一种风电齿轮箱的齿圈连接机构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种风电齿轮箱的齿圈连接机构，包括箱体、一级行星组件和二级行星架组件；箱体内侧的内花键和一级行星齿圈外侧的外花键之间采用间隙配合；当主轴发生挠曲变形并传递给一级行星组件，一级行星组件能通过其齿圈与箱体的间隙花键配合实现径向浮动和角度偏转补偿；二级行星架组件可转动地设于箱体内，并通过行星架前端外花键与一级行星太阳轮内花键实现连接，二级行星架的外花键与一级行星太阳轮内花键采用间隙配合；当一级行星组件发生挠曲变形时，一级行星组件与二级行星架组件之间的由于太阳轮花键间隙的径向浮动和角度偏转可实现补偿。上述的风电齿轮箱的齿圈连接机构能够隔离挠曲变形并传递扭矩。连接机构能够隔离挠曲变形并传递扭矩。连接机构能够隔离挠曲变形并传递扭矩。

【技术实现步骤摘要】
一种风电齿轮箱的齿圈连接机构


[0001]本技术涉及风力发电机组集成式传动链的设计
，具体涉及一种风电齿轮箱的齿圈连接机构。

技术介绍

[0002]随着风电市场竞争，风电设备价格不断降低，风电机组制造商必须在确保性能满足要求的前提下不断降低制造成本。在机组构成中，传动链的成本及性能直接决定了机组的成本及性能。
[0003]提高市场竞争力，风电机组传动链的发展趋势是将主轴、主轴承、主轴承座、齿轮箱、发电机紧密集成为整体结构，取消部分联轴器或轴承，前后部件共享箱体结构，以此来减少零部件数量，和缩短传动链长度来减轻重量，从而实现降低成本的目的。此种结构的机组通常称为全集成传动链风电机组。在常规全集成传动链中，增速齿轮箱输入轴与主轴后端用螺栓(或螺栓+销)刚性连接为一体，实现主轴的扭矩传递给齿轮箱；而齿轮箱箱体同时与主轴轴承座用螺栓刚性连接为整体结构。
[0004]现有的全集成传动链中主轴部件与风电齿轮箱的连接结构存在以下缺点：由于风轮重力及工作载荷的影响，主轴工作中将产生挠曲变形。由于齿轮箱第一级行星架以螺栓(或螺栓+销)刚性连接于主轴尾端，主轴挠曲变形将直接传递到一级行星架，导致行星架轴心线发送偏斜和位移变形，进而破坏行星机构的齿轮啮合关系，并影响扭矩传递至下一行星机构上。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本技术提出一种风电齿轮箱的齿圈连接机构，以解决上述
技术介绍
中提到的主轴的挠曲变形传递到一级行星架后破坏行星机构的齿轮啮合关系、并影响扭矩传递至下一行星机构的技术问题。
[0006]为解决该技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0007]一种风电齿轮箱的齿圈连接机构，包括箱体，还包括一级行星组件和二级行星架组件；
[0008]一级行星组件可转动地设于箱体内，箱体和一级行星组件之间采用间隙配合；当一级行星组件发生挠曲变形时，一级行星组件能在其与箱体的间隙内径向浮动和角度偏转；
[0009]二级行星架组件可转动地设于箱体内，并置于一级行星组件内，二级行星架组件与一级行星组件间采用间隙配合，一级行星组件的转动能带动二级行星架组件转动；当一级行星组件发生挠曲变形时，一级行星组件在于二级行星架组件之间的间隙径向浮动和角度偏转，且在浮动后一级行星组件仍能带动二级行星架组件转动。
[0010]进一步地，包括设于箱体内的一级内花键，一级行星组件包括一级行星架、一级太阳轮、一级行星轮本体和一级内齿圈；一级行星架可转动地设于箱体内，一级行星轮本体设
于一级行星架上，一级太阳轮和一级行星轮本体相互啮合，一级太阳轮套设于二级行星架组件上，并采用间隙配合；一级内齿圈的内侧与一级行星轮啮合，一级内齿圈外侧轴向地设有与一级内花键相对应的一级外花键，一级外花键和一级内花键之间采用间隙配合。
[0011]进一步地，还设有一级行星轮轴承，一级行星轮本体通过一级行星轮轴承可转动地设于一级行星架上。
[0012]进一步地，一级外花键两侧面为中部向外鼓起的鼓形，且通过该鼓起处与一级内花键接触。
[0013]进一步地，一级外花键设有多个，并沿一级内齿圈的中心对称设置。
[0014]进一步地，二级行星架组件包括二级行星架本体和二级外花键；二级行星架本体可转动地设于箱体内，二级外花键轴向地设于二级行星架本体的输入端；一级太阳轮内侧还设有与二级外花键相对应的二级内花键，二级内花键与二级外花键之间留有间隙。
[0015]进一步地，二级外花键两侧面为中部向外鼓起的鼓形，且通过该鼓起处与二级内花键接触。
[0016]与现有技术相比，本申请的进步之处在于：当挠曲变形传递至一级行星组件后，一级行星组件整体在与箱体的间隙范围内发生径向浮动和角度偏移，从而避免了一级行星组件直接被挤压，实现了一级行星组件内部的啮合关系不变；同时，一级行星组件发生径向浮动和角度偏移后，由于一级行星组件与二级行星架组件之间留有间隙，将不会带动二级行星架组件与之一同发生径向浮动和角度偏移，并且发生径向浮动和角度偏移后的一级行星组件仍能带动二级行星架组件转动，能不受挠曲变形影响地将扭矩传递出去。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0018]图1为本技术一实施例提供的一种风电齿轮箱的齿圈连接机构在风电齿轮箱中的连接示意图；
[0019]图2为图1所示的一级行星组件和二级行星架组件的连接结构示意图；
[0020]图3为一级内齿圈连接结构的局部示意图；
[0021]图4为一级内齿圈向左偏摆的示意图；
[0022]图5为一级内齿圈向右偏摆的示意图；
[0023]图6为一级外花键的平面和三维示意图：
[0024]图7为二级外花键的平面和三维示意图；
[0025]附图标记：
[0026]1‑
轮毂；
[0027]2‑
主轴本体；21
‑
主轴前轴承；22
‑
主轴轴承座；23
‑
主轴后轴承；24
‑
螺栓(或螺栓和销)；
[0028]3‑
一级行星组件；31
‑
一级行星架；32
‑
一级太阳轮；321
‑
二级内花键；33
‑
一级行星轮本体；331
‑
一级行星轮轴承；34
‑
一级内齿圈；341
‑
一级外花键；
[0029]4‑
箱体；41
‑
一级内花键；
[0030]5‑
二级行星架组件；51
‑
二级行星架本体；52
‑
二级外花键；
[0031]61
‑
限位挡板；62
‑
限位台阶；
[0032]7‑
输出轴；
[0033]8‑
发电机转子；
[0034]9‑
发电机定子。
具体实施方式
[0035]下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0036]请一并参阅图1
‑
图7，本实施例提供了一种风电齿轮箱的齿圈连接机构，包括箱体4，还包括一级行星组件3和二级行星架组件5。
[0037]一级行星组件3可转动地设于箱体4内，箱体4和一级行星组件3之间采用间隙配合；当一级行星组件3发生挠曲变形时，一级行星组件3能在其与箱体4的间隙内径向浮动和角度偏转。应理解的是，一级行星组件3受到主轴本体21传递的挠曲变形而随之一同发生径向浮动和角度偏转时，将在其与箱体4的间隙内移动和变换，而不会挤压箱体4，一级行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电齿轮箱的齿圈连接机构，包括箱体，其特征在于，包括一级行星组件和二级行星架组件；所述一级行星组件可转动地设于所述箱体内，所述箱体和所述一级行星组件之间采用间隙配合；当所述一级行星组件发生挠曲变形时，所述一级行星组件能在其与所述箱体的间隙内径向浮动和角度偏转；所述二级行星架组件可转动地设于所述箱体内，所述二级行星架组件与所述一级行星组件间采用间隙配合，所述一级行星组件的转动能带动所述二级行星架组件转动；当所述一级行星组件发生挠曲变形时，所述一级行星组件在与所述二级行星架组件之间的间隙径向浮动和角度偏转，且在浮动后所述一级行星组件仍能带动所述二级行星架组件转动。2.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱的齿圈连接机构，其特征在于，包括设于箱体内的一级内花键，一级行星组件包括一级行星架、一级太阳轮、一级行星轮本体和一级内齿圈；所述一级行星架可转动地设于所述箱体内，所述一级行星轮本体设于所述一级行星架上，所述一级太阳轮和所述一级行星轮本体相互啮合，所述一级太阳轮套设于所述二级行星架组件上，并采用间隙配合；所述一级内齿圈的内侧与所述一级行星轮啮合，所述一级内齿圈外侧轴向地设...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永平，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：