CN101825067B - 风力发电摆线变桨减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及风电齿轮箱技术领域，一种风力发电摆线变桨减速器。其特征在于：(1)高速级：由前机座、内齿圈、行星架、太阳轮及行星轮组成；(B)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；(2)前机座依次与针齿壳、与后机座联接一体。(3)针齿销半埋在针齿壳针销孔中，其埋入销孔的深度以不从针齿壳销孔中滑出为准；(4)两摆线轮之间和柱销端部装有均载环，传统悬臂柱销装上均载环后，变为简支结构；(5)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)本发明仅二级减速，轴向尺寸短、重量轻、维修方便；(2)摆线轮齿及半埋齿不断齿，因而比仅有三只行星轮的行星传动承载力大；(b)摆线减速器价格不到行星减速器一半，因而成本低40-55％；(c)输出轴防漏油密封使用寿命长。

Description

风力发电摆线变桨减速器
【技术领域】本发明涉及风电齿轮箱技术领域，一种风力发电摆线变桨减速器。
【背景技术】风电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、不断齿及输出轴不漏油。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三级行星承载能力大、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摆线变桨减速器。
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，永不断齿；(c)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，因为针销的直径大小受短幅系数K1、针径系数K2与最大接触系数Ymax的制约。
【技术方案】两大技术方案如下：
(A)提高摆线承载和抗冲击能力的技术方案：(a)采用半埋齿结构，使针齿销具有很高的抗弯曲能力；(b)保证多齿啮合：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)有效防止漏油的技术方案：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(见成大先“机械设计手册”卷2和相关论文)。
【有益效果】将本发明对照背景技术，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)本发明仅二级减速，轴向尺寸短、重量轻、维修方便；(2)摆线轮齿及半埋齿不断齿，因而比仅有三只行星轮的行星传动承载力大；(b)摆线减速器价格不到行星减速器一半，因而成本低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
【具体实施方式】下面结合附图对本发明详加描述：
参照图1.一种风力发电摆线变桨减速器，是由行星与摆线两级串联而成，其特征在于：
所述行星级由前机座1、装在机座内的内齿圈2、行星架3、太阳轮4及行星轮5组成，所述摆线级由偏心轴承6、两摆线轮15、针齿销16、针齿壳8、后机座11及W输出机构组成，W输出机构包括柱销10与输出轴13，所述前机座1、针齿壳8与后机座11顺次联接一体，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，传统简支结构针齿销改为半埋齿结构，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的端部装有均载环7，柱套9与摆线轮15等宽，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，所述针齿壳8上的针齿销孔由线切割机床割出连续曲线得到，针齿壳上销孔相邻距的偏差越小越好，线切割机床加工工艺能使销孔相邻距的偏差≤0.01-0.015，表面粗糙度为Ra0.5--0.8μm，切割精度为±0.005mm(相当于磨削)，针齿直径越小越好，这是任何其它机加工工艺所不能达到的加工效果，所述摆线级输出轴13的支承轴承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)。
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。
2012.07.16对(201010174522.5，2010.05.01原件)第三次修改。

Claims (1)

1.一种风力发电摆线变桨减速器，是由行星与摆线两级串联而成，其特征在于：
所述行星级由前机座(1)、装在机座内的内齿圈(2)、行星架(3)、太阳轮(4)及行星轮(5)组成，所述摆线级由偏心轴承(6)、两摆线轮(15)、针齿销(16)、针齿壳(8)、后机座(11)及W输出机构组成，W输出机构包括柱销(10)与输出轴(13)，所述前机座(1)、针齿壳(8)与后机座(11)顺次联接一体，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)的端部装有均载环(7)，柱套(9)与摆线轮(15)等宽，所述针齿壳(8)上的针齿销孔由线切割机床割出连续曲线得到，所述摆线级输出轴(13)的支承轴承(12)之前装有车氏密封圈(14)。
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