[发明专利]基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱

说明书

技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及到齿轮箱制造技术，特别适用于风力发电装备。具体涉及一种基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱。

背景技术

行星齿轮传动应用广泛，行星齿轮在结构上利用多个行星轮进行载荷的平均分配，形成功率分流，巧妙利用内啮合，将行星轮间载荷均衡分配，成就了它体积小、重量轻、承载能力高等优点。风力发电机用齿轮箱是典型的行星齿轮传动，只有在载荷分布均匀的情况下才能够充分发挥行星齿轮传动的优点，但由于风电齿轮箱工作的环境比较恶劣、所受载荷复杂，输入级行星排承受是低速重载扭矩，行星轮所承受的载荷不均匀，极易发生传动故障。风电齿轮箱的行星排均载问题已经成为亟需解决的课题。

发明内容

本发明旨在有效的调控行星排行星轮所承受的载荷不均匀对风电增速箱的影响，提高风电齿轮箱行星排的均载性能，进而降低风电增速箱的故障率，延长风电齿轮箱各关键部件的工作寿命和可靠性。通过风电齿轮箱行星排的自调节均载和行星排间联动均载有效控制行星轮载荷不均匀的影响，提高风电齿轮箱长服役期内的使用寿命。本发明适合新型大功率风电齿轮箱传动。

本发明提出基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的理念，来设计新型大功率风电齿轮箱传动。其关键技术是在行星传动设计中，风电齿轮箱传动结构应不仅在行星排内部具有自调节均载能力，并且在行星排级间也应具有联动均载能力。

具体的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱，外部的转矩通过第一齿轮联轴器输入到第一行星架，第一齿轮联轴器通过两个第二深沟球轴承支承定位,第一行星架通过第一深沟球轴承和第三深沟球轴承支承,第一深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过第一端盖固定轴承外圈,第三深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过第三壳体固定轴承外圈,内齿圈与第三壳体一体成型，内齿圈b不动，第一行星架转动，带动第一行星轮c转动，第一行星轮c通过齿轮啮合带动太阳轮转动，第一行星轮c通过两个圆柱滚子轴承支承，通过第二弹性挡圈定位，第一行星架固定圆柱滚子轴承内圈，通过第二弹性挡圈固定轴承外圈，转臂上的轴通过挡板进行定位，挡板通过螺栓固定在第一行星架上，太阳轮通过轴盖和进行轴向定位，径向浮动，太阳轮通过第二齿轮联轴器，将扭矩传递到第三行星架，第三行星架通过第三深沟球轴承和第八深沟球轴承支承和定位，第三深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过壳体固定轴承外圈，第八深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过第三端盖固定轴承外圈，内齿圈b，与壳体一体成型，第三行星架转动，带动第二行星轮c转动，第二行星轮c通过齿轮啮合带动太阳轮转动，第二行星轮c通过两个第四深沟球轴承支承，通过第三弹性挡圈固定第四深沟球轴承内圈，通过第二行星架固定外圈，转臂上的轴通过挡板进行定位，太阳轮通过轴盖和轴向定位，太阳轮通过齿轮联轴器将扭矩传递到第四轴，第四轴通过第六深沟球轴承和第七深沟球轴承支承，第七深沟球轴承通过套筒和挡板固定轴承内圈，通过套杯和轴承端盖固定轴承外圈，第四轴转动，通过键带动齿轮转动，齿轮通过齿轮啮合带动齿轮转动，齿轮转动通过键，带动第三轴转动，第三轴通过两个第五深沟球轴承支承，左侧第五深沟球轴承通过轴肩固定轴承内圈，通过第二端盖固定轴承外圈，右侧第五深沟球轴承通过套筒固定齿轮内圈，通过透盖固定轴承外圈，第三轴输出转矩。

采用两级行星排传动和一级高速轴定轴传动，采用挠性联轴器齿轮联轴器和具有轴向定位而无径向定位的太阳轮，当载荷分布不均匀时，通过太阳轮的轴线将向所受到行星轮的合力方向F1方向移动，这样使得一些行星轮远离太阳轮，另一些行星轮靠近太阳轮，这有助于实现行星轮间的自动均载；同时由于齿轮联轴器是挠性联轴器，允许行星架有相对位移，加之采用可允许内外圈轴线可少量偏斜深沟球轴承，所以行星架的轴线将向合力的反方向-F1方向移动，将进一步使得部分行星轮更远离太阳轮，另一部分行星轮更靠近太阳轮，可进一步实现行星轮间的自动均载。同时在第一级行星排和第二级行星排之间，采用只进行轴向定位并且没有进行径向定位齿轮联轴器，使得齿轮联轴器也可以进行浮动，在齿轮联轴器上同时受到第一级行星传动中的F1方向的力和第二级行星传动中的-F2方向上的力，这使得两级行星传动上不均匀的载荷部分抵消，增大了均载的效果。本发明中行星齿轮传动中间级采用中心轮与转臂同时浮动，低速级采用行星架浮动，高速级采用太阳轮浮动，均衡各个行星轮传递的载荷。

本发明具有以下有益效果：