[發明專利]一種主軸內置半直驅風力發電用主傳動齒輪箱

在審

• 申請號: 201811167840.1
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN109027196A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 秦龍;徐書嶺;金越;石宇;賈平
• 申請（專利權）人: 大連華銳重工集團股份有限公司
• 主分類號: F16H57/023
• 分類號: F16H57/023;F16H57/04;H02K51/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

本發明提供一種主軸內置半直驅風力發電用主傳動齒輪箱，其特征在于，齒輪箱與主軸采用集成結構，主軸內置在齒輪箱內，主軸軸承內環固定在主軸上，主軸軸承外環固定主箱體上，主軸軸承采用油潤滑并設有用于強制潤滑的潤滑油噴點；二級行星傳動機構的二級太陽輪與輸出軸采用分體式結構，兩者中間通過花鍵套連接在一起，花鍵套通過軸承和軸承座支撐在后箱體上。采用本發明齒輪箱結構的風機機組具有軸向尺寸減小，結構更緊湊，重量更輕等優點，強制潤滑提高了軸承的壽命和可靠性；同時解決了軸向力對電機沖擊的影響，提高了齒輪箱的承載能力和傳動平穩性。本發明齒輪箱具有獨立的密封腔體，不需要額外設計密封工裝進行型式試驗和出廠試驗。

技術領域

本發明涉及風力發電機的傳動技術領域，具體而言，尤其涉及一種主軸內置半直驅風力發電用主傳動齒輪箱，特別適用于主軸內置、齒輪箱與發電機集成式風力發電機組。

背景技術

風電主齒輪箱是風電機組的核心零部件，是風電機組傳動鏈的最重要組成部分，其主要功能是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機，即將輸入端(葉輪)的低轉速高扭矩動力，通過齒輪箱的增速減扭矩作用，轉化成與發電機相匹配的高轉速低扭矩動力。

風電主齒輪箱按照與主軸和發電機的不同集成形式，其結構主要可以分為兩種：第一種為獨立式結構，齒輪箱與主軸和電機相對獨立，齒輪箱受載復雜，齒輪箱的可靠性差，且采用此結構齒輪箱的風電機組傳動鏈長，機艙重量和尺寸大，主軸軸承采用脂潤滑，主軸軸承可靠性差；第二種為半集成式結構，齒輪箱與主軸集成在一起或與發電機集成在一起，其中最典型的是齒輪箱和電機集成設計，齒輪箱二級太陽輪與輸出軸為整體結構，直接與發電機的聯軸器連接，容易對電機造成沖擊，齒輪箱二級行星機構采用直齒輪，其承載能力和傳動平穩性相對較低，且齒輪箱不是獨立的密封腔體，齒輪箱需要額外設計密封工裝進行型式試驗和出廠試驗。

發明內容

根據上述提出主軸外置，主軸軸承采用脂潤滑可靠性差，太陽輪與輸出軸為整體結構容易對電機造成沖擊等的技術問題，而提供一種主軸內置半直驅風力發電用主傳動齒輪箱。本發明主要采用齒輪箱與電機集成設計，采用此齒輪箱結構的風機機組軸向尺寸減小，結構更緊湊，重量更輕。主軸軸承在齒輪箱內部，采用潤滑油強制潤滑，提高了軸承的壽命和可靠性。齒輪箱二級太陽輪與輸出軸采用分體式設計，解決了軸向力對電機沖擊的影響。齒輪箱二級行星采用斜齒輪，提高了齒輪箱的承載能力和傳動平穩性。齒輪箱設計成獨立的密封腔體，不需要額外設計密封工裝進行型式試驗和出廠試驗。

本發明采用的技術手段如下：

一種主軸內置半直驅風力發電用主傳動齒輪箱，主要由主軸、主箱體、中箱體、一級行星傳動機構、二級行星傳動機構、后箱體、輸出軸和潤滑冷卻系統組成，其中，所述主箱體、所述中箱體和所述后箱體構成所述齒輪箱的外殼，所述一級行星傳動機構和所述二級行星傳動機構依次與所述主軸相連構成所述齒輪箱的傳動機構，所述主軸與風機輪轂固定在一起，所述齒輪箱通過所述主箱體固定在主機機架上，所述輸出軸通過鎖緊盤直接與電機連接；

其特征在于，

所述齒輪箱與所述主軸采用集成結構，所述主軸內置在所述齒輪箱內，主軸軸承內環固定在所述主軸上，所述主軸軸承外環固定所述主箱體上，所述主軸軸承采用油潤滑并設有用于強制潤滑的潤滑油噴點；

所述二級行星傳動機構的二級太陽輪與所述輸出軸采用分體式結構，兩者中間通過花鍵套連接在一起，所述花鍵套通過軸承和軸承座支撐在所述后箱體上。

進一步地，所述二級行星機構采用斜齒輪傳動。

進一步地，所述齒輪箱具有獨立的密封腔體，具體為，依次由固定在所述主軸前端的密封管組件和前端蓋、套設在所述主軸上且固定于所述主箱體前端的主箱體密封端蓋組件、所述主箱體、所述一級行星機構的一級齒圈、所述中箱體、所述二級行星機構的二級齒圈、所述二級太陽輪、所述花鍵套和所述軸承座以及所述后箱體、后蓋組件和所述輸出軸組成獨立的密封腔體。