轮1坯件的尺寸，从而减少材料耗费和加工量，进而减少材料成本和加工成本。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，行星架2的连接轴与行星架2分体设置，连接轴通过螺栓等连接件与行星架2刚性连接。采用本实施例，单独用连接轴连接行星架2和太阳轮1，行星架2和连接轴可单独加工，适于小型机床的加工，且连接轴损坏后可单独更换连接轴，无需更换整个行星架2，节约了成本。

分别对实施例1、实施例3、对比例1和对比例2的加工、装配等情况进行比对，并测试实施例1、实施例3、对比例1和对比例2中，太阳轮1和行星架2连接后的扭矩，比对及测试结果如下表1。

备注：实施例3、对比例1和对比例2的区别在于内花键的长度与太阳轮的轴向尺寸的比值不同：

表1

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种风电齿轮箱传动系统连接结构，包括太阳轮和行星架，其特征在于：太阳轮上开有连接内孔，连接内孔内壁上设置有内花键，行星架的连接轴上设置有外花键；内花键的长度与太阳轮的轴向尺寸的比值为0.75～0.80。

2.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱传动系统连接结构，其特征在于：连接内孔前端连通有通孔，通孔的直径小于连接内孔的直径，通孔与连接内孔的连接处形成限位挡圈。

3.根据权利要求2所述的一种风电齿轮箱传动系统连接结构，其特征在于：连接内孔的前端内壁和外花键的前端均开设有第一环形槽，连接内孔和外花键前端上的第一环形槽能够扣合形成行星架润滑油道。

4.根据权利要求3所述的一种风电齿轮箱传动系统连接结构，其特征在于：连接内孔的后端内壁和外花键的后端均开设有第二环形槽，连接内孔和外花键后端上的第二环形槽能够扣合形成轴承润滑油道。

5.根据权利要求4所述的一种风电齿轮箱传动系统连接结构，其特征在于：第二环形槽后侧设置有环形的第一台阶，第一台阶的后侧设置有第二台阶。

6.根据权利要求5所述的一种风电齿轮箱传动系统连接结构，其特征在于：连接内孔的直径与太阳轮的直径的比值为0.7。

7.根据权利要求6所述的一种风电齿轮箱传动系统连接结构，其特征在于：通孔的直径与连接内孔的直径的比值为0.8-0.9。

8.根据权利要求7所述的一种风电齿轮箱传动系统连接结构，其特征在于：行星架的连接轴与行星架固定连接。