CN101806336B - 风力发电三片摆线变桨减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及风电齿轮箱技术领域，一种风力发电三片摆线变桨减速器。其特征在于：(1)准行星级：由前机座、内齿圈、固定在前机座上的行星架、太阳轮及准行星轮组成；(2)摆线低速级：由偏心轴承、摆线轮、针齿销、针齿壳、后机座及W输出机构组成，其中摆线轮为三片，相位角为120°；(3)前机座依次与针齿壳、与后机座联接一体；(4)针齿销半埋在针齿壳针销孔中，系半埋齿结构；(5)两摆线轮之间和柱销端部装有均载环变为简支结构，大大提高柱销的抗弯曲能力；(6)低速级输出轴支承轴承之前装有车氏密封圈，严防漏油。有益效果：(a)二级减速，结构紧凑、维修方便、轴向尺寸短；(2)摆线轮齿及半埋齿针销不会断齿，因而比仅有三只行星轮的行星传动承载能力大；(b)现有摆线减速器的价格不到行星减速器的一半，因而制造成本低40-55％；(c)输出轴防漏油密封使用寿命长。

Description

风力发电三片摆线变桨减速器
【技术领域】本发明涉及风电齿轮箱技术领域，一种风力发电三片摆线变桨减速器。 
【背景技术】本发明变桨减速器是用以改变桨叶迎风角度，使风力发电机组稳定运转。变桨减速器要求高可靠性：承载力大、输出轴不漏油。目前主要进口日本三菱重工、意大利布莱维尼公司的产品及邦飞利707T。进口变桨减速器的主要问题是漏油。背景技术有二种： 
(A)三级行星减速机：其中南京高速齿轮公司200410064931已获发明专利权。 
(1)南京高速齿轮公司“风力发电机偏航齿轮箱”(200410064931)；(2)重庆齿轮箱公司“风力发电变桨减速齿轮箱”(200720188097)；(3)天津减速机公司“用于风力发电的变桨齿轮减速机”(200720125070)；(4)重庆齿轮箱公司“带制动器的变桨减速器”(200820100450)；(5)杭州前进风电公司“风力发电变桨减速齿轮箱”(200920116858)。 
三级行星减速机主要问题：(a)低速级行星轮仅有三只，承载能力不高；(b)现有橡胶油封(除车氏油封外)都不具备磨损后自动补偿，两道油封稍一磨损也会漏油；(c)结构复杂、另件多、维修困难；(d)轴向尺寸长、笨重、价格昂贵。 
(B)锥齿轮+二级行星：泰隆公司(200910034525)的问题是：(a)仍是三级结构，锥齿轮取代行星不经济、外型大；说明书中锥齿减i1＝5.0，《齿轮传动设计手册》指出：多级设计中，为避免大锥齿轮直径过大、制造难，推荐i1≤3.。若i1≈3，则第二级i2≈8.5，速比显然过大；(b)所述“支撑体与油封座接合面上设有端面密封油封”中端面密封油封是什麽？是机械密封？如是，这麽大机械油封价格非常高；是骨架橡胶油封？如是，其防漏油性能较差。 
【发明内容】本发明目的在于提供一种比行星承载能力大、输出轴不漏油、轴向尺寸短、重量轻、维修方便及制造成本低的风力发电三片摆线变桨减速器。 
三片式传动：是最新发展的摆线传动装置，大连交大齿轮专家对此作了长期的理论研究。优点：(1)理论上承载能力增加50％；(2)改善了转臂轴承；(3)针齿与柱销受力均衡。 
三片摆线比之NGW行星：(a)单级减速比大得多；(b)摆线轮弯曲强度极高，多齿啮合传动平稳，承载力高；(d)制造成本不到NGW行星的一半。缺点：(a)摆线传动的机械效率稍低于NGW行星传动，但对于小功率而言，这是小问题；(b)简支结构针齿销弯曲强度较低。 
【技术方案】本发明采用一级准行星+一级摆线结构，其两大技术方案如下： 
(A)提高摆线抗冲击能力：(a)采用半埋齿结构，使针齿销具有很高的抗弯曲能力；(b)用中慢走丝线切割工艺加工针齿销孔，使其相邻孔距偏差≤0.01-0.015；(c)在W输出机构中，用均载环使悬臂柱销变为简支，提高了柱销的弯曲能力；
(B)有效防止漏油：输出轴上装置车氏密封圈，密封圈是由O型圈和薄唇齿型密封圈组成，具有磨损后自动弹性补偿功能、长寿命、低摩擦、无泄漏及耐-55℃低温等优异特性而广泛应于于航天、石油化工等领域(详见成大先“机械设计手册”卷2和车氏密封相关论文)。 
【有益效果】对照背景技术，特别是已取得发明专利权的(200410064931)，其新颖性、创造性及实用性体现在：(a)二级减速，结构紧凑、维修方便、轴向尺寸短；(2)摆线轮齿及半埋齿针销不会断齿，因而比仅有三只行星轮的行星传动承载能力大；(b)现有摆线减速器的价格不到行星减速器的一半，因而制造成本低40-55％；(c)输出轴防漏油密封使用寿命长。 
【附图说明】图1.本发明实施例结构示意图 
摆线低速级两级串联而成，其特征在于：所述渐开线准行星高速级：由前机座(1)、装在机座内的内齿圈(2)、固定在前机座(1)上的行星架(3)、太阳轮(4)及准行星轮(5)组成，所述摆线低速级由偏心轴承(6)、摆线轮(15)、针 [0016]  参照图1.一种风力发电三片摆线变桨减速器，是由渐开线准行星高速级与摆线低速级两级串联而成，其特征在于：所述渐开线准行星高速级：由前机座(1)、装在机座内的内齿圈(2)、固定在前机座(1)上的行星架(3)、太阳轮(4)及准行星轮(5)组成，所述摆线低速级由偏心轴承(6)、摆线轮(15)、针齿销(16)、针齿壳(8)、后机座(11)及W输出机构组成，所述摆线轮(15)为三片，相位角为120°，所述W输出机构包括柱销(10)、柱套(9)及输出轴(13)，所述前机座(1)顺次与针齿壳(8)、与后机座(11)联接一体，所述针齿销(16)半埋在针齿壳(8)上均布的针销孔中，其针齿销埋入销孔的深度以不从针齿壳销孔中滑出为准，传统简支结构改为半埋齿结构，使针齿销具有很高的抗弯曲能力，所述两摆线轮之间和柱销(10)端部装有均载环(7)，所述柱套(9)与摆线轮(15)的宽度相等，传统悬臂柱销装上均载环后变为简支结构，大大提高柱销的抗弯曲能力，所述摆线低速级的针齿壳(8)上的针齿销孔由线切割出连续曲线得到，线切割相邻距偏差≤0.01-0.015，粗糙度为Ra0.5--0.8μm，切割精度为±0.005mm(相当于磨削)，销孔相邻距偏差越小传动越平稳，针齿直径越小效果越好，摆线低速级输出轴(13)支承轴承(12)之前装有车氏密封圈(14)严防漏油，车氏密封圈是由O型圈和薄唇齿型密封圈组成，具有自动弹性补偿、长寿命、低摩擦、无泄漏及耐-55℃低温等优异特性。 
实施例是对本发明的说明而不是限定，任何简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。 

Claims (1)

1.一种风力发电三片摆线变桨减速器，是由渐开线准行星高速级与摆线低速级两级串联而成，其特征在于：所述渐开线准行星高速级：由前机座(1)、装在机座内的内齿圈(2)、固定在前机座(1)上的行星架(3)、太阳轮(4)及准行星轮(5)组成，所述摆线低速级由偏心轴承(6)、摆线轮(15)、针齿销(16)、针齿壳(8)、后机座(11)及W输出机构组成，所述摆线轮(15)为三片，相位角为120°，所述W输出机构包括柱销(10)、柱套(9)及输出轴(13)，所述前机座(1)顺次与针齿壳(8)、与后机座(11)联接一体，所述针齿销(16)半埋在针齿壳(8)上均布的针销孔中，所述两摆线轮之间和柱销(10)端部装有均载环(7)，所述柱套(9)与摆线轮(15)的宽度相等，所述摆线低速级的针齿壳(8)上的针齿销孔由线切割机床割出连续曲线得到，所述摆线低速级输出轴(13)支承轴承(12)之前装有车氏密封圈(14)。
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