[发明专利]风力发电机齿轮箱中的行星轮减速级

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机齿轮箱中的行星轮减速级。

背景技术

风力发电与传统的火力发电相比，具有发电无污染的优势，与水力发电相比，具有基建成本低、占地面积小，维护保养方便的优势，尤其是大型水力发电站，蓄水库还容易对下游造成一定的安全隐患。

在风力发电机中，齿轮箱是风力发电机的关键部件，目前风力发电机的齿轮箱中一般都含有行星轮减速级，在行星齿轮减速级中支撑行星轮的轴承多数为滚动轴承，目前极少使用滑动轴承。其原因在于经常出现的不稳定的运行条件在滑动轴承同时的极端负荷时暂时极低的滑动速度。由于滑动轴承在超载、空载、蠕动和振动等工况下具有更高的可靠性，其对不同工况的润滑条件差异较大，通常的滑动轴承主要在高转速至极高转速的应用条件下使用。目前已知的滑动轴承材料例如是具有合金组分和青铜合金的白金属。滑动轴承一般在工业应用中运行径向配有约15~25um的润滑间隙。对于白金属由轴承制造商给出约5MPa作为使用的中等动态压力。因此通常对于风力变速器中的轴承位置几乎只使用滚动轴承。而风力发电设备由于风力发电主齿轮箱的失效，导致了大量维修时间及成本浪费，而滚动轴承失效占据了相当大的比例。

CN202182159U号专利文献也涉及到将滑动轴承用于支承用于风力发电设备的变速器中的行星齿轮的技术方案，但是其对滑动轴承提供的润滑的方式却是两种不同的技术措施，在低速时，由于强制润滑油路的压力较低，不能达到滑动轴承的中等动态压力，只能利用浸油方式为行星轮轴的储油室补充润滑油，再由储油室为滑动轴承提供润滑，而此时滑动轴承负荷较低，也不需要大量的润滑油提供润滑；在高速时，强制润滑油路的压力较高，这样，润滑油再通过强制润滑油路由行星轮轴中的专用油道为较大负荷的滑动轴承提供润滑。CN202182159U号专利文献公开的这种润滑方式虽然也能根据不同工况为滑动轴承调节润滑方式，但是，其结构相对比较复杂。如何在满足滑动轴承不同工况的润滑条件的同时，简化结构已经成为人们关注的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前在风力发电机齿轮箱中减速级支撑行星轮的轴承多为滚动轴承，即使涉及到滑动轴承，其润滑方式的结构比较复杂等一系列实际问题，提供一种润滑机构相对简洁的风力发电机齿轮箱中的行星轮减速级。

本发明的目的是这样实现的：包括行星架、行星轮、行星轮轴、内齿圈和太阳轮，所述的行星架中至少设置均匀分布的三个支撑行星轮的行星轮销轴，它们固定安装在行星架中，其特征在于，行星轮销轴为空心轴，空心轴两端通过堵塞螺母封堵后形成储油腔，行星架侧板中设有与行星轮销轴的储油腔沟通的油道，行星架侧板的油道通过滑环和油环中的油道与箱体中的强制供油油道沟通；在行星轮销轴居中的断面上设有润滑油孔，润滑油孔两侧还设置对称的补偿润滑油孔，两个补偿润滑油孔均配有插入储油腔中的等长直管，进油口位于直管的端部；所述的行星轮通过滑动轴承支撑在行星轮销轴上，滑动轴承滑动面上设有与行星轮销轴上润滑油孔对应的一道供油环槽，供油环槽两侧的滑动面与补偿润滑油孔对应段上设有轴向的储油凹槽，它们使抵达滑动轴承的润滑油在滑动面形成一层油膜。

在本发明的方案中，所述的滑动轴承过盈配合嵌入行星轮中心孔，滑动轴承的内壁为滑动面。

在本发明的方案中，所述的滑动轴承过盈配合固定在行星轮销轴上，滑动轴承的外壁为滑动面，其供油环槽中设有与行星轮销轴中润滑油孔贯通的通透孔，供油环槽两侧的储油凹槽中设有与行星轮销轴中补偿润滑油孔贯通的通透孔。

在本发明的方案中，两个补偿润滑油孔中插入储油腔中的等长直管的长度不大于行星轮销轴内储油腔的半径。

在本发明的方案中，行星轮两侧与行星架侧和行星架侧板侧之间分别设有止推滑动轴承，储油腔内的润滑油通过行星轮销轴与行星架侧和行星架侧板侧的支撑点相互沟通的径向润滑孔和轴向润滑孔抵达止推滑动轴承滑动面，止推滑动轴承与轴向润滑孔对应段设有储油凹槽，它使抵达止推滑动轴承的润滑油在滑动面形成一层油膜。

在本发明的方案中，所述的两个止推滑动轴承固定安装于行星轮的两个端面上，位于与行星架侧或行星架侧板侧相对面的止推滑动轴承表面为滑动面。

在这种结构中，为了防止滑动面间隙过大，至少一个止推滑动轴承固定安装时需要配置调整轴向间隙的垫板。