CN205715576U - 用于风电设备的行星齿轮变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于风电设备的行星齿轮变速器，包括变速器箱体、带内齿的内齿圈、行星支架、一个以上的行星轮轴、带外齿的行星齿轮、中心轮和推力环，内齿圈固定在变速器箱体内，行星支架转动设置在变速器箱体内并且与变速器箱体转动连接，中心轮位于变速器箱体内并且与变速器箱体转动连接，行星轮轴设置在行星支架上，行星齿轮安装在行星轮轴上，径向滑动轴承与行星轮轴过盈配合，行星齿轮同时与中心轮和内齿轮相啮合，推力环可拆卸的设置在行星齿轮的两端，且推力环的内表面与径向滑动轴承之间间隙配合。本实用新型的有益效果是：本申请的用于风电设备的行星齿轮变速器具有易于制造实现、有良好的安装和维修便利性和非常高的使用寿命。

Description

用于风电设备的行星齿轮变速器

技术领域

本实用新型涉及一种用于风电设备的行星齿轮变速器。

背景技术

变速器在风力发电技术领域应用非常广泛，过去风电设备使用的变速器是传统的圆柱齿轮和锥形圆柱齿轮变速器，与传统的圆柱齿轮-和锥形圆柱齿轮变速器相比，行星齿轮变速器在功率密度及特定的扭矩方面具有明显优势，并且行星齿轮变速器包括太阳轮、带有行星齿轮的行星齿轮架以及内啮合的内齿圈。受内齿圈圆柱形的基本形状限制，行星齿轮变速器在工业应用方面通常具有圆柱体结构。行星齿轮变速器可以作为带有扭矩支架的插装式变速器、作为旋紧-或法兰连接变速器来装配，或者安装在带有附加支架的底座装置上。

公开号为CN103415700A的中国专利申请公开了一种风力发电设备的行星齿轮变速器，包括壳体、与壳体扭抗地相连的带内齿的内齿圈、太阳轮、支架、与支架扭抗地相连的轴和通过滚动轴承转动设置在轴上的带有外齿的行星齿轮，行星齿轮与太阳轮以及内齿圈相啮合，其中行星齿轮的端部具有形式为梯段或者其他凹槽的径向扩宽部，而滚动轴承的外圈设计有径向凸起，用凸起与扩宽部配合，使轴承承受行星齿轮由于轴向运动产生的轴向推力，由于需要承受轴向推力，因此滚动轴承容易受到损坏，整个变速器的寿命将被大大的缩减，另一方面，上述滚动轴承和行星齿轮是非标准件，取得之后需要二次加工，加工出扩宽部和凸起，需要额外的投入劳动。

公告号为CN202182159U中国专利公开了一种风电行星齿轮变速器的轴向滑动轴承，其轴向滑动轴承包括由滑动轴承材料制成的第一轴承部件，该滑动轴承材料在行星支架侧板与行星齿轮端面之间的接触面上或者施加在行星支架侧板上或者施加在行星齿轮端面上，其中从属的第二轴承部件或者通过行星齿轮的端面形成或者通过行星支架侧板形成。该专利技术的方式方案设置推力滑动轴承时，采用行星齿轮的端面或者行星支架侧板作为第二轴承部件推力环，推力滑动轴承对推力环的平面度和表面粗糙度要求有很高的精度，通常需与推力滑动轴承配合，进行研磨修刮。行星齿轮和行星支架对强度、刚度要求较高，其热处理和加工工艺复杂，零件表面硬度高，对其端面进行精加工会增加制造难度、引起较高的制造成本。推力滑动轴承在工作中难以避免会受到过载等工况引起的烧瓦或损坏，在维修时需要对镜板进行修磨刮研，而行星齿轮和行星支架都是尺寸和重量较大的零件，对其进行拆卸维修比较困难，维修成本较高。此外，推力滑动轴承的失效或者严重损伤，还可能造成作为推力环的零件的损坏，损坏严重时可能需要更换零件，采用行星齿轮或者行星支架侧板作为推力环，增加高成本的重要零件遭受意外损坏的风险。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于风电设备的行星齿轮变速器，其具有易于制造实现、有良好的安装和维修便利性、良好的承载性能和非常高的使用寿命。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种用于风电设备的行星轮变速器，包括变速器箱体、带内齿的内齿圈、行星支架、一个以上的行星轮轴、带外齿的行星齿轮、中心轮和推力环，所述的内齿圈固定在变速器箱体内，所述的行星支架转动设置在变速器箱体内并且与变速器箱体转动连接，所述的中心轮位于变速器箱体内并且与变速器箱体转动连接，所述的行星轮轴两端设置在行星支架上，所述的行星齿轮通过径向滑动轴承安装在行星轮轴上，所述的径向滑动轴承与行星齿轮间隙配合，两者之间的间隙内填充润滑油形成润滑油膜，所述的行星齿轮同时与中心轮和内齿圈相啮合，所述的推力环可拆卸的设置在行星齿轮的两端，且推力环的内表面与径向滑动轴承之间间隙配合，行星支架上设置有与推力环相对应的推力滑动轴承。

本实用新型在行星齿轮的两端面上设置推力环，作为径向滑动轴承的挡油环，推力环同时具有承受轴向推力和为径向滑动轴承挡油的功能，由于推力环制造难度小、成本低，整体上降低了变速器的加工制造难度，减小加工成本。由于设置了推力环，在遭受极端工况或其它原因导致的烧瓦或损坏时，首先损坏的是推力环，不会损坏行星支架或行星齿轮，因此无需维修或更换行星齿轮或行星支架，保护了行星支架和行星齿轮这两个重要的关键零件，延长其使用寿命，即使需要更换，也只需更换成本较低的推力环。本申请中设置径向滑动轴承，承载性能好，安装时无需对其进行轴向定位，安装方便。

作为本实用新型的进一步改进，所述的推力环由两个以上的扇形单元首尾依次连接构成，每个扇形单元均可拆卸的安装在行星齿轮的端部。推力环由多个扇形单元构成，便于推力环的安装和拆卸，扇形单元可单独拆卸。

作为本实用新型的进一步改进，所述的行星轮轴上沿轴向开有润滑油通道，所述的径向滑动轴承外表面上开有环形凹槽，所述的环形凹槽上沿径向开有贯穿径向滑动轴承内表面和外表面的通孔，所述的变速器箱体以及行星支架上开有润滑油注入通道，行星轮轴上沿径向开有两个径向润滑油通道，靠近行星轮轴端部的一个径向润滑油通道用于连通润滑油通道与润滑油注入通道，远离行星轮轴端部的一个径向润滑油通道用于连通润滑油通道与通孔。

本实用新型通过设置润滑油通道，可以自动为轴承添加润滑油，而无需拆开再行添加，因此为变速器润滑比较便利。

综上所述，本实用新型的有益效果是：本申请的用于风电设备的行星齿轮变速器具有易于制造实现、有良好的安装和维修便利性、良好的承载性能和非常高的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的截面图。

图2是反应本实用新型中行星轮支撑部分的纵向截面。

其中：1、行星支架；2、行星轮轴；3、径向滑动轴承；4、行星齿轮；5、推力滑动轴承；6、推力环；7、润滑油通道；8、环形凹槽；9、润滑油注入通道；10、变速器箱体；11、中心轮；12、内齿圈；13、径向润滑油通道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

如图1所示的用于风电设备的行星齿轮变速器，包括变速器箱体10、中心轮11、带有内齿的内齿圈12、行星支架1、多个行星轮轴2和带有外齿的行星齿轮4，所述的行星支架1设置在变速器箱体10内，并且通过轴承与变速器箱体10转动连接，所述的内齿圈12固定在变速器箱体10内，中心轮11设置在变速器箱体10内，中心轮11的转轴通过轴承（图中未示出）转动设置在变速器箱体10上，所述的行星轮轴2的两端设置在行星支架1上，行星轮轴2与行星支架1过盈配合，行星齿轮4安装在行星轮轴2上，所述的行星齿轮4同时与内齿圈12以及中心轮11相啮合。本实施例中优选的行星轮轴2为多个，多个行星齿轮2绕中心轮11的转轴均匀的设置在行星支架1上。

如图2所示，行星齿轮4通过径向滑动轴承3安装在行星轮轴2上，本申请中的径向滑动轴承3是套在行星轮轴2上的套管，行星齿轮4与径向滑动轴承3之间的配合为间隙配合，两者之间的间隙内充满润滑油构成润滑油膜，所述的行星齿轮4的两端断面上分别设置一个推力环6，推力环6与径向滑动轴承3之间为间隙配合，所述的推力环6与径向滑动轴承3之间的间隙小于行星齿轮2与径向滑动轴承3之间的间隙，行星齿轮4与径向滑动轴承3之间为间隙配合，两者之间的间隙内充满润滑油形成油膜，本申请中间隙差使得推力环6内圆周面伸入到油膜中，增大润滑油从径向滑动轴承端泄的阻力，促进径向滑动轴承外表面与行星齿轮内表面之间油膜动压的建立。所述的行星齿轮轴2的两侧的行星支架1上各安装一个与推力环6相对应的推力滑动轴承5，行星轮轴2穿过推力滑动轴承5后与行星支架1相固定。

如图2所示，所述的行星轮轴2上沿轴向开有润滑油通道7，所述的径向滑动轴承3外表面上开有环形凹槽8，所述的环形凹槽8上沿径向开有贯穿径向滑动轴承3内表面和外表面的通孔，所述的变速器箱体10上开有润滑油注入通道9，行星轮轴2上沿径向开有两个径向润滑油通道13，靠近行星轮轴2端部的一个径向润滑油通道13用于连通润滑油通道7与润滑油注入通道9，远离行星轮轴2端部的一个径向润滑油通道7用于连通润滑油通道7与通孔。本申请中的润滑油由润滑油注入通道9向变速器内注入，通过靠近行星轮轴2的一端的径向润滑油通道13进入润滑油通道7内，并通过远离行星轮轴2端部的径向润滑油通道13以及径向滑动轴承3上的通孔进入径向滑动轴承3与行星齿轮4之间的间隙内，对行星齿轮4和径向滑动轴承3等起到润滑的作用。

本申请中的推力环6可以是一体式的结构，通过诸如螺栓等方式可拆卸的安装在行星齿轮4两端的端面上，推力环6也可以由两个以上的扇形单元首尾依次连接构成，每个扇形单元均可拆卸的安装在行星齿轮的端部，本申请中的推力环6不限于可拆卸的安装在行星齿轮4的端面上，实际使用中也可以焊接在行星齿轮4的端面上。

本申请中所述的推力环6由滑动轴承材料构成，将原来安装在行星支架1上的推力滑动轴承5采用非滑动轴承材料金属构成。本实施例中的推力滑动轴承5通过诸如螺栓等方式机械连接安装在行星支架1上，也可通过在行星支架1上或者行星轮轴2上覆层滑动轴承材料形成，本申请中的推力滑动轴承5也不限于可拆卸的安装在行星支架1上，也可以焊接在行星支架1上。

本申请中变速器箱体10固定不动，行星支架1用于连接风力发电机风叶等，风力发电机风叶转动驱动行星支架1转动，安装在行星支架1上的行星轮轴2随之转动，行星轮轴2上的行星齿轮4绕着行星轮轴2转动，由于行星齿轮4与内齿圈12以及中心轮11相啮合，因此中心轮11经过变速后转动，将行星支架1输入的扭矩输出。

本实用新型说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于风电设备的行星齿轮变速器，其特征在于：包括变速器箱体（10）、带内齿的内齿圈（12）、行星支架（1）、一个以上的行星轮轴（2）、带外齿的行星齿轮（4）、中心轮（11）和推力环（6），所述的内齿圈（12）固定在变速器箱体（10）内，所述的行星支架（1）转动设置在变速器箱体（10）内并且与变速器箱体（10）转动连接，所述的中心轮（11）位于变速器箱体（10）内并且与变速器箱体（10）转动连接，所述的行星轮轴（2）两端设置在行星支架（1）上，所述的行星齿轮（4）通过径向滑动轴承（3）安装在行星轮轴（2）上，所述的径向滑动轴承（3）与行星齿轮（4）间隙配合，两者之间的间隙内填充润滑油形成润滑油膜，所述的行星齿轮（4）同时与中心轮（11）和内齿圈（12）相啮合，所述的推力环（6）可拆卸的设置在行星齿轮（4）的两端，且推力环（6）的内表面与径向滑动轴承（3）之间间隙配合，行星支架（1）上设置有与推力环（6）相对应的推力滑动轴承。

2.根据权利要求1所述的用于风电设备的行星齿轮变速器，其特征在于：所述的推力环（6）由两个以上的扇形单元首尾依次连接构成，每个扇形单元均可拆卸的安装在行星齿轮（4）的端部。

3.根据权利要求1或2所述的用于风电设备的行星齿轮变速器，其特征在于：所述的行星轮轴（2）上沿轴向开有润滑油通道（7），所述的径向滑动轴承（3）外表面上开有环形凹槽（8），所述的环形凹槽（8）上沿径向开有贯穿径向滑动轴承（3）内表面和外表面的通孔，所述的变速器箱体（10）以及行星支架（1）上开有润滑油注入通道（9），行星轮轴（2）上沿径向开有两个径向润滑油通道（13），靠近行星轮轴（2）端部的一个径向润滑油通道（13）用于连通润滑油通道（7）与润滑油注入通道（9），远离行星轮轴（2）端部的一个径向润滑油通道（13）用于连通润滑油通道（7）与通孔。