CN110185778B - 一种风电齿轮箱输出轴回油结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种密封性和环保性较好的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：包括设在箱体左侧内端上的第一回油路、分别设在端盖上的第二、第三回油路，设置在端盖上且分别与第一、第二回和第三回油路对应的第一、第二和第三油腔，第一、第二回油机构和连接机构；第一、第二和第三回油路互不相通且第二和第三回油路分别径向和轴向连通端盖之外；连接机构上设有分别与第一、第二进口端和出口端对应的通孔，第一回油机构的一端与第二回油路连通，另一端与连接机构的第一进口端连通，所述第二回油机构的一端与第三回油路连通、另一端与连接机构的第二进口端；工作状态下，输入轴1与箱体3的水平面形成角度5°左右的工作角a。
Description
技术领域
本发明涉及风电齿轮箱，具体涉及一种风电齿轮箱输出轴回油结构。
背景技术
风电齿轮箱是风力发电机组的关键部件，齿轮箱的输出轴通过柔性联轴器连接着发电机的转子，工作状态下齿轮箱输出轴的旋转速度较高，轴承发热量较大。因此，用于输出轴轴承的冷却润滑油流量通常是最大的。在实际运行中，常出现由于润滑油回油结构设计不合理，导致润滑油来不及回到油池而在此处聚集，最终，多余的润滑油从迷宫密封的间隙中渗漏出去，污染了齿轮箱外部环境。由于渗漏油而带来的齿轮箱的维护成本和风电机组停止发电的经济损失可高达数百万元。
如图1所示，市场上常见的一种风电齿轮箱输出轴回油结构，包括输出轴1、端盖2、箱体3、第二迷宫密封8、第一迷宫密封7、堵头9、左轴承4、其上有油孔6-1的游隙调整环6和右轴承5，以及进油道11，分别设在箱体3的右端轴承挡肩3-5上和箱体3左侧内端上的第四回油路3-4与第一回油路3-1、分别设在端盖2上的第二回油路2-2与第三回油路2-3，以及设置在端盖2上且分别与第一回油路3-1、第二回油路2-2和第三回油路2-3对应的第一油腔2-4、第二油腔2-5和第三油腔2-6；其中，端盖2的右端与箱体3的左侧密封连接，第二迷宫密封8和第一迷宫密封7左右并列、密封抵靠地装配于输出轴1和端盖2之间且第二迷宫密封8与第三油腔2-6对应，第一迷宫密封7与第一油腔2-4、第二油腔2-5对应，左轴承4和右轴承5左右并列、密封抵靠地装于输出轴1与箱体3之间且左轴承4的左端与第一迷宫密封7的右端密封抵靠、右轴承5的右端与箱体3右端的延伸部3-5的左端密封抵靠，游隙调整环6装于箱体3和左轴承4右端的外圈与右轴承5左端的外圈之间，进油道11位于左轴承4右端的外圈与右轴承5左端的外圈处并与游隙调整环6上的油孔6-1连通，第一回油路3-1、第二回油路2-2和第三回油路2-3之间相互贯通，堵头9可拆卸地安装于端盖2上并与第三油腔2-6对应，工作状态下，输入轴1与箱体3的水平面形成角度5°左右的工作角a。这种结构的风电齿轮箱输出轴回油结构，由于工作状态下齿轮箱的轴系与水平面成一个5°左右的倾斜角a，第一回油路3-1、第二回油路2-2和第三回油路2-3分别与第一油腔2-4、第二油腔2-5和第三油腔2-6对应且第一回油路3-1、第二回油路2-2和第三回油路2-3之间是相互连通的，于是，当齿轮箱工作时，润滑油通过进油道11从游隙调整环6上的油孔6-1进入齿轮箱内部对输出轴1、端盖2、箱体3、第二迷宫密封8、第一迷宫密封7、左轴承4、游隙调整环6和右轴承5等进行润滑时，一部分润滑油经过右轴承5的右端从第四回油路4回到油池（油池即图1中向下和向右的箭头所指向处，下同），一部分润滑油经过左轴承4的左端流入第一油腔2-4，该部分润滑油中的一些润滑油会由第一回油路3-1进入油池，另一些则会经与第一回油路3-1连通的第二回油路2-2倒灌进第二油腔2-5。同样地，第二油腔2-5中的润滑油又有一部分会通过与第二回油路2-2连通的第三回油路2-3倒灌进第三油腔2-6中，使得第三油腔2-6中集聚的润滑油会逐渐增加并超过第二迷宫密封8的挡油能力，致使第二迷宫密封8密封失效而导致泄露并污染环境。因而，密封性和环保性较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种密封性和环保性较好的风电齿轮箱输出轴回油结构。
为解决上述技术问题，本发明的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：包括输出轴、端盖、箱体、第二迷宫密封、第一迷宫密封、左轴承、其上设有油孔的游隙调整环和右轴承，分别设在箱体的右端的轴承挡肩上和箱体左侧内端上的第四回油路与第一回油路、分别设在端盖上的第二回油路与第三回油路，以及设置在端盖上且分别与第一回油路、第二回油路和第三回油路对应的第一油腔、第二油腔和第三油腔，以及进油道、第一回油机构、第二回油机构和连接机构；
所述端盖的右端与箱体的左侧密封连接；
所述第二迷宫密封和第一迷宫密封左右并列、密封抵靠地装配于输出轴和端盖之间且第二迷宫密封与第三油腔对应；
所述第一迷宫密封与第一油腔、第二油腔对应；
所述左轴承和右轴承左右并列装于输出轴与箱体之间且左轴承的左端与第一迷宫密封的右端抵靠；所述右轴承的右端与箱体右端的轴承挡肩的左端抵靠；
所述游隙调整环装于箱体和左轴承右端的外圈与右轴承左端的外圈之间；所述进油道位于左轴承右端的外圈与右轴承左端的外圈处并与游隙调整环上的油孔连通；
所述第一回油路、第二回油路和第三回油路互不相通且第二回油路和第三回油路分别径向和轴向连通端盖之外；
所述连接机构上设有分别与第一进口端、第二进口端和出口端对应的通孔，所述第一回油机构的一端与第二回油路连通，另一端与连接机构的第一进口端连通，所述第二回油机构的一端与第三回油路连通、另一端与连接机构的第二进口端，所述连接机构的出口端朝向油池，所述连接机构装配于箱体的外部上；
工作状态下，所述输入轴与箱体的水平面形成角度5°左右的工作角。
优选地，所述第一回油机构包括顺序密封连接的上管接头Ⅰ、油管Ⅰ和下管接头Ⅰ，其上管接头的上端与第二回油路密封连通，下管接头的下端与连接机构的第一进口端密封连通。
优选地，所述油管Ⅰ由耐油腐蚀材料制成。
优选地，所述油管Ⅰ由耐油腐蚀的金属材料制成。
优选地，所述油管Ⅰ由耐油腐蚀的非金属材料制成。
优选地，所述第二回油机构包括顺序密封连接的连接头、上管接头Ⅱ、油管Ⅱ和下管接头Ⅱ，其连接头的一端与第三回油路密封连通、下管接头Ⅱ的下端与连接机构的第二进口端密封连通。
优选地，所述油管Ⅱ由耐油腐蚀材料制成。
优选地，所述油管Ⅱ由耐油腐蚀的金属材料制成。
优选地，所述油管Ⅱ由耐油腐蚀的非金属材料制成。
优选地，所述连接机构与箱体相装配的贴合面之间装配有环形密封圈。
本发明包含如下有益效果；
由于在本发明中，第一回油路、第二回油路和第三回油路互不相通且第二回油路和第三回油路分别径向和轴向连通端盖之外，连接机构上设有分别与第一进口端、第二进口端和出口端对应的通孔，第一回油机构的一端与第二回油路连通，另一端与连接机构的第一进口端连通，第二回油机构的一端与第三回油路连通、另一端与连接机构的第二进口端，连接机构的出口端朝向油池，连接机构装配于箱体的外部上。于是，当齿轮箱工作时，润滑油通过进油道从游隙调整环上的油孔进入齿轮箱内部对输出轴、端盖、箱体、第二迷宫密封、第一迷宫密封、左轴承、游隙调整环和右轴承等进行润滑时，一部分润滑油经过右轴承的右端从第四回油路回到油池，一部分润滑油经过左轴承的左端流入第一油腔，该部分润滑油中的一些润滑油会由直接由第一回油路进入油池，而不会倒灌进第二回油路倒灌进第二油腔。而进入第二油腔的润滑油也会直接由第二回油路通过第一回油机构和连接机构进入油池。同样地，进入第三油腔中的润滑油则会由第三回油路通过第二回油机构和连接机构进入油池。这样一来，第三油腔中的润滑油就不会集聚并逐渐增加，也就不会超过第二迷宫密封8的挡油能力，第二迷宫密封就不密封失效而导致泄露。因而，密封性和环保性较好。
附图说明
图1是现有技术的一种风电齿轮箱输出轴回油结构的示意图，本图1中向下和向右的箭头所指向处为油池，向左箭头所指向处为与空气连通处；
图2是图1中D处（即方框内）的放大示意图；
图3是本发明风电齿轮箱输出轴回油结构的示意图，本图3中向下和向右的箭头所指向处为油池，向左箭头所指向处为与空气连通处；
图4是本发明中，第一回油机构、第二回油机构和连接机构之间的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施方式做详细说明。
参见图3和图4，本发明的风电齿轮箱输出轴回油结构，包括输出轴1、端盖2、箱体3、第二迷宫密封8、第一迷宫密封7、左轴承4、其上设有油孔6-1的游隙调整环6和右轴承5，分别设在箱体3的右端的轴承挡肩3-5上和箱体3左侧内端上的第四回油路3-4与第一回油路3-1、分别设在端盖2上的第二回油路2-2与第三回油路2-3，以及设置在端盖2上且分别与第一回油路3-1、第二回油路2-2和第三回油路2-3对应的第一油腔2-4、第二油腔2-5和第三油腔2-6，以及进油道11、第一回油机构12、第二回油机构13和连接机构14；所述端盖2的右端与箱体3的左侧密封连接；所述第二迷宫密封8和第一迷宫密封7左右并列、密封抵靠地装配于输出轴1和端盖2之间且第二迷宫密封8与第三油腔2-6对应；所述第一迷宫密封7与第一油腔2-4、第二油腔2-5对应；所述左轴承4和右轴承5左右并列装于输出轴1与箱体3之间且左轴承4的左端与第一迷宫密封7的右端抵靠；所述右轴承5的右端与箱体3右端的轴承挡肩3-5的左端抵靠；所述游隙调整环6装于箱体3和左轴承4右端的外圈与右轴承5左端的外圈之间；所述进油道11位于左轴承4右端的外圈与右轴承5左端的外圈处并与游隙调整环6上的油孔6-1连通；所述第一回油路3-1、第二回油路2-2和第三回油路2-3互不相通且第二回油路2-2和第三回油路2-3分别径向和轴向连通端盖2之外；所述连接机构14上设有分别与第一进口端14-1、第二进口端14-2和出口端14-3对应的通孔14-0，所述第一回油机构12的一端与第二回油路2-2连通，另一端与连接机构14的第一进口端14-1连通，所述第二回油机构13的一端与第三回油路2-3连通、另一端与连接机构14的第二进口端14-2，所述连接机构14的出口端14-3朝向油池，所述连接机构14装配于箱体3的外部上；工作状态下，所述输入轴1与箱体3的水平面形成角度5°左右的工作角a。这样一来，当齿轮箱工作时，在本发明中，润滑油通过进油道11从游隙调整环6上的油孔6-1进入齿轮箱内部对输出轴1、端盖2、箱体3、第二迷宫密封8、第一迷宫密封7、左轴承4、游隙调整环6和右轴承5等进行润滑时，一部分润滑油经过右轴承5的右端从第四回油路4回到油池（油池即图3中向下和向右的箭头所指向处和图4中箭头所指向处，下同），一部分润滑油经过左轴承4的左端流入第一油腔2-4，该部分润滑油中的一些润滑油会由直接由第一回油路3-1进入油池，而不会倒灌进第二回油路2-2并倒灌进第二油腔2-5。而进入第二油腔2-5的润滑油也会直接由第二回油路2-2通过第一回油机构12和连接机构14进入油池。同样地，进入第三油腔2-6中的润滑油则会由第三回油路2-3通过第二回油机构13和连接机构14进入油池。这样一来，第三油腔2-6中的润滑油就不会集聚并逐渐增加，也就不会超过第二迷宫密封8的挡油能力，第二迷宫密封8就不会密封失效而导致泄露。因而，密封性和环保性较好。
参见图3和图4，所述第一回油机构12优选包括顺序密封连接的上管接头Ⅰ12-1、油管Ⅰ12-3和下管接头Ⅰ12-2，其上管接头12-1的上端与第二回油路2-2密封连通，下管接头12-2的下端与连接机构14的第一进口端14-1密封连通。这使得第一回油机构12的结构比较简单。
所述油管Ⅰ12-3优选由耐油腐蚀材料制成。这使得油管Ⅰ12-3能够较长久地用于回油。使用寿命较高。
所述油管Ⅰ12-3优选由耐油腐蚀的金属材料制成。这同样使得油管Ⅰ12-3能够较长久地用于回油。使用寿命较高。
所述油管Ⅰ12-3优选由耐油腐蚀的非金属材料制成。这使得油管Ⅰ12-3能够较长久地用于回油。使用寿命较高，且安装更换比较容易。
参见图3和图4，第二回油机构13包括顺序密封连接的连接头13-0、上管接头Ⅱ13-1、油管Ⅱ13-3和下管接头Ⅱ13-2，其连接头13-0的一端与第三回油路2-3密封连通、下管接头Ⅱ13-2的下端与连接机构14的第二进口端14-2密封连通。这使得第一回油机构12的结构比较简单。这使得第二回油机构13的结构比较简单。
所述油管Ⅱ13-3由耐油腐蚀材料制成。这使得油管Ⅱ13-3能够较长久地用于回油。使用寿命较高。
所述油管Ⅱ13-3由耐油腐蚀的金属材料制成。这同样使得油管Ⅱ13-3能够较长久地用于回油。使用寿命较高。
所述油管Ⅱ13-3由耐油腐蚀的非金属材料制成。这使得油管Ⅰ12-3能够较长久地用于回油。使用寿命较高，且安装更换比较容易。
参见图4，连接机构14与箱体3相装配的贴合面之间装配有环形密封圈15。这使得连接机构14与箱体3之间的密封性更好。
上面结合附图对本发明的优选实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：包括输出轴、端盖、箱体、第二迷宫密封、第一迷宫密封、左轴承、其上设有油孔的游隙调整环和右轴承，分别设在箱体的右端的轴承挡肩上和箱体左侧内端上的第四回油路与第一回油路、分别设在端盖上的第二回油路与第三回油路，以及设置在端盖上且分别与第一回油路、第二回油路和第三回油路对应的第一油腔、第二油腔和第三油腔，以及进油道、第一回油机构、第二回油机构和连接机构；
所述端盖的右端与箱体的左侧密封连接；
所述第二迷宫密封和第一迷宫密封左右并列、密封抵靠地装配于输出轴和端盖之间且第二迷宫密封与第三油腔对应；
所述第一迷宫密封与第一油腔、第二油腔对应；
所述左轴承和右轴承左右并列装于输出轴与箱体之间且左轴承的左端与第一迷宫密封的右端抵靠；所述右轴承的右端与箱体右端的轴承挡肩的左端抵靠；
所述游隙调整环装于箱体和左轴承右端的外圈与右轴承左端的外圈之间；所述进油道位于左轴承右端的外圈与右轴承左端的外圈处并与游隙调整环上的油孔连通；
所述第一回油路、第二回油路和第三回油路互不相通且第二回油路和第三回油路分别径向和轴向连通端盖之外；
所述连接机构上设有分别与第一进口端、第二进口端和出口端对应的通孔，所述第一回油机构的一端与第二回油路连通，另一端与连接机构的第一进口端连通，所述第二回油机构的一端与第三回油路连通、另一端与连接机构的第二进口端，所述连接机构的出口端朝向油池，所述连接机构装配于箱体的外部上；
工作状态下，输入轴与箱体的水平面形成角度5°左右的工作角。
2.根据权利要求1所述的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：所述第一回油机构包括顺序密封连接的上管接头Ⅰ、油管Ⅰ和下管接头Ⅰ，其上管接头的上端与第二回油路密封连通，下管接头的下端与连接机构的第一进口端密封连通。
3.根据权利要求2所述的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：所述油管Ⅰ由耐油腐蚀材料制成。
4.根据权利要求3所述的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：所述油管Ⅰ由耐油腐蚀的金属材料制成。
5.根据权利要求4所述的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：所述油管Ⅰ由耐油腐蚀的非金属材料制成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：所述第二回油机构包括顺序密封连接的连接头、上管接头Ⅱ、油管Ⅱ和下管接头Ⅱ，其连接头的一端与第三回油路密封连通、下管接头Ⅱ的下端与连接机构的第二进口端密封连通。
7.根据权利要求6所述的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：所述油管Ⅱ由耐油腐蚀材料制成。
8.根据权利要求7所述的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：所述油管Ⅱ由耐油腐蚀的金属材料制成。
9.根据权利要求8所述的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：所述油管Ⅱ由耐油腐蚀的非金属材料制成。
10.根据权利要求9所述的风电齿轮箱输出轴回油结构，其特征在于：所述连接机构与箱体相装配的贴合面之间装配有环形密封圈。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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