[实用新型]一种风力发电机传动结构

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种风力发电机，尤其涉及一种易维护的动力分流式风力发电机传动结构。

背景技术

风力发电机中的传动链具有传动和增速的作用，是风机的核心部分。风力发电机传动链的结构形式种类繁多，从传动方式来看，可以分为行星齿轮传动、平行轴齿轮传动，混合式传动（即行星齿轮和平行轴混合传动）。混合式传是目前使用最广泛的结构类型；在混合式传动结构中，一般采用两级行星传动和一级定轴进行传动和增速，整个传动结构布置在位于塔筒上方的机仓内。

由于风机受无规律变向和变负荷的风力作用，且常年经受极端温差的影响，加之所处的自然环境，安装在机仓狭小空间内的整个传动结构，一旦出现故障，修复将非常困难；因此要求传动结构体积小，重量轻，性能优良，运行可靠，故障率低；尤其对其可靠性和使用寿命的要求都比一般机械高很多。

目前市场上的风机可靠性并不理想，由传动结构尤其是齿轮箱故障或损坏引起的机组停运事件时有发生，由此带来非常严重的直接损失和间接损失，维修人员投入维修工作的工作量也不断增加。这主要是由于风电机组单机容量的不断增大，传动结构的设计技术相对滞后而造成的。

有数据显示，风机故障率最高的是传动结构，传动结构中最容易发生故障的是齿轮箱、主轴及主轴承。如果传动结构出现故障，那么维修费用是巨大的。由于风机本身的结构限制，要排除故障需要将叶轮和整个机仓拆卸下来，排除故障后，再重新安装回原来的位置；整个维修过程非常复杂，需要专用的起重设备和吊装工具才能完成；尤其是海上风机，拆装一次的费用能够达到上千万元。

为了降低故障率，减少维修成本，多数厂家试图采用更合理的传动结构布置方式来提高齿轮箱、主轴及主轴承的可靠性。风机传动结构常见的形式按主轴的支撑方式有：“两点式”支撑、“三点式”支撑及“一点式”支撑等。其中“两点式”支撑结构中，主轴是由两个轴承支撑，一个轴向固定，另一个轴向浮动，主轴仅将转矩传至齿轮箱。“一点式”支撑结构中，是单个轴承支撑，传动箱体与主支架一体化设计。这几种形式有各自的特点，配合特定的机型，在一定程度上使故障率有所降低。但是这几种形式的布置并没有从根本上减少维修成本。这是因为，一方面，传动结构（以齿轮箱为主）的设计寿命为20年，实际使用寿命并不能达到设计使用年限，使传动结构的维护甚至更换都很频繁。另一方面，目前传动结构的拆装很复杂，需要动用专用的设备，花费巨大的人力财力。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种风力发电机传动结构，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机传动结构，以便于该传动结构的拆装和维修，降低传动结构的维护成本。

本实用新型的另一目的在于提供一种风力发电机传动结构，该传动结构采用动力分流再合流的方式进行动力传递，以降低传动结构的故障率，提高传动结构的可靠性。

本实用新型的目的是这样实现的，一种风力发电机传动结构，所述风力发电机包括有塔筒和设置于塔筒顶部的机仓；所述传动结构由设置在机仓内的螺旋伞齿轮机构和设置在塔筒内的行星齿轮增速箱构成；风力发电机的叶轮连接于螺旋伞齿轮机构的输入轴，螺旋伞齿轮机构的输出轴连接于行星齿轮增速箱的输入轴，行星齿轮增速箱的输出轴连接于发电机组的转轴；所述螺旋伞齿轮机构的输出轴和行星齿轮增速箱的输入轴同轴设置，且与塔筒轴线方向相同；

所述螺旋伞齿轮机构由一主动螺旋伞齿轮和与该主动螺旋伞齿轮啮合的第一从动螺旋伞齿轮、第二从动螺旋伞齿轮构成；第一从动螺旋伞齿轮的转轴同轴穿设于第二从动螺旋伞齿轮的转轴内，并共同构成所述螺旋伞齿轮机构的输出轴。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述行星齿轮增速箱由两级行星齿轮机构构成。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一级行星齿轮机构包括有第一齿圈、第一太阳轮和第一行星架，第一行星架上设有多个与第一齿圈和第一太阳轮啮合的第一行星轮；所述第二级行星齿轮机构包括有第二齿圈、第二太阳轮和第二行星架，第二行星架上设有多个与第二齿圈和第二太阳轮啮合的第二行星轮；所述第一行星架连接于第一从动螺旋伞齿轮的转轴，所述第一齿圈连接于第二从动螺旋伞齿轮的转轴，所述第一太阳轮连接于第二行星架，第二齿圈固定设置，所述第二太阳轮连接于发电机组的转轴；第一行星架和第一齿圈共同构成行星齿轮增速箱的输入端，第二太阳轮构成行星齿轮增速箱的输出端。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述行星齿轮增速箱由一级行星齿轮机构和一级定轴轮系构成。