[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)擺線偏航齒輪箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110314728.8
• 申請日: 2011-10-01
• 公開（公告）號: CN103032524A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳聲震
• 申請（專利權(quán)）人: 吳小杰
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及風(fēng)電偏航減速技術(shù)領(lǐng)域，系發(fā)明申請“風(fēng)力發(fā)電三片擺線偏航減速器”(201010174547.5)的改進(jìn)，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)擺線偏航齒輪箱。

【背景技術(shù)】

七、八十米高空的偏航齒輪箱必需具有高過載力、高可靠性。鄭州機(jī)械研究所《風(fēng)力發(fā)電及風(fēng)電齒輪箱概述》指出：“有的風(fēng)場齒輪箱損壞率高達(dá)40-50％，這是因?yàn)樵陬l繁受到風(fēng)載變化沖擊情況下，微動磨損造成齒輪早期點(diǎn)蝕超過設(shè)計(jì)預(yù)期。”背景技術(shù)主要是四級行星結(jié)構(gòu)：

①南京高速齒輪公司“風(fēng)力發(fā)電偏航齒輪箱”ZL200410064930；

②重慶齒輪公司“風(fēng)力發(fā)電偏航減速齒輪箱”200620111262；

③泰隆集團(tuán)“風(fēng)力發(fā)電偏航減速裝置”200910034525；

④銀川威力減速機(jī)公司“大功率風(fēng)力發(fā)電偏航減速器”20112065216；

⑤天津減速機(jī)公司“用于風(fēng)力發(fā)電偏航減速機(jī)”200820075290；

⑥華銳風(fēng)電科技公司“風(fēng)力發(fā)電偏航減速齒輪箱”(200820014549)(五級)。主要存在問題：

(1)現(xiàn)有齒輪箱安全系數(shù)較低，承受疲勞載荷時(shí)易早期點(diǎn)蝕。此外滾齒、熱處理及磨齒應(yīng)力集中點(diǎn)齒根處易出現(xiàn)微細(xì)裂紋，不具高可靠性；

(2)僅有三只行星輪，顯然過載能力不會太高；

(3)四級行星減速使軸向尺寸很長、結(jié)構(gòu)很復(fù)雜、維修很不便、價(jià)格很高。

此外還有下列技術(shù)：

(1)天津減速機(jī)公司“用于風(fēng)力發(fā)電偏航減速機(jī)”200320111939.2系擺線+二級行星結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是：效率降低了2個百分點(diǎn)、高速級擺線雙支點(diǎn)針銷結(jié)構(gòu)，因而過載能力低、可靠性差；

(2)重慶大學(xué)“一種二級包絡(luò)...”200920127322.7為擺線+擺線結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是：效率降低了4個百分點(diǎn)，輸出軸兩只置于端盤與內(nèi)擺線輪之間軸承要比常規(guī)大出2-3個型號，價(jià)很高；

(3)“風(fēng)力發(fā)電三片擺線偏航減速器”(201010174547.5)系擺線+三擺線結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是：

①“擺線+三擺線”結(jié)構(gòu)使效率降低4個百分點(diǎn)，三片輪相位差120°無法實(shí)現(xiàn)動平衡；

②銷孔磨床靜平衡調(diào)整麻煩，銷孔精度不穩(wěn)定而會影響減速器使用壽命；

③滾子軸承徑向間隙大，擺線輪平動時(shí)產(chǎn)生咔噠、咔噠微振動，久之出現(xiàn)沖擊，導(dǎo)致偏心軸承損壞減速器出現(xiàn)故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明是“風(fēng)力發(fā)電三片擺線偏航減速器”(201010174547.5)改進(jìn)發(fā)明，轉(zhuǎn)用了其中的帶均載環(huán)W輸出機(jī)構(gòu)及針銷半埋齒結(jié)構(gòu)，目的提供一種高可靠性、過載能力大、軸向短、維修方便、成本低及效率與四級行星相同的風(fēng)力發(fā)電機(jī)擺線偏航齒輪箱。

為實(shí)現(xiàn)高可靠性、過載能力大、軸向短、維修方便、成本低，采用如下改進(jìn)技術(shù)方案：

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

(B)采用背對背圓錐滾子偏心軸承，徑向間隙調(diào)到近于零，消除了擺線輪平動時(shí)產(chǎn)生振動；

(C)采用擺線輪圈磨齒后與鑄鐵輪輻精加工件組裝結(jié)構(gòu)，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(xié)件高硬度柱套、粉末冶金軸承等等。傳統(tǒng)擺線輪均布銷孔必需在銷孔專用磨床上磨削，由于此時(shí)擺線輪處于大偏心位置，而銷孔又小必需調(diào)整到很高的靜平衡才能獲得設(shè)計(jì)要求，加工效率極低，且需配置各種規(guī)格的銷孔專用磨床；

(D)轉(zhuǎn)用工業(yè)機(jī)器人減速器半埋齒結(jié)構(gòu)(見于朱孝錄《齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》828頁)，由于針銷承受很高彎曲力，永不斷齒，因而具有過載能力強(qiáng)、高可靠性優(yōu)點(diǎn)。

【有益效果】

比照發(fā)明專利“風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航齒輪箱”(ZL200410064930.X)其創(chuàng)造性體現(xiàn)在：

(1)單級減速比可高達(dá)143，結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便、軸向尺寸短；

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

(3)重量輕、制造成本低45-55％。

每一風(fēng)場變槳齒輪箱價(jià)值(132×5萬/臺)660萬元，因而可節(jié)省330萬元，用此330萬的利息足以支付風(fēng)場7-8名員工工資。據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會公布，2010年新增風(fēng)電裝機(jī)容量為189GW，相當(dāng)于380個(33×1.5MW)風(fēng)場，偏航齒輪箱價(jià)值25個億，因而可節(jié)省12.5個億，大大超出中國三大風(fēng)電齒輪公司利潤總和。