風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱中的行星輪減速級的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱中的行星輪減速級。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電與傳統(tǒng)的火力發(fā)電相比，具有發(fā)電無污染的優(yōu)勢，與水力發(fā)電相比，具有基建成本低、占地面積小，維護保養(yǎng)方便的優(yōu)勢，尤其是大型水力發(fā)電站，蓄水庫還容易對下游造成一定的安全隱患。
[0003]在風(fēng)力發(fā)電機中，齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機的關(guān)鍵部件，目前風(fēng)力發(fā)電機的齒輪箱中一般都含有行星輪減速級，在行星齒輪減速級中支撐行星輪的軸承多數(shù)為滾動軸承，目前極少使用滑動軸承。其原因在于經(jīng)常出現(xiàn)的不穩(wěn)定的運行條件在滑動軸承同時的極端負荷時暫時極低的滑動速度。由于滑動軸承在超載、空載、蠕動和振動等工況下具有更高的可靠性，其對不同工況的潤滑條件差異較大，通常的滑動軸承主要在高轉(zhuǎn)速至極高轉(zhuǎn)速的應(yīng)用條件下使用。目前已知的滑動軸承材料例如是具有合金組分和青銅合金的白金屬?；瑒虞S承一般在工業(yè)應(yīng)用中運行徑向配有約15~25um的潤滑間隙。對于白金屬由軸承制造商給出約5MPa作為使用的中等動態(tài)壓力。因此通常對于風(fēng)力變速器中的軸承位置幾乎只使用滾動軸承。而風(fēng)力發(fā)電設(shè)備由于風(fēng)力發(fā)電主齒輪箱的失效，導(dǎo)致了大量維修時間及成本浪費，而滾動軸承失效占據(jù)了相當(dāng)大的比例。
[0004]CN 202182159U號專利文獻也涉及到將滑動軸承用于支承用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的變速器中的行星齒輪的技術(shù)方案，但是其對滑動軸承提供的潤滑的方式卻是兩種不同的技術(shù)措施，在低速時，由于強制潤滑油路的壓力較低，不能達到滑動軸承的中等動態(tài)壓力，只能利用浸油方式為行星輪軸的儲油室補充潤滑油，再由儲油室為滑動軸承提供潤滑，而此時滑動軸承負荷較低，也不需要大量的潤滑油提供潤滑；在高速時，強制潤滑油路的壓力較高，這樣，潤滑油再通過強制潤滑油路由行星輪軸中的專用油道為較大負荷的滑動軸承提供潤滑。CN 202182159U號專利文獻公開的這種潤滑方式雖然也能根據(jù)不同工況為滑動軸承調(diào)節(jié)潤滑方式，但是，其結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜。如何在滿足滑動軸承不同工況的潤滑條件的同時，簡化結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為人們關(guān)注的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對目前在風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱中減速級支撐行星輪的軸承多為滾動軸承，即使涉及到滑動軸承，其潤滑方式的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜等一系列實際問題，提供一種潤滑機構(gòu)相對簡潔的風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱中的行星輪減速級。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:包括行星架、行星輪、行星輪軸、內(nèi)齒圈和太陽輪，所述的行星架中至少設(shè)置均勻分布的三個支撐行星輪的行星輪銷軸，它們固定安裝在行星架中，其特征在于，行星輪銷軸為空心軸，空心軸兩端通過堵塞螺母封堵后形成儲油腔，行星架側(cè)板中設(shè)有與行星輪銷軸的儲油腔溝通的油道，行星架側(cè)板的油道通過滑環(huán)和油環(huán)中的油道與箱體中的強制供油油道溝通；在行星輪銷軸居中的斷面上設(shè)有潤滑油孔，潤滑油孔兩側(cè)還設(shè)置對稱的補償潤滑油孔，兩個補償潤滑油孔均配有插入儲油腔中的等長直管，進油口位于直管的端部；所述的行星輪通過滑動軸承支撐在行星輪銷軸上，滑動軸承滑動面上設(shè)有與行星輪銷軸上潤滑油孔對應(yīng)的一道供油環(huán)槽，供油環(huán)槽兩側(cè)的滑動面與補償潤滑油孔對應(yīng)段上設(shè)有軸向的儲油凹槽，它們使抵達滑動軸承的潤滑油在滑動面形成一層油膜。
[0007]在本發(fā)明的方案中，所述的滑動軸承過盈配合嵌入行星輪中心孔，滑動軸承的內(nèi)壁為滑動面。
[0008]在本發(fā)明的方案中，所述的滑動軸承過盈配合固定在行星輪銷軸上，滑動軸承的外壁為滑動面，其供油環(huán)槽中設(shè)有與行星輪銷軸中潤滑油孔貫通的通透孔，供油環(huán)槽兩側(cè)的儲油凹槽中設(shè)有與行星輪銷軸中補償潤滑油孔貫通的通透孔。
[0009]在本發(fā)明的方案中，兩個補償潤滑油孔中插入儲油腔中的等長直管的長度不大于行星輪銷軸內(nèi)儲油腔的半徑。
[0010]在本發(fā)明的方案中，行星輪兩側(cè)與行星架側(cè)和行星架側(cè)板側(cè)之間分別設(shè)有止推滑動軸承，儲油腔內(nèi)的潤滑油通過行星輪銷軸與行星架側(cè)和行星架側(cè)板側(cè)的支撐點相互溝通的徑向潤滑孔和軸向潤滑孔抵達止推滑動軸承滑動面，止推滑動軸承與軸向潤滑孔對應(yīng)段設(shè)有儲油凹槽，它使抵達止推滑動軸承的潤滑油在滑動面形成一層油膜。
[0011]在本發(fā)明的方案中，所述的兩個止推滑動軸承固定安裝于行星輪的兩個端面上，位于與行星架側(cè)或行星架側(cè)板側(cè)相對面的止推滑動軸承表面為滑動面。
[0012]在這種結(jié)構(gòu)中，為了防止滑動面間隙過大，至少一個止推滑動軸承固定安裝時需要配置調(diào)整軸向間隙的墊板。
[0013]在本發(fā)明的方案中，所述的兩個止推滑動軸承通過埋頭螺栓固定安裝于行星輪側(cè)和行星架側(cè)板側(cè)的內(nèi)側(cè)端面上，止推滑動軸承與行星輪兩側(cè)壁的相對面為滑動面，止推滑動軸承的儲油凹槽中設(shè)有與行星架側(cè)或行星架側(cè)板側(cè)中軸向潤滑孔貫通的通透孔。在這種結(jié)構(gòu)中，為了防止滑動面間隙過大，至少一個止推滑動軸承固定安裝時需要配置調(diào)整軸向間隙的墊板，墊板中設(shè)有與對應(yīng)軸向潤滑孔貫通的通透孔。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:由于風(fēng)場的風(fēng)力瞬間變化莫測，會對行星輪系的各支撐部位產(chǎn)生瞬間沖擊，將滑動軸承應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備行星齒輪變速器，與滾動軸承行星齒輪變速器相比，變速器在超載、空載、蠕動和振動等工況下具有更高的可靠性。由于行星輪銷軸為空心軸，空心軸兩端通過堵塞螺母封堵后形成儲油腔，在行星架側(cè)板中設(shè)有行星輪銷軸中儲油腔與變速器箱體中強制供油油道溝通的油道，兩油道的交匯處還設(shè)有油環(huán)和滑環(huán)，這種結(jié)構(gòu)緊湊，動靜油道的對接技術(shù)也比較成熟，根據(jù)本方案的說明，實施比較容易。由于在行星輪銷軸居中的斷面上設(shè)有潤滑油孔，潤滑油孔兩側(cè)還設(shè)置對稱的補償潤滑油孔，潤滑油孔可以滿足低轉(zhuǎn)速工況下對滑動軸承的潤滑，潤滑油孔兩側(cè)對稱的補償潤滑油孔可以滿足滿載甚至瞬間超載的工況下對滑動軸承的潤滑。由于兩個補償潤滑油孔均配有插入儲油腔中的等長直管，等長直管的長度不大于行星輪銷軸內(nèi)儲油腔的半徑，進油口位于直管的端部，進油口高于潤滑油液面時，才能提供為滑動軸承提供潤滑油，而在變速器低速運轉(zhuǎn)時，儲油腔內(nèi)很難得到強制潤滑的補充，潤滑油液面會下降，當(dāng)液面低于直管插入儲油腔中的長度，進油口將高于潤滑油液面，補償潤滑油孔將無法為滑動軸承提供潤滑油。由于滑動軸承滑動面上設(shè)有與行星輪銷軸上潤滑油孔對應(yīng)的一道供油環(huán)槽，供油環(huán)槽兩側(cè)的滑動面與補償潤滑油孔對應(yīng)段上設(shè)有軸向的儲油凹槽，它們可以使抵達滑動軸承的潤滑油在滑動面形成一層油膜。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點還在于:由于行星輪兩側(cè)與行星架側(cè)和行星架側(cè)板側(cè)之間分別設(shè)有止推滑動軸承，可以有效控制行星輪的軸向攢動，使變速器運行更加平穩(wěn)。由于儲油腔內(nèi)的潤滑油通過行星輪銷軸與行星架側(cè)和行星架側(cè)板側(cè)的支撐點相互溝通的徑向潤滑孔和軸向潤滑孔抵達止推滑動軸承滑動面，止推滑動軸承與軸向潤滑孔對應(yīng)段設(shè)有儲油凹槽，它使抵達止推滑動軸承的潤滑油可以在滑動面形成一層油膜。由于在行星輪兩端止推滑動軸承中的，至少一個止推滑動軸承固定安裝時需要配置調(diào)整軸向間隙的墊板。為了防止滑動面間隙過大，減少工作噪音。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，故障率低，且維護方便，使用壽命長。
【附圖說明】
[0016]圖1:是本發(fā)明涉及的風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱中行星輪系結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2:是本發(fā)明行星輪涉及的各滑動軸承的潤滑油路示意圖。
[0018]圖3:是本發(fā)明中涉及的償潤滑油孔臨界油位線示意圖。
[0019]圖中1、行星輪，2、滑動軸承，3、行星架，4、行星輪銷軸，5、堵塞螺母，6、止推滑動軸承，7、內(nèi)齒圈，10、定位塊/壓板，11、滑環(huán)，12、油環(huán)，13、太陽輪，14、下一級變速軸，15、前級變速軸，100、行星架側(cè)板，101、油道，102、油道，103、儲油腔，105、徑向潤滑孔，106、軸向潤滑孔，107、儲油凹槽，109、償潤滑油孔，110、儲油凹槽，111、潤滑油孔，112、供油環(huán)槽，113、徑向潤滑孔，115、軸向潤滑孔，117、儲油凹槽。
【具體實施方式】
[0020]附圖非限制性地公開了本發(fā)明實施例的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地描述。
[0021]由圖1和圖2可見，用于風(fēng)力發(fā)電機的行星齒輪變速器，包括行星架3、行星輪1、行星輪軸4、內(nèi)齒圈7和太陽輪13，在行星輪系中，行星架3中至少設(shè)置均勻分布的三個支撐行星輪1的行星輪銷軸4，它們固定安裝在行星架3中，行星輪3同時與內(nèi)齒圈7和太陽輪13嚙合，前級變速軸15與本級行星架3對接，本級太陽輪與下一級變速軸14對接。
[0022]在本技術(shù)方