用于风力涡轮机的模块化齿轮组制造技术

一种风力涡轮机齿轮箱的行星齿轮组（21），包括一太阳轮（27）、行星齿轮（25,25′）、一齿圈（24）、一行星架（29）和外壳（31）；齿圈（24）安装在外壳（31）上；行星架（29）包括一转向架板（35），在转向架板上，行星齿轮（25，25′）可旋转地安装在行星轴（41）上；行星架（29）包括一主体（51）和一能结合到主体（51）或从主体（51）分开的背板（53），便于装配/拆卸行星齿轮组（21），借助在转子侧与主体（51）接触的第一轴承（72）和在发动电机侧与背板（53）接触的第二轴承（74）行星架（29）可旋转地安装在外壳（31）上。

【技术实现步骤摘要】
用于风力涡轮机的模块化齿轮组
本专利技术涉及风力涡轮机的齿轮组，更具体地是涉及模块化齿轮箱。
技术介绍
传统的风力涡轮机的传动系的主要结构部件是一转子毂、一主轴和一通过高速轴连接到发电机的齿轮箱。该齿轮箱壳体连接到风力涡轮机的主机架上。这些结构部件的主要目的是将转子产生的驱动扭矩传递给发电机并增加主轴速度来获得合适的发电机转子的转速。第二个目的是将转子的重量、推力和不对称转子力矩，如倾斜和横摆力矩传递给主机架，由此进一步传到塔架和地基。以地面为基础的风力涡轮机中，部件集成对设计而言是一个重要的驱动力，应该理解部件集成作为一种来减少传动系的重量并避免不同部件上外、内载荷的相互干扰的方法。EP2072858揭示了有关齿轮箱这个方面的方法，公开了一种紧凑齿轮箱设计，其具有直接连接到主轴的第一阶段的行星架，而无需轴承来支撑。齿轮箱装配了柔性行星架系统来避免主轴变形引起的行星架相对于齿圈的偏心。部件集成对于离岸风力涡轮机的设计，特别是齿轮箱的设计也是一个动力，但是上述方法由于其通常具有较大的尺寸而不合适。因此，需要用于大型风力涡轮机、特别是离岸风力涡轮机的集成齿轮箱。本专利技术主旨在于满足所述需求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是为大型风力涡轮机提供一种模块式齿轮箱的行星齿轮组，以其便于部件的安装/拆卸操作。一个方面，这个或另外的目的由一行星齿轮组满足，该行星齿轮组包括一太阳轮、行星（齿）轮、一齿圈、一行星架和固定到风力涡轮机吊舱上的外壳并具有如下特征：齿圈安装在外壳上；行星架包括一转向架板，借助转向架板两侧的轴承，行星齿轮可旋转地安装在行星轴上；行星架包括一主体和一能结合到主体或从主体分开的背板，便于装配/拆卸行星齿轮组；借助在转子侧与主体接触的第一轴承和在发动电机侧与背板接触的第二轴承将行星架可旋转地安装在外壳上。在一个实施例中，主体从转子侧延伸至少到发电机侧的太阳轮端部的假设的垂直平面A—A。主体和背板之间的联合在没有扭力矩的一个地方形成。在一个实施例中，主体包括一前支架和多个转向架板的支撑架，支撑架包括与发电机侧的背板连接的连接法兰。这种行星架主体的结构为将背板分离和结合到其上提供合适的装置。在一个实施例中，背板包括一环形部分和一从该环形部分内边界凸起的与第二轴承接触的管状部分，环形部分包括与上述连接法兰合作的用于结合到主体或从主体分离的区域。这种行星架背板的结构有利于行星齿轮组的装配/拆卸操作。有利地，背板和连接法兰之间的连接装置是螺钉或螺钉与销的组合。有利地，第一和第二轴承是圆柱滚子轴承或楔形滚子轴承或球轴承。在另一个方面，上述的目的通过包括具有上述特征的行星齿轮组的风力涡轮机的齿轮箱来实现。结合附图，本专利技术的其他特征和优点将通过随后的专利技术和附图详细描述变得更清楚。附图说明图1显示了风力涡轮机主要部件的示意图。图2是根据本专利技术的行星齿轮组的截面图。图3是根据本专利技术的行星齿轮组的行星架的透视图。图4a和4b是根据本专利技术的行星齿轮组的行星架的透视图，其中分别显示了行星架的其他部件和背板。具体实施方式图1显示了传统的风力涡轮机11，其包括支撑吊舱12的塔架13，吊舱12罩着发电机19，发电机用于将风力涡轮机转子的旋转能转换成电能。风力涡轮机转子包括转子毂15和典型的三个叶片17。转子毂15通过齿轮箱16和高速轴18连接到风力涡轮机的发电机19，将转子15产生的扭矩传递到发电机19，从而获得发电机转子的合适的转速。图2-4显示了根据本专利技术的行星式齿轮组21。根据本专利技术的风力涡轮机11的齿轮箱16包括行星齿轮组21。行星齿轮组21包括行星齿轮25，25′、太阳轮27、行星架29、固定在吊舱12上的外壳31和安装在外壳31上的齿圈24。太阳轮27连接到轴33上，轴33连接到另一个齿轮组或高速轴18。连接到转子毂15上的行星架29包括支撑多个行星轴41的转向架板35，行星齿轮25，25′通过转向架板35两侧的轴承37,37′可旋转地安装在行星轴41上。行星架29可以包括三个、四个或五个行星轴41。轴承37，37′可以是，例如圆柱滚子轴承或楔形滚子轴承。在这两种情况下，他们可以是独立件或集成在行星齿轮25，25中。行星架29由主体51形成，从转子侧至少延伸到发电机侧的太阳轮27的端部和背板53的垂直平面A-A。主体51和背板53通过合适的可逆的连接件55，如螺钉或销来连接。主体51包括前支架61和多个从前支架61凸起的支撑架63，支撑架63包括与发电机侧的后背板53连接的连接法兰65，便于其连接/拆卸。支撑架63是转向架板35的支撑装置。背板53包括一环形部分71和从环形部分71内边界凸出的管状部分。背板53的环形部分71包括与主体51合作的配合区域73，用于主体51和背板53之间的结合/拆卸，使用如螺钉或螺钉和销的组合以便于所述操作。借助在转子侧的第一轴承72和在发电机侧的第二轴承74，行星架29可旋转地安装在外壳31上。因此，第一轴承72与前支架61接触，而第二轴承74与背板53的管状部分75接触。上述第一和第二轴承72，74可以是，如圆柱滚子轴承、楔形滚子轴承或球轴承。具有上述的设计，在转子叶片17的作用下，作用在转子毂15上的扭矩通过旋转安装在外壳31上的行星架29被传递到行星齿轮25，25′。行星齿轮25，25与静止的齿圈24和与太阳轮27的相互作用将扭矩传递到轴33。这种安排有助于防止行星轴41相对齿圈24不在一直线上。换句话说，太阳轮27、行星齿轮25，25′和齿圈24基本都在沿轴向与行星架29的转轴平行的直线上。另一方面，主体51和背板53内的行星架29的分隔允许在将背板53结合到主体51之前，将行星齿轮25，25′安装在主体51上。也允许需要将背板53从主体51分离的检修操作。在靠近第二轴承74的一个位置将背板53连接到主体51，允许连接装置55只承受弯曲力矩而无扭力矩。根据本专利技术齿轮箱包括行星齿轮组21特别适用于功率大于3MW的风力涡轮机。尽管已经结合不同实施例描述了本专利技术，说明书中的部件的各种组合、变形或改进都在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力涡轮机齿轮箱的行星齿轮组（21），包括一太阳轮（27）、行星齿轮（25,25′）、一齿圈（24）、一行星架（29）和固定到风力涡轮机吊舱上的外壳（31）；齿圈（24）安装在外壳（31）上；行星架（29）包括一转向架板（35），借助转向架板（35）两侧的轴承（37,37′），行星齿轮（25,25′）可旋转地安装在行星轴（41）上；其特征在于，行星架（29）包括一主体（51）和一能结合到主体（51）或从主体（51）分开的背板（53），便于装配/拆卸行星齿轮组（21），其中，借助在转子侧与主体（51）接触的第一轴承（72）和在发动电机侧与背板（53）接触的第二轴承（74），行星架（29）可旋转地安装在外壳（31）上。

【技术特征摘要】
2011.12.16 ES P2011013251.一种风力涡轮机齿轮箱的行星齿轮组(21)，包括一太阳轮(27)、至少一对行星齿轮(25，25′)、一齿圈(24)、一行星架(29)和固定到风力涡轮机吊舱上的外壳(31)；齿圈(24)安装在外壳(31)上；行星架(29)包括一转向架板(35)，转向架板(35)支撑行星轴(41)，其中，借助第一组轴承(37，37′)，至少一对行星齿轮(25，25′)可旋转地安装在一个行星轴(41)上，至少一对行星齿轮(25，25′)中的一个行星齿轮(25)放置在转向架板(35)的另一侧；其中，行星架(29)包括一主体(51)和一能结合到主体(51)或从主体(51)分开的背板(53)，便于装配/拆卸行星齿轮组(21)，并且其中，借助第一轴承(72)和第二轴承(74)，行星架(29)安装在外壳(31)上，其中，第一轴承(72)和第二轴承(74)形成第二组轴承，第一轴承(72)在行星齿轮组(21)的转子侧与主体(51)接触使得行星架(29)可旋转，并且第二轴承(74)在行星齿轮组(21)的发动电机侧与背板(53)接触。2.根据权利要求1所述的行星齿轮组(21)，其特征在于，行星架(29)的所述主体(51)从行星齿轮组(21)的转子侧至少延伸到位于行星齿轮组(21)的发电机侧的太阳轮(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯·欧多尼兹·文森特，约瑟马利亚·扎巴拉·扎巴拉，
申请(专利权)人：歌美飒创新技术公司，
类型：发明
国别省市：