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CN200986016Y - 适用于行星齿轮传动的压力润滑油路系统 - Google Patents

适用于行星齿轮传动的压力润滑油路系统 Download PDF

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刘忠明
张志宏
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Abstract

一种新型适用于行星齿轮传动的压力润滑油路系统，适用于需要压力润滑的高速或低速重载行星机构传动的场合，尤其适用于水平轴风力发电机组齿轮箱采用的一级NGW行星+二级平行轴传动的压力润滑油路系统。仅在后箱体侧壁上设置一条进油孔，与外部润滑站相连，就可以完成对行星架左轴承、行星架右轴承、低速中间轴左轴承、行星轮中的轴承、齿圈与行星轮啮合的齿面、行星轮与太阳轮的齿面共6处喷油，进行强制润滑和冷却，改善了行星轮中的轴承、齿圈与行星轮的啮合齿面、行星轮与太阳轮的啮合齿面的润滑方法，可较大程度的降低齿轮箱内的油位，减少搅油损失，提高传动效率。

Description

适用于行星齿轮传动的压力润滑油路系统
一、技术领域：
本实用新型涉及行星机构工作过程中的机械润滑领域，适用于需要压力润滑的高速或低速重载行星机构传动压力润滑的场合，尤其适用于水平轴风力发电机组齿轮箱采用的一级NGW行星+二级平行轴传动的压力润滑油路系统。
二、背景技术：
大型风力发电机组的齿轮箱多数采用一级NGW行星+二级平行轴传动的形式，并用紧固件将各级连接在一起，可以做到尺寸小，重量轻。采用的润滑方式是：平行轴传动中的各级齿轮啮合和每个轴承，都有单独的润滑油路，采用强制方式进行润滑和冷却；行星级传动中，由于行星架的转动，行星轮与齿圈的啮合采用浸油润滑方式，行星轮与太阳轮啮合没有单独的润滑措施，安装在行星轮中的轴承，也只能采用浸油润滑的方式。这种润滑方式，会造成下列不良现象：
(1)齿圈的下部浸在油中，上部远离油面，整个齿圈上各齿的润滑状态出现差异，上部轮齿不能得到良好的润滑和冷却，长期工作中造成齿面磨损不一，严重时会影响传动的平稳性。
(2)太阳轮与行星轮啮合润滑仅靠行星轮轮齿上粘的油完成，润滑不充分，冷却效果更差；工作时，太阳轮转速在本级中最高，原本应得到更好的润滑和冷却，现在却处于最差的状态。
(3)安装在行星轮中的轴承，随行星架转动，每转中仅有很少的时间浸在油中，润滑、冷却都不充分，特别是当在行星轮中安装由几个轴承组成的轴承组时，这种现象更加明显，影响到轴承的寿命。
(4)齿轮箱中必须加注更多的润滑油来提高油位，实现行星轮中的轴承的浸油润滑，造成行星轮、行星架以及平行轴传动中的大齿轮浸在油面以下的深度加大，运转时，将产生较大的搅油损失和发热，降低系统的工作效率。
三、发明内容：
本实用新型的目的在于克服上述不良现象，提供一种新型适用于行星齿轮传动的压力润滑油路系统，适用于需要压力润滑的高速或低速重载行星机构传动的场合，尤其适用于水平轴风力发电机组齿轮箱采用的一级NGW行星+二级平行轴传动的场合。能够实现对行星轮与齿圈啮合处、行星轮与太阳轮啮合处、行星轮中的轴承、行星架两端的支撑轴承、低速中间级大齿轮轴的左端轴承进行强制润滑和冷却。同时也适用于具有类似结构和形式的齿轮箱。
该实用新型可通过下列方案实施：
适用于行星齿轮传动的压力润滑油路系统(见图1)，由润滑油路I、润滑油路II、环形油腔III、润滑油路IV、润滑油路V、润滑油路VI、润滑油路VIII、喷油口-A、喷油口二B、喷油口三C、喷油口四D、喷油口五E、喷油口六F和两个密封圈16组成。
润滑油路I：在后箱体12的侧壁上钻径向润滑油路I，一端与外部润滑站相连，另一端与后箱体12的内孔相通，并处于后箱体12内孔中安装的两个密封圈16之间；在靠近行星架右轴承13处，轴向钻与润滑油路I相通的喷油口-A，喷油口-A同时在行星架右轴承13的内外圈之间限定的范围内。
润滑油路II：在后箱体12上靠近低速中间轴左轴承15附近，钻与润滑油路I相通的T字形润滑油路II，轴向钻喷油口二B，喷油口二B在低速中间轴左轴承15的内外圈之间限定的范围内。
环形油腔III：两个密封圈16安装在后箱体12和行星架5右端轴之间，并位于后箱体12侧壁上润滑油路I的两侧，形成环形油腔B，用于两个方向的密封，在左侧密封圈16的左侧，安装挡圈17，限制左侧密封圈16向左移动。
润滑油路IV：在行星架5的右侧，钻U形的润滑油路IV，油路左侧的径向孔钻在行星架5的右侧板上，经过行星轴7右侧的安装孔与行星架5右侧板的外圆相通，油路右侧的径向孔钻在行星架5右侧安装的两个密封圈16之间，与行星架5右端轴的外圆相通，同时与后箱体12的润滑油路I在同一轴线上，行星架5右侧的U形的润滑油路IV的数量和行星轮9的数量相同。
润滑油路V：在行星架5的左侧板上，径向钻润滑油路V，与行星轴7左侧的安装孔相通，在太阳轮6的分度圆附近，轴向钻喷油口三C，并使喷油口三C的轴线与太阳轮6的齿长方向具有一个合适的夹角，润滑油路V和喷油口三C的数量可等于或少于行星轮9的数量。
润滑油路VI：在行星轴7上钻润滑油路VI，右侧的径向油路通过行星轴7的中心钻通，并与行星架5右侧板上钻的径向油路在同一轴线上，轴向油路与行星轴7的中心线重合，行星轴7左侧钻的径向油路与行星架5的左侧板上的润滑油路V相通，并同一轴线上；在靠近行星架左轴承4处，轴向钻喷油口四D，喷油口四D在行星架左轴承4的内外圈之间限定的范围内，喷油口四D的数量可等于或少于行星轮9的数量；在行星轴7的中间部位，径向钻喷油口五E，处于隔环10与行星轴承8形成的空间内，并与轴向的油路相通。
润滑油路VII：在接块11上径向钻润滑油路VIII，与行星架5右侧板上的径向油路相通，并同一轴线上，在齿圈2的分度圆附近，轴向钻喷油口六F，并使喷油口六F的轴线与齿圈2的齿长方向具有一个合适的夹角，接块11的数量等于行星轮9的数量。
工作过程描述：
由连接螺栓1、齿圈2、前箱体3、行星架左轴承4、行星架(输入端)5、太阳轮6、行星轴7、行星轴承8、行星轮9、隔环10、接块11、后箱体12、行星架右轴承13、低速中间轴14、低速中间轴左轴承15、密封圈16、挡圈17构成的一级NGW行星+二级平行轴风力发电机组齿轮箱，齿圈2和前箱体3用连接螺栓1固定相连，齿圈2和后箱体12用连接螺栓1固定相连，相对外部环境处于静止状态；行星架(输入端)5由安装在前箱体3上行星架架左轴承4和安装在后箱体12上的行星架架右轴承13支撑，在输入扭矩作用下绕中心线转动；行星轮9通过行星轴承8和行星轴7安装在行星架5上，行星轮9轮齿同时和齿圈2以及太阳轮6的轮齿啮合，在齿圈2和行星架5的联合作用下，行星轮9一方面绕中心轴线转动，另一方面绕行星轴7中心线转动；太阳轮6左端为齿轮，与行星轮9轮齿啮合，右端为外花键，与低速中间轴14的内花键相连，在行星轮9的作用下，绕中心线转动，并通过花键连接，使低速中间轴14绕中心线转动，将运动和动力传递给后续的平行轴传动，接块11固定连接在行星架5右侧板上，随行星架转动。
来自润滑站的润滑油，经后箱体12侧壁上的润滑油路I到达由后箱体内孔、两个密封圈16、行星架5轴外圆形成的环形油腔B；
润滑油路I中的润滑油经过喷油口一A喷出，对行星架右轴承13进行强制润滑和冷却；润滑油路I中的润滑油经过润滑油路II和喷油口二B喷出油，对低速中间轴左轴承15进行强制润滑和冷却。
与环形油腔III接通的行星架5右侧的U形润滑油路IV将润滑油引入行星轴7的润滑油路VI，润滑油经行星轴7上的喷油口四D喷出，对行星架左轴承3进行强制润滑和冷却；经行星轴7上的喷油口五E喷出，对行星轮9中的轴承8进行强制润滑和冷却。接块11的润滑油路VIII与行星轴7的润滑油路VI相通，接块11上的喷油口六F对齿圈2与行星轮9的啮合齿面喷油，进行强制润滑和冷。行星架5的左侧板上的润滑油路V与行星轴7的润滑油路VI相通，此处的喷油口三C对行星轮9与太阳轮6的啮合齿面喷油，进行强制润滑和冷却。
图1中1～25各件加工并安装后，行星齿轮传动的压力润滑油路设置具备下列特点：
仅在后箱体12侧壁上设置一条润滑油路I，与外部润滑站相连，就可以完成对行星架左轴承4、行星架右轴承13、低速中间轴左轴承15、行星轮中轴承8、齿圈2与行星轮9啮合的齿面、太阳轮6与行星轮9啮合的齿面共6处喷油，进行强制润滑和冷却。各喷油口的喷油是连续不间断的，改变了行星轴承8、齿圈2与行星轮9的啮合齿面、太阳轮6与行星轮9的啮合齿面的润滑状态，改善了零部件的工作条件。
可以较大程度的降低齿轮箱内的油位，减少搅油损失，提高传动效率。
四、附图说明：
图1是适用于行星齿轮传动的压力润滑油路系统图(摘要附图)。
1是是连接螺栓、、2是齿圈、3是前箱体、4是行星架架左左轴承、5是行星架(输入端)、6是太阳轮、7是行星轴、8是行星轴承、9是行星轮、10隔环、11是接块、12是后箱体、13是行星架右轴承、14是低速中间轴、15是低速中间轴左轴承、16是密封圈、17是挡圈、I是润滑油路、II是润滑油路、III是环形油腔、、IV是润滑油路、V是润滑油路、VI是润滑油路、VIII是润滑油路、A是喷油口一、B是喷油口二、C是喷油口三、D是喷油口四、E是喷油口五、F是喷油口六。
五、具体实施方式：
本实用新型的目的在于克服上述不良现象，提供一种新型的行星齿轮传动压力润滑油路设置，适用于需要压力润滑的高速或低速重载行星机构传动的场合，尤其适用于水平轴风力发电机组齿轮箱采用的一级NGW行星+二级平行轴传动的场合。能够实现对行星轮与齿圈啮合处、行星轮与太阳轮啮合处、行星轮中的轴承、行星架两端的支撑轴承、低速中间级大齿轮轴的左端轴承进行强制润滑和冷却。同时也适用于具有类似结构和形式的齿轮箱。
适用于行星齿轮传动的压力润滑油路系统(见图1)，由润滑油路I、润滑油路II、环形油腔III、润滑油路IV、润滑油路V、润滑油路VI、润滑油路VIII、喷油口一A、喷油口二B、喷油口三C、喷油口四D、喷油口五E、喷油口六F和两个密封圈16组成。
润滑油路I：在后箱体12的侧壁上钻径向润滑油路I，一端与外部润滑站相连，另一端与后箱体12的内孔相通，并处于后箱体12内孔中安装的两个密封圈16之间；在靠近行星架右轴承13处，轴向钻与润滑油路I相通的喷油口-A，喷油口-A同时在行星架右轴承13的内外圈之间限定的范围内。
润滑油路II：在后箱体12上靠近低速中间轴左轴承15附近，钻与润滑油路I相通的T字形润滑油路II，轴向钻喷油口二B，喷油口二B在低速中间轴左轴承15的内外圈之间限定的范围内。
环形油腔III：两个密封圈16安装在后箱体12和行星架5右端轴之间，并位于后箱体12侧壁上润滑油路I的两侧，形成环形油腔B，用于两个方向的密封，在左侧密封圈16的左侧，安装挡圈17，限制左侧密封圈16向左移动。
润滑油路IV：在行星架5的右侧，钻U形的润滑油路IV，油路左侧的径向孔钻在行星架5的右侧板上，经过行星轴7右侧的安装孔与行星架5右侧板的外圆相通，油路右侧的径向孔钻在行星架5右侧安装的两个密封圈16之间，与行星架5右端轴的外圆相通，同时与后箱体12的润滑油路I在同一轴线上，行星架5右侧的U形的润滑油路IV的数量和行星轮9的数量相同。
润滑油路V：在行星架5的左侧板上，径向钻润滑油路V，与行星轴7左侧的安装孔相通，在太阳轮6的分度圆附近，轴向钻喷油口三C，并使喷油口三C的轴线与太阳轮6的齿长方向具有一个合适的夹角，润滑油路V和喷油口三C的数量可等于或少于行星轮9的数量。
润滑油路VI：在行星轴7上钻润滑油路VI，右侧的径向油路通过行星轴7的中心钻通，并与行星架5右侧板上钻的径向油路在同一轴线上，轴向油路与行星轴7的中心线重合，行星轴7左侧钻的径向油路与行星架5的左侧板上的润滑油路V相通，并同一轴线上；在靠近行星架左轴承4处，轴向钻喷油口四D，喷油口四D在行星架左轴承4的内外圈之间限定的范围内，喷油口四D的数量可等于或少于行星轮9的数量；在行星轴7的中间部位，径向钻喷油口五E，处于隔环10与行星轴承8形成的空间内，并与轴向的油路相通。
润滑油路VIII：在接块11上径向钻润滑油路VII，与行星架5右侧板上的径向油路相通，并同一轴线上，在齿圈2的分度圆附近，轴向钻喷油口六F，并使喷油口六F的轴线与齿圈2的齿长方向具有一个合适的夹角，接块11的数量等于行星轮9的数量。

Claims (1)

1.一种新型适用于行星齿轮传动的压力润滑油路系统，由润滑油路(I)、润滑油路(II)、环形油腔(III)、润滑油路(IV)、润滑油路(V)、润滑油路(VI)、润滑油路(VII)、喷油口一(A)、喷油口二(B)、喷油口三(C)、喷油口四(D)、喷油口五(E)、喷油口六(F)组成，其特征在于：
润滑油路(I)：在后箱体(12)的侧壁上钻径向润滑油路(I)，一端与外部润滑站相连，另一端与后箱体(12)的内孔相通，并处于后箱体(12)内孔中安装的两个密封圈(16)之间；在靠近行星架右轴承(13)处，轴向钻与润滑油路(I)相通的喷油口一(A)，喷油口一(A)在行星架右轴承(13)的内外圈之间限定的范围内；
润滑油路(II)：在后箱体12上靠近低速中间轴左轴承(15)附近，钻与润滑油路(I)相通的T字形润滑油路(II)，轴向钻喷油口二(B)，喷油口二(B)在低速中间轴左轴承(15)的内外圈之间限定的范围内；
环形油腔(III)：两个密封圈(16)安装在后箱体(12)和行星架(5)右端轴之间，并位于后箱体(12)侧壁上润滑油路(I)的两侧，形成环形油腔(III)，用于两个方向的密封，在左侧密封圈(16)的左侧，安装挡圈(17)，限制左侧密封圈(16)向左移动；
润滑油路(IV)：在行星架(5)的右侧，钻U形的润滑油路(IV)，油路左侧的径向孔钻在行星架(5)的右侧板上，经过行星轴(7)右侧的安装孔与行星架(5)右侧板的外圆相通，油路右侧的径向孔钻在行星架(5)右侧安装的两个密封圈(16)之间，与行星架(5)右端轴的外圆相通，同时与后箱体(12)的润滑油路(I)在同一轴线上，行星架(5)右侧的U形的润滑油路(IV)的数量和行星轮(9)的数量相同；
润滑油路(V)：在行星架(5)的左侧板上，径向钻润滑油路(V)，与行星轴7左侧的安装孔相通，在太阳轮(6)的分度圆附近，轴向钻喷油口三(C)，并使喷油口三(C)的轴线与太阳轮(6)的齿长方向具有一个合适的夹角，润滑油路(V)和喷油口三(C)的数量可等于或少于行星轮(9)的数量；
润滑油路(VI)：在行星轴(7)上钻润滑油路(VI)，右侧的径向油路通过行星轴(7)的中心钻通，并与行星架(5)右侧板上钻的径向油路在同一轴线上，轴向油路与行星轴(7)的中心线重合，行星轴(7)左侧钻的径向油路与行星架(5)的左侧板上的润滑油路(V)相通，并同一轴线上；在靠近行星架左轴承(4)处，轴向钻喷油口四(D)，喷油口四(D)在行星架左轴承(4)的内外圈之间限定的范围内，喷油口四(D)的数量可等于或少于行星轮(9)的数量；在行星轴(7)的中间部位，径向钻喷油口五(E)，处于隔环(10)与行星轴承(8)形成的空间内，并与轴向的油路相通；
润滑油路(VII)：在接块(11)上径向钻润滑油路(VII)，与行星架(5)右侧板上的径向油路相通，并同一轴线上，在齿圈(2)的分度圆附近，轴向钻喷油口六(F)，并使喷油口六(F)的轴线与齿圈(2)的齿长方向具有一个合适的夹角，接块(11)的数量等于行星轮(9)的数量。
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