CN222798089U - 偏变减速器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种偏变减速器，涉及齿轮箱领域。偏变减速器包括输入总成、传动总成和输出总成；输入总成包括输入壳和输入轴，输入轴与输入壳可转动配合；传动总成包括中心轮、行星轮、第一齿圈和第二齿圈，中心轮与输入轴连接；第一齿圈与输入壳固定连接，行星轮同时与中心轮和第一齿圈啮合；第二齿圈与输出总成传动连接，行星轮与第二齿圈啮合。该减速器的结构简单，零部件数量少，整体尺寸小，重量轻，装配便捷，加工制造成本低。

Description

偏变减速器

技术领域

本实用新型涉及齿轮箱领域，具体而言，涉及一种偏变减速器。

背景技术

偏变减速器是偏航减速器和变桨减速器的合称，偏变减速器属于风力发电机的重要部件，用于调节机舱和叶片的角度。由于工况比较恶劣，维修不便，加上安装空间狭小，偏变减速器对可靠性、重量和外形尺寸等都有严格要求。

经发明人研究发现，现有技术的偏变减速器至少存在如下缺点：

由于偏航变桨对齿轮箱速比要求高，传统的偏变减速器一般采用多级行星结构，例如变桨齿轮箱采用3级，偏航齿轮箱采用4-5级等，如此，使得齿轮箱的零部件多，尺寸重量大，成本高，装配不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种偏变减速器，其能够简化结构，减少零部件数量，减小尺寸，减轻重量，降低成本，提高装配便捷性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种偏变减速器，包括：

输入总成、传动总成和输出总成；所述输入总成包括输入壳和输入轴，所述输入轴与所述输入壳可转动配合；所述传动总成包括中心轮、行星轮、第一齿圈和第二齿圈，所述中心轮与所述输入轴连接；所述第一齿圈与所述输入壳固定连接，所述行星轮同时与所述中心轮和所述第一齿圈啮合；所述第二齿圈与所述输出总成传动连接，所述行星轮与所述第二齿圈啮合。

在可选的实施方式中，所述行星轮与所述中心轮在所述中心轮的轴向上的自由度被限制。

基于上述方案，行星轮在其自身的轴向上的位置稳定，行星轮与中心轮、第一齿圈和第二齿圈的啮合面积大，不易出现打滑或者局部磨损严重的情况，整个机构运行稳定可靠，降低故障率，使用寿命长，运行成本低。

在可选的实施方式中，所述行星轮具有在其轴向上的第一端面和第二端面，所述第一端面或所述第二端面上设置有润滑油槽。

基于上述方案，润滑油液能够储存在润滑油槽中，润滑油槽主要起润滑行星轮的端面的作用，行星轮的端面与轴向限位有相对运动，润滑油槽能减少磨损。

在可选的实施方式中，所述输入轴设置有第一限位台阶，所述第一端面与所述第一限位台阶配合，以限制所述行星轮在第一方向上的自由度；所述输出总成设置有第二限位台阶，所述第二端面与所述第二限位台阶配合，以限制所述行星轮在与所述第一方向相反的第二方向上的自由度。

基于上述方案，通过第一限位台阶和第二限位台阶配合限制行星轮在其轴向上相对于太阳轮的位置，行星轮的位置稳定，运行稳定。

在可选的实施方式中，所述润滑油槽设置为围绕所述行星轮的轴线布设的环形凹槽。

基于上述方案，润滑油槽的有效储存面积大，能够存储更多的润滑油液，从而进一步减小磨损。

在可选的实施方式中，所述输入壳上设置有第一耐磨环，所述第一耐磨环与所述第一端面配合，以限制所述行星轮在第一方向上的自由度；所述第二齿圈上设置有第二耐磨环，所述第二耐磨环与所述第二端面配合，以限制所述行星轮在与所述第一方向相反的第二方向上的自由度。

基于上述方案，通过第一耐磨环和第二耐磨环配合限制行星轮在其轴向上相对于太阳轮的位置，行星轮的位置稳定，运行稳定，行星轮在自转的同时绕着中心轮的轴线公转，行星轮公转过程中，始终与第一耐磨环和第二耐磨环接触，不易磨损输入壳和第二齿圈。

在可选的实施方式中，所述第一端面上设置有第一定位凸起，所述第二端面上设置有第二定位凸起，所述第一定位凸起与所述第一耐磨环抵接配合，所述第二定位凸起与所述第二耐磨环抵接配合；所述润滑油槽设于第一定位凸起或第二定位凸起上。

基于上述方案，装配时，行星轮上的第一定位凸起与输入壳的第一耐磨环接触，行星轮上的第二定位凸起与第二齿圈上的第二耐磨环接触，便于确定行星轮的安装位置，装配效率高。并且，第一定位凸起和第二定位凸起的设计，能够弥补零部件加工制造时的误差，提高装配质量。

在可选的实施方式中，所述行星轮的外周面设置有在行星轮的轴向上排布的第一齿部和第二齿部，所述第一齿部与所述第一齿圈啮合，所述第二齿部与所述第二齿圈啮合。

基于上述方案，第一齿部和第二齿部分别与第一齿圈和第二齿圈配合，根据需求设计传动比，制造灵活，使用范围广。

在可选的实施方式中，所述第一齿部的齿顶径与所述第二齿部的齿顶径不同。

基于上述方案，按需设置传动比，加工制造灵活，使用范围广。

在可选的实施方式中，所述传动总成还包括行星传动机构，所述行星传动机构的输入部与所述输入轴传动连接，所述行星传动机构的输出部与所述中心轮传动连接。

基于上述方案，通过设置行星传动机构，能够按需调节传动比，调节输出扭矩，满足不同场景的速比需求，使用范围广。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供的偏变减速器，通过将行星轮同时与第一齿圈和第二齿圈啮合，实现多级速比调整，满足输出速比需求。并且，行星轮被夹持在中心轮和第一齿圈之间，行星轮通过一个中心轮带动，并将扭矩通过第二齿圈输出，相比传统的多级行星传动结构，能够减少两个行星架和至少一个太阳轮，对应的减少安装行星架和太阳轮所需的轴承等结构，减少了部分零部件，简化了结构，整体结构更加紧凑，体积小，重量轻，便于装配。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的偏变减速器的示意图；

图2为本实用新型实施例的偏变减速器的第一变形例的示意图；

图3为本实用新型实施例的偏变减速器的第二变形例的示意图；

图4为本实用新型实施例的偏变减速器的第三变形例的示意图。

图标:

100-输入总成；110-输入壳；120-输入轴；121-第一限位台阶；122-第一耐磨环；200-传动总成；210-中心轮；220-行星轮；221-第一定位凸起；222-第二定位凸起；223-润滑油槽；224-第一齿部；225-第二齿部；230-第一齿圈；240-第二齿圈；241-第二耐磨环；250-行星传动机构；251-太阳轮；252-行星架；253-行星齿轮；254-内齿圈；300-输出总成；310-输出壳；320-输出轴；321-第二限位台阶；330-支撑轴承。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体地连接；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。

现有技术中，偏变减速器为了实现大速比传动，在输入花键轴与输出花键轴之间设置多级行星传动结构，多级行星传动结构在输入花键轴或输出花键轴的轴向上依次排布，每级行星传动结构均包括相互配合的太阳齿轮、行星齿轮253、行星支架、传动齿圈和支撑轴承330等零部件，如此，多级行星传动结构配合后，整个齿轮箱的零部件多，整体体积大，重量重，成本高，装配不便。

鉴于此，设计者提供了一种偏变减速器，通过减少零部件，能够减小减速器体积，减轻整体重量，降低装配难度，降低制造成本。

请结合图1，本实施例中，偏变减速器包括输入总成100、传动总成200和输出总成300；输入总成100包括输入壳110和输入轴120，输入轴120与输入壳110可转动配合；传动总成200包括中心轮210、行星轮220、第一齿圈230和第二齿圈240，中心轮210与输入轴120连接；第一齿圈230与输入壳110固定连接，行星轮220同时与中心轮210和第一齿圈230啮合；第二齿圈240与输出总成300传动连接，行星轮220与第二齿圈240啮合。

承上述，本实施例提供的偏变减速器的运行过程如下：

输入轴120与电机连接，电机启动后，输入轴120将扭矩传递至中心轮210，中心轮210带动行星轮220转动，行星轮220在第一齿圈230的限位下，绕自身轴线自转的同时绕中心轮210的轴线公转。行星轮220自转和公转时，将扭矩传递至第二齿圈240，第二齿圈240带动输出总成300运动，通过输出总成300输出扭矩。行星轮220被夹持在中心轮210和第一齿圈230之间，行星轮220并未配置行星级，行星轮220通过中心轮210带动，并将扭矩通过第二齿圈240输出，相比传统的多级行星传动结构，能够减少两个行星架252和至少一个太阳轮251，对应的减少安装行星架252和太阳轮251所需的轴承等结构，减少了部分零部件，简化了结构，整体结构更加紧凑，体积小，重量轻，便于装配。

以下实施例对本申请提供的偏变减速器的细节结构以举例方式展开说明。

本实施例中，可选的，输入轴120可以通过花键等结构与中心轮210传动连接，或者二者通过嵌入式结构实现传动连接，使得输入轴120能够带动中心轮210一起转动。

请结合图1，本实施例中，可选的，行星轮220的数量按需设置，例如，行星轮220的数量可以为三个，三个行星轮220围绕中心轮210排布。每个行星轮220具有在其轴向上相对的第一端面和第二端面，第一端面或第二端面上设置有润滑油槽223，也即，可以仅在第一端面或第二端面上设置润滑油槽223，或者，可以同时在第一端面和第二端面上均设置润滑油槽223，如此设计，润滑油液能够储存在润滑油槽223中，运行过程中，行星轮的端面的磨损小。

请结合图1，可选的，行星轮220安装于中心轮210外后，行星轮220与中心轮210在中心轮210的轴向上的自由度被限制，如此，行星轮220在其轴向上与中心轮210、第一齿圈230第二齿圈240的结合稳定可靠。运行过程中，行星轮220在其自身的轴向上的位置稳定，行星轮220与中心轮210、第一齿圈230和第二齿圈240的啮合面积大，不易出现打滑或者局部磨损严重的情况，整个机构运行稳定可靠，降低故障率，使用寿命长，运行成本低。

值得注意的是，行星轮220在其轴向上的自由度被限制的实施方案灵活多样，以下举例两种能够实现行星轮220轴向限位的技术方案。

请结合图1，在一个可选实施方式中，输入轴120设置有第一限位台阶121，第一限位台阶121为环形台阶，第一端面与第一限位台阶121配合，以限制行星轮220在第一方向上的自由度。输出总成300设置有第二限位台阶321，第二限位台阶321设置为环形台阶，第二端面与第二限位台阶321配合，以限制行星轮220在与第一方向相反的第二方向上的自由度。通过第一限位台阶121和第二限位台阶321配合限制行星轮220在其轴向上相对于太阳轮251的位置，行星轮220的位置稳定，运行稳定。在此实施了中，润滑油槽223的数量可以为多个，并且，润滑油槽223可以设置为围绕行星轮220的轴线布设的环形凹槽，能够增大储油量，进一步减小行星轮220的端面的磨损。

请结合图2或图3，在另一个可选实施方式中，输入壳110上设置有第一耐磨环122，第一耐磨环122与第一端面配合，以限制行星轮220在第一方向上的自由度；第二齿圈240上设置有第二耐磨环241，第二耐磨环241与第二端面配合，以限制行星轮220在与第一方向相反的第二方向上的自由度。进一步的，第一端面上设置有第一定位凸起221，第二端面上设置有第二定位凸起222，第一定位凸起221与第一耐磨环122抵接配合，第二定位凸起222与第二耐磨环241抵接配合。装配时，行星轮220上的第一定位凸起221与输入壳110的第一耐磨环122接触，行星轮220上的第二定位凸起222与第二齿圈240上的第二耐磨环241接触，便于确定行星轮220的安装位置，装配效率高。并且，第一定位凸起221和第二定位凸起222的设计，能够弥补零部件加工制造时的误差，提高装配质量。在此实施例中，可以将润滑油槽设于第一定位凸起221和第二定位凸起222上，并且润滑油槽的形式按需设置，可以为环形槽或线形槽等。

请结合图3，可选的，行星轮220的外周面设置有在行星轮220的轴向上排布的第一齿部224和第二齿部225，第一齿部224与第一齿圈230啮合，第二齿部225与第二齿圈240啮合。其中，第一齿部224和第二齿部225可以同时成型在一个齿轮的外周面，或者，在其他实施例中，第一齿部224和第二齿部225分别成型在两个齿轮上，然后将两个齿轮焊接固定在一起形成一个行星轮220。

进一步的，第一齿部224的齿顶径D1与第二齿部225的齿顶径D2不同。例如，本实施例中，第一齿部224的齿顶径D1大于第二齿部225的齿顶径D2。

本实施例中，可选的，输出总成300包括输出壳310、输出轴320和支撑轴承330，输出壳310与第一齿圈230固定连接，输出轴320通过支撑轴承330与输出壳310可转动配合，第二齿圈240可以通过花键等结构与输出轴320传动连接，通过第二齿圈240将扭矩传递至输出轴320，通过输出轴320实现扭矩的最终输出。第二限位台阶321设于输出轴320上。

需要说明的是，本实施例提供的偏变减速器可以通过多个齿轮配合实现单级速比超过200的传动方式，以满足变桨齿轮箱的速比需求。

请结合图4，在其他实施例中，可选的，传动总成200还包括行星传动机构250，行星传动机构250的输入部与输入轴120传动连接，行星传动机构250的输出部与中心轮210传动连接。通过设置行星传动机构250，能够按需调节传动比，调节输出扭矩，满足不同场景的速比需求，使用范围广。

例如，行星传动机构250包括太阳轮251、行星架252、行星齿轮253和内齿圈254。其中，太阳轮251安装于输入轴120和中心轮210之间，输入轴120与太阳轮251可以设置为过盈配合、花键连接或一体式连接。行星架252套接在中心轮210外且二者可以通过花键连接，行星齿轮253与行星架252可转动地配合。内齿圈254固定在输入壳110和第一齿圈230之间，或者，内齿圈254与第一齿圈230设置为一体式结构。行星齿轮253同时与太阳轮251和内齿圈254啮合。输入轴120获得动力输入后，通过太阳轮251带动行星齿轮253转动，通过内齿圈254和行星齿轮253配合将扭矩输出至行星架252，行星架252带动中心轮210转动，而后进行扭矩的继续传递即可。

本实施例提供的偏变减速器，省去了多个零部件，简化了结构，减小整体体积，减小整体重量，降低加工制造成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种偏变减速器，其特征在于，包括：

输入总成(100)、传动总成(200)和输出总成(300)；所述输入总成(100)包括输入壳(110)和输入轴(120)，所述输入轴(120)与所述输入壳(110)可转动配合；所述传动总成(200)包括中心轮(210)、行星轮(220)、第一齿圈(230)和第二齿圈(240)，所述中心轮(210)与所述输入轴(120)连接；所述第一齿圈(230)与所述输入壳(110)固定连接，所述行星轮(220)同时与所述中心轮(210)和所述第一齿圈(230)啮合；所述第二齿圈(240)与所述输出总成(300)传动连接，所述行星轮(220)与所述第二齿圈(240)啮合。

2.根据权利要求1所述的偏变减速器，其特征在于：

所述行星轮(220)与所述中心轮(210)在所述中心轮(210)的轴向上的自由度被限制。

3.根据权利要求1所述的偏变减速器，其特征在于：

所述行星轮(220)具有在其轴向上的第一端面和第二端面，所述第一端面或所述第二端面上设置有润滑油槽(223)。

4.根据权利要求3所述的偏变减速器，其特征在于：

所述输入轴(120)设置有第一限位台阶(121)，所述第一端面与所述第一限位台阶(121)配合，以限制所述行星轮(220)在第一方向上的自由度；所述输出总成(300)设置有第二限位台阶(321)，所述第二端面与所述第二限位台阶(321)配合，以限制所述行星轮(220)在与所述第一方向相反的第二方向上的自由度。

5.根据权利要求4所述的偏变减速器，其特征在于：

所述润滑油槽(223)设置为围绕所述行星轮(220)的轴线布设的环形凹槽。

6.根据权利要求3所述的偏变减速器，其特征在于：

所述输入壳(110)上设置有第一耐磨环(122)，所述第一耐磨环(122)与所述第一端面配合，以限制所述行星轮(220)在第一方向上的自由度；所述第二齿圈(240)上设置有第二耐磨环(241)，所述第二耐磨环(241)与所述第二端面配合，以限制所述行星轮(220)在与所述第一方向相反的第二方向上的自由度。

7.根据权利要求6所述的偏变减速器，其特征在于：

所述第一端面上设置有第一定位凸起(221)，所述第二端面上设置有第二定位凸起(222)，所述第一定位凸起(221)与所述第一耐磨环(122)抵接配合，所述第二定位凸起(222)与所述第二耐磨环(241)抵接配合；所述润滑油槽(223)设于第一定位凸起(221)或第二定位凸起(222)上。

8.根据权利要求1所述的偏变减速器，其特征在于：

所述行星轮(220)的外周面设置有在行星轮(220)的轴向上排布的第一齿部(224)和第二齿部(225)，所述第一齿部(224)与所述第一齿圈(230)啮合，所述第二齿部(225)与所述第二齿圈(240)啮合。

9.根据权利要求8所述的偏变减速器，其特征在于：

所述第一齿部(224)的齿顶径与所述第二齿部(225)的齿顶径不同。

10.根据权利要求1所述的偏变减速器，其特征在于：

所述传动总成(200)还包括行星传动机构(250)，所述行星传动机构(250)的输入部与所述输入轴(120)传动连接，所述行星传动机构(250)的输出部与所述中心轮(210)传动连接。