CN114294376A - 风电偏航变桨驱动输入结构 - Google Patents

Abstract

一种风电偏航变桨驱动输入结构，该输入结构包括电机主体、凸缘端盖、行星齿轮传动组件及输入级壳体，所述凸缘端盖的一端与所述电机主体的输出端连接，其另一端与所述输入级壳体连接，所述行星齿轮传动组件设于所述输入级壳体内并与之连接，所述电机主体的输出轴穿过所述凸缘端盖并与所述行星齿轮传动组件连接，且所述电机主体输出的扭矩，经输出轴传递给行星齿轮传动组件，再经输入级壳体传递至下一级行星齿轮传动组件。本发明具有成本低、减速器功率密度高、减速器装配及生产效率高等特点。

Description

风电偏航变桨驱动输入结构

【技术领域】

本发明涉及减速器控制领域，特别是涉及一种结构紧凑、成本低、功率密度高的风电偏航变桨驱动输入结构。

【背景技术】

风电发电是将风能转变为电能，利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，以促进发电机发电。风力发电偏航减速器主要是使风轮跟踪风向，变桨减速器的作用是当风速过高或过低时，通过调整桨叶节距，改变气流对叶片攻角，从而改变风电机组获得的空气动力转矩，使功率输出保持稳定。现有的风电偏航变桨驱动输入结构如图1所示，其包括电机主体1、电机凸缘端盖2、电机输出轴3、输入轴套4、轴承5、电机座6、行星齿轮传动***7、太阳轮8、输入级壳体9，其中，电机主体1通过电机凸缘端盖2固定在电机座6上，电机座6再固定于输入级壳体9上；太阳轮8与输入轴套4过盈连接，输入轴套4再与轴承5过盈连接，然后整体固定于电机座6内。此时，电机输出轴3再通过平键与输入轴套4连接。电机传递的扭矩通过电机输出轴3先传递至输入轴套4，再通过输入轴套4将扭矩传递至太阳轮8，进而传递给行星齿轮传动***7。现有的减速器输入结构存在结构复杂、体积大、安装效率低等缺陷。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种结构紧凑、成本低、功率密度高的风电偏航变桨减速器驱动输入结构。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种风电偏航变桨驱动输入结构，该输入结构包括电机主体、凸缘端盖、行星齿轮传动组件及输入级壳体，所述凸缘端盖的一端与所述电机主体的输出端连接，其另一端与所述输入级壳体连接，所述行星齿轮传动组件设于所述输入级壳体内并与之啮合，所述电机主体的输出轴穿过所述凸缘端盖并与所述行星齿轮传动组件连接，且所述电机主体输出的扭矩，经输出轴传递给行星齿轮传动组件，再通过输入级壳体传递至下一级行星齿轮传动组件。

所述凸缘端盖包括与所述电机主体连接的第一连接环、与所述输入级壳体连接的第二连接环、连接所述第一连接环和第二连接环的连接件及设于所述连接件内的支撑板，在所述支撑板的中部设有供所述输出轴经过的通孔。

进一步地，所述第一连接环的外周间隔设有多个连接柱，所述第一连接环通过所述连接柱与所述电机主体经螺栓连接。

进一步的，所述第二连接环上间隔设有多个连接孔，所述第二连接环通过所述连接孔与所述输入级壳体连接。

进一步地，所述连接件呈中空的筒状体，所述支撑板设于所述连接件的内壁上。

进一步地，所述连接件的外侧设有连接块，在所述连接块上设有加油口及通气孔，所述加油口及通气孔均为螺纹孔。

进一步地，所述凸缘端盖内设有与输出轴相匹配的滚动轴承，所述滚动轴承设于凸缘端盖靠近所述电机主体一端，所述滚动轴承下端设有波形弹簧，所述通孔的内壁上设有向外侧延伸的第一凹槽，所述滚动轴承及波形弹簧分别容置于所述第一凹槽内。

进一步地，所述凸缘端盖内设有油封，所述通孔的内壁上设有向外侧延伸的第二凹槽，所述油封容置于所述第二凹槽内。

进一步地，所述行星齿轮传动组件包括行星架、设于行星架上的多个行星轮及设于行星架中央并与多个行星轮啮合的太阳轮，所述太阳轮与所述输出轴过盈连接。

另一实施例中，所述行星齿轮传动组件包括行星架及行星轮，所述输出轴的端部设有与所述行星轮啮合的齿轮。

本发明的贡献在于，其有效解决了现有风电偏航变桨减速器输入结构存在结构复杂、体积大、安装效率低等问题。本发明通过将凸缘端盖设计为减速器接口尺寸，可将电机直接与减速器连接，有效降低了偏航驱动的高度及成本。另一方面，输出轴直接与行星齿轮传动组件连接，可省去输入轴套及轴承，简化了安装方式，降低了动力在传递过程中的损耗，从而提高减速器功率密度，提高减速器装配及生产效率。此外，通过在凸缘端盖上设置加油口及通风口，可供安装加油螺塞及通风器；同时，当减速器内润滑油受热膨胀后，由于凸缘端盖内有充足空间供润滑油液面上升，降低了减速器漏油风险。

【附图说明】

图1是现有的风电偏航变桨驱动输入的结构示意图。

图2是本发明的立体结构示意图。

图3是本发明的内部结构示意图。

图4是本发明的部件分解结构示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。

参阅图2及图4，本申请的风电变桨驱动输入结构包括电机主体10、凸缘端盖20、行星齿轮传动组件30及输入级壳体40，其中，电机主体10与输入级壳体40通过凸缘端盖20连接在一起，电机主体10得到输出扭矩经输出轴11传递给行星齿轮传动组件30，再经输入级壳体40传递至下一级行星齿轮传动组件(图中未示出)。该风电变桨驱动输入结构用于将电机与风电偏航变桨减速器连接在一起。

如图2、图3及图4所示，凸缘端盖20的一端与电机主体10的输出端连接，其另一端与输入级壳体40连接。该凸缘端盖20包括第一连接环21、第二连接环22、连接件23及支撑板24。其中，第一连接环21与电机主体10的输出端连接，该第一连接环21的尺寸与电机主体10输出端的尺寸相匹配。在第一连接环21的外周间隔设有多个连接柱211，在连接柱211的中部设有螺栓孔，其用于将第一连接环21与电机主体10的输出端通过螺栓固定连接。在一些实施例中，在第一连接环21靠近电机主体10一侧设有第一凸缘212，该第一凸缘212设于电机主体10输出端的内侧。第二连接环22与输入级壳体40连接，其尺寸与输入级壳体40的尺寸相匹配。本实施例中，凸缘端盖20的尺寸与减速器接口尺寸相匹配，可使电机主体10直接与减速器连接，从而省去电机座，有效降低了偏航驱动的高度，降低了偏航驱动成本。在第二连接环22上间隔设有多个连接孔221，其用于将第二连接环22与输入级壳体40通过螺栓固定连接。在一些实施例中，在第二连接环22靠近输入级壳体40一侧设有第二凸缘222，该第二凸缘222的外径与输入级壳体40的内径相匹配，从而使第二连接环22卡接于输入级壳体40的内侧。第一连接环21与第二连接环22通过连接件23连接，该连接件23呈中空的筒状体。由于连接件23呈中空的筒状体，在连接件23内设有足够的空间，可供润滑油受热膨胀后页面上升，从而降低了减速器漏油风险。在连接件23的内壁上设有支撑板24，该支撑板24的中央设有通孔25，该通孔25的孔径与输出轴11的外径相匹配，其用于供输出轴11经过。

如图2、图3及图4所示，在一些实施例中，在凸缘端盖20内设有滚动轴承50及波形弹簧60，其中，滚动轴承50套设于输出轴11外周，波形弹簧60设于滚动轴承50下端。具体地，在通孔25靠近电机主体10一侧的内壁上设有向外侧延伸的第一凹槽251，该第一凹槽251用于容置滚动轴承50及波形弹簧60。在一些实施例中，在凸缘端盖20内设有油封70，该油封70套设于输出轴11的外周。具体地，在通孔25远离电机主体一侧的内壁上设有向外侧延伸的第二凹槽252，该第二凹槽252用于容置油封70。

如图4所示，在连接件23的外侧设有连接块231，在连接块231上设有加油口232及通气孔233，其中，加油孔232为螺纹孔，可供安装加油螺塞。通气孔233为螺纹孔，可供安装通风器，从而可提高减速器的装配及生产效率。

如图2、图3及图4所示，行星齿轮传动组件30设于输入级壳体40内，其与输入级壳体40啮合。该行星齿轮传动组件30包括行星架31、行星轮32及太阳轮33，其中，行星架31放置于输入级壳体40内，其用于安装行星轮32及太阳轮33，行星轮32设有多个，多个行星轮32间隔分布于行星架31上，且多个行星轮32分别与输入级壳体40的内齿圈啮合。本实施例中，行星轮32的数量为三个，三个行星轮32间隔分布于行星架31上。太阳轮33设于行星架31的中央，其分别与多个行星轮32相啮合，且太阳轮33的输入端与输出轴11过盈连接。本实施例中，电机主体10输出的扭矩经输出轴11传递给太阳轮33，再经太阳轮33传递至行星轮32，从而经输入级壳体40传递至下一级行星齿轮传动组件。本实施例中省去了输入轴套及轴承，从而简化了安装方式，降低了动力在传递过程中的损耗，从而提高减速器功率密度，提高减速器的可靠性。

在另一实施例中，如图2、图3及图4所示，行星齿轮传动组件30包括行星架31及行星轮32，其中，行星架31放置于输入级壳体40内，其用于安装行星轮32，行星轮32设有多个，多个行星轮32间隔分布于行星架31上，且多个行星轮132分别与输入级壳体40的内齿圈啮合。本实施例中，行星轮32的数量为三个，三个行星轮32间隔分布于行星架31上。在输出轴11的端部设有齿轮(图中未示出)，该齿轮设于行星架31的中央，其分别与多个行星轮32相啮合。本实施例中，电机主体10输出的扭矩经输出轴11传递至行星轮32，再经输入级壳体40传递至下一级行星齿轮传动组件。本实施例中省去了输入轴套及轴承，通过在输出轴11的端部设置齿轮替代太阳轮，从而简化了安装方式，降低了动力在传递过程中的损耗，从而提高减速器功率密度，提高减速器的可靠性。

如图2所示，本申请的风电偏航变桨驱动输入结构的安装过程为：先在凸缘端盖20的第一凹槽251内安装波形弹簧70及滚动轴承50，在第二凹槽252内安装油封60，将输出轴11穿过通孔25；将行星齿轮组件30安装于输入级壳体40内，然后将电机主体10与凸缘端盖20的第一连接环21连接，并通过螺栓固定，再将输出轴11与太阳轮33过盈连接或将带有齿轮的输出轴11与行星齿轮组件30啮合；将凸缘端盖20的第二连接环22与输入级壳体40连接，并通过螺栓固定，即得到本申请的风电偏航变桨驱动输入结构。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，该输入结构包括电机主体(10)、凸缘端盖(20)、行星齿轮传动组件(30)及输入级壳体(40)，所述凸缘端盖(20)的一端与所述电机主体(10)的输出端连接，其另一端与所述输入级壳体(40)连接，所述行星齿轮传动组件(30)设于所述输入级壳体(40)内并与之啮合，所述电机主体(10)的输出轴(11)穿过所述凸缘端盖(20)并与所述行星齿轮传动组件(30)连接，且所述电机主体(10)输出的扭矩，经输出轴(11)传递给行星齿轮传动组件(30)，再通过输入级壳体(40)传递至下一级行星齿轮传动组件。

2.如权利要求1所述的风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，所述凸缘端盖(20)包括与所述电机主体(10)连接的第一连接环(21)、与所述输入级壳体(40)连接的第二连接环(22)、连接所述第一连接环(21)和第二连接环(22)的连接件(23)及设于所述连接件(23)内的支撑板(24)，在所述支撑板(24)的中部设有供所述输出轴(11)经过的通孔(25)。

3.如权利要求2所述的风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，所述第一连接环(21)的外周间隔设有多个连接柱(211)，所述第一连接环(21)通过所述连接柱(211)与所述电机主体(10)经螺栓连接。

4.如权利要求2所述的风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，所述第二连接环(22)上间隔设有多个连接孔(221)，所述第二连接环(22)通过所述连接孔(221)与所述输入级壳体(40)连接。

5.如权利要求2所述的风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，所述连接件(23)呈中空的筒状体，所述支撑板(24)设于所述连接件(23)的内壁上。

6.如权利要求2所述的风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，所述连接件(23)的外侧设有连接块(231)，在所述连接块(231)上设有加油口(232)及通气孔(233)，所述加油口(232)及通气孔(233)均为螺纹孔。

7.如权利要求2所述的风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，所述凸缘端盖(20)内设有与输出轴(11)相匹配的滚动轴承(50)，所述滚动轴承(50)设于凸缘端盖(20)靠近所述电机主体(10)一端，所述滚动轴承(50)下端设有波形弹簧(60)，所述通孔(25)的内壁上设有向外侧延伸的第一凹槽(251)，所述滚动轴承(50)及波形弹簧(60)分别容置于所述第一凹槽(251)内。

8.如权利要求2所述的风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，所述凸缘端盖(20)内设有油封(70)，所述通孔(25)的内壁上设有向外侧延伸的第二凹槽(252)，所述油封(70)容置于所述第二凹槽(252)内。

9.如权利要求1所述的风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，所述行星齿轮传动组件(30)包括行星架(31)、设于行星架(31)上的多个行星轮(32)及设于行星架(31)中央并与多个行星轮(32)啮合的太阳轮(33)，所述太阳轮(31)与所述输出轴(11)过盈连接。

10.如权利要求1所述的风电偏航变桨驱动输入结构，其特征在于，所述行星齿轮传动组件(30)包括行星架(31)及行星轮(32)，所述输出轴(11)的端部设有与所述行星轮(32)啮合的齿轮。

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