[發明專利]風力發電機內擺線變槳齒輪箱

有效

• 申請號: 201110314723.5
• 申請日: 2011-10-01
• 公開（公告）號: CN103032262A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 吳聲震
• 申請（專利權）人: 吳小杰
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F16H1/28;F16H55/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及風電變槳減速技術領域，是“風力發電三片雙擺線單級變槳減速器”(201010174496.6)改進發明，一種風力發電機內擺線變槳齒輪箱。

【背景技術】

裝在七、八十米高空的變槳齒輪箱必需高過載力、高可靠性。鄭州機械研究所《風力發電及風電齒輪箱概述》指出：“有的風場齒輪箱損壞率高達40-50％，這是因為在頻繁受到風載變化沖擊情況下，微動磨損造成齒輪早期點蝕超過設計預期。”背景技術主要為三級行星結構：

①南京高速齒輪公司“風力發電機變槳齒輪箱”(ZL200410064931)；

②重慶齒輪箱公司“風力發電變槳減速齒輪箱”(200720188097)；

③天津減速機公司“用于風力發電的變槳齒輪減速機”(200720125070)；

④杭州前進風電公司“風力發電變槳減速齒輪箱”(200920116858)；

⑤泰隆集團“風力發電變槳減速裝置”(200910034380)。存在問題：

(1)現有齒輪箱安全系數較低，如BJJSQ1500A型第三級行星輪：S_H＝1.21、SF＝1.37，因而承受疲勞載荷時造成早期點蝕。此外滾齒、熱處理及磨齒應力集中點齒根處易出現微細裂紋，因而不具高可靠性；(2)三只行星輪，過載能力不高；(3)軸向尺寸長、結構復雜、價格高；此外還有“風力發電三片雙擺線單級變槳減速器”(201010174496.6)，其主要缺點是：

(1)三擺線輪相位差120°無法實現動平衡而不能用于輸入轉速高于1700rpm變槳減速器；

(2)圓柱滾子偏心軸承徑向間隙大，擺線輪平動時產生咔噠、咔噠微小振動，因而不適用于輸入高于1700rpm場合而不適用于變槳減速器；

(3)銷孔磨床靜平衡調整很麻煩，銷孔磨削精度關系傳動平穩、噪音和使用壽命。

【發明內容】本發明系“風力發電三片雙擺線單級變槳減速器”改進，目的提供一種高可靠性、過載力大、軸向短、維修方便、成本低及效率與三級行星相當的風力發電機內擺線變槳齒輪箱。

【技術方案】下述技術方案能使本發明能應用于輸入轉速1700最高達3000轉的變槳齒輪箱：

(A)三片擺線輪中，中間輪厚度為兩側等厚輪兩倍，二者相位錯開180°，能實現動平衡；

(B)采用背對背圓錐滾子偏心軸承，徑向間隙調到近于零，消除了擺線輪平動時產生振動；樣機測試證實，采用了技術方案(A)與(B)后，輸入3000rpm時運行正常。

(C)采用擺線輪圈磨齒后與鑄鐵輪輻精加工件組裝結構，其中鑄鐵輪輻均布銷孔可在立式加工中心采用精鏜而獲得足夠高精度，加工效率極高。為提高低硬度銷孔表面的使用壽命，銷孔中滑配耐磨圈，如：擺線中的外協件高硬度柱套、粉末冶金軸承等等。傳統擺線輪均布銷孔必需在銷孔專用磨床上磨削，由于此時擺線輪處于大偏心位置，而銷孔又小必需調整到很高的靜平衡才能獲得設計要求，加工效率極低，且需配置各種規格的銷孔專用磨床；

【有益效果】比照發明專利“風力發電機變槳齒輪箱”(ZL200410064931.4)其創造性在于：

(1)擺線輪齒及半埋針銷不會斷，因而比僅有三只行星輪NGW承載能力大，可靠性高；

(2)結構簡單緊湊、重量輕、維修方便、軸向尺寸短、單級減速比可高達143-179；

(3)制造成本低45-55％。每一風場變槳齒輪箱價值(99×4萬/臺)396萬元，因而可節省200萬元，用此200萬的利息足以支付風場4-5名員工工資。據中國風能協會公布，2010年新增風電裝機容量為189GW，相當于380個(33×1.5MW)風場，變槳齒輪箱價值15個億，因而可節省7.5個億，相當于中國三大風電齒輪公司利潤總和。

【附圖說明】圖1.本發明實施例結構示意圖

【具體實施方式】下面結合附圖對本發明詳加描述：