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CN107701702A - 一种用于齿轮箱的液压支撑装置 - Google Patents

一种用于齿轮箱的液压支撑装置 Download PDF

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岳涛
陈聪聪
胡伟辉
潘战
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曾慧
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Abstract

本发明涉及一种用于齿轮箱的液压支撑装置，所述液压支撑装置安装在所述齿轮箱侧面的扭转臂上，包括：具有空腔的液体复合弹簧，在所述空腔内填充有液体；设置在所述液体复合弹簧的顶部的横梁；以及穿过所述横梁而与所述液体复合弹簧接触的调整件，所述调整件构造成能对所述液体复合弹簧施加作用力，从而减小所述空腔的体积以对液体复合弹簧补充压力。

Description

一种用于齿轮箱的液压支撑装置
技术领域
本发明涉及风力发电机组齿轮箱减震系统领域，具体地涉及一种用于齿轮箱的液压支撑装置。
背景技术
近年来，人们积极开发清洁能源，其中风能是一种清洁永续的新能源。随着对风能的不断开发，风力发电技术得到了飞速的发展。随着兆瓦级风力发电机组的不断发展，风机的载荷越来越大。因此，对发电机组的关键零部件的减震也显得尤为重要。
现有技术中的风力发电机组齿轮箱的支撑方式主要采用液压支撑。液压支撑主要用于四点支撑机型，是在传统弹性支撑基础上发展起来的一种新型减震支撑。液压支撑安装在风力发电机组的齿轮箱的左右两侧，每侧各一件，主要承受齿轮箱的扭转载荷，主要承载部件为液体复合弹簧。其中，齿轮箱左侧下端的液体复合弹簧与右侧上端的液体复合弹簧通过高压软管连通，左侧上端的液体复合弹簧与右侧下端的液体复合弹簧也通过高压软管连通。这种结构的液压支撑在承受扭转载荷时，由于承压的两件弹性体通过高压软管连通，液体不可流动，表现为很大的扭转刚度。而当承受垂向载荷时，两件下端的液体复合弹簧腔内的液体通过高压软管流至上端的液体复合弹簧腔内，表现为很小的垂向刚度和较大的阻尼。
目前，现有技术中的液压支撑的内部加强件采用多层单独的圆形碟片，多层圆形碟片与液压支撑的橡胶本体通过硫化方式形成一体。这种结构的液压支撑提供的刚度有限，且该液压支撑的刚度调整范围较小。而在实际应用中，通常都要将液压支撑的初始内压调的很高，这会使得液压支撑在工作运行时的内压也很大，从而加大了液压支撑的泄露风险。
为了适应大兆瓦机型的发展，就要大幅度增加液压支撑的刚度。而普通的液压支撑的内腔压力不能达到增大刚度的目的，因此，亟需一种既能达到工作时所需的最大刚度，又能增大其刚度调整范围的液压支撑装置。
发明内容
针对至少一些如上所述的技术问题，本发明旨在提供一种用于用于齿轮箱的液压支撑装置。该液体支撑装置相对于普通的支撑装置能够提供更大的刚度，同时增大了液压支撑装置的刚度调整范围。
为此，根据本发明，提供了一种用于齿轮箱的液压支撑装置，所述液压支撑装置安装在所述齿轮箱侧面的扭转臂上，包括：具有空腔的液体复合弹簧，在所述空腔内填充有液体；设置在所述液体复合弹簧的顶部的横梁；以及穿过所述横梁而与所述液体复合弹簧接触的调整件，所述调整件构造成能对所述液体复合弹簧施加作用力，从而减小所述空腔的体积以对液体复合弹簧补充压力。
在一个优选的实施例中，所述调整件包括调整螺栓，以及与所述调整螺栓相连的顶块，所述顶块与所述液体复合弹簧直接接触。
在一个优选的实施例中，所述液体复合弹簧包括可压缩的橡胶本体，所述顶块与所述橡胶本体的顶部直接接触。
在一个优选的实施例中，所述顶块的水平投影区域至少部分地覆盖了所述空腔的水平投影区域。
在一个优选的实施例中，所述横梁中设有凹腔，所述顶块能够在所述调整螺栓的作用下在所述凹腔内运动。
在一个优选的实施例中，所述顶块的与所述液体复合弹簧接触的端面构造成球冠状。
在一个优选的实施例中，所述顶块为圆柱体。
在一个优选的实施例中，在所述复合弹簧的空腔内设有用于密封所述液压支撑装置的压力弹性膜。
在一个优选的实施例中，所述液压支撑装置对称地安装在所述齿轮箱的扭转臂的上、下两侧。
附图说明
下面将参照附图对本发明进行说明。
图1显示了根据本发明的用于齿轮箱的液压支撑装置的结构。
图2显示了图1中所示液压支撑装置安装到齿轮箱上的结构。
在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
下面通过附图来对本发明进行介绍。
图1显示了根据本发明的用于齿轮箱200(见图2)的液压支撑装置100的结构。如图1所示，液压支撑装置100包括液体复合弹簧110。液体复合弹簧110包括具有圆柱体结构的可压缩的橡胶本体111，橡胶本体111的一个端面(例如下端面)设有空腔113，在空腔113内填充有液体。在橡胶本体111内设有多块作为加强件的钢板112。钢板112例如可呈圆形碟片状，且与橡胶本体通过硫化方式形成一体。液压支撑装置100的液体复合弹簧110上述结构是本领域所熟知的，在此略去其详细描述。
如图1所示，在橡胶本体111的的液体容纳腔113内设有压力弹性膜130。压力弹性膜130的外部形状和空腔113的结构相适配，使得压力弹性膜130的外表面与空腔113的内壁相贴合。在压力弹性膜130的端部设有径向向外伸出的唇口部131。该唇口部131大体上形成一个L形的结构。在本发明中，用语“径向”是指沿图1中的水平方向。
另外，在液体复合弹簧110的下端面设有基板121，在基板121上设有压板122。压板122嵌入在橡胶本体111中，基板121与液体复合弹簧110通过未示出的组装螺钉连接在一起。基板121与压板122通过未示出的组装螺钉压合安装压力弹性膜130的唇口部131，从而形成对空腔113的密封。
此外，在空腔113内且优选地处于基板121的中心位置设有限位件140。限位件140通过连接螺柱(未示出)安装在基板121上，实现对橡胶本体111的限位。
根据本发明的液压支撑装置100还包括用于调整空腔113内压力的调整装置150。如图1所示，调整装置150设置在液体复合弹簧110的顶部，包括设置在橡胶本体111顶部的横梁160。横梁160可构造成圆柱体形或者长方体形。例如，在图示实施例中，横梁160设置成圆柱体形，该圆柱体的直径设置成与液体复合弹簧110的橡胶本体111的直径相等。在横梁160的一端的中心位置设有凹腔161，凹腔161优选地设置成圆柱形。然而可以理解，凹腔161也可以设置为其它的形状，例如长方体形。同时，在凹腔161的底部的中心位置设有螺纹通孔162，其作用将在下文中描述。
如图1所示，调整装置150还包括穿过横梁160而与液体复合弹簧110接触的调整件152。调整件152构造成能对液体复合弹簧110施加作用力，从而减小空腔113的体积以对液体复合弹簧110补充压力。调整件152包括安装在螺纹通孔162中的调整螺栓170，以及安装在凹腔161中且与调整螺栓170相连的顶块180。顶块180能够在调整螺栓170的作用下在凹腔161内运动，从而对液体复合弹簧110的顶端施加作用力以减小空腔113的体积，由此对液体复合弹簧110补充压力。
在图示实施例中，顶块180与橡胶本体111的顶部直接接触，并且顶块180的水平投影区域至少部分地覆盖空腔113的水平投影区域。通过这种设计，能够更加均匀地对空腔113施加作用力。另外，如图1所示，顶块180构造成圆柱体，且顶块180的与液体复合弹簧110接触的端面构造成球冠状。在橡胶本体111的顶部中心处也可以设有与顶块180的球冠状端面相适配的球冠状凹腔。这样，能够使得顶块180的球冠状端面紧密地贴合在橡胶本体111的顶面上的球冠状凹腔内，有效地对液体复合弹簧110施加作用力，从而减小空腔113的体积以对液体复合弹簧110补充压力。在本申请中，用语“水平投影区域”是指在图1中沿着垂直方向投影到图中水平面上的面积区域。
根据本发明的液压支撑装置100在工作过程中，由于橡胶材料的蠕变松弛，空腔113的体积会变大从而导致空腔113内的液体压力降低，导致液压支撑装置100的扭转刚度变小。这时，可通过旋转调节螺栓170而产生轴向力顶推顶块180，使得顶块180压缩橡胶本体111，从而减小空腔113的体积，由此实现快速调整空腔113内液体压力和刚度。这样大幅度缩短了作业时间，提高了液压支撑装置100的工作效率。
如图2所示，液压支撑装置100对称地安装在齿轮箱200的扭转臂201的上、下两侧而形成液压支撑总成。其中，安装在扭转臂201上侧的液压支撑装置100的横梁160作为该液压支撑总成的横梁，安装在扭转臂201下侧的液压支撑装置100的横梁160作为该液压支撑总成的底座。在齿轮箱200的两侧的扭转臂201上均对称地安装有液压支撑装置100。
最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于齿轮箱的液压支撑装置，所述液压支撑装置安装在所述齿轮箱侧面的扭转臂上，包括：
具有空腔的液体复合弹簧，在所述空腔内填充有液体；
设置在所述液体复合弹簧的顶部的横梁；以及
穿过所述横梁而与所述液体复合弹簧接触的调整件，所述调整件构造成能对所述液体复合弹簧施加作用力，从而减小所述空腔的体积以对液体复合弹簧补充压力。
2.根据权利要求1所述的液压支撑装置，其特征在于，所述调整件包括调整螺栓，以及与所述调整螺栓相连的顶块，所述顶块与所述液体复合弹簧直接接触。
3.根据权利要求2所述的液压支撑装置，其特征在于，所述液体复合弹簧包括可压缩的橡胶本体，所述顶块与所述橡胶本体的顶部直接接触。
4.根据权利要求2或3所述的液压支撑装置，其特征在于，所述顶块的水平投影区域至少部分地覆盖了所述空腔的水平投影区域。
5.根据权利要求2到4中任一项所述的液压支撑装置，其特征在于，所述横梁中设有凹腔，所述顶块能够在所述调整螺栓的作用下在所述凹腔内运动。
6.根据权利要求2到5中任一项所述的液体复合弹簧总成，其特征在于，所述顶块的与所述液体复合弹簧接触的端面构造成球冠状。
7.根据权利要求2到5中任一项所述的液压支撑装置，其特征在于，所述顶块为圆柱体。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液压支撑装置，其特征在于，在所述复合弹簧的空腔内设有用于密封所述液压支撑装置的压力弹性膜。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液压支撑装置，其特征在于，所述液压支撑装置对称地安装在所述齿轮箱的扭转臂的上、下两侧。
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