风力发电机用增速齿轮箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种风力发电机用增速齿轮箱，其采用输入行星轮系＋二级平行轴的结构形式进行动力传递，包括扭力臂、箱体、管轴、输入行星轮系、过渡齿轮副、输出齿轮副以及润滑系统，该齿轮箱箱体包括上箱体和下箱体，同时，上箱体与下箱体的分割线重合于过渡齿轮轴和输出齿轮轴两者轴心的连线，且输入行星轮系安装于下箱体与扭力臂之间，即实际的箱体包括扭力臂以及输入行星轮系内齿圈，有效地降低了箱体重量，且箱体拆卸方便，易于更换输出齿轮轴以及过渡齿轮轴，润滑系统的润滑油道分别开设在各个轴承安装点相对应的箱体、输入行星架以及行星轮轴上，采用机械泵通过润滑油道对各个润滑点进行强制润滑，提高了齿轮箱的可靠度以及使用寿命。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及齿轮箱，尤其是一种风力发电机用增速齿轮箱。
技术介绍
风力发电与传统的火力发电相比，具有发电无污染的优势，与水力发电相比，具有 基建成本低、占地面积小，维护保养方便的优势，尤其是大型水力发电站，蓄水库还容易对 下游造成一定的安全隐患。在风力发电机中，齿轮箱是风力发电机的关键部件；我国兆瓦级大功率风力发电 机用增速齿轮箱发展迅速，1. 5兆瓦风力发电机用齿轮箱一般采用一级行星轮系+ 二级平 行轴结构进行动力传递，这类齿轮箱目前国内已经批量生产并应用于风电场发电。由于风力发电机用齿轮箱使用工况恶劣，载荷情况极为复杂，齿轮箱在现场应用 过程中的经常需要维护；在大功率的风力发电机用增速齿轮箱上，各轴承的润滑以及过渡 齿轮轴、输出齿轮轴及其支撑轴承的承载能力、齿轮箱重量、使用环境的低温要求以及在高 空中的方便维护性等是我们必须考虑和进一步完善的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于针对增速齿轮箱，尤其是使用在兆瓦级以上的较大功率 的场合需要解决的各轴承的润滑以及过渡齿轮轴、输出齿轮轴及其支撑轴承的承载能力的 问题，齿轮箱重量问题、运行环境对齿轮箱的低温要求问题以及齿轮箱在高空中的维护方 便性等问题提供一种新的风力发电机用增速齿轮箱。为实现以上的技术目的，本技术将采取以下的技术方案—种风力发电机用增速齿轮箱，包括箱体、管轴、输入行星轮系、输出齿轮系以及 润滑系统，箱体包括扭力臂、上箱体和下箱体；输入行星轮系包括输入行星架、太阳轮、行星 轮、行星轮轴、内齿圈；输出齿轮系包括大齿轮、过渡齿轮轴、输出齿轮轴，大齿轮与一内花 键轴固定连接；润滑系统包括润滑油道、油泵齿轮、油泵齿轮轴、机械泵以及油路分配器； 输入行星轮系的内齿圈位于扭力臂、下箱体之间，太阳轮、大齿轮的内花键轴浮动套接于管 轴上，太阳轮输出端部与内花键轴啮合；管轴的一端通过法兰与输入行星架连接，另一端通 过轴承支撑于下箱体；输入行星架一端穿过扭力臂并通过轴承支撑于扭力臂中，另一端通 过轴承支撑于下箱体中；输出齿轮系的过渡齿轮轴、输出齿轮轴、大齿轮的内花键轴相互平 行设置，它们的两端均通过轴承支撑于上箱体和下箱体之间的结合部，过渡齿轮轴中的齿 轮分别与大齿轮、输出齿轮轴中的齿轮啮合；输出齿轮轴的轴穿出箱体；油泵齿轮固定安 装在内花键轴端部，并与油泵齿轮轴中的齿轮啮合，油泵齿轮轴与机械泵的输入轴同轴连 接；箱体、输入行星架以及行星轮轴中设有分别通往各支撑轴承安装点的润滑油道，机械泵 输出端通过油路分配器与各个润滑油道连；输入行星架与扭力臂的结合部以及输出齿轮轴 与箱体的结合部均设有密封装置。润滑系统还包括电动泵，电动泵与机械泵并联连接，且电动泵和机械泵的输出端皆与同一油路分配器连接，所述机械泵的吸油管位于齿轮箱内部。与内花键轴对接后的太阳轮输出末端安装有卡环。对应于内花键轴的下箱体上设有透盖，机械泵固定置于透盖内，且机械泵的安装 位置处于齿轮箱油位线以下。内花键轴、过渡齿轮轴以及输出齿轮轴中每一根轴的一端皆分别通过配对圆锥滚 子轴承支撑。输出齿轮轴通过面对面配对圆锥圆锥滚子轴承支撑。行星轮通过短圆柱滚子轴承安装在行星轮轴上，而输入行星架的两端皆分别采用 满装圆柱滚子轴承支撑在扭力臂和下箱体上。密封装置包括挡油环、甩油环和防尘圈。输入行星架以环形阵列方式至少分布有三个行星轮轴。根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果1、将箱体分割成下箱体和上箱体，扭力臂通过输入行星轮系内齿圈与下箱体相 连；内花键轴以及输出齿轮轴分别安装在上箱体和下箱体的结合部，即上箱体与下箱体之 间从过渡齿轮轴与输出齿轮轴连线处分割开，并用螺栓将两者相连，因此，齿轮箱拆卸更 加方便，便于在几十米高空的风力发电机机舱中更换过渡齿轮轴、输出齿轮轴及其支撑轴 承；2、齿轮箱上设置有独立的机械泵，尤其是设有与机械泵并联的电动泵，确保齿轮 箱处于任何转动状况时，润滑系统都能够正常工作；3、机械泵安装在齿轮箱油位线以下，避免了 “吸空”现象；4、机械泵吸油管置于齿轮箱内部，有效防止了在低温环境下运行时，吸油管被冻 住的情况；5、太阳轮与内花键轴的轴向定位采用卡环，缩短了太阳轮长度，减轻了齿轮箱总重量；6、内花键轴、过渡齿轮轴及输出齿轮轴一侧采用配对圆锥滚子轴承，尤其是输出 齿轮轴采用面对面配对圆锥滚子轴承，增加了各轴系的刚度，减小了齿轮啮合时的变形，提 高了齿轮箱的运行寿命；7、输入行星轮系采用至少三个行星轮，增加了承载能力；同时行星轮采用两个短 圆柱滚子轴承支撑，而行星架上采用满装圆柱滚子轴承安装后，既增加了承载能力，又减小 了安装空间；8、通过润滑油道对各轴承，尤其是行星轮的轴承实施强制润滑，大大提高了齿轮 箱的可靠度，延长了齿轮箱的使用寿命。9、在行星架和管轴之间采用法兰连接；行星架和法兰以及法兰和管轴之间采用0 型圈密封；管轴上采用压板定位，使得管轴的拆装变得方便。附图说明图1是本技术涉及的一种实施例的结构示意图；图2是图1的外形示意图；其中，扭力臂1内齿圈2 下箱体3 上箱体4 输出齿轮轴5 过渡大齿轮6过渡齿轮轴7内花键轴8大齿轮9机械泵10太阳轮11行星轮12行星轮轴13 轴承14电动泵15输入行星架16管轴17法兰18压板19密封装置20油泵齿 轮21油泵齿轮轴22透盖23卡环24机械泵吸油管25。具体实施方式附图非限制性的公开了本技术涉及的具体实施例的结构示意图，下面结合附 图对本技术作进一步的描述。如图1和2所示，本技术所述的风力发电机用增速齿轮箱，包括扭力臂1、箱 体、管轴17、输入行星轮系、过渡齿轮副、输出齿轮副以及润滑系统，其中，所述箱体，包括通过螺纹紧固件连接成一体的上箱体4和下箱体3，且上箱体4与 下箱体3的分割线重合于过渡齿轮轴7和输出齿轮轴5两者轴心的连线，则输出齿轮副安 装于上箱体4内，而过渡齿轮副以及润滑系统中的油泵输出齿轮副则安装于下箱体3内，另 下箱体3安装有透盖23。所述输入行星轮系，安装于扭力臂1和下箱体3之间，包括输入行星架16、太阳轮 11、行星轮12、行星轮轴13以及内齿圈2，扭力臂1、输入行星架16、管轴17以及太阳轮11 同轴线设置，输入行星架16通过法兰18定位安装于管轴17—端，而管轴17另一端则通过 轴承14定位支撑于箱体内，且该输入行星架16的输入端穿过扭力臂1放置，同时输入行星 架16通过满装圆柱滚子轴承14定位安装于扭力臂1和下箱体3之间，另输入行星架16与 扭力臂1结合处安装密封装置20，密封装置20包括挡油环、甩油环和防尘圈，所述太阳轮 11浮动套接于管轴17上，太阳轮11输出端部与内花键轴8相啮合，且太阳轮11和内花键 轴8对接后的末端安装有卡环24，以进行两者的轴向定位，内花键轴8上配合连接有大齿轮 9，且内花键轴8与管轴17平行设置，同时内花键轴8的一端通过配对圆锥滚子轴承14支 撑，内齿圈2则通过螺纹紧固件固定安装在扭力臂1和下箱体3之间，输入行星架16以环 形阵列方式至少分布有三个行星轮轴13，每个行星轮轴13上均设有一个行星轮12，且行星 轮12通过短圆柱滚子轴承14安装在行星轮轴13上。所述过渡齿轮副，包括过渡齿轮轴7以及配合安装在过渡齿轮轴7上的过渡大齿 轮96，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机用增速齿轮箱，包括箱体、管轴、输入行星轮系、输出齿轮系以及润滑系统，其特征在于，箱体包括扭力臂、上箱体和下箱体；输入行星轮系包括输入行星架、太阳轮、行星轮、行星轮轴、内齿圈；输出齿轮系包括大齿轮、过渡齿轮轴、输出齿轮轴，大齿轮与一内花键轴固定连接；润滑系统包括润滑油道、油泵齿轮、油泵齿轮轴、机械泵以及油路分配器；输入行星轮系的内齿圈位于扭力臂、下箱体之间，太阳轮、大齿轮的内花键轴浮动套接于管轴上，太阳轮输出端部与内花键轴啮合；管轴的一端通过法兰与输入行星架连接，另一端通过轴承支撑于下箱体；输入行星架一端穿过扭力臂并通过轴承支撑于扭力臂中，另一端通过轴承支撑于下箱体中；输出齿轮系的过渡齿轮轴、输出齿轮轴、大齿轮的内花键轴相互平行设置，它们的两端均通过轴承支撑于上箱体和下箱体之间的结合部，过渡齿轮轴中的齿轮分别与大齿轮、输出齿轮轴中的齿轮啮合；输出齿轮轴的轴穿出箱体；油泵齿轮固定安装在内花键轴端部，并与油泵齿轮轴中的齿轮啮合，油泵齿轮轴与机械泵的输入轴同轴连接；箱体、输入行星架以及行星轮轴中设有分别通往各支撑轴承安装点的润滑油道，机械泵输出端通过油路分配器与各个润滑油道连；输入行星架与扭力臂的结合部以及输出齿轮轴与箱体的结合部均设有密封装置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建国，明建新，王朝阳，李靖，
申请(专利权)人：南京高速齿轮制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]