[发明专利]用于的风力涡轮发电机齿轮箱和风力涡轮发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于风力涡轮发电机的齿轮箱和风轮机，特别地，涉及齿轮箱和采用该齿轮箱的风轮机，该齿轮箱增加旋转速度，并经由主轴将来自叶片的增加的旋转速度输出至发电机侧。

背景技术

近些年，从保护全球环境的观点，使用风力涡轮发电机产生可再生能量已经变得很普遍了。

通常，风力涡轮发电机配备有叶片的转子头、容纳动力传递系统和旋转轴得吊舱(nacelle)、以及支撑吊舱的塔架。在这里，动力传递系统设置为将来自转子头侧的转矩传输至发电机侧，并且齿轮箱通常集成在其中，以增加转子头的速度，并将增加的速度输入至发电机。

作为用于风力涡轮发电机的齿轮箱，如在专利文献中描述的行星齿轮机构是熟知的。在这种行星齿轮机构中，在与转子头侧的主轴一起旋转的齿轮架上设置了的多个行星齿轮轴，并且行星齿轮经由行星齿轮轴承支撑在行星齿轮轴上，并且环形齿轮和中心齿轮与行星齿轮啮合。通过这种配置，当主轴在转子头侧上旋转时，行星齿轮旋转并绕行星齿轮轴转动，增加的旋转速度输出到中心齿轮侧。

为了改善轴承的寿命，润滑油必须供给至齿轮箱中的行星轴承。

关于这点，在专利文献1中公开的齿轮箱中，用于储存润滑油的油槽设置在壳体下面，并且行星轴承穿过油槽并在行星齿轮旋转时被润滑。而且，润滑油供给通道形成在行星齿轮轴内部，通过喷嘴注射的润滑油经由润滑油供给通道供给至行星轴承。

[相关的专利文献]

[专利文献1]

JP2009-144533A

发明内容

然而，在制造用于产生更多的电力的大型风力涡轮发电机时，希望的是开发一种配备有能够长时间承受大载荷的行星轴承的齿轮箱。

因此，在专利文献1中公开的用于风力涡轮发电机的齿轮箱中，行星轴承的寿命总是不长。特别地，对于特别用于寒冷气候的风力涡轮发电机，空气如此冷，使得润滑油的粘性增加，因此不能有效地润滑行星轴承。

考虑到上述问题，本发明的目标是提供一种用于风力涡轮发电机的齿轮箱和风力涡轮发电机，其中行星轴承的寿命进一步增强。

技术方案

本发明提供了一种用于风力涡轮发电机的齿轮箱，具有连接至配备有叶片的转子头并与转子头一起旋转的主轴，该齿轮箱包括：壳体；齿轮架，具有多个行星齿轮轴，并与风力涡轮发电机的主轴一起旋转，以旋转行星齿轮轴；多个行星滚柱轴承，分别安装在齿轮架的行星齿轮轴上，每个轴承包括设置在内圈和外圈之间的滚柱；多个行星齿轮，分别经由行星轴承可旋转地支撑在行星齿轮轴上；环形齿轮，设置在壳体中，并具有与行星齿轮啮合的内齿；中心齿轮，设置为被行星齿轮包围，并与行星齿轮啮合；和油槽，设置在壳体下面，并在其中储存润滑油，其中齿轮架包括外部柱体部分，该外部柱体部分沿行星齿轮轴的轴线方向设置在行星齿轮轴的两端，并围绕行星齿轮轴两端的外圆周，以保持行星齿轮轴，并且其中齿轮架的外部柱体部分包括面向行星轴承的斜面，该斜面沿行星齿轮轴的径向方向从行星轴承上朝外倾斜。

采用上述用于风力涡轮发电机的齿轮箱，面向行星轴承的斜面沿行星齿轮轴的径向方向从行星轴承上朝外倾斜，因此润滑油能够容易地在外部柱体部分和行星轴承或行星齿轮之间穿过。因此，能够可靠地进行行星轴承的润滑，并且进一步增强行星轴承的寿命。例如，本发明的齿轮箱设置能够用于位于润滑油的粘性趋于增加的寒冷气候中的风力涡轮发电机。

采用上述用于风力涡轮发电机的齿轮箱，优选的是，行星齿轮经由其间具有空隙的一对行星轴承支撑在行星齿轮轴上，并且行星齿轮轴包括进油端口，该进油端口设置在该对行星轴承之间，用于将润滑油引入该对行星轴承中。

通过由该对行星轴承将行星齿轮支撑在行星齿轮轴上，能够分散每个轴承上的载荷，并且能够增强轴承的寿命。而且，通过在该对行星轴承之间设置进油端口，可以将该对行星轴承保持为润滑状态。

采用上述用于风力涡轮发电机的齿轮箱，优选的是，外部柱体部分的斜面相对于行星齿轮轴的径向方向具有倾角α，该倾角α在0°＜α≤40°的范围内。而且，倾角α更优选设为在20°≤α≤30°的范围内。

齿轮架的外部柱体部分的面向行星轴承的斜面的倾角α越大，润滑油越容易穿过齿轮架的外部柱体部分和行星轴承或行星齿轮之间的空间。相反，如果倾角α太大，则难以制造具有这种大倾角的齿轮架。因此，通过将倾角α设置在0°＜α≤40°(更优选20°≤α≤30°)的范围内，能够增强行星轴承的寿命，并能够制造具有这种斜面的齿轮架。