[發(fā)明專利]組合式風電增速箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910306614.1
• 申請日: 2009-09-05
• 公開（公告）號: CN101644238A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設計）人: 馬興法;時大方;俞文海
• 申請（專利權）人: 浙江天馬軸承股份有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;F16H57/02;F16H57/04
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所
• 代理人: 陳 紅

技術領域

本發(fā)明涉及一種組合式風電增速箱，屬于風力發(fā)電機組中的一個部件，主要應用在大功率風電機組中，如功率為2.5MW-10MW的風電機組中，甚至可以應用在功率大于10MW的風電機組中，具有可靠性高、易拆裝、易維修等特點。

背景技術

風電增速箱是風力發(fā)電機組的重要機械部件，風電增速箱的主要功能是將風輪葉片在風力作用下所產(chǎn)生的動力傳遞給發(fā)電機，并使發(fā)電機得到相應的轉速，從而實現(xiàn)發(fā)電機的發(fā)電功能。通常風輪的轉速很低，遠達不到發(fā)電機發(fā)電所需要的轉速，通過風電增速箱就能夠把風輪的轉速經(jīng)過增速后輸送到發(fā)電機中，從而提高了發(fā)電機的轉速，使發(fā)電機達到發(fā)電所需的轉速。由于風電機組在運行過程中受到無規(guī)律的變向變負荷的風力作用以及強陣風的沖擊，長年經(jīng)受酷暑嚴寒和極端溫差的影響，以及一些特殊氣象狀況的出現(xiàn)，皆可導致風電機組發(fā)生故障，而風電機組中狹小的機艙不可能像在地面那樣具有牢固的機座基礎，整個傳動系統(tǒng)的動力匹配和扭轉振動的因素總是集中反映在某個薄弱環(huán)節(jié)上，從而造成風電機組出現(xiàn)故障而停機。大量的實踐證明，風電機組上的這個薄弱環(huán)節(jié)常常就是機組中的風電增速箱，也就是說風電增速箱是整個風電機組中故障發(fā)生率最高的部件。

傳統(tǒng)的風電增速箱是整體式的，即風電增速箱中的一級行星和兩級平行軸圓柱齒輪副同在一個箱體內，使得整個增速箱的體積和重量都很大，從而給風電增速箱的搬運和安裝帶來較大的不便。如申請日為2003年06月10日，公告號為CN2661956的中國專利中，公開了一種風電連軸增速箱，該增速箱就是整體式的，整體式結構的增速箱主要存在下列缺點：

1、由于風力資源在高山、荒野、海灘、海島等處較為豐富，故風電機組必須安裝在高山、荒野、海灘、海島等風口處，這就使得風電機組所處的自然環(huán)境較差，交通不便，從而給設備的運輸和安裝帶來更大的困難。在現(xiàn)有的風電機組中，這類整體式風電增速箱是安裝在塔頂機艙狹小空間內的，一旦風電增速箱出現(xiàn)故障，風電增速箱的維修就相當困難，不能在塔頂機艙內直接進行維修，需要將整個風電增速箱從塔頂上拆卸下來后再進行維修。因為這類風電增速箱的體積和重量都很大，導致整個風電增速箱從塔頂上拆卸下來十分的困難，只能使用專用的巨型吊車才能將塔頂上的風電增速箱吊到地面上，然后再對風電增速箱進行維修，這就大大提高了風電增速箱的維修費用，每次的維修成本就高達數(shù)十萬元，且要耗費較多的人力資源和物力資源，從而提高了增速箱生產(chǎn)廠家的負擔，增加了生產(chǎn)成本。

2、在傳統(tǒng)的一級行星和兩級平行軸圓柱齒輪傳動增速箱中，由于斜齒內齒圈、行星輪、太陽輪依次嚙合的結構特性，決定了支承行星輪的圓柱滾子軸承除承受正常的徑向載荷外，還始終承受扭轉力矩的作用，致使圓柱滾子軸承偏載，加劇了軸承的磨損，易造成行星輪的損壞，該部件就成了增速箱中故障率最高的環(huán)節(jié)。如申請日為2006年08月30日，公告號為CN200943679的中國專利中，公開的一種風電增速箱就是屬于這種類型的風電增速箱，該增速箱中的行星輪和軸承極易損壞，使得設備的總體性能較差，需要經(jīng)常進行維護和維修，而且該專利中的風電增速箱也是一體式的，使得設備的維護和維修極為不便。

雖然增速箱生產(chǎn)廠家不斷采用新技術、新工藝提高增速箱的產(chǎn)品質量，如申請日為2008年11月12日，公告號為CN201293074的中國專利中，公開了一種雙聯(lián)行星雙臂式風電增速箱，該增速箱中采用了雙聯(lián)行星雙臂式的結構，雖然能對太陽輪輪齒的強度得到一定的提高，但是整體的結構較為復雜，設備的安裝和拆卸較為困難，而且增速箱是一體式的結構，使用較為不便，設備的維修和維護成本高。又如申請日為2005年05月31日，公告號為CN2916260的中國專利中，公開了一種風電增速齒輪箱，該增速箱同樣也為一體式的結構。由于增速箱是風電機組傳遞動力的主要載體，在強烈的沖擊載荷等惡劣工況條件下，增速箱仍是風電機組中故障率最高的部件，增速箱生產(chǎn)廠家每年都為因增速箱故障停機而造成的損失付出大筆賠償金，使得部分廠家的生產(chǎn)難以維系。

綜上所述，風力發(fā)電屬于清潔環(huán)保型能源，是國家大力支持的朝陽產(chǎn)業(yè)，發(fā)展空間巨大，研究出一種高可靠性以及便于維修的風電增速箱具有十分重要的意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理，高可靠性、易拆裝、易維護的組合式風電增速箱。