[實用新型]一種風機增速箱及其太陽輪和行星架花鍵副聯接結構

有效

• 申請號: 201520467534.5
• 申請日: 2015-07-02
• 公開（公告）號: CN204878651U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 樂永祥;蔡小亮;闕紅波;熊雪梅;文超
• 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: F16H57/023
• 分類號: F16H57/023;F16H57/04;F16H57/08;F03D11/02
• 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

本實用新型涉及一種風機增速箱及其齒輪傳動中兩級行星輪系之間功率傳遞的聯接結構，特別是太陽輪和行星架花鍵副的聯接結構。

背景技術

風機增速箱是一種精度要求高、可靠性要求高的精密齒輪傳動箱。它是風力發電機組中的一個重要的機械部件，安裝在風機機艙的主機架上，用來連接輪轂主軸和發電機，其主要功用是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相應的轉速，是風機中的核心裝置，必需安全可靠，經久耐用，使用壽命一般要求為20年。

機械中的聯接結構形式有多種，常見有銷聯接、螺紋聯接、平鍵聯接、過盈聯接、脹套聯接、鎖緊盤聯接、聯軸節聯接、花鍵副聯接等，其中花鍵副聯接能夠傳遞較大功率，并且定心精度高，對中性和導向性好，安裝和拆卸容易。但花鍵副聯接需要進行軸向限位，并且要有可靠的潤滑冷卻來防止其發生過度磨損和膠合，以提高其使用壽命和可靠性。

目前大功率風機增速箱為了用緊湊的結構傳遞更高的功率常采用多級NGW行星輪系串聯結構，用前一級行星輪系中太陽輪和后一級行星輪系中的行星架聯接，因為要把太陽輪設計成浮動所以多數采用花鍵副來聯接太陽輪和行星架。風機傳動鏈的軸向尺寸對整個風機機艙的布局和經濟性有很大影響，風機增速箱軸向尺寸無論是對增速箱本身還是對風機機艙布局都需要盡可能緊湊，從而提高增速箱以及風機的經濟性。另外由于太陽輪的浮動要求花鍵連接副有更充分和更可靠的潤滑冷卻結構。

中國專利號CN201110247269.6和CN201210346227.2的發明專利中，分別提供了兩種風機增速箱花鍵副聯接結構，特別涉及其潤滑結構。目前風機增速箱市場中的花鍵聯接結構也多數就是這兩種方案。雖然這種方案形成了有效的花鍵副聯接結構和有效的潤滑油路，但還都存在著各自的缺點。

對于專利號CN201110247269.6的發明專利來說：a.從行星架下風向對花鍵副進行了限位，這樣就多占用了軸向空間，主要是環槽和擋板以及兩者之間的軸向空間。b.潤滑油路設計復雜，出油口空間有限不夠通暢。c.在太陽輪外花鍵和行星架內花鍵上加工了油孔或者油槽、油腔，降低了其靜強度和疲勞強度，進而降低了花鍵聯接副的可靠性。d.油路復雜，加工難度高。

對于專利號CN201210346227.2的發明專利來說：a.從行星架下風向對花鍵副進行了限位，主要是占用了集油腔以及擋板以及螺栓頭的軸向空間。b.同樣潤滑油路不簡便，出油口空間有限不夠通暢。c.同樣在太陽輪外花鍵和行星架內花鍵上加工了油孔或者油槽、油腔，降低了其靜強度和疲勞強度，進而降低了花鍵聯接副的可靠性。d.上風向使用的多個集油腔（2個以上，最佳4個）沒有形成完整進油腔，進油和儲油不充分，潤滑冷卻效果不好。e.需要從行星架的下風向進行裝配，因下風向空間狹小，安裝拆卸不方便。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種潤滑冷卻效果好，能有效縮短花鍵副的軸向空間，保證內外花鍵強度的太陽輪和行星架花鍵副聯接結構以及采用這種結構的風機增速箱。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是：一種太陽輪和行星架花鍵副聯接結構，包括一級太陽輪、二級行星架、凸板和橡膠墊片，所述二級行星架具有內花鍵段，所述一級太陽輪具有軸身、外花鍵段和若干個凸臺，所述外花鍵段與二級行星架的內花鍵段嚙合形成花鍵副，所述若干個凸臺間隔一定距離布置且均位于外花鍵段的上風向端，凸臺還與二級行星架的上風向端面相貼，所述凸板為具有L形截面的半環且有兩個，兩個半環之間墊有橡膠墊片并形成一個完整的圓環，所述圓環與二級行星架的上風向端面固定連接，圓環與一級太陽輪的軸身之間形成第一進油環槽，圓環與一級太陽輪的軸身、外花鍵段的上風向端面、及二級行星架的上風向端面之間形成第二進油環槽，第一進油環槽與第二進油環槽相通，所述一級太陽輪的凸臺位于第二進油環槽中。

所述凸臺為扇形塊，有4-8個且沿圓周均布。

所述凸臺上具有弧形槽，弧形槽位于外花鍵段的上風向端處，弧形槽的小圓面直徑不大于外花鍵段的齒根圓直徑，弧形槽的大圓面直徑不小于內花鍵段的齒根圓直徑。

所述凸臺頂部具有豁口，豁口位于外花鍵段的上風向端處。

所述凸臺與太陽輪焊接或者膠粘在一起，或者與太陽輪制成一體。

所述第一進油環槽的大圓面直徑小于外花鍵段的齒根圓直徑，第二進油環槽的大圓面直徑大于外花鍵段的齒根圓直徑，第二進油環槽的軸向寬度至少大于凸臺的寬度0.5mm。

所述凸板具有8~12個連接孔，所述行星架有相應的螺紋孔，凸板通過螺釘與相應的連接孔、螺紋孔配合而與行星架的上風向端面固定連接。