一种应用于风力发电机的偏航行星减速电机制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于风力发电机的偏航行星减速电机。解决了现有偏航减速器轴向尺寸较大，刚性变弱，同时无法在空间尺寸要求比较苛刻的场景使用的问题，该减速器通过采用电机的连接法兰对第1级行星齿轮减速机构的行星轮进行轴向定位、当前级行星架对行星轮轴承进行轴向定位、上一级行星架通过下一级太阳轮的第一外齿轴向定位的同时并与下一级行星轮之间微间隙设计，同时同一级行星轮和行星架直接接触实现相互轴向定位；第N级行星齿轮减速机构的行星架与所述输出大齿轮固连，实现动力的输出。与现有减速器结构相比，本发明专利技术的结构不仅缩短了行星齿轮减速器的整体轴向尺寸，同时也减少了零件特征与数量，降低制造成本。降低制造成本。降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于风力发电机的偏航行星减速电机


[0001]本专利技术涉及一种风力发电驱动装置，具体涉及一种应用于风力发电机的偏航行星减速电机。

技术介绍

[0002]大中型风力机一般采用电动的偏航系统来调整风轮并使其对准风向。偏航系统一般包括感应风向的风向标、偏航电机、偏航减速器、偏航制动器(偏航阻尼或偏航卡钳)、回转体大齿轮等。其工作原理如下:
[0003]风向标作为感应元件将风向的变化用电信号传递到偏航电机的控制回路的处理器里，经过比较后处理器给偏航电机发出顺时针或逆时针的偏航命令，为了减少偏航时的陀螺力矩，电机转速将通过同轴联接的减速器减速后，将偏航力矩作用在回转体大齿轮上，带动风轮偏航对风，当对风完成后，风向标失去电信号，电机停止工作，偏航过程结束。
[0004]目前，风力机中的偏航减速器多采用偏航行星齿轮减速器，例如：中国专利，公开号为：CN102032126A公开了一种《偏航活齿减速机》，该减速机包括驱动电机、第一级行星齿轮减速器、第二级活齿减速器和第三级活齿减速器；该偏航活齿减速机的传动过程为：输入轴套在驱动电机轴上，通过电机轴平键传动扭矩。太阳轮小端与输入轴用花键连接，并同步转动。输出轴与行星架用花键连接。二级偏心轮套在输出轴小端外圆上，通过二级输出轴平键传递扭矩。三级偏心轮套在二级输入轴小端外圆上，通过二级输入轴平键传递扭矩。大齿轮经过通过花键与三级输出轴连接。驱动电机的动力，经过第一级行星齿轮减速器、第二级和第三级活齿减速器传动到三级输出轴和大齿轮，实现降低转速增大扭矩的目的，但是在实际应用中该偏航活齿减速机却存在以下问题：
[0005]1、轴向尺寸较大。随着海上风电和陆上风电已进入规模化发展阶段，考虑到风电齿轮箱安装空间限制和生产成本，越来越多的偏航变桨减速器趋于小驱动模式，减速器的小型化日趋重要，该偏航减速机中减速器结构轴向尺寸较大，无法满足当前减速器小型化的需求。
[0006]2、作为最终动力输出的大齿轮处采用的连接结构不可靠。该偏航减速机中输出端采取柱面配合，同轴度与锥面配合相比较低，而同轴度低会导致齿轮磨损加快；其次，该输出结构的螺钉同时承担轴向力与扭转力矩，较易磨损失效。

技术实现思路

[0007]为了解决现有偏航减速器轴向尺寸较大，刚性变弱，同时无法在空间尺寸要求比较苛刻的场景使用的问题，本专利技术提供了一种应用于风力发电机的偏航行星减速电机。
[0008]本专利技术的具体技术方案是：
[0009]一种应用于风力发电机的偏航行星减速电机，包括电机、减速机构以及输出大齿轮；所述减速机构包括内齿壳以及沿内齿壳轴向依次设置的N级行星齿轮减速机构；N≥2；每级行星齿轮减速机构均包括太阳轮、行星轮、行星架以及行星轴；
[0010]其改进之处是：
[0011]第1级行星齿轮减速机构中太阳轮与电机的输出轴键连接；电机的前端通过连接法兰与内齿壳固定连接，并且该连接法兰的端面与第1级行星齿轮减速机构中的行星轮端面为微间隙，用于对第1级行星齿轮减速机构中行星轮进行轴向定位；
[0012]第2至N级行星齿轮减速机构中的太阳轮上均设置有第一外齿和第二外齿，且第一外齿的齿高大于第二外齿的齿高；所述第一外齿与当前级的行星轮啮合，第二外齿与上一级的行星架形成键连接；上一级行星架的端面与当前级太阳轮上的第一外齿端面接触，并同时与当前级行星轮端面形成微间隙；
[0013]每级行星齿轮减速机构的行星轴与行星架上的行星轴安装孔为过盈配合，第N级行星齿轮减速机构的行星轮和行星架相互接触实现第N级行星齿轮减速机构中行星轮的轴向定位；
[0014]第1
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N级行星齿轮减速机构中，行星轴位于行星轮轴承安装孔内的外表面沿轴向并排开设S条第一内圈外滚道，S≥2，每条第一内圈外滚道与行星轮轴承安装孔的孔壁之间沿圆周方向设置有多个第一钢珠；每相邻两条第一内圈外滚道中安装的第一钢珠在圆周方向错位布置，从而构成了N级行星齿轮减速机构的行星轮轴承；行星轮轴承安装孔靠近行星架的一侧设有向内突起的圆弧形沟道，用于对第二钢珠进行轴向定位；
[0015]第N级行星齿轮减速机构的行星架与所述内齿壳之间通过多列接触式滚珠轴承实现转动连接，同时该接触式滚珠轴承结构实现第N级行星齿轮减速机构中行星架的轴向定位；
[0016]多列接触式滚珠轴承包括在第N级行星齿轮减速机构的行星架的外表面沿轴向方向设置的M条第二内圈外滚道，内齿壳的内壁上沿轴向方向设置有与M条第二内圈外滚道一一对应的M条第二外圈内滚道；M≥2；
[0017]M条第二内圈外滚道和M条第二外圈内滚道之间构成M条钢珠安装滚道；每条钢珠安装滚道内沿圆周方向均设置有多个第二钢珠；
[0018]第N级行星齿轮减速机构的行星架上设置有至少一个轴向孔，轴向孔与第二内圈外滚道位置对应处均设置有M个滚珠装填孔，各滚珠装填孔内设置有防止滚珠脱出的防脱出结构；
[0019]第N级行星齿轮减速机构的行星架与所述输出大齿轮固连，实现动力的输出。
[0020]进一步地，上述第N级行星齿轮减速机构的行星架的中心设置有台阶通孔，台阶通孔包括直孔和锥形孔，直孔内固定安装有挡盘；输出大齿轮包括齿轮部分和锥形轴部分；输出大齿轮的锥形轴部分插装至所述锥形孔内并通过连接键实现定位，沉头螺钉穿过所述挡盘后与所述锥形轴部分螺纹连接，实现输出大齿轮和第N级行星齿轮减速机构的行星架的固定连接。
[0021]进一步地，上述第N级行星齿轮减速机构的行星架上还设置有限位孔，限位孔与滚珠装填孔连通；所述限位孔内设置有防止防脱出结构移动的限位装置。
[0022]进一步地，上述限位孔是平行于轴向孔的螺孔，限位装置是支紧螺丝。
[0023]进一步地，上述钢珠安装滚道的截面包括至少一段与所述截面圆心不重合的圆弧。
[0024]进一步地，上述M为2时，
[0025]第一条钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每段占截面周长的1/4；
[0026]第二条钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每段占截面周长的1/4；
[0027]第一条钢珠安装滚道的圆弧和第二条钢珠安装滚道的圆弧相同，且第二钢珠与第一条钢珠安装滚道的四段圆弧，以及第二钢珠与第二条钢珠安装滚道的四段圆弧均为点接触。
[0028]进一步地，上述M为2时，
[0029]第一条钢珠安装滚道包含二段异心的圆弧，每段占截面周长的1/2；
[0030]第二条钢珠安装滚道包含二段异心的圆弧，每段占截面周长的1/2；
[0031]第一条钢珠安装滚道的圆弧和第二条钢珠安装滚道的圆弧镜像设置。
[0032]进一步地，上述M为3时，
[0033]第一条钢珠安装滚道包含两段异心的圆弧，每段占截面周长的1/2；
[0034]第二条钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每段占截面周长的1/4，第二钢珠与第二条钢珠安装滚道的四段圆弧均为点接触；
[0035]第三条钢珠安装滚道包含两段异心的圆弧，每段占截面周长的1/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于风力发电机的偏航行星减速电机，包括电机、减速机构以及输出大齿轮；所述减速机构包括内齿壳以及沿内齿壳轴向依次设置的N级行星齿轮减速机构；N≥2；每级行星齿轮减速机构均包括太阳轮、行星轮、行星架以及行星轴；其特征在于：第1级行星齿轮减速机构中太阳轮与电机的输出轴键连接；电机的前端通过连接法兰与内齿壳固定连接，并且该连接法兰的端面与第1级行星齿轮减速机构中的行星轮端面为微间隙，用于对第1级行星齿轮减速机构中行星轮进行轴向定位；第2至N级行星齿轮减速机构中的太阳轮上均设置有第一外齿和第二外齿，且第一外齿的齿高大于第二外齿的齿高；所述第一外齿与当前级的行星轮啮合，第二外齿与上一级的行星架形成键连接；上一级行星架的端面与当前级太阳轮上的第一外齿端面接触，并同时与当前级行星轮端面形成微间隙；每级行星齿轮减速机构的行星轴与行星架上的行星轴安装孔为过盈配合，第N级行星齿轮减速机构的行星轮和行星架相互接触实现第N级行星齿轮减速机构中行星轮的轴向定位；第1
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N级行星齿轮减速机构中，行星轴位于行星轮轴承安装孔内的外表面沿轴向并排开设S条第一内圈外滚道，S≥2，每条第一内圈外滚道与行星轮轴承安装孔的孔壁之间沿圆周方向设置有多个第一钢珠；每相邻两条第一内圈外滚道中安装的第一钢珠在圆周方向错位布置，从而构成了N级行星齿轮减速机构的行星轮轴承；行星轮轴承安装孔靠近行星架的一侧设有向内突起的圆弧形沟道，用于对第二钢珠进行轴向定位；第N级行星齿轮减速机构的行星架与所述内齿壳之间通过多列接触式滚珠轴承实现转动连接，同时该接触式滚珠轴承结构实现第N级行星齿轮减速机构中行星架的轴向定位；多列接触式滚珠轴承包括在第N级行星齿轮减速机构的行星架的外表面沿轴向方向设置的M条第二内圈外滚道，内齿壳的内壁上沿轴向方向设置有与M条第二内圈外滚道一一对应的M条第二外圈内滚道；M≥2；M条第二内圈外滚道和M条第二外圈内滚道之间构成M条钢珠安装滚道；每条钢珠安装滚道内沿圆周方向均设置有多个第二钢珠；第N级行星齿轮减速机构的行星架上设置有至少一个轴向孔，轴向孔与第二内圈外滚道位置对应处均设置有M个滚珠装填孔，各滚珠装填孔内设置有防止滚珠脱出的防脱出结构；第N级行星齿轮减速机构的行星架与所述输出大齿轮固连，实现动力的输出。2.根据权利要求1所述的应用于风力发电机的偏航行星减速电机，其特征在于：所述第N级行星齿轮减速机构的行星架的中心设置有台阶通孔，台阶通孔包括直孔和锥形孔，直孔内固定安装有挡盘；输出大齿轮包括齿轮部分和锥形轴部分；输出大齿轮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊岭，
申请(专利权)人：六环传动西安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：