CN216519534U - 一种高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构，包括主轴轴承、第一级行星齿轮传动***和第二级行星齿轮传动***，在第一级行星齿轮传动***中柔性轴的一端伸进第一行星轮中，并与第一行星轮内腔的一部分过盈连接，柔性轴的另一端通过滚动轴承安装在行星架上，且其顶部设置有压盖，所述压盖的两端与滚动轴承连接，通过压紧压盖将滚动轴承的轴向游隙调整为负游隙，所述端盖设置在行星架的开口处，并靠近压盖，打开端盖即可将滚动轴承、柔性轴和第一行星轮抽出，实现风电塔上检修，本实用新型的设计能够避免柔性轴与行星架微动磨损的风险，提高齿轮箱的传递功率和齿轮箱的功率密度，为半直驱超紧凑风电机组齿轮箱提供一种解决方案。

Description

一种高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构

技术领域

本实用新型涉及风力发电齿轮箱传动的技术领域，尤其是指一种高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构。

背景技术

业内***台上为风力发电机功率的增加造成了困难。

图1是半直驱的超紧凑风电齿轮箱的结构简图。风力发电机工作时，叶片通过风力获得的功率与转速传递给轮毂06，轮毂06与一级行星传动装置010的行星架07连接，柔性销安装在行星架07上。柔性销结构由销轴03、销套04组成，二者之间依靠过盈固定连接一起，其上装配有滚动轴承02，通过滚动轴承02与行星轮05装配为一体，内齿圈09与固定不动的箱体011连在一起。由此，通过共知的传动原理，功率与转速最后被传递到一级太阳轮01上，通过花键013再传递到二级行星传动装置012，图上所示二级行星传动装置为传统的行星架双臂结构，最终功率与转速由二级太阳轮014传递到发电机。

进一步，柔性销结构来进行均载每个行星轮，所述柔性销结构由柔性销轴和销套组成，所述柔性销轴与行星架过盈配合，所述销套与柔性销轴过盈配合，并支撑行星轴承和行星轮，当内齿圈和太阳轮的两个切向力施加于行星轮上时，来自行星架上的柔性销轴弯曲引起的角度绕度能够被反方向来自柔性销轴另一端的销套弯曲引起的角度绕度所抵消，使每个行星轮平行浮动，进而使载荷在每个行星轮之间平均分配。同时，柔性销的结构又进一步使传动***更加紧凑。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，提出了一种高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构，滚动轴承、柔性轴和第一行星轮能够在风电塔上拆卸及更换，也避免了柔性轴与行星架微动磨损的风险，在同一平台上可以提高齿轮箱的传递功率，而且提高了齿轮箱的功率密度，同时风电机组功率可应用在2.5MW至20MW之间。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构，包括主轴轴承、第一级行星齿轮传动***和第二级行星齿轮传动***，所述第一级行星齿轮传动***包括第一内齿圈、行星架、压盖、端盖、柔性轴、第一行星轮和第一太阳轮，所述行星架与风力发电机组的轮毂和主轴轴承的内圈通过螺栓连接在一起，并位于轮毂和主轴轴承的内圈之间，所述主轴轴承的外圈与齿轮箱的箱体通过螺栓连接在一起，构成风电机组的最外部结构，所述第一内齿圈与齿轮箱的箱体连接在一起，并位于主轴轴承的内圈之中，所述第一行星轮置于第一内齿圈之中，并分别与第一内齿圈和第一太阳轮啮合，所述第一太阳轮通过花键副与第二级行星齿轮传动***连接；所述柔性轴的一端伸进第一行星轮中，并与第一行星轮内腔的一部分过盈连接，且第一行星轮的该部分靠近齿轮箱的箱体，所述柔性轴的另一端通过滚动轴承安装在行星架上，且其顶部设置有压盖，所述压盖的两端与滚动轴承连接，通过压紧压盖将滚动轴承的轴向游隙调整为负游隙，所述端盖设置在行星架的开口处，并靠近压盖，打开端盖即可将滚动轴承、柔性轴和第一行星轮抽出，实现风电塔上检修。

进一步，所述第二级行星齿轮传动***包括第二内齿圈、第二行星轮和第二太阳轮，所述第二内齿圈与齿轮箱的箱体连接在一起，且其直径大于第一内齿圈的直径，以调整齿轮箱的总速比、满足齿轮强度及保持最小轴向尺寸，所述第二行星轮置于第二内齿圈之中，并分别与第二内齿圈和第二太阳轮啮合。

进一步，所述滚动轴承为双列圆锥滚子轴承或多列圆锥滚子轴承。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、第一级行星齿轮传动***的柔性轴与行星架没有过盈连接，避免了微动磨损；同时由于第一行星轮内腔未设置轴承，使得行星轮尺寸减小，在相同的空间可以容纳更多的行星轮。

2、本实用新型的滚动轴承的选择不受第一行星轮尺寸的限制，能够采用较大尺寸的滚动轴承，增强承载能力，当滚动轴承的外圈挡肩大于第一行星轮的齿顶圆直径时，此套装置即可在风电塔上拆卸。

附图说明

图1为传统半直驱超紧凑风电齿轮箱结构示意图。

图2为高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图2所示，本实施例所提供的高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构，包括主轴轴承12、第一级行星齿轮传动***和第二级行星齿轮传动***；

所述第一级行星齿轮传动***包括第一内齿圈10、行星架9、压盖7、端盖8、柔性轴4、第一行星轮5和第一太阳轮3，所述行星架9与风力发电机组的轮毂11和主轴轴承12的内圈通过螺栓连接在一起，并位于轮毂11和主轴轴承12的内圈之间，所述主轴轴承12的外圈与齿轮箱的箱体15通过螺栓连接在一起，构成风电机组的最外部结构，所述第一内齿圈10与齿轮箱的箱体15连接在一起，并位于主轴轴承12的内圈之中，所述第一行星轮5置于第一内齿圈10之中，并分别与第一内齿圈10和第一太阳轮3啮合，所述第一太阳轮3通过花键副2与第二级行星齿轮传动***连接，所述第二级行星齿轮传动***包括第二内齿圈14、第二行星轮13和第二太阳轮1，所述第二内齿圈14与齿轮箱的箱体15连接在一起，且其直径大于第一内齿圈10的直径，以调整齿轮箱的总速比、满足齿轮强度及保持最小轴向尺寸，所述第二行星轮13置于第二内齿圈14之中，并分别与第二内齿圈14和第二太阳轮1啮合；所述柔性轴4的一端伸进第一行星轮5中，并与第一行星轮5内腔的一部分过盈连接，且第一行星轮5的该部分靠近齿轮箱的箱体，所述柔性轴4的另一端通过滚动轴承6安装在行星架9上，且其顶部设置有压盖7，所述压盖7的两端与滚动轴承6连接，通过压紧压盖7将滚动轴承6的轴向游隙调整为负游隙，所述滚动轴承6为双列圆锥滚子轴承，所述端盖8设置在行星架9的开口处，并靠近压盖7，打开端盖8即可将滚动轴承6、柔性轴4和第一行星轮5抽出，实现风电塔上检修。

综上所述，以上的设计使行星轮能够安装多个，同时滚子轴承也可满足行星轮的承载要求，实现多行星轮结构的行星传动，增加功率密度，同时降低了加工制造及装配成本，为半直驱超紧凑风电齿轮箱提供一种解决方案，值得推广。

以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构，包括主轴轴承、第一级行星齿轮传动***和第二级行星齿轮传动***，所述第一级行星齿轮传动***包括第一内齿圈、行星架、压盖、端盖、柔性轴、第一行星轮和第一太阳轮，所述行星架与风力发电机组的轮毂和主轴轴承的内圈通过螺栓连接在一起，并位于轮毂和主轴轴承的内圈之间，所述主轴轴承的外圈与齿轮箱的箱体通过螺栓连接在一起，构成风电机组的最外部结构，所述第一内齿圈与齿轮箱的箱体连接在一起，并位于主轴轴承的内圈之中，所述第一行星轮置于第一内齿圈之中，并分别与第一内齿圈和第一太阳轮啮合，所述第一太阳轮通过花键副与第二级行星齿轮传动***连接；其特征在于：所述柔性轴的一端伸进第一行星轮中，并与第一行星轮内腔的一部分过盈连接，且第一行星轮的该部分靠近齿轮箱的箱体，所述柔性轴的另一端通过滚动轴承安装在行星架上，且其顶部设置有压盖，所述压盖的两端与滚动轴承连接，通过压紧压盖将滚动轴承的轴向游隙调整为负游隙，所述端盖设置在行星架的开口处，并靠近压盖，打开端盖即可将滚动轴承、柔性轴和第一行星轮抽出，实现风电塔上检修。

2.根据权利要求1所述的一种高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构，其特征在于：所述第二级行星齿轮传动***包括第二内齿圈、第二行星轮和第二太阳轮，所述第二内齿圈与齿轮箱的箱体连接在一起，且其直径大于第一内齿圈的直径，以调整齿轮箱的总速比、满足齿轮强度及保持最小轴向尺寸，所述第二行星轮置于第二内齿圈之中，并分别与第二内齿圈和第二太阳轮啮合。

3.根据权利要求1所述的一种高功率密度半直驱超紧凑风电齿轮箱结构，其特征在于：所述滚动轴承为双列圆锥滚子轴承或多列圆锥滚子轴承。

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