[實用新型]一種風電增速箱用兩級行星齒輪動力傳動結構

有效

• 申請號: 201320116865.5
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN203098760U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 王均剛;王勇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F16H1/36
• 分類號: F16H1/36;F03D11/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

本實用新型涉及一種新型兩級行星齒輪傳動結構，主要應用于兆瓦級大功率風電齒輪箱的增速行星傳動系統中。

中國風能資源豐富，但目前全國風電裝機容量還不到其資源儲量的千分之五。為了更有效地利用風能資源，國家發展改革委員會制定了《國家風力發電中長期發展規劃》，提出到2020年，全國風電裝機容量達到3000萬千瓦的總體目標。統計數據顯示，2006年，我國風電累計裝機容量已經快達到260萬千瓦，共建成100多個風電場，共安裝風電機組4000多臺，當年新增裝機容量為133萬千瓦，同比增長166％。中國目前已成為在全球風電市場最強的13個國家之一。中國的風力風電事業近幾年來發展迅速，并且將在未來一段時間內保持快速發展的態勢。增速箱是風電機組的核心部件之一，由于風電機組工作在溫差變化大、隨機載荷波動劇烈等惡劣場合，增速箱成為最容易壞的部件之一。增速箱的行星傳動系統則是傳動系統中的薄弱環節，因此有必要對增速箱行星傳動系統進行深入的研究。

風力發電機的齒輪箱傳動系統是增速的，在驅動方式上一般常采用行星架輸入、太陽輪輸出的形式；根據國外的一些探索可以知道，作為增速方式，也可以采用內齒圈輸入功率、太陽輪輸出功率的結構形式。用于風力發電機齒輪箱內齒圈的齒數一般較多，其直徑也偏大，一般不把內齒圈作為輸出功率的構件。目前風電增速箱的主要傳動結構包括一級行星與二級平行軸結構和功率分流傳動結構。行星齒輪傳動采用多個行星齒輪來分擔載荷，實現功率分流，如果行星齒輪間載荷分布不均衡，不但行星齒輪傳動的優點難以發揮出來，并且會嚴重影響到行星齒輪傳動的工作性能和使用壽命，使噪聲增大，工作平穩性和可靠性降低。

為解決現有技術存在的缺點，本實用新型具體公開了一種新型兩級行星齒輪傳動結構。

本實用新型所采用的技術方案如下：

一種風電增速箱用兩級行星齒輪動力傳動結構，包括第一級差動行星齒輪傳動機構和第二級差動行星齒輪傳動機構，所述的第一級差動行星齒輪傳動機構包括第一內齒圈、第一行星齒輪、第一行星架、第一太陽齒輪，所述的第一內齒圈的輸入軸為動力輸入端，第一內齒圈與第一行星齒輪嚙合，第一行星齒輪與第一太陽輪嚙合，第一太陽輪的輸出軸為輸出端；所述的第二級差動行星齒輪傳動機構包括第二內齒圈、第二行星齒輪、第二行星架、第二太陽齒輪，所述的第二內齒圈與第一內齒圈同軸，且第二內齒圈固定，第一太陽輪的輸出軸為第二太陽齒輪的輸入軸，且第二行星架連接到第一內齒圈，并第二行星架為第二行星齒輪的輸出軸，第一行星架連接第一行星齒輪與第二太陽輪。

所述的第一太陽齒輪，既是第一級差動行星齒輪傳動機構的輸出也是整個傳動結構的輸出。

所述的第一行星齒輪與第二行星齒輪的頂圓半徑之和應小于兩個行星齒輪之間的中心距。

所述的第一行星齒輪與第二行星齒輪的頂圓半徑之和應小于兩個行星齒輪之間的中心距。

所述的第一內齒圈，第一級行星架，第一太陽齒輪，第二內齒圈，第二太陽齒輪的旋轉軸的軸線重合。

本實用新型的結構由第一級的差動行星齒輪傳動（原始機構）和第二級簡單行星齒輪傳動（封閉機構）組成。各級行星輪系均由行星架、內齒圈、行星齒輪和太陽齒輪組成，第一級行星輪系的行星架與第二級行星輪系的太陽齒輪相連接；第一級行星輪系的內齒圈和第二級行星輪系的行星架相連接。動力由第一級行星輪系的內齒圈輸入，經過兩級行星輪系的傳動由第二級行星輪系的太陽輪輸出。

本實用新型的有益效果是：

采用本實用新型可以使兩級行星輪系的內齒圈和行星架同時承擔輸入載荷，能有效實現載荷分流；第一級行星輪系的輸入和輸出分別是整個結構的輸入和輸出，能保證兩級傳動結構具有良好的同心性能；該新型結構具有傳動比大，傳動平穩，可靠性高，結構緊湊和同心性好的特點。

圖1本實用新型的傳動原理簡圖。

圖中r1.第一級行星輪系的內齒圈，p1.第一級行星輪系的行星齒輪，c1.第一級行星輪系的行星架，s1.第一級行星輪系的太陽齒輪，r2.第二級行星輪系的內齒圈，p2.第二級行星輪系的行星齒輪，c2.第二級行星輪系的行星架，s2.第二級行星輪系的太陽齒輪。

下面根據附圖對本實用新型的具體實施方式做具體的說明解釋。

附圖1表示出了新型兩級行星齒輪傳動結構的傳動原理。參照附圖，第一級的星輪系內齒圈r1作為整個傳動結構的輸入，并且作為第一級的差動行星輪系的第一個輸入；第一級行星輪系的內齒圈r1與第二級行星輪系的行星架c2相連接，第二級行星輪系的行星架c2作為第二級行星輪系的輸入；第二級行星輪系的太陽齒輪s2作為第二級行星輪系的輸出，同時與第一級行星輪系的行星架c1連接，作為第一級的差動行星輪系第二個輸入；第一級行星輪系的太陽齒輪s1，既是第一級的星輪系的輸出也是整個傳動結構的輸出。該結構中的兩級行星輪系傳動類型都是NGW型，并且兩相鄰行星輪的頂圓半徑之和應小于其中心距，第一級行星輪系的內齒圈r1，第一級行星輪系的行星架c1，第一級行星輪系的太陽齒輪s1，第二級行星輪系的內齒圈r2，第二級行星輪系的行星架c2，第二級行星輪系的太陽齒輪s2的旋轉軸線必須重合，并且第二級行星輪系的內齒圈r2固定。