[发明专利]紧凑半直驱风力发电机组齿轮箱多支路功率分流传动结构

说明书

本发明公开了一种紧凑半直驱风力发电机组齿轮箱多支路功率分流传动结构，包括有三级行星齿轮传动系统，第一级行星齿轮传动系统为定轴内啮合传动，功率由其第一级内齿圈输入，再经其多个第一级外齿轮形成多个支路输出；第二级行星齿轮传动系统为定轴外啮合传动，功率由其多个第二级大齿轮输入，再经其多个第二级小齿轮输出；第三级行星齿轮传动系统为定轴外啮合传动，功率由其多个第三级大齿轮输入，总汇到第三级中心小齿轮输出。本发明能充分利用了原第二级行星传动的径向空间，相对于传统紧凑半直驱驱动结构，在保持空间不变的前提下，综合增强了齿轮箱传动的承载能力，提高传动功率。

技术领域

本发明涉及风力发电机组齿轮箱传动的技术领域，尤其是指一种紧凑半直驱风力发电机组齿轮箱多支路功率分流传动结构。

背景技术

图1是传统紧凑半直驱风力发电机组齿轮箱的结构简图，共有两级NGW型行星齿轮传动系统组成，总速比在22-25之间。第一级行星齿轮传动系统03，传动比4.5左右，第二级齿轮行星传动系统09，传动比5.5左右；轮毂04与第一级行星齿轮传动系统的行星架05、主轴轴承06的内圈连接一起；主轴轴承06的外圈与箱体07及发电机外壳08连接一起，构成风力发电机的最外部结构，替代传统结构的机舱；第二级行星齿轮传动系统的行星架010与第一级行星齿轮传动系统的太阳轮01通过花键02连接，来自叶片的功率经由轮毂04传递到齿轮箱内部，最后由第二级行星齿轮传动系统的太阳轮011输出到发电机；

在现有的平台上，在不改变传动装置的径向及轴向外形尺寸，主轴承型号不变并可以承受增大的功率的前提下，要增加风力发电机功率，而不改变齿轮箱现有的结构，就需要加大每级行星传动装置的径向尺寸。虽然二级行星传动在径向空间有充分的发挥余地，但是一级行星传动装置受到了主轴承内径的限制。因此，一级行星传动的承载能力成为增加功率的短板。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足与缺点，针对在传统NGW行星传动齿轮箱增加发电机功率受到限制的问题，提出了一种紧凑半直驱风力发电机组齿轮箱多支路功率分流传动结构，在齿轮箱某一特定空间尺寸下，可提高传动的功率，增加发电功率，使得风力发电机组功率可应用在2.5MW至15MW之间。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：紧凑半直驱风力发电机组齿轮箱多支路功率分流传动结构，包括第一级行星齿轮传动系统、第二级行星齿轮传动系统和第三级行星齿轮传动系统；所述第一级行星齿轮传动系统为定轴内啮合传动系统，功率由其第一级内齿圈输入，再经其多个第一级外齿轮形成多个支路输出，该多个第一级外齿轮在第一级内齿圈内均匀分布，并分别与该第一级内齿圈啮合，平均分配功率，所述第一级内齿圈与风力发电机组的轮毂固定连接，其中一个第一级外齿轮安装在一根传动轴的悬臂端上，该传动轴为第一传动轴，并通过第一轴承和第二轴承分别支承在齿轮箱体和轴承座板上，所述轴承座板与齿轮箱体固为一整体；所述第二级行星齿轮传动系统为定轴外啮合传动系统，第一级行星齿轮传动系统输出的功率由第二级行星齿轮传动系统的多个第二级大齿轮输入，再经其多个第二级小齿轮输出，所述第二级大齿轮分别与其相邻的第二级小齿轮啮合，形成分流，该多个第二级大齿轮和多个第二级小齿轮围绕齿轮箱中心均匀分布，且其中一个第二级大齿轮安装在第一传动轴上，并位于第一轴承与第二轴承之间，其中一个第二级小齿轮安装在另一根传动轴的悬臂端上，该传动轴为第二传动轴，并通过第三轴承支承在轴承座板上，该第二传动轴的两端均为悬臂端；所述第三级行星齿轮传动系统为定轴外啮合传动系统，第二级行星齿轮传动系统输出的功率由第三级行星齿轮传动系统的多个第三级大齿轮输入，再经其第三级中心小齿轮输出给风力发电机组的发电机，该多个第三级大齿轮均匀围绕着第三级中心小齿轮啮合，其中一个第三级大齿轮安装在第二传动轴的另一悬臂端上，所述第三级中心小齿轮位于齿轮箱中心，并与发电机相连。

进一步，所述第二传动轴安装第三级大齿轮的悬臂端延伸至发电机的外壳中，使得第三级大齿轮和第三级中心小齿轮位于发电机的外壳内。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：