CN103032263A - 风力发电机内摆线偏航齿轮箱 - Google Patents
风力发电机内摆线偏航齿轮箱 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103032263A CN103032263A CN2011103147292A CN201110314729A CN103032263A CN 103032263 A CN103032263 A CN 103032263A CN 2011103147292 A CN2011103147292 A CN 2011103147292A CN 201110314729 A CN201110314729 A CN 201110314729A CN 103032263 A CN103032263 A CN 103032263A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bearing
- cycloid
- hypocycloid
- pin
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract description 10
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
本发明涉及风电偏航减速技术领域，一种风力发电机内摆线偏航齿轮箱，包括机座、输入轴、摆线轮组件、偏心轴承、前机座及输出机构，输出机构包括输出轴、柱销、柱套及均载环，机座、内摆线齿圈及前机座顺次联接一体，其特征在于：摆线组件为摆线轮圈与铸铁轮辐组装件，中间轮厚为两侧等厚轮两倍，中间轮与两侧轮相位差180°；偏心轴承包括圆锥滚子轴承与偏心套，圆锥滚子轴承是两只背靠背的轴承组；铸铁轮辐销孔中滑配耐磨圈。有益效果：单级减速比可高达143，结构紧凑、重量轻、维修方便、轴向尺寸短；摆线轮齿不会断，因而比仅有三只行星轮NGW传动承载能力大；现有摆线价格不到行星减速器的一半，因而制造成本低45-55％。
Description
【技术领域】
本发明涉及风电偏航减速技术领域，系发明申请“风力发电三片双摆线偏航减速器”(201010174525.9)的改进，一种风力发电机内摆线偏航齿轮箱。
【背景技术】
七、八十米高空的偏航齿轮箱必需具有高过载力、高可靠性。郑州机械研究所《风力发电及风电齿轮箱概述》指出：“有的风场齿轮箱损坏率高达40-50％，这是因为在频繁受到风载变化冲击情况下，微动磨损造成齿轮早期点蚀超过设计预期。”背景技术主要为四级行星结构：
①南高齿“风力发电偏航齿轮箱”ZL200410064930；
②重齿“风力发电偏航减速齿轮箱”200620111262；
③泰隆“风力发电偏航减速装置”200910034525；
④银川威力“大功率风力发电偏航减速器”20112065216；
⑤天津减速机公司“用于风力发电偏航减速机”200820075290；
⑥华锐公司“风力发电偏航减速齿轮箱”(200820014549)(五级行星)；
主要存在问题：
①现有齿轮箱安全系数较低，承受疲劳载荷时易早期点蚀。此外滚齿、热处理及磨齿应力集中点齿根处易出现微细裂纹，不具高可靠性；
②三只行星轮，过载能力不高；
③四级行星减速使轴向尺寸很长、结构很复杂、维修很不便、价格很高。此外还有下列技术：
(1)摆线+二级行星：天津减速机公司“用于风力发电偏航减速机”200320111939.2缺点是：效率降低了2个百分点、高速级摆线双支点针销弯曲强度低，因而过载能力低、可靠性差；
(2)摆线+摆线：“一种二级包络...”200920127322.7，缺点是：效率降低了4个百分点，此外输出轴两只置于左、右端盘与内摆线轮之间轴承要比常规大出2-3个型号，价很高。
(3)“风力发电三片双摆线偏航减速器”(20101017454525.9)系“摆线+三片双摆线”结构，主要缺点：①“摆线+三片双摆线”结构使效率降低4个百分点，三摆线轮相位差120°无法实现动平衡而会影响减速器使用寿命；
②圆柱滚子轴承径向间隙大，摆线轮平动时产生咔哒、咔哒微小振动，久之出现冲击，导致偏心轴承损坏减速器出现故障；
③销孔磨床静平衡调整麻烦，销孔精度不稳定而会影响减速器使用寿命。
【发明内容】
本发明是“风力发电三片双摆线偏航减速器”(20101017454525.9)改进发明，转用了其中的带均载环W输出机构，目的提供一种高可靠性、过载能力大、轴向短、维修方便、成本低及效率与三级行星相近的风力发电机摆线偏航齿轮箱。
为实现高可靠性、过载能力大、轴向短、维修方便、成本低，采用如下改进技术方案：
(A)三片摆线轮中，中间轮厚度为两侧等厚轮两倍，二者相位错开180°，能实现动平衡；
(B)采用背对背圆锥滚子偏心轴承，径向间隙调到近于零，消除了摆线轮平动时产生振动；
(C)采用摆线轮圈磨齿后与铸铁轮辐精加工件组装结构，其中铸铁轮辐均布销孔可在立式加工中心采用精镗而获得足够高精度，加工效率极高。为提高低硬度销孔表面的使用寿命，销孔中滑配耐磨圈，如：摆线中的外协件高硬度柱套、粉末冶金轴承等等。传统摆线轮均布销孔必需在销孔专用磨床上磨削，由于此时摆线轮处于大偏心位置，而销孔又小必需调整到很高的静平衡才能获得设计要求，加工效率极低，且需配置各种规格的销孔专用磨床；
(D)转用双摆线传动：双摆线的啮合特点是互为包络线的摆线等距线齿轮作为共轭曲线齿轮机构。优点：(1)内摆线齿圈取代针轮，结构简单、另件少；(2)单级减速比很大，据称可达200(《没有针轮的摆线变速机》机械传动2006.04)；(3)内摆线齿圈与外齿摆线轮为纯滚动、完全润滑状态啮合，因此在输入功率相同情况下，可将减速器的体积降低1-2个等级。
【有益效果】
比照发明专利“风力发电机偏航齿轮箱”(ZL200410064930.X)其创造性体现在：
(1)单级减速比可高达143，结构紧凑、重量轻、维修方便、轴向尺寸短；
(2)摆线轮齿无应力集中点，不会断齿，因而比仅有三只行星轮NGW传动承载能力大；
(3)制造成本低45-55％。
每一风场变桨齿轮箱价值(132×5万/台)660万元，因而可节省330万元，用此330万的利息足以支付风场7-8名员工工资。据中国风能协会公布，2010年新增风电装机容量为189GW，相当于380个(33×1.5MW)风场，偏航齿轮箱价值25个亿，因而可节省12.5个亿，大大超出中国三大风电齿轮公司利润总和。
【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1.一种风力发电机内摆线偏航齿轮箱，由行星串联内摆线传动件组成，其中行星包括输入轴(25)、太阳轮(W)、行星轮(G)、内齿轮(N)、行星架轴(4)、端盖(26)及前机座(19)，所述的前机座(19)内孔端面上顺次联接内齿轮(N)、端盖(26)，所述输入轴(25)用轴承支承在端盖(26)内孔，太阳轮(W)联接在输入轴(25)轴伸端，所述行星架轴(4)两侧分别用轴承(23、24)支承在输出轴(3)与前机座(19)内孔，内摆线传动件包括机座(1)、摆线轮组件、装在行星架轴(4)上的偏心轴承、内摆线齿圈(22)及销轴式输出机构，所述输出机构包括输出轴(3)、柱销(16)、柱套(8、13)及均载环(11、17)，所述输出轴(3)用轴承(2)支承在机座(1)内孔，所述的机座(1)、内摆线齿圈(22)及前机座(19)顺次联接一体，所述的二均载环(11)置于摆线轮之间，均载环(17)装在柱销(16)端部并用轴承(18)支承在前机座(19)内侧凸缘外圆上，从而将悬臂柱销变为简支结构，提高了柱销的弯曲能力电机(D)联接在前机座(19)上，其特征在于：
(A)所述摆线组件为摆线轮圈内孔铸铁轮辐组装件，组装件用3-5只骑缝销联接，其中两侧组件包括摆线轮圈(10)与铸铁轮辐(7)，中间组件包括摆线轮圈(21)与铸铁轮辐(20)，铸铁轮辐均布销孔可在立式加工中心采用精镗较传统销孔在专用磨床上磨削精度高、加工效率更高，所述中间摆线轮圈(21)厚度为两侧等厚摆线轮圈(10)两倍，中间摆线轮圈(21)与两侧摆线轮(10)相位差180°，能实现动平衡因而使传动更平稳；
(B)所述的行星架轴(4)上的偏心轴承中，两侧包括圆锥滚子轴承(6)及紧配在内孔的偏心套(5)，中间包括圆锥滚子轴承(15)及紧配在轴承内孔的偏心套(12)，所述的圆锥滚子轴承是两只背靠背的轴承组，装配时将径向间隙控制到近于零；
(C)所述的铸铁轮辐(7)均布的销孔中滑配耐磨圈(9)，铸铁轮辐(20)均布的销孔中滑配耐磨圈(14)，如：摆线中的外协件高硬度柱套、粉末冶金轴承等等，理论计算结果表明，由于耐磨圈与销孔的当量半径很小，而使耐磨圈与销孔的之间的接触应力仅为许用接触应力的二十分之一，故而低硬度销孔不会过早磨损，所述铸铁轮辐材质为球墨铸铁或高强度灰口铸铁，这是因为球墨铸铁或灰口铸铁具有良好的机加工工艺性能、吸振、低噪音及铸造性能好。
Claims (1)
1.一种风力发电机内摆线偏航齿轮箱，由行星部件串联内摆线部件组成，其中行星部件包括输入轴(25)、太阳轮(W)、行星轮(G)、内齿轮(N)、行星架轴(4)、端盖(26)及前机座(19)，所述的前机座(19)内孔端面上顺次联接内齿轮(N)、端盖(26)，所述的输入轴(25)用轴承支承在端盖(26)内孔，太阳轮(W)联接在输入轴(25)轴伸端，所述的行星架轴(4)两侧分别用轴承(23、24)支承在输出轴(3)与前机座(19)内孔，内摆线部件包括机座(1)、摆线轮组件、装在行星架轴(4)上的偏心轴承、内摆线齿圈(22)及销轴式输出机构，所述输出机构包括输出轴(3)、柱销(16)、柱套(8、13)及均载环(11、17)，所述输出轴(3)用轴承(2)支承在机座(1)内孔，所述的机座(1)、内摆线齿圈(22)及前机座(19)顺次联接一体，所述的第一均载环(11)置于摆线轮之间，第二均载环(17)装在柱销(16)端部并用轴承(18)支承在前机座(19)内侧凸缘外圆上，柱销为简支结构，电机(D)联接在前机座(19)上，其特征在于：
(A)所述摆线组件为摆线轮圈(10、21)用骑缝销分别联接铸铁轮辐(7、20)的组装件，所述中间摆线轮圈(21)厚度为两侧等厚摆线轮圈(10)两倍，中间摆线轮圈(21)与两侧摆线轮圈(10)相位差180°；
(B)所述装在输入轴(4)上偏心轴承中，圆锥滚子轴承(6、15)内孔分别紧配偏心套(5、12)，所述的圆锥滚子轴承是两只背靠背的轴承组；
(C)所述铸铁轮辐(7、20)上均布的销孔中分别滑配耐磨圈(9、14)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110314729.2A CN103032263B (zh) | 2011-10-01 | 2011-10-01 | 风力发电机内摆线偏航齿轮箱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110314729.2A CN103032263B (zh) | 2011-10-01 | 2011-10-01 | 风力发电机内摆线偏航齿轮箱 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103032263A true CN103032263A (zh) | 2013-04-10 |
| CN103032263B CN103032263B (zh) | 2015-04-01 |
Family
ID=48019541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110314729.2A Active CN103032263B (zh) | 2011-10-01 | 2011-10-01 | 风力发电机内摆线偏航齿轮箱 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103032263B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105156643A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-16 | 陈伟 | 双区式夹层箱体风冷少齿差减速箱 |
| CN110230671A (zh) * | 2018-03-06 | 2019-09-13 | 本田技研工业株式会社 | 电动机用的变速装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2120924U (zh) * | 1992-01-02 | 1992-11-04 | 兰州减速机厂 | 大承载型摆线针轮行星减速器 |
| JPH0751979B2 (ja) * | 1990-10-23 | 1995-06-05 | 帝人製機株式会社 | 直進運動機構 |
| CN101813071A (zh) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | 风力发电三片双摆线变桨减速器 |
| CN101813163A (zh) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | 风力发电双摆线偏航减速器 |
| CN101813165A (zh) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | 风力发电三片双摆线偏航减速器 |
| CN101825155A (zh) * | 2010-05-01 | 2010-09-08 | 吴声震 | 风力发电三片摆线偏航减速器 |
| CN102032322A (zh) * | 2010-08-27 | 2011-04-27 | 吴声震 | 火箭发射活动平台大扭矩锥齿-双摆减速装置 |
-
2011
- 2011-10-01 CN CN201110314729.2A patent/CN103032263B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0751979B2 (ja) * | 1990-10-23 | 1995-06-05 | 帝人製機株式会社 | 直進運動機構 |
| CN2120924U (zh) * | 1992-01-02 | 1992-11-04 | 兰州减速机厂 | 大承载型摆线针轮行星减速器 |
| CN101813071A (zh) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | 风力发电三片双摆线变桨减速器 |
| CN101813163A (zh) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | 风力发电双摆线偏航减速器 |
| CN101813165A (zh) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | 风力发电三片双摆线偏航减速器 |
| CN101825155A (zh) * | 2010-05-01 | 2010-09-08 | 吴声震 | 风力发电三片摆线偏航减速器 |
| CN102032322A (zh) * | 2010-08-27 | 2011-04-27 | 吴声震 | 火箭发射活动平台大扭矩锥齿-双摆减速装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105156643A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-16 | 陈伟 | 双区式夹层箱体风冷少齿差减速箱 |
| CN110230671A (zh) * | 2018-03-06 | 2019-09-13 | 本田技研工业株式会社 | 电动机用的变速装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103032263B (zh) | 2015-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101539115B (zh) | 兆瓦级多分流风电增速箱 | |
| CN102889342B (zh) | 新型针轮输出摆线减速器 | |
| CN102889338B (zh) | 新型星轮减速器 | |
| CN201177029Y (zh) | 恒星少齿差减速器 | |
| CN109899456A (zh) | 一种精密传动减速机 | |
| CN202074011U (zh) | 风电增速齿轮箱滑动轴承装置 | |
| CN103032522A (zh) | 风力发电机摆线变桨齿轮箱 | |
| CN103032263B (zh) | 风力发电机内摆线偏航齿轮箱 | |
| CN210087912U (zh) | 一种风电齿轮箱 | |
| CN103062340B (zh) | 风电恒制动偏航内摆线齿轮箱 | |
| CN2861628Y (zh) | 风电用组合式行星架 | |
| CN103032524B (zh) | 风力发电机摆线偏航齿轮箱 | |
| CN102312974B (zh) | 双输出水力发电行星增速器 | |
| CN103062002B (zh) | 风力发电永磁偏航-变桨内摆线减速箱 | |
| CN103032262B (zh) | 风力发电机内摆线变桨齿轮箱 | |
| CN103032523B (zh) | 风电恒制动内摆线变桨齿轮箱 | |
| CN103148169A (zh) | 用于风力发电机的增速齿轮箱 | |
| CN103062341B (zh) | 风电恒制动偏航摆线齿轮箱 | |
| CN210799911U (zh) | 一种特定凸台的行星齿轮驱动装置 | |
| CN202301817U (zh) | 外摆动多曲轴少齿差增/减速器 | |
| CN103089939B (zh) | 大型行星差动-内摆线调速器 | |
| CN201909008U (zh) | 集中差速减速机 | |
| CN202732221U (zh) | 新型风力发电机 | |
| CN201944211U (zh) | 可替代减速器的高传递功率效率的传动装置 | |
| CN103032278B (zh) | 风电恒制动摆线变桨齿轮箱 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHEN WEI Free format text: FORMER OWNER: WU XIAOJIE Effective date: 20150210 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 325400 WENZHOU, ZHEJIANG PROVINCE TO: 325603 WENZHOU, ZHEJIANG PROVINCE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150210 Address after: Yueqing City, Zhejiang Province, 325603 white town in Wenzhou City, Tian Yang Road No. 3 Applicant after: Chen Wei Address before: 325400 Zhejiang province Pingyang Kunyang town Whitehead Street No. four building 761 room Applicant before: Wu Xiaojie |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 225499 No. 18-28, Tongjiang Road, Taixing, Jiangsu Patentee after: Chen Wei Address before: Yueqing City, Zhejiang Province, 325603 white town in Wenzhou City, Tian Yang Road No. 3 Patentee before: Chen Wei |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170511 Address after: 226351, Jiangsu, Nantong province Tongzhou District Stone Town Industrial Park Patentee after: Nantong General Machinery Manufacturing Co., Ltd. Address before: 225499 No. 18-28, Tongjiang Road, Taixing, Jiangsu Patentee before: Chen Wei |