[發明專利]一體化的半直驅風力發電機傳動鏈及其所用齒輪箱

有效

• 申請號: 201310747728.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103742607A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 陸群峰;張保松;靳國忠
• 申請（專利權）人: 南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: F16H1/28
• 分類號: F16H1/28;F16H57/08;F16H57/023;F03D11/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 何朝旭;陸明耀

技術領域

本發明屬于風力發電機械技術領域，尤其涉及一種一體化的半直驅風力發電機傳動鏈及其所用齒輪箱。

背景技術

半直驅風力發電機的結構是通過齒輪箱將風輪轉速增速至25~40倍后輸入給永磁發電機，本質上就是直驅風力發電機加裝了一個齒輪箱。半直驅風力發電機通過齒輪傳動將從輪轂輸入的轉速增大了25~40倍左右，相比于直驅風力發電機，其尺寸和重量都能得到大幅的減小。所以半直驅風力發電機不但具備直驅風力發電機易于實現低電壓穿越，不存在容易出故障的高速輸出軸，電機不存在電刷、滑環等故障點，對電網沖擊小、電能質量高等優點，又避開了大型直驅風力發電機帶來的高成本，吊裝困難等缺點，所以特別適用于大型風機，具有廣闊的發展前景。當前大型風力發電機都有著輕量化，集成化，可靠性的要求，以提高度電成本。

目前，半直驅風力發電機的傳動鏈通常使用常規的兩級NGW方案，零件個數較多，結構復雜，加工及裝配困難；其中的行星輪都承受雙面載荷，增大了齒輪失效的可能性；且行星架轉動，增加了潤滑解決方案的復雜性。

申請公布號為CN101846155A（名稱為“兆瓦級準行星半直驅風電增速箱”）的發明專利申請公開了一種拆裝方便、能在高空大修、重量輕、制造工藝難度低的兆瓦級準行星半直驅風電增速箱，該專利申請采用了“（輸入）內齒圈-兩只第二介輪-準行星輪-介輪-（輸出）中心齒輪”這種在一個平面內進行兩次分流的單級準行星結構。這種結構由于增加了兩只介輪，形成了二次分流，因而承載能力可明顯提高，同時因為是單級傳動，軸向長度較短，所需安裝空間較小，但該專利申請存在傳動比小的缺點，不能滿足大功率風機的需要。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種一體化的半直驅風力發電機傳動鏈及其所用齒輪箱，將齒輪箱與發電機集成化，具有可靠性高、重量輕，軸向長度短，結構合理，維修與拆裝方便等特點。

本發明的目的將通過以下技術方案得以實現：

一種一體化的半直驅風力發電機傳動鏈用齒輪箱，具有前箱體、后箱體、主軸、行星架，所述行星架設置在所述前箱體和所述后箱體之間，所述行星架上設有延伸到前箱體和后箱體之外的扭力臂；所述主軸包括主軸上風向端、主軸下風向端細徑部和主軸下風向端粗徑部；

所述主軸上風向端通過主軸上風向軸承支撐在所述前箱體的內孔上；所述主軸下風向端細徑部通過主軸下風向軸承支撐在所述行星架上；主軸下風向端粗徑部與內齒圈固定連接;

所述內齒圈與所述行星架上安裝的至少三個的介輪嚙合，每一個所述介輪分別與一個相應的行星輪軸的第一行星輪嚙合，所述第一行星輪設在所述行星輪軸的上風向端并位于所述行星架內，所述內齒圈、介輪與第一行星輪組成第一級定軸傳動副；

所述行星輪軸通過行星軸上風向軸承支撐在所述行星架的行星軸孔上，并向下風向延伸至伸出所述行星架之外，通過行星軸下風向軸承支撐在所述后箱體上；

每一個所述行星輪軸的伸出所述行星架之外的部分還分別連接有一個第二級行星輪，所述第二級行星輪位于所述行星架和所述后箱體構成的空腔內，并與同一個太陽輪嚙合，所述第二級行星輪與所述太陽輪組成第二級定軸傳動副；

所述太陽輪連接在輸出軸上，所述輸出軸的上風向端通過輸出軸軸承支撐在所述行星架上，所述輸出軸的下風向端伸出后箱體之外。

優選的，上述的一體化的半直驅風力發電機傳動鏈用齒輪箱，其中：所述主軸上風向端與輪轂連接法蘭盤連接。

優選的，上述的一體化的半直驅風力發電機傳動鏈用齒輪箱，其中：所述輪轂連接法蘭盤通過螺栓與所述主軸連接。

優選的，上述的一體化的半直驅風力發電機傳動鏈用齒輪箱，其中：所述內齒圈與所述主軸之間通過焊接或者螺栓固定連接。

優選的，上述的一體化的半直驅風力發電機傳動鏈用齒輪箱，其中：所述介輪通過滿滾子軸承與介輪軸連接，所述介輪軸安裝在所述行星架的介輪軸孔中。

優選的，上述的一體化的半直驅風力發電機傳動鏈用齒輪箱，其中：所述太陽輪的外部具有齒輪，內部具有內花鍵，所述輸出軸的外部具有外花鍵，所述太陽輪與所述輸出軸之間采用花鍵連接。

優選的，上述的一體化的半直驅風力發電機傳動鏈用齒輪箱，其中：所述主軸與所述輸出軸的軸心在同一根直線上。

優選的，上述的一體化的半直驅風力發電機傳動鏈用齒輪箱，其中：所述輸出軸軸承的軸承座與行星架下風向中心孔一體成型，或者所述輸出軸軸承的軸承座安裝在所述行星架的下風向，正對所述行星架下風向中心孔處。