CN202579056U - 风力发电机增速齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种风力发电机增速齿轮箱，包括箱体、太阳行星轮系、过渡齿轮轴和输出齿轮轴，所述的箱体包括前箱体、扭力臂和含有上下箱体的后箱体，太阳行星轮系的内齿圈位于前箱体和扭力臂之间；输入行星架输入端穿出前箱体，太阳轮轴通过花键与花键轴连接；花键轴、过渡齿轮轴和输出齿轮轴通过采用三轴承配置安装在后箱体上；花键轴上设有大齿轮，过渡齿轮轴上设有过渡大齿轮，输出齿轮轴与过渡大齿轮常啮合；前箱体、后箱体、输入行星架和行星轴上设有相互沟通的润滑油道，润滑油道的终端位于轴承安装点，润滑系统中设有温控开关。
Description
技术领域
本实用新型涉及齿轮箱，尤其是一种风力发电机增速齿轮箱。
背景技术
利用风力发电与传统的火力发电相比，具有发电无污染的优势，与水力发电相比，具有基建成本低、占地面积小，维护保养方便的优势，对于大型的水力发电站，蓄水库还容易对下游存在一定的安全隐患。在风力发电机中，齿轮箱是风力发电机的关键部件，目前我国使用的风力发电机用增速齿轮箱主要靠进口解决，一般为整体结构，拆卸困难，一旦出现故障，只能更换总成，造成浪费。
发明人曾经于2004年10月12日向中国专利局以同样的主题申请了实用新型专利，专利号为200420080175.X，本专利实施后，我们发现，对于小功率的风力发电机增速齿轮箱，确实有明显的积极效果，在大功率的风力发电机增速齿轮箱，各轴承的润滑以及过渡齿轮、输出轴的承载能力，确有待于进一步完善。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对增速齿轮箱，尤其是200420080175.X专利产品不能满足在较大功率的场合的承载能力问题，提供一种新的风力发电机增速齿轮箱。
本实用新型的目的是这样实现的：一种大功率风力发电机增速齿轮箱，包括箱体、太阳行星轮系和输出齿轮轴，其特征在于：
a) 箱体包括前箱体、扭力臂以及由上箱体和下箱体组成的后箱体，太阳行星轮系的内齿圈位于前箱体和扭力臂之间，前箱体、内齿圈、扭力臂、后箱体通过螺栓连接；
b) 输入行星架、太阳轮轴、花键轴同轴心套装在管轴上，输入行星架通过轴承安装在前箱体和扭力臂之间，其输入端穿出前箱体，太阳轮轴通过花键与花键轴连接，花键轴、过渡齿轮轴、输出齿轮轴平行布置在上下箱体组成的后箱体上；
c) 花键轴、过渡齿轮轴和输出齿轮轴采用三轴承配置安装在由上箱体和下箱体组成的后箱体中，其中，花键轴、过渡齿轮轴和输出齿轮轴的一端通过一个轴承支撑于扭力臂一侧的后箱体壁上、另一端通过两个轴承支撑于输出侧的后箱体壁上，输出齿轮轴的输出端穿出后箱体输出侧的箱体壁，所述后箱体中上箱体和下箱体的分界线经过管轴和过渡齿轮轴的中心线；
d) 花键轴上设有大齿轮，含有过渡小齿轮的过渡齿轮轴上设有过渡大齿轮，输出齿轮轴上含有输出小齿轮；大齿轮与过渡齿轮轴上的过渡小齿轮啮合，过渡齿轮轴上的过渡大齿轮与输出齿轮轴上的输出小齿轮啮合；
e) 输入行星架与前箱体结合处以及输出齿轮轴与上下箱体结合处均设有密封装置；
f)前箱体、后箱体、输入行星架和行星轴上设有相互沟通的润滑油道，润滑油道的终端位于轴承安装点，润滑油道的起始端设在扭力臂或后箱体的润滑油入口。
本实用新型中：太阳行星轮系中行星轮采用两个满装圆柱滚子轴承安装于行星轴上，输入行星架采用满装圆柱滚子轴承安装在前箱体和扭力臂之间；花键轴、过渡齿轮轴和输出齿轮轴一端通过一个短圆柱滚子轴承支撑于扭力臂一侧的后箱体壁上，另一端通过非对称双列圆锥滚子轴承支撑于输出侧的后箱体壁上。
本实用新型中：所述的密封装置由挡油环、甩油环和防尘圈组成。
本实用新型中：太阳行星轮系的太阳轮轴输出端穿入花键轴，并设有定位压板，花键轴内孔设有压板的定位台阶。
本实用新型中：增速齿轮箱配有润滑油风冷却装置，所述的润滑油风冷却装置包括含有输出分配器的润滑油泵、温控开关、两组冷凝器和对应的两个风扇，润滑油泵的输出分配器和两个风扇均受控于温控开关。
本实用新型的优点在于：将箱体分割成前箱体、扭力臂，尤其是后箱体分割为上箱体和下箱体，上下箱体的分界线经过花键轴和过渡齿轮轴的中心线，使齿轮箱拆装更加方便；行星轮采用两个满装圆柱滚子轴承，输入行星架上采用满装圆柱滚子轴承安装，尤其是花键轴、过渡齿轮轴和输出齿轮轴通过采用三轴承配置安装在后箱体的输入端和输出端之间，既增加了承载能力，又减小了安装空间，由于花键轴、过渡齿轮轴、输出齿轮轴均采用非对称双列圆锥滚子轴承固定在后箱体输出侧，大大提高了齿轮箱的承载能力；花键轴、过渡齿轮轴、输出齿轮轴输出侧均采用锥轴承固定，大大增加了承受轴向力的能力；由于行星架与前箱体结合处以及输出齿轮轴与上下箱体结合处均设有密封装置，大大减少了漏油的风险和降低风沙、尘土等侵入齿轮箱内部的风险；太阳行星轮系的太阳轮轴输出端穿入花键轴，并设有定位压板，花键轴内孔设有压板的定位台阶，确保输出太阳轮轴工作更加可靠；由于润滑冷却系统配有温控开关，低温时可以给齿轮箱加温，高温时可以启动风冷电机，通过降低润滑油的温度对齿轮箱降温，确保齿轮箱工作在最佳工作温度。
附图说明
图1是本实用新型涉及的一种实施例结构示意图。
图2是本实用新型实施例的输出端结构示意图
图中： 1、输入行星架，2、前箱体， 3、太阳轮轴， 4、内齿圈， 5、扭力臂，6、花键轴， 7、太阳轮轴压板， 8、大齿轮， 9、轴承， 10、过渡齿轮轴， 11、过渡大齿轮， 12、轴承，13、输出齿轮轴， 14、轴承，15、轴承，16、行星轮，17、轴承，18、行星轴，19、轴承、20、管轴，21、下箱体，22、上箱体，23、润滑油泵，24、温控开关。
具体实施方式
附图非限制性的公开了本实用新型涉及的一种具体实施例的结构示意图，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
由图1可见，本实用新型包括箱体、太阳行星轮系和输出齿轮轴13，其中：箱体包括前箱体2、扭力臂5以及由上箱体22和下箱体21组成的后箱体，太阳行星轮系的内齿圈4位于前箱体2和扭力臂5之间，前箱体2、内齿圈4、扭力臂5、后箱体通过螺栓连接；输入行星架1、太阳轮轴3、花键轴6同轴心套装在管轴20上，太阳轮轴3输出端穿入花键轴6，并设有定位压板，花键轴6内孔设有压板的定位台阶。输入行星架1通过轴承安装在前箱体2和扭力臂5之间，其输入端穿出前箱体2，太阳轮轴3通过花键与花键轴6连接，花键轴6、过渡齿轮轴10、输出齿轮轴13平行布置在上下箱体组成的后箱体上；花键轴6、过渡齿轮轴10和输出齿轮轴13采用三轴承配置安装在由上箱体22和下箱体21组成的后箱体中，花键轴6、过渡齿轮轴10和输出齿轮轴13的一端通过一个轴承支撑于扭力臂5一侧的后箱体壁上、另一端通过两个轴承支撑于输出侧的后箱体壁上，输出齿轮轴13的输出端穿出后箱体输出侧的箱体壁；花键轴6上设有大齿轮6，含有过渡小齿轮的过渡齿轮轴10上设有过渡大齿轮11，输出齿轮轴13上含有输出小齿轮；大齿轮8与过渡齿轮轴10上的过渡小齿轮啮合，过渡齿轮轴10上的过渡大齿轮11与输出齿轮轴13上的输出小齿轮啮合。
具体实施时，输入行星架1与前箱体2结合处以及输出齿轮轴13与上下箱体结合处均设有密封装置；前箱体22、后箱体21、输入行星架1和行星轴18上设有相互沟通的润滑油道，润滑油道的终端位于轴承安装点，润滑油道的起始端设在扭力臂5或后箱体的润滑油入口。
具体实施时，行星轮16采用两个满装圆柱滚子轴承安装于行星轴18上，输入行星架1采用满装圆柱滚子轴承安装在前箱体2和扭力臂5之间；花键轴6、过渡齿轮轴10和输出齿轮轴13一端通过一个短圆柱滚子轴承支撑于扭力臂一侧的后箱体壁上，另一端通过非对称双列圆锥滚子轴承支撑于输出侧的后箱体壁上。所述的密封装置由挡油环、甩油环和防尘圈组成。
由图2可见，所述后箱体中上箱体22和下箱体21的分界线经过管轴20和过渡齿轮轴10的中心线。增速齿轮箱还配有润滑油风冷却装置，所述的润滑油风冷却装置包括含有输出分配器的润滑油泵23、温控开关24、两组冷凝器和对应的两个风扇（两组冷凝器和对应的两个风扇在图2中未显示），润滑油泵23的输出分配器和两个风扇均受控于温控开关24。
具体实施时，温控开关24可以安装在润滑油泵23上。
使用中，风力形成的动能由输入行星架1输入，使行星轮16围绕太阳轮3转动，由于行星轮16同时与内齿圈4、太阳轮3啮合，使太阳轮3产生自转，并带动花键轴6同步转动，然后通过大齿轮8带动过渡齿轮轴10转到，过渡大齿轮11再带动输出齿轮轴13转动，最后由输出齿轮轴13带动发电机发电。工作时，温控开关24将监控润滑油泵23提供的润滑油温度，适时进行调控，润滑油风冷却装置工作与否受控于温控开关24，只有齿轮箱温度过高导致润滑油的温度达到或超过预先设定的上限值时，温控开关24将通过输出分配器使润滑油泵23输出一部分润滑油进入冷凝器，同时启动对应的风扇，降低润滑油的温度。当润滑油的油温过低，小于预先设定的下限值时，温控开关24将通过输出分配器切断进入冷凝器润滑油通道，同时关闭对应的风扇，使润滑油的温度逐步回升，或启动润滑油箱的电加热装置，使润滑油的温度迅速回升。
Claims (5)
1.一种大功率风力发电机增速齿轮箱，包括箱体、太阳行星轮系和输出齿轮轴，其特征在于：
a) 箱体包括前箱体、扭力臂以及由上箱体和下箱体组成的后箱体，太阳行星轮系的内齿圈位于前箱体和扭力臂之间，前箱体、内齿圈、扭力臂、后箱体通过螺栓连接；
b) 输入行星架、太阳轮轴、花键轴同轴心套装在管轴上，输入行星架通过轴承安装在前箱体和扭力臂之间，其输入端穿出前箱体，太阳轮轴通过花键与花键轴连接，花键轴、过渡齿轮轴、输出齿轮轴平行布置在上下箱体组成的后箱体上；
c) 花键轴、过渡齿轮轴和输出齿轮轴采用三轴承配置安装在由上箱体和下箱体组成的后箱体中，其中，花键轴、过渡齿轮轴和输出齿轮轴的一端通过一个轴承支撑于扭力臂一侧的后箱体壁上、另一端通过两个轴承支撑于输出侧的后箱体壁上，输出齿轮轴的输出端穿出后箱体输出侧的箱体壁，所述后箱体中上箱体和下箱体的分界线经过管轴和过渡齿轮轴的中心线；
d) 花键轴上设有大齿轮，含有过渡小齿轮的过渡齿轮轴上设有过渡大齿轮，输出齿轮轴上含有输出小齿轮；大齿轮与过渡齿轮轴上的过渡小齿轮啮合，过渡齿轮轴上的过渡大齿轮与输出齿轮轴上的输出小齿轮啮合；
e) 输入行星架与前箱体结合处以及输出齿轮轴与上下箱体结合处均设有密封装置；
f)前箱体、后箱体、输入行星架和行星轴上设有相互沟通的润滑油道，润滑油道的终端位于轴承安装点，润滑油道的起始端设在扭力臂或后箱体的润滑油入口。
2.根据权利要求1所述的风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：太阳行星轮系中行星轮采用两个满装圆柱滚子轴承安装于行星轴上，输入行星架采用满装圆柱滚子轴承安装在前箱体和扭力臂之间；花键轴、过渡齿轮轴和输出齿轮轴一端通过一个短圆柱滚子轴承支撑于扭力臂一侧的后箱体壁上，另一端通过非对称双列圆锥滚子轴承支撑于输出侧的后箱体壁上。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：所述的密封装置由挡油环、甩油环和防尘圈组成。
4.根据权利要求3所述的风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：太阳行星轮系的太阳轮轴输出端穿入花键轴，并设有定位压板，花键轴内孔设有压板的定位台阶。
5.根据权利要求3所述的风力发电机增速齿轮箱，其特征在于：增速齿轮箱配有润滑油风冷却装置，所述的润滑油风冷却装置包括含有输出分配器的润滑油泵、温控开关、两组冷凝器和对应的两个风扇，润滑油泵的输出分配器和两个风扇均受控于温控开关。
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