[發明專利]一種用于中速半直驅風力發電機組的雙聯齒輪結構齒輪箱

在審

• 申請號: 201810828301.1
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108953505A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 段博志;楊明川;黃翀;鄒荔兵;任永;劉凡鷹;呂鳳安
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H57/04;F16H57/029;F16H57/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種用于中速半直驅風力發電機組的雙聯齒輪結構齒輪箱，包括法蘭盤、主軸承、中箱體、齒輪傳動系統，法蘭盤、主軸承外圈與中箱體通過螺栓連接，齒輪傳動系統包括內齒圈、太陽輪、第一行星輪、第二行星輪、第一行星架、第二行星架，內齒圈固定于中箱體并與第一行星輪內嚙合，第一行星輪與第二行星輪同軸聯動，第二行星輪與太陽輪外嚙合，第一行星輪設于第一行星架上，第二行星輪設于第二行星架上，第一行星架和第二行星架通過螺栓連接，扭矩通過第一行星輪和第二行星架輸入，經齒輪傳動系統加速后由太陽輪輸出到發電機側。本發明能夠在保證齒輪箱徑向尺寸不變的前提下增大傳動比，提高承載能力，并降低成本。

技術領域

本發明涉及半直驅風力發電機組的技術領域，尤其是指一種用于中速半直驅風力發電機組的雙聯齒輪結構齒輪箱。

背景技術

為保證發電機轉速，中速半直驅風力發電機組結構一般采用一級或兩級行星傳動，對于一級行星傳動而言，傳動比過小，為滿足功率要求，發電機徑向尺寸過大，成本較高，對于二級行星傳動而言，傳動比能夠滿足要求，但齒輪箱的成本較高。同時隨著機組不斷擴容，承載能力需求不斷增加，但又受限于齒輪箱徑向尺寸空間，如果一味的提高徑向尺寸，必然會導致整機成本的升高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，針對傳統的行星輪系齒輪箱進行改進，提出了一種用于中速半直驅風力發電機組的雙聯齒輪結構齒輪箱，相對于一級行星傳動，此齒輪箱可增大傳動比至20左右，相對于兩級行星傳動，可以保證整機徑向尺寸不變的前提下節省成本，即能夠在保證齒輪箱徑向尺寸不變的前提下增大傳動比，提高承載能力，并降低成本。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種用于中速半直驅風力發電機組的雙聯齒輪結構齒輪箱，包括法蘭盤、主軸承、中箱體、齒輪傳動系統，所述法蘭盤、主軸承外圈與中箱體通過螺栓連接，來自風輪的傾覆力矩、軸向力、徑向力由主軸承受載后，扭矩通過齒輪傳動系統加速后傳遞到發電機側；其中，所述齒輪傳動系統包括內齒圈、太陽輪、第一行星輪、第二行星輪、第一行星架、第二行星架，所述內齒圈固定于中箱體，并與第一行星輪內嚙合，所述第一行星輪與第二行星輪同軸聯動，所述第二行星輪與太陽輪外嚙合，所述第一行星輪設于第一行星架上，所述第二行星輪設于第二行星架上，且所述第一行星架和第二行星架通過螺栓連接，扭矩通過第一行星架和第二行星架輸入，經齒輪傳動系統加速后由太陽輪輸出傳遞到發電機側，進而由一級傳動實現兩輪加速；根據輪轂側扭矩調整第一行星輪和第二行星輪的數量，能夠保證齒輪箱承載能力要求。

所述齒輪傳動系統的傳動比為其中，i_da為傳動比系數，Z_a為太陽輪的齒數，Z_b為第一行星輪的齒數，Z_c為第二行星輪的齒數，Z_d為內齒圈的齒數，通過調整各齒輪的齒數，能夠增大傳動比。

所述主軸承為雙列圓錐滾子軸承。

所述法蘭盤與第一行星架之間采用迷宮密封，所述中箱體與第二行星架之間采用蝶形密封。

所述太陽輪、第一行星輪、第二行星輪分別通過噴油管潤滑齒面，所述第一行星架的行星銷軸承通過第一行星架潤滑系統供油，所述第二行星架的行星銷軸承通過蝶形密封將中箱體系統的油傳遞到第二行星架中進行供油。

本發明與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：

1、本發明的主軸承采用雙列圓錐滾子軸承，能夠承受來自風輪側的力與彎矩。

2、本發明相對于一級行星傳動系統，可保證比較大的傳動比，對發電機降成本有很大優勢。

3、本發明相對于二級行星傳動系統省去了一個內齒圈、一個太陽輪、所有行星輪軸承，花鍵，二級行星架等，在保證傳動比要求的前提下，成本大幅下降。

4、本發明對于齒輪徑向尺寸控制裕度更大，可保證齒輪箱的承載能力，對機組的擴容有很強的適用性。