[發明專利]風電齒輪箱的低速軸支撐結構

有效

• 申請號: 201410304838.X
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104061316A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 包為剛
• 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: F16H57/021
• 分類號: F16H57/021;F16H57/023;F16H57/08
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 周建觀

技術領域

本發明涉及一種風電齒輪箱，尤其是風電齒輪箱的第二級傳動單元輸入軸的支撐結構。

背景技術

隨著風力發電技術的飛速發展，風電機組的傳動功率越來越大，風電增速齒輪箱不但可靠性要求更高，而且還要求體積更小，重量更輕，以降低高昂的制造、運輸、安裝和維護費用。

3MW以下的風電增速齒輪箱一般采用三級增速傳動，主要分為一級行星+兩級平行軸傳動和兩級行星+一級平行軸傳動。在現有技術的風電增速齒輪箱傳動系統中，如圖1所示，齒輪箱的第二級傳動鏈輸入軸110一般采用兩端支撐的方式，上風向端由軸承90支撐，下風向端由一對圓錐滾子軸承120支撐。這種結構主要應用于對傳動結構軸向尺寸、重量的要求相對寬松的風電機組中。

隨著風電機組對整機重量的控制、機艙空間和成本提出了更高的要求，本領域技術人員一直致力于開發一種第二級傳動鏈輸入軸支撐方式，使得風電齒輪箱結構更緊湊、成本更低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能使風電齒輪箱結構緊湊、成本低的風電齒輪箱的低速軸支撐結構。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：一種風電齒輪箱的低速軸支撐結構，包括第一級行星傳動單元和第二級平行軸傳動輸入單元，其中第一級行星傳動單元包括一級行星架、多個一級行星輪、一級內齒圈和一級太陽輪，所述一級行星輪通過一級行星輪軸承安裝在一級行星銷上，所述一級行星銷支撐在所述一級行星架上，所述一級行星架的兩端分別設有一級行星架上風向軸承和一級行星架下風向軸承，所述一級行星輪與一級內齒圈和一級太陽輪嚙合，所述第二級平行軸傳動輸入單元包括低速軸、低速大齒輪和中間軸，所述低速大齒輪安裝在低速軸上，低速大齒輪與中間軸上的齒輪嚙合，所述低速軸的下風向端由一對圓錐滾子軸承支撐，所述低速軸上有與一級太陽輪的外花鍵段嚙合的內花鍵段，所述低速軸的上風向端由一級太陽輪的外花鍵段與低速軸的內花鍵段嚙合構成的花鍵副支撐，所述低速軸的內花鍵段處于低速軸的上風向端，所述一級太陽輪的外花鍵段的中心橫截面s2處于低速大齒輪的中心橫截面s3至低速軸的上風向端面s0之間。

所述一級太陽輪上的外花鍵段的上風向端面S1與低速軸的上風向端面s0的距離為d≦10mm。

所述低速軸上的所述內花鍵段的上風向端面s4與所述低速軸的上風向端面s0的距離L≦15mm。

所述低速軸的下風向端由一對背對背圓錐滾子軸承支撐。

所述一級行星輪通過兩個對稱布置的一級行星輪軸承安裝在一級行星銷上。

采用上述結構后，由于所述低速軸沒有采用現有技術中的上風向端的軸承90（見圖1），因此，風電齒輪箱的軸向尺寸可以縮短至少一個軸承的寬度，節省了齒輪箱的軸向空間，同時減少了齒輪箱重量及成本；

由于風電齒輪箱的軸向空間的縮短，因此，箱體尺寸也可以縮短，使箱體體積更小，重量更輕；

由于低速軸變成一端固定，一端浮動支撐，浮動端相當于一個花鍵聯軸器，因此，使一級太陽輪可以大大縮短卻不會影響整個箱體的均載性能；

由于一級太陽輪和低速軸變短，因此使得齒輪箱重量更輕，且齒輪的工藝性變好，投料成本和加工成本大大降低；

由于低速軸上的花鍵孔靠近該軸的上風向端部，不受所述軸承90內圈尺寸的限制，因此，花鍵孔可以做到很大，解決了目前花鍵孔由于軸承尺寸限制無法做大而導致強度有所欠缺的問題。此外，還便于花鍵的加工，組裝和潤滑等，有利于保證花鍵加工和裝配精度以及提高其使用壽命。

附圖說明

以下結合附圖給出的實施例對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是現有技術的風電齒輪箱的低速軸支撐結構的結構示意圖；

圖2是本發明的風電齒輪箱的低速軸支撐結構的結構示意圖；

圖3是圖2的I部放大示意圖。

具體實施方式