[发明专利]一种用于中速半直驱风力发电机组的双联齿轮结构齿轮箱

说明书

本发明公开了一种用于中速半直驱风力发电机组的双联齿轮结构齿轮箱，包括法兰盘、主轴承、中箱体、齿轮传动系统，法兰盘、主轴承外圈与中箱体通过螺栓连接，齿轮传动系统包括内齿圈、太阳轮、第一行星轮、第二行星轮、第一行星架、第二行星架，内齿圈固定于中箱体并与第一行星轮内啮合，第一行星轮与第二行星轮同轴联动，第二行星轮与太阳轮外啮合，第一行星轮设于第一行星架上，第二行星轮设于第二行星架上，第一行星架和第二行星架通过螺栓连接，扭矩通过第一行星轮和第二行星架输入，经齿轮传动系统加速后由太阳轮输出到发电机侧。本发明能够在保证齿轮箱径向尺寸不变的前提下增大传动比，提高承载能力，并降低成本。

技术领域

本发明涉及半直驱风力发电机组的技术领域，尤其是指一种用于中速半直驱风力发电机组的双联齿轮结构齿轮箱。

背景技术

为保证发电机转速，中速半直驱风力发电机组结构一般采用一级或两级行星传动，对于一级行星传动而言，传动比过小，为满足功率要求，发电机径向尺寸过大，成本较高，对于二级行星传动而言，传动比能够满足要求，但齿轮箱的成本较高。同时随着机组不断扩容，承载能力需求不断增加，但又受限于齿轮箱径向尺寸空间，如果一味的提高径向尺寸，必然会导致整机成本的升高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对传统的行星轮系齿轮箱进行改进，提出了一种用于中速半直驱风力发电机组的双联齿轮结构齿轮箱，相对于一级行星传动，此齿轮箱可增大传动比至20左右，相对于两级行星传动，可以保证整机径向尺寸不变的前提下节省成本，即能够在保证齿轮箱径向尺寸不变的前提下增大传动比，提高承载能力，并降低成本。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种用于中速半直驱风力发电机组的双联齿轮结构齿轮箱，包括法兰盘、主轴承、中箱体、齿轮传动系统，所述法兰盘、主轴承外圈与中箱体通过螺栓连接，来自风轮的倾覆力矩、轴向力、径向力由主轴承受载后，扭矩通过齿轮传动系统加速后传递到发电机侧；其中，所述齿轮传动系统包括内齿圈、太阳轮、第一行星轮、第二行星轮、第一行星架、第二行星架，所述内齿圈固定于中箱体，并与第一行星轮内啮合，所述第一行星轮与第二行星轮同轴联动，所述第二行星轮与太阳轮外啮合，所述第一行星轮设于第一行星架上，所述第二行星轮设于第二行星架上，且所述第一行星架和第二行星架通过螺栓连接，扭矩通过第一行星架和第二行星架输入，经齿轮传动系统加速后由太阳轮输出传递到发电机侧，进而由一级传动实现两轮加速；根据轮毂侧扭矩调整第一行星轮和第二行星轮的数量，能够保证齿轮箱承载能力要求。

所述齿轮传动系统的传动比为其中，i_da为传动比系数，Z_a为太阳轮的齿数，Z_b为第一行星轮的齿数，Z_c为第二行星轮的齿数，Z_d为内齿圈的齿数，通过调整各齿轮的齿数，能够增大传动比。

所述主轴承为双列圆锥滚子轴承。

所述法兰盘与第一行星架之间采用迷宫密封，所述中箱体与第二行星架之间采用蝶形密封。

所述太阳轮、第一行星轮、第二行星轮分别通过喷油管润滑齿面，所述第一行星架的行星销轴承通过第一行星架润滑系统供油，所述第二行星架的行星销轴承通过蝶形密封将中箱体系统的油传递到第二行星架中进行供油。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本发明的主轴承采用双列圆锥滚子轴承，能够承受来自风轮侧的力与弯矩。

2、本发明相对于一级行星传动系统，可保证比较大的传动比，对发电机降成本有很大优势。

3、本发明相对于二级行星传动系统省去了一个内齿圈、一个太阳轮、所有行星轮轴承，花键，二级行星架等，在保证传动比要求的前提下，成本大幅下降。

4、本发明对于齿轮径向尺寸控制裕度更大，可保证齿轮箱的承载能力，对机组的扩容有很强的适用性。