一体化的半直驱风力发电机传动链及其所用齿轮箱制造技术

本实用新型专利技术提供了一种一体化的半直驱风力发电机传动链及其所用齿轮箱，具有前箱体（6）、后箱体（14）、主轴（5）、行星架（10），主轴下风向端粗径部（5-3）与内齿圈（7）固定连接;内齿圈（7）与行星架（10）上安装的至少三个的介轮（8）啮合，内齿圈（7）、介轮（8）与第一行星轮组成第一级定轴传动副；每一个行星轮轴（13）的伸出行星架（10）之外的部分还分别连接有一个第二级行星轮（15），第二级行星轮（15）位于行星架（10）和后箱体（14）构成的空腔内，并与同一个太阳轮（17）啮合，第二级行星轮（15）与太阳轮（17）组成第二级定轴传动副。本实用新型专利技术具有集成化，重量轻，轴向长度短，拆装方便等特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种一体化的半直驱风力发电机传动链及其所用齿轮箱，具有前箱体（6）、后箱体（14）、主轴（5）、行星架（10），主轴下风向端粗径部（5-3）与内齿圈（7）固定连接;内齿圈（7）与行星架（10）上安装的至少三个的介轮（8）啮合，内齿圈（7）、介轮（8）与第一行星轮组成第一级定轴传动副；每一个行星轮轴（13）的伸出行星架（10）之外的部分还分别连接有一个第二级行星轮（15），第二级行星轮（15）位于行星架（10）和后箱体（14）构成的空腔内，并与同一个太阳轮（17）啮合，第二级行星轮（15）与太阳轮（17）组成第二级定轴传动副。本技术具有集成化，重量轻，轴向长度短，拆装方便等特点。【专利说明】一体化的半直驱风力发电机传动链及其所用齿轮箱
本技术属于风力发电机械
，尤其涉及一种一体化的半直驱风力发电机传动链及其所用齿轮箱。
技术介绍
半直驱风力发电机的结构是通过齿轮箱将风轮转速增速至25?40倍后输入给永磁发电机，本质上就是直驱风力发电机加装了一个齿轮箱。半直驱风力发电机通过齿轮传动将从轮毂输入的转速增大了 25?40倍左右，相比于直驱风力发电机，其尺寸和重量都能得到大幅的减小。所以半直驱风力发电机不但具备直驱风力发电机易于实现低电压穿越，不存在容易出故障的高速输出轴，电机不存在电刷、滑环等故障点，对电网冲击小、电能质量高等优点，又避开了大型直驱风力发电机带来的高成本，吊装困难等缺点，所以特别适用于大型风机，具有广阔的发展前景。当前大型风力发电机都有着轻量化，集成化，可靠性的要求，以提高度电成本。目前，半直驱风力发电机的传动链通常使用常规的两级NGW方案，零件个数较多，结构复杂，加工及装配困难；其中的行星轮都承受双面载荷，增大了齿轮失效的可能性；且行星架转动，增加了润滑解决方案的复杂性。申请公布号为CN101846155A (名称为“兆瓦级准行星半直驱风电增速箱”)的技术专利申请公开了一种拆装方便、能在高空大修、重量轻、制造工艺难度低的兆瓦级准行星半直驱风电增速箱，该专利申请采用了 “(输入)内齿圈-两只第二介轮-准行星轮-介轮-(输出)中心齿轮”这种在一个平面内进行两次分流的单级准行星结构。这种结构由于增加了两只介轮，形成了二次分流，因而承载能力可明显提高，同时因为是单级传动，轴向长度较短，所需安装空间较小，但该专利申请存在传动比小的缺点，不能满足大功率风机的需要。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本技术的目的是提出一种一体化的半直驱风力发电机传动链及其所用齿轮箱，将齿轮箱与发电机集成化，具有可靠性高、重量轻，轴向长度短，结构合理，维修与拆装方便等特点。本技术的目的将通过以下技术方案得以实现:—种一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，具有前箱体、后箱体、主轴、行星架，所述行星架设置在所述前箱体和所述后箱体之间，所述行星架上设有延伸到前箱体和后箱体之外的扭力臂；所述主轴包括主轴上风向端、主轴下风向端细径部和主轴下风向端粗径部；所述主轴上风向端通过主轴上风向轴承支撑在所述前箱体的内孔上；所述主轴下风向端细径部通过主轴下风向轴承支撑在所述行星架上；主轴下风向端粗径部与内齿圈固定连接；所述内齿圈与所述行星架上安装的至少三个的介轮啮合，每一个所述介轮分别与一个相应的行星轮轴的第一行星轮啮合，所述第一行星轮设在所述行星轮轴的上风向端并位于所述行星架内，所述内齿圈、介轮与第一行星轮组成第一级定轴传动副；所述行星轮轴通过行星轴上风向轴承支撑在所述行星架的行星轴孔上，并向下风向延伸至伸出所述行星架之外，通过行星轴下风向轴承支撑在所述后箱体上；每一个所述行星轮轴的伸出所述行星架之外的部分还分别连接有一个第二级行星轮，所述第二级行星轮位于所述行星架和所述后箱体构成的空腔内，并与同一个太阳轮啮合，所述第二级行星轮与所述太阳轮组成第二级定轴传动副；所述太阳轮连接在输出轴上，所述输出轴的上风向端通过输出轴轴承支撑在所述行星架上，所述输出轴的下风向端伸出后箱体之外。优选的，上述的一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，其中:所述主轴上风向端与轮毂连接法兰盘连接。优选的，上述的一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，其中:所述轮毂连接法兰盘通过螺栓与所述主轴连接。优选的，上述的一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，其中:所述内齿圈与所述主轴之间通过焊接或者螺栓固定连接。优选的，上述的一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，其中:所述介轮通过满滚子轴承与介轮轴连接，所述介轮轴安装在所述行星架的介轮轴孔中。优选的，上述的一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，其中:所述太阳轮的外部具有齿轮，内部具有内花键，所述输出轴的外部具有外花键，所述太阳轮与所述输出轴之间采用花键连接。优选的，上述的一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，其中:所述主轴与所述输出轴的轴心在同一根直线上。优选的，上述的一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，其中:所述输出轴轴承的轴承座与行星架下风向中心孔一体成型，或者所述输出轴轴承的轴承座安装在所述行星架的下风向，正对所述行星架下风向中心孔处。一种应用上述的任一齿轮箱的一体化的半直驱风力发电机传动链，所述输出轴的下风向端与发电机转子的上风向端连接，所述发电机转子的下风向端通过发电机主轴承支撑在发电机定子的内孔上，所述发电机转子和发电机定子之间有气隙。优选的，上述的一种一体化的半直驱风力发电机传动链，其中:所述发电机转子的上风向端的内孔直径和后箱体的内孔直径均大于所述太阳轮的直径。优选的，上述的一种一体化的半直驱风力发电机传动链，其中:所述发电机定子通过螺栓与后箱体连接。优选的，上述的一种一体化的半直驱风力发电机传动链，其中:所述轮毂连接法兰盘直接与风力发电机的轮毂相连，或者通过风机主轴与风力发电机的轮毂相连。优选的，上述的一种一体化的半直驱风力发电机传动链，其中:所述发电机定子上正对所述输出轴处开设有开孔，所述开孔上安装有后箱盖。优选的，上述的一种一体化的半直驱风力发电机传动链，其中:所述后箱盖可拆卸地安装在所述开孔上。优选的，上述的一种一体化的半直驱风力发电机传动链，其中:所述输出轴的下风向端通过涨紧力锁紧盘与所述发电机转子的上风向端的内孔连接。优选的，上述的一种一体化的半直驱风力发电机传动链，其中:所述后箱体全部或部分包容于所述发电机转子内，所述发电机定子的最大径向尺寸大于或等于所述后箱体的最大径向尺寸。本技术的一种一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，以及一体化的半直驱风力发电机传动链的突出效果如下:(一)比常规的两级NGW方案，多了N个介轮，但少去了一个内齿圈，一个太阳轮，一个行星架，及一个中箱体，结构简单，成本降低，却依然能实现较大的传动比；( 二)整个传动链系统高度集成，通过合理的主轴、行星架等关键零部件的结构设计，独特的齿轮布局设计，以及巧妙的装配设计，在保证有限的径向尺寸的前提下，较大的缩短了轴向尺寸；(三)行星架是固定不动的、不旋转的，其扭力臂伸出后再固定在其它零件上，相当于两个零件的集成，行星架及扭力臂能承受轮毂连接法兰盘输入的主扭矩、整个传动链的重量，并能够承载主轴、前箱体、后箱体、介轮、行星轴及输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体化的半直驱风力发电机传动链用齿轮箱，具有前箱体（6）、后箱体（14）、主轴（5）、行星架（10），其特征在于：所述行星架（10）设置在所述前箱体（6）和所述后箱体（14）之间，所述行星架（10）上设有延伸到前箱体（6）和后箱体（14）之外的扭力臂（12)；所述主轴（5）包括主轴上风向端（5‑1）、主轴下风向端细径部（5‑2）和主轴下风向端粗径部（5‑3）；所述主轴上风向端（5‑1）通过主轴上风向轴承（2）支撑在所述前箱体（6）的内孔上；所述主轴下风向端细径部（5‑2）通过主轴下风向轴承（3）支撑在所述行星架（10）上；主轴下风向端粗径部（5‑3）与内齿圈（7）固定连接;所述内齿圈（7）与所述行星架（10）上安装的至少三个的介轮（8）啮合，每一个所述介轮（8）分别与一个相应的行星轮轴（13）的第一行星轮啮合，所述第一行星轮设在所述行星轮轴（13）的上风向端并位于所述行星架（10）内，所述内齿圈（7）、介轮（8）与第一行星轮组成第一级定轴传动副；所述行星轮轴（13）通过行星轴上风向轴承（4）支撑在所述行星架（10）的行星轴孔（10‑1）上，并向下风向延伸至伸出所述行星架（10）之外，通过行星轴下风向轴承（16）支撑在所述后箱体（14）上；每一个所述行星轮轴（13）的伸出所述行星架（10）之外的部分还分别连接有一个第二级行星轮（15），所述第二级行星轮（15）位于所述行星架（10）和所述后箱体（14）构成的空腔内，并与同一个太阳轮（17）啮合，所述第二级行星轮（15）与所述太阳轮（17）组成第二级定轴传动副；所述太阳轮（17）连接在输出轴（21）上，所述输出轴（21）的上风向端（21‑1）通过输出轴轴承（24）支撑在所述行星架（10）上，所述输出轴（21）的下风向端（21‑2）伸出后箱体（14）之外。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆群峰，张保松，靳国忠，
申请(专利权)人：南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32