一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的增速箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電增速箱，該增速箱包括封閉級(jí)輪系和差動(dòng)級(jí)輪系，且不論其中的差動(dòng)級(jí)還是封閉級(jí)，齒圈和太陽輪均為浮動(dòng)件。在增速箱中，封閉級(jí)輸入傳扭套和連接臂均為柔性件。這種設(shè)置實(shí)現(xiàn)了功率分流，提高了增速箱功率密度，減小了增速箱的體積和重量，且能更好的實(shí)現(xiàn)均載，保證運(yùn)行的平穩(wěn)。
【專利說明】—種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的增速箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種齒輪箱結(jié)構(gòu)，具體涉及一種封閉差動(dòng)風(fēng)力發(fā)電增速箱。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的齒輪箱作為風(fēng)電機(jī)組的核心部件，其主要功用是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)，并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行發(fā)電。通常風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低，遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速，必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實(shí)現(xiàn)，故也稱之為增速箱。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，增速箱正向高效、高可靠性以及大功率方向發(fā)展。
[0003]目前常見的風(fēng)電主齒輪箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有一級(jí)行星兩級(jí)平行軸結(jié)構(gòu)和兩級(jí)行星一級(jí)平行軸結(jié)構(gòu)。對(duì)于一級(jí)行星兩級(jí)平行軸齒輪箱，風(fēng)機(jī)葉片的扭矩傳給第一級(jí)齒輪，再經(jīng)過第二級(jí)，最后由第三級(jí)輸出。第一行星輪系速度最低，扭矩最大，且完全承受來自葉片的巨大扭矩。因此一級(jí)行星兩級(jí)平行軸結(jié)構(gòu)的增速箱結(jié)構(gòu)雖然相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低，但外形尺寸較大，重量偏重。對(duì)于兩級(jí)行星一級(jí)平行軸齒輪箱結(jié)構(gòu)緊湊，但相對(duì)復(fù)雜，成本較高。雖然上述兩種風(fēng)電主齒輪箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝較為成熟，但是隨著風(fēng)機(jī)向大功率方向發(fā)展，與之配套的主增速箱功率越來越大，使用以上兩種結(jié)構(gòu)會(huì)使增速箱體積龐大、重量很重、力口工難度大，并且增加了設(shè)計(jì)研制的難度和后續(xù)維護(hù)成本，不利于市場(chǎng)需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]隨著兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組迅速發(fā)展，增速箱在增大功率的同時(shí)，還要做到體積小、重量輕、安全可靠。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本實(shí)用新型提出了一種封閉差動(dòng)結(jié)構(gòu)，有效地進(jìn)行功率分流，從而使得封閉差動(dòng)風(fēng)力發(fā)電增速箱結(jié)構(gòu)可靠、體積小、重量輕、功率密度高。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的風(fēng)力發(fā)電增速箱，增速箱設(shè)置為封閉差動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括差動(dòng)級(jí)輪系和封閉級(jí)輪系，差動(dòng)級(jí)輪系設(shè)置成增速箱的第一級(jí)，封閉級(jí)輪系設(shè)置成增速箱的第二級(jí)，差動(dòng)級(jí)輪系中的差動(dòng)級(jí)行星輪與差動(dòng)級(jí)齒圈和差動(dòng)級(jí)太陽輪分別嚙合，差動(dòng)級(jí)行星輪通過軸承連接在差動(dòng)級(jí)行星輪軸上，差動(dòng)級(jí)行星輪軸固定在差動(dòng)級(jí)行星架上，封閉級(jí)輪系中的封閉級(jí)行星架固定，封閉級(jí)輸入傳扭套將封閉級(jí)齒圈與差動(dòng)級(jí)的行星架相連，封閉級(jí)行星輪與封閉級(jí)齒圈和封閉級(jí)太陽輪分別嚙合，封閉級(jí)行星輪通過軸承連接在封閉級(jí)行星輪軸上，封閉級(jí)行星輪軸固定在封閉級(jí)行星架上，連接臂分別與封閉級(jí)太陽輪和差動(dòng)級(jí)齒圈連接。
[0006]差動(dòng)級(jí)輪系和封閉級(jí)輪系中的齒圈和太陽輪均為浮動(dòng)件。
[0007]優(yōu)選地，封閉級(jí)輸入傳扭套為柔性件。
[0008]優(yōu)選地，連接臂為柔性件。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，風(fēng)力傳動(dòng)主齒輪箱采用封閉差動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)了功率分流，提高了主齒輪箱功率密度，減小了主齒輪箱的體積和重量。其中不論差動(dòng)級(jí)輪系還是封閉級(jí)輪系，其中齒圈和太陽輪均為浮動(dòng)件，能更好的而實(shí)現(xiàn)均載。且封閉級(jí)輸入傳扭套和連接臂均為柔性件，在降低振動(dòng)和噪音的同時(shí)，更好的實(shí)現(xiàn)均載。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面將結(jié)合附圖來對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述。在圖中:
[0011]圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的封閉差動(dòng)風(fēng)力發(fā)電增速箱。
[0012]在附圖中，并未按照實(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0014]圖1示意性地顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的封閉差動(dòng)風(fēng)力發(fā)電增速箱。該增速箱包括差動(dòng)輪系和封閉輪系。如圖所示，差動(dòng)級(jí)輪系作為增速箱的第一級(jí)，封閉級(jí)輪系作為增速箱的第二級(jí)時(shí)，差動(dòng)輪系中差動(dòng)級(jí)的行星輪2與差動(dòng)級(jí)齒圈3和差動(dòng)級(jí)太陽輪4分別嚙合，差動(dòng)級(jí)行星輪2通過軸承13連接在差動(dòng)級(jí)行星輪軸5上，所述差動(dòng)級(jí)行星輪軸5固定在所述差動(dòng)級(jí)行星架I上。封閉級(jí)輪系中封閉級(jí)行星架11固定，封閉級(jí)輸入傳扭套7將封閉級(jí)齒圈8和所述差動(dòng)級(jí)的行星架I相連，封閉級(jí)行星輪9與封閉級(jí)齒圈8和封閉級(jí)太陽輪10分別嚙合，所述封閉級(jí)的行星輪9通過軸承14連接于封閉級(jí)行星輪軸12上，所述封閉級(jí)行星輪軸12固定在所述封閉級(jí)行星架11上，連接臂6分別與所述封閉級(jí)太陽輪10和所述差動(dòng)級(jí)齒圈3連接。
[0015]在增速箱的工作狀態(tài)下，功率從差動(dòng)級(jí)行星架I輸入。通過以上結(jié)構(gòu)，差動(dòng)級(jí)行星架I將功率分成兩路:第一路，功率由差動(dòng)級(jí)行星架I輸入，經(jīng)由差動(dòng)級(jí)行星輪2直接傳遞到差動(dòng)級(jí)太陽輪4 ;第二路，功率由差動(dòng)級(jí)行星架I輸入，由封閉級(jí)輸入傳扭套7，輸入封閉級(jí)齒圈8，輸入封閉級(jí)行星輪9，輸入封閉級(jí)太陽輪10，輸入到連接臂6，再通過差動(dòng)級(jí)齒圈3和差動(dòng)級(jí)行星輪2的嚙合，傳到差動(dòng)級(jí)太陽輪4。
[0016]如上所述，差動(dòng)行星輪系有兩路功率輸入，即差動(dòng)級(jí)行星架I直接輸入和由差動(dòng)級(jí)齒圈3輸入，形成兩個(gè)輸入自由度，定義為差動(dòng)輪系。而封閉輪系，只有封閉級(jí)輸入傳扭套7 —路功率輸入，只有一個(gè)輸入自由度，定義為封閉級(jí)輪系。由這兩個(gè)輪系組成的整體輪系就是封閉差動(dòng)輪系。
[0017]通過上述功率分流，有效地降低了各傳輸路徑上齒輪所承受的轉(zhuǎn)矩，相對(duì)于采用普通輪系，它可使用相對(duì)較小模數(shù)和直徑的齒輪傳遞較大的功率，增速箱的總體積和徑向尺寸都相應(yīng)較小，解決了風(fēng)電增速箱體積大，重量重的問題。同時(shí)，傳遞扭矩降低后，可以選用相對(duì)較小的齒輪箱軸承，從而節(jié)約了成本減低了重量，提高了產(chǎn)品的性能。風(fēng)力發(fā)電增速箱為大功率增速傳動(dòng)，對(duì)均載性要求非常高。此增速箱中不論是差動(dòng)級(jí)輪系還是封閉級(jí)輪系，齒圈和太陽輪均為浮動(dòng)件，且封閉級(jí)輸入傳扭套和連接臂均為柔性件，這樣能更好的實(shí)現(xiàn)均載，使得增速箱工作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)且噪音小。
[0018]如上所述封閉差動(dòng)風(fēng)力發(fā)電增速箱的差動(dòng)級(jí)輪系作為此增速箱的第一級(jí)且封閉級(jí)輪系作為此增速箱的第二級(jí)。然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，若封閉差動(dòng)風(fēng)力發(fā)電增速箱的封閉級(jí)輪系作為此增速箱的第一級(jí)且差動(dòng)級(jí)輪系作為此增速箱的第二級(jí)能達(dá)到相同的使用效果，但結(jié)構(gòu)需要相應(yīng)調(diào)整。這些調(diào)整是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所顯而易見的，在此略去詳細(xì)的描述。[0019]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但本實(shí)用新型保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型公開的技術(shù)范圍內(nèi)，可容易地進(jìn)行改變或變化，而這種改變或變化都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的增速箱，其特征在于，所述增速箱設(shè)置為封閉差動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括差動(dòng)級(jí)輪系和封閉級(jí)輪系，所述差動(dòng)級(jí)輪系設(shè)置成所述增速箱的第一級(jí)，所述封閉級(jí)輪系設(shè)置成所述增速箱的第二級(jí)，其中，所述差動(dòng)級(jí)輪系中的差動(dòng)級(jí)行星輪與差動(dòng)級(jí)齒圈和差動(dòng)級(jí)太陽輪分別嚙合，所述差動(dòng)級(jí)行星輪通過軸承連接在差動(dòng)級(jí)行星輪軸上，所述差動(dòng)級(jí)行星輪軸固定于差動(dòng)級(jí)行星架上，所述封閉級(jí)輪系中的封閉級(jí)行星架固定，封閉級(jí)輸入傳扭套將封閉級(jí)齒圈與所述差動(dòng)級(jí)的行星架相連接，封閉級(jí)行星輪與所述封閉級(jí)齒圈和封閉級(jí)太陽輪分別嚙合，所述封閉級(jí)行星輪通過軸承連接在封閉級(jí)行星輪軸上，所述封閉級(jí)行星輪軸固定于所述封閉級(jí)行星架上，連接臂分別與所述封閉級(jí)太陽輪和所述差動(dòng)級(jí)齒圈連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增速箱，其特征在于，所述差動(dòng)級(jí)輪系和所述封閉級(jí)輪系中的齒圈和太陽輪均設(shè)置成浮動(dòng)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增速箱，所述封閉級(jí)輸入傳扭套為柔性件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增速箱，所述連接臂為柔性件。
【文檔編號(hào)】F16H48/38GK203730688SQ201320573057
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】向清琪, 譚亮, 張躍春, 劉平 申請(qǐng)人:株洲高精傳動(dòng)技術(shù)有限公司