CN204921896U - 一种风力发电机增速传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机增速传动装置，包括回转箱体和设于回转箱体内的差动行星轮系单元，所述回转箱体上设有轴输出机构，所述回转箱体内设有至少两个内齿圈，所述差动行星轮系单元包括第一级太阳轮和分别和内齿圈一一啮合的至少两个行星轮，所述至少两个行星轮之间的齿数各异，所述行星轮分别直接或者间接与第一级太阳轮啮合，所述第一级太阳轮上设有平行轴，所述平行轴和轴输出机构相连。本实用新型具有外径尺寸小、重量轻便、安装拆卸简单、可实现塔上拆卸安装维修的优点。

Description

一种风力发电机增速传动装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电机设备，具体涉及一种风力发电机增速传动装置。

背景技术

增速机是一种用于将风力发电机轮毂的转速增速后输出给发电机，以满足发电机所需转速的传动装置。现有技术的增速机是一级行星传动加上两级平行轴传动，零件的重量及尺寸较大、很难在塔上拆卸维修；主轴长度很长、与增速机通过锁紧盘过盈连接，塔上也无法拆卸。一旦它们间的某一零件发生较严重的问题，必须将主轴与增速机一起吊下塔更换维修，造成了很大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种外径尺寸小、重量轻便、安装拆卸简单、可实现塔上拆卸安装维修的风力发电机增速传动装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种风力发电机增速传动装置，包括回转箱体和设于回转箱体内的差动行星轮系单元，所述回转箱体上设有轴输出机构，所述回转箱体内设有至少两个齿数各异的内齿圈，所述差动行星轮系单元包括第一级太阳轮和分别和内齿圈一一啮合的至少两个行星轮，所述行星轮分别直接或者间接与第一级太阳轮啮合，所述第一级太阳轮上设有平行轴，所述平行轴和轴输出机构相连。

进一步地，所述回转箱体内的内齿圈包括第一内齿圈和第二内齿圈，所述差动行星轮系单元的行星轮包括第一行星轮和第二行星轮，所述差动行星轮系单元还包括第二级太阳轮以及分别转动布置于回转箱体上的第一级行星架、第二级行星架，所述第一行星轮分别与第一内齿圈、第一级太阳轮啮合，所述第二行星轮分别与第二内齿圈、第二级太阳轮啮合，所述第一行星轮通过第一转轴安装于第一级行星架上，所述第二行星轮通过第二转轴安装于第二级行星架上，所述第一级行星架和第二级太阳轮啮合。

进一步地，所述第一行星轮和第一转轴之间设有第一轴承，所述第二行星轮和第二转轴之间设有第二轴承。

进一步地，所述第一级行星架和回转箱体之间设有第三轴承，所述第二级行星架和回转箱体之间设有第四轴承，所述第一级行星架、第二级行星架之间设有第五轴承。

进一步地，所述轴输出机构包括上盖体和设于上盖体内的输出轴，所述输出轴和上盖体之间设有第六轴承，所述输出轴和平行轴相互平行布置，所述平行轴上设有内花键套，所述内花键套上设有大齿轮，所述大齿轮和输出轴相啮合。

进一步地，所述上盖体和第二级行星架之间通过连接件相连，且所述回转箱体和第二级行星架之间设有密封结构。

进一步地，所述上盖体上设有至少两个用于安装到风力发电机机舱上的弹性支撑。

进一步地，所述回转箱体上远离轴输出机构的一端设有连接法兰，所述连接法兰上连接有用于与风力发电机的轮毂相连的主轴承，所述主轴承的内圈通过连接法兰和回转箱体固定连接。

进一步地，所述上盖体的端部设有上端盖，所述回转箱体靠主轴承一侧的端部设有下端盖，所述回转箱体中插设有空心的主轴管，所述主轴管一端插设固定于上端盖中、另一端插设固定于下端盖中，所述主轴管和下端盖之间设有密封圈。

进一步地，所述回转箱体由相互连接的上箱体和下箱体组成。

本实用新型的风力发电机增速传动装置具有下述优点：本实用新型的回转箱体内设有至少两个内齿圈，差动行星轮系单元包括第一级太阳轮和分别和内齿圈一一啮合的至少两个行星轮，行星轮之间的齿数各异，行星轮分别直接或者间接与第一级太阳轮啮合，各路行星轮在汇流传递到第一级太阳轮上，通过第一级太阳轮传递到输出发电机需要的功率及转速，由于通过至少两个行星轮实现功率分流，因此相对传统增速箱的单行星轮结构而言，能够使得回转箱体的外径尺寸足够小小，而起通过调节优化行星轮之间的齿数比例，能够使得差动行星轮系单元达到较大的总速比，从而使轴输出机构输出的的速比为最小，减小了轴输出机构的外形尺寸及减轻了重量，为在塔上拆卸安装维修创造了条件，具有外径尺寸小、重量轻便、安装拆卸简单、可实现塔上拆卸安装维修的优点。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的原理结构示意图。

图2为本实用新型实施例的剖视结构示意图。

图3为本实用新型实施例中回转箱体的侧视结构示意图。

附图标记说明：

1、回转箱体；11、内齿圈；111、第一内齿圈；112、第二内齿圈；12、密封结构；13、连接法兰；14、下端盖；141、密封圈；15、主轴管；16、上箱体；17、下箱体；2、差动行星轮系单元；21、第一级太阳轮；210、平行轴；211、内花键套；212、大齿轮；22、行星轮；221、第一行星轮；222、第二行星轮；223、第一转轴；224、第二转轴；225、第一轴承；226、第二轴承；23、第二级太阳轮；24、第一级行星架；241、第三轴承；25、第二级行星架；251、第四轴承；252、第五轴承；3、轴输出机构；31、上盖体；311、上端盖；32、输出轴；33、第六轴承；34、弹性支撑；4、主轴承。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实施例的风力发电机增速传动装置包括回转箱体1和设于回转箱体1内的差动行星轮系单元2，回转箱体1上设有轴输出机构3，回转箱体1内设有两个齿数各异的内齿圈11，差动行星轮系单元2包括第一级太阳轮21和分别和内齿圈11一一啮合的两个行星轮22，行星轮22分别直接或者间接与第一级太阳轮21啮合，第一级太阳轮21上设有平行轴210，平行轴210和轴输出机构3相连。当风力发电机的轮毂带动回转箱体1旋转的时候，回转箱体1的两个内齿圈11分别带动两个行星轮22，由于两个内齿圈11之间的齿数各异，因此将回转箱体1的动力分别进行差分分流，然后通过啮合传动合流于第一级太阳轮21，再通过平行轴210、轴输出机构3将增速后的动力输出。需要说明的是，本实施例仅仅是以回转箱体1内设有两个内齿圈11、差动行星轮系单元2包括两个行星轮22为例进行示例性说明，毫无疑问，还可以根据需要布置更多的内齿圈11和行星轮22，其原理与本实施例相同，故在此不再赘述。

如图1和图2所示，回转箱体1内的内齿圈11包括第一内齿圈111和第二内齿圈112，差动行星轮系单元2的行星轮22包括第一行星轮221和第二行星轮222，差动行星轮系单元2还包括第二级太阳轮23以及分别转动布置于回转箱体1上的第一级行星架24、第二级行星架25，第一行星轮221分别与第一内齿圈111、第一级太阳轮21啮合，第二行星轮222分别与第二内齿圈112、第二级太阳轮23啮合，第一行星轮221通过第一转轴223安装于第一级行星架24上，第二行星轮222通过第二转轴224安装于第二级行星架25上，第一级行星架24和第二级太阳轮23啮合。本实施例差动行星轮系单元2的工作过程如下：当回转箱体1被风力发电机的轮毂带动转动时，回转箱体1内壁上的第一内齿圈111和第二内齿圈112为一整体且转速相同但齿数各异，内齿圈11的动力分两路传递到差动行星轮系单元2；然后一路通过第一内齿圈111和第一级行星架24传递给第一级太阳轮21，另一路依次通过第二内齿圈112、第二级行星架25、第二级太阳轮23和第一级行星架24传递给第一级太阳轮21，因此两路动力在第一级行星架24上汇流后传递到第一级太阳轮21上，通过轴输出机构3输出发电机需要的功率及转速，差动行星轮系单元2由于功率分流的作用使齿轮箱的外径尺寸小，同时，通过优化使差动行星轮系达到较大的总速比，从而使输出的一级平行轴传动的速比为最小，减小了平行轴的外形尺寸及减轻了重量，为在塔上拆卸安装维修创造了条件。

如图2所示，第一行星轮221和第一转轴223之间设有第一轴承225，第一轴承225能够防止第一行星轮221和第一转轴223之间的磨损，确保第一行星轮221运行更加稳定可靠、使用寿命更长；第二行星轮222和第二转轴224之间设有第二轴承226，第二轴承226能够防止第二行星轮222和第二转轴224之间的磨损，确保第二行星轮222运行更加稳定可靠、使用寿命更长。

如图2所示，第一级行星架24和回转箱体1之间设有第三轴承241，第三轴承241能够防止第一级行星架24和回转箱体1之间的磨损，确保第一级行星架24运行更加稳定可靠、使用寿命更长；第二级行星架25和回转箱体1之间设有第四轴承251，第一轴承225能够防止第二级行星架25和回转箱体1之间的磨损，确保第二级行星架25运行更加稳定可靠、使用寿命更长；第一级行星架24、第二级行星架25之间设有第五轴承252，回转箱体1和第五轴承252形成第一级行星架24、第二级行星架25两端的的转动支撑结构，能够确保第一级行星架24、第二级行星架25的转动更加稳定可靠。

如图2所示，轴输出机构3包括上盖体31和设于上盖体31内的输出轴32，输出轴32和上盖体31之间设有第六轴承33，输出轴32和平行轴210相互平行布置，平行轴210上设有内花键套211，内花键套211上设有大齿轮212，大齿轮212和输出轴32相啮合。轴输出机构3的上述结构简单，能够确保轴输出机构3的体积较小。

如图2所示，上盖体31和第二级行星架25之间通过连接件相连，连接件具体包括若干销轴及螺栓，且回转箱体1和第二级行星架25之间设有密封结构12；密封结构12用于确保回转箱体1的密封，防止杂物进入回转箱体1内影响差动行星轮系单元2的齿轮结构。

如图2所示，上盖体31上设有两个用于安装到风力发电机机舱上的弹性支撑34，两个弹性支撑34能够对上盖体31起到弹性支撑的功能，起到减小受力及缓冲振动的作用。本实施例中，弹性支撑34与上盖体31之间通过螺栓连接一起，便于安装拆卸。

如图2所示，回转箱体1上远离轴输出机构3的一端设有连接法兰13，连接法兰13上连接有用于与风力发电机的轮毂相连的主轴承4，主轴承4的内圈通过连接法兰13和回转箱体1固定连接。主轴承4和两个弹性支撑34构成了回转箱体1的三点弹性支撑结构，对回转箱体1起到减小受力及缓冲振动的作用；需要说明的是，主轴承4既可以是本实施例风力发电机增速传动装置的产品的一部分，也可以是作为风力发电机上用于安装本实施例风力发电机增速传动装置的连接安装件的形式而存在。

如图2所示，上盖体31的端部设有上端盖311，回转箱体1靠主轴承4一侧的端部设有下端盖14，回转箱体1中插设有空心的主轴管15，主轴管15一端插设固定于上端盖311中、另一端插设固定于下端盖14中，主轴管15和下端盖14之间设有密封圈141。本实施例中，密封圈141具体为○形密封圈。

如图3所示，回转箱体1由相互连接的上箱体16和下箱体17组成，使得上箱体16和下箱体17形成上下对开式结构，以便于回转箱体1的安装和拆卸。当回转箱体1内的零件、或密封结构12、或第一级太阳轮21出现故障时，可依此拆解弹性支撑34、上箱体16和下箱体17等在塔上进行拆解维修、安装，如第一轴承225或密封圈141损坏时，维修人员也可进入回转箱体1内在塔上维护，从而实现了回转箱体1内全部零件及差动行星轮系单元2的个别零件在塔上拆卸维修。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电机增速传动装置，其特征在于：包括回转箱体(1)和设于回转箱体(1)内的差动行星轮系单元(2)，所述回转箱体(1)上设有轴输出机构(3)，所述回转箱体(1)内设有至少两个齿数各异的内齿圈(11)，所述差动行星轮系单元(2)包括第一级太阳轮(21)和分别和内齿圈(11)一一啮合的至少两个行星轮(22)，所述行星轮(22)分别直接或者间接与第一级太阳轮(21)啮合，所述第一级太阳轮(21)上设有平行轴(210)，所述平行轴(210)和轴输出机构(3)相连。

2.根据权利要求1所述的风力发电机增速传动装置，其特征在于：所述回转箱体(1)内的内齿圈(11)包括第一内齿圈(111)和第二内齿圈(112)，所述差动行星轮系单元(2)的行星轮(22)包括第一行星轮(221)和第二行星轮(222)，所述差动行星轮系单元(2)还包括第二级太阳轮(23)以及分别转动布置于回转箱体(1)上的第一级行星架(24)、第二级行星架(25)，所述第一行星轮(221)分别与第一内齿圈(111)、第一级太阳轮(21)啮合，所述第二行星轮(222)分别与第二内齿圈(112)、第二级太阳轮(23)啮合，所述第一行星轮(221)通过第一转轴(223)安装于第一级行星架(24)上，所述第二行星轮(222)通过第二转轴(224)安装于第二级行星架(25)上，所述第一级行星架(24)和第二级太阳轮(23)啮合。

3.根据权利要求2所述的风力发电机增速传动装置，其特征在于：所述第一行星轮(221)和第一转轴(223)之间设有第一轴承(225)，所述第二行星轮(222)和第二转轴(224)之间设有第二轴承(226)。

4.根据权利要求3所述的风力发电机增速传动装置，其特征在于：所述第一级行星架(24)和回转箱体(1)之间设有第三轴承(241)，所述第二级行星架(25)和回转箱体(1)之间设有第四轴承(251)，所述第一级行星架(24)、第二级行星架(25)之间设有第五轴承(252)。

5.根据权利要求4所述的风力发电机增速传动装置，其特征在于：所述轴输出机构(3)包括上盖体(31)和设于上盖体(31)内的输出轴(32)，所述输出轴(32)和上盖体(31)之间设有第六轴承(33)，所述输出轴(32)和平行轴(210)相互平行布置，所述平行轴(210)上设有内花键套(211)，所述内花键套(211)上设有大齿轮(212)，所述大齿轮(212)和输出轴(32)相啮合。

6.根据权利要求5所述的风力发电机增速传动装置，其特征在于：所述上盖体(31)和第二级行星架(25)之间通过连接件相连，且所述回转箱体(1)和第二级行星架(25)之间设有密封结构(12)。

7.根据权利要求6所述的风力发电机增速传动装置，其特征在于：所述上盖体(31)上设有至少两个用于安装到风力发电机机舱上的弹性支撑(34)。

8.根据权利要求7所述的风力发电机增速传动装置，其特征在于：所述回转箱体(1)上远离轴输出机构(3)的一端设有连接法兰(13)，所述连接法兰(13)上连接有用于与风力发电机的轮毂相连的主轴承(4)，所述主轴承(4)的内圈通过连接法兰(13)和回转箱体(1)固定连接。

9.根据权利要求8所述的风力发电机增速传动装置，其特征在于：所述上盖体(31)的端部设有上端盖(311)，所述回转箱体(1)靠主轴承(4)一侧的端部设有下端盖(14)，所述回转箱体(1)中插设有空心的主轴管(15)，所述主轴管(15)一端插设固定于上端盖(311)中、另一端插设固定于下端盖(14)中，所述主轴管(15)和下端盖(14)之间设有密封圈(141)。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的风力发电机增速传动装置，其特征在于：所述回转箱体(1)由相互连接的上箱体(16)和下箱体(17)组成。