CN221958127U - 一种新型风电双馈齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型风电双馈齿轮箱，包括主轴、锁紧盘、第一级行星总成、第二级行星总成、第三级行星总成和高速级总成；主轴通过锁紧盘与第一级行星总成配合，第一级行星总成通过花键与第二级行星总成连接，第一级行星总成包括一级行星架以及设置在一级行星架上的一级行星架上风向轴承和一级行星架下风向轴承，一级行星架上风向轴承与一级行星架下风向轴承串联在一起；第二级行星总成通过花键与第三级行星总成连接，第三级行星总成与高速级总成连接，由高速级总成输出扭矩；本实用新型齿轮箱重量相比传统机型大大降低，并使扭矩密度有所提高。

Description

一种新型风电双馈齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及风电机组齿轮箱的技术领域，尤其是指一种新型风电双馈齿轮箱。

背景技术

齿轮箱是风力发电机组传动链最关键部分。齿轮箱的结构形式与成本势必会影响整个传动链的成本，因此传动链的降本需要从齿轮箱连接结构方面进行优化，控制齿轮箱的重量，提高齿轮箱扭矩密度，从而控制齿轮箱制造成本。

传统的双馈风电齿轮箱参见图1所示：01为一级行星总成部分；02为二级行星总成部分；03为箱体总成；04为高速级总成；其中一级行星架前轴承05与后轴承06是面对面的安装方式，载荷作用中心处于轴承中心线以外，需要特别注意轴承游隙的调整，目前双馈齿轮箱基本采用上述轴承布置方式。

因此从结构上优化齿轮箱，缩小齿轮箱的轴向或径向几何尺寸，减小齿轮箱重量、从而提高齿轮箱扭矩密度已经成为一种趋势。

实用新型内容

本实用新型目的在于为解决现有技术中的不足，提供了一种新型风电双馈齿轮箱，通过优化其内部结构来减少整个齿轮箱重量，提高齿轮箱扭矩密度。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种新型风电双馈齿轮箱，包括主轴、锁紧盘、第一级行星总成、第二级行星总成、第三级行星总成和高速级总成，所述主轴通过锁紧盘与第一级行星总成配合，所述第一级行星总成通过花键与第二级行星总成连接；其中，所述第一级行星总成包括一级行星架以及设置在一级行星架上的一级行星架上风向轴承和一级行星架下风向轴承，所述一级行星架上风向轴承与一级行星架下风向轴承串联在一起；所述第二级行星总成通过花键与第三级行星总成连接，所述第三级行星总成与高速级总成连接，由高速级总成输出扭矩。

进一步，所述第一级行星总成还包括一级行星轮、一级太阳轮、一级行星轮轴承调整垫以及一级销轴；所述一级行星架通过锁紧盘与主轴配合，所述一级行星架与一级销轴过渡配合，所述一级销轴通过一级行星轮轴承支撑一级行星轮，所述一级行星轮与一级太阳轮啮合，所述一级太阳轮通过花键与第二级行星总成连接，所述一级行星轮轴承调整垫设置在一级行星轮轴承与一级行星架之间。

进一步，所述一级行星轮有6个。

进一步，所述第二级行星总成包括二级行星架、二级行星架上风向轴承、二级行星轮、二级太阳轮、二级行星轮轴承调整垫、二级销轴以及二级行星架下风向轴承；所述二级行星架通过花键与第一级行星总成的一级太阳轮连接，所述二级行星架与二级销轴配合，所述二级销轴通过二级行星轮轴承支撑二级行星轮，所述二级行星轮与二级太阳轮啮合，所述二级太阳轮通过花键与第三级行星总成连接，所述二级行星轮轴承调整垫设置在二级行星轮轴承与二级行星架之间，所述二级行星架上风向轴承以及二级行星架下风向轴承设置在二级行星架上。

进一步，所述二级行星轮有5个。

进一步，所述第三级行星总成包括三级行星架、三级行星架上风向轴承、三级行星轮、三级太阳轮、三级行星轮轴承调整垫、三级销轴以及三级行星架下风向轴承；所述三级行星架通过花键与第二级行星总成的二级太阳轮连接，所述三级行星架与三级销轴配合，所述三级销轴通过三级行星轮轴承支撑三级行星轮，所述三级行星轮与三级太阳轮啮合，所述三级太阳轮与高速级总成连接，所述三级行星轮轴承调整垫设置在三级行星轮轴承与三级行星架之间，所述三级行星架上风向轴承以及三级行星架下风向轴承设置在三级行星架上。

进一步，所述三级行星轮有3个。

进一步，所述高速级总成包括高速级轴承、高速轴和高速级大齿轮；所述高速级轴承与高速轴配合，所述高速级大齿轮与第三级行星总成的三级太阳轮连接，所述高速级大齿轮与高速轴啮合。

进一步，所述第一级行星总成的进油管路为内管路。

进一步，所述第一级行星总成、第二级行星总成和第三级行星总成均为刚性销结构。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

本实用新型通过缩短径向长度来减少齿轮箱外径，该齿轮箱采用了一个小兆瓦平台的主轴承，在该主轴承的基础上进行结构优化：使该齿轮箱的行星架轴承串联布置，这时载荷作用点的中心在两个行星架轴承中心线的同一侧，能同时承受轴向载荷与径向载荷，相比传统的结构形式齿轮箱轴向长度大大缩小；同时新增一级行星传动结构，即采用三级行星传动的型式，速比分配按照每一级最大速比的原则，并保持原来的接口尺寸不变，重量相比传统机型大大降低，并使扭矩密度有所提高。

附图说明

图1为传统双馈齿轮箱的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为第一级行星总成的结构示意图。

图4为第二级行星总成的结构示意图。

图5为高速级总成的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图2至图5所示，为本实施例所提供的新型风电双馈齿轮箱，包括主轴、锁紧盘1、箱体总成2、第一级行星总成3、第二级行星总成4、第三级行星总成5和高速级总成6；

其中，齿轮箱所采用内部轴承均基于6MW-7MW平台机组齿轮箱内部轴承，箱体总成2在齿轮箱工作当中处于静止状态，并根据内部结构进行相应优化。

所述第一级行星总成3包括一级行星架301以及设置在一级行星架上的一级行星架上风向轴承302和一级行星架下风向轴承303、一级行星轮304、一级太阳轮305、一级行星轮轴承调整垫306以及一级销轴307；所述一级行星架301通过锁紧盘1与主轴配合，所述一级行星架301与一级销轴307过渡配合，所述一级销轴307通过一级行星轮轴承308支撑一级行星轮304，所述一级行星轮304与一级太阳轮305啮合，所述一级行星轮轴承调整垫306设置在一级行星轮轴承308与一级行星架301之间；同时所述一级行星架上风向轴承302与一级行星架下风向轴承303串联在一起，由于设计空间限制，将第一级行星总成3的进油路由传统的外管路设计为内管路。

所述第二级行星总成4包括二级行星架401、二级行星架上风向轴承402、二级行星轮403、二级太阳轮404、二级行星轮轴承调整垫405、二级销轴406以及二级行星架下风向轴承407；所述二级行星架401通过花键与一级太阳轮305连接，所述二级行星架401与二级销轴406配合，所述二级销轴406通过二级行星轮轴承408支撑二级行星轮403，所述二级行星轮403与二级太阳轮404啮合，所述二级行星轮轴承调整垫405设置在二级行星轮轴承408与二级行星架401之间，所述二级行星架上风向轴承402以及二级行星架下风向轴承403设置在二级行星架401上。

所述第三级行星总成5与所述第二级行星总成4结构一致，其包括三级行星架、三级行星架上风向轴承、三级行星轮、三级太阳轮501、三级行星轮轴承调整垫、三级销轴以及三级行星架下风向轴承；所述三级行星架通过花键与二级太阳轮连接，所述三级行星架与三级销轴配合，所述三级销轴通过三级行星轮轴承支撑三级行星轮，所述三级行星轮与三级太阳轮501啮合，所述三级太阳轮501与高速级总成6连接，所述三级行星轮轴承调整垫设置在三级行星轮轴承与三级行星架之间，所述三级行星架上风向轴承以及三级行星架下风向轴承设置在三级行星架上。

所述高速级总成6包括高速级轴承601、高速轴602和高速级大齿轮603；所述高速级轴承601与高速轴602配合，所述高速级大齿轮603与高速轴602啮合，所述高速级大齿轮603与三级太阳轮504连接，使所述第三级行星总成5与高速级总成6连接，由高速级总成6输出扭矩。

所述第一级行星总成3、第二级行星总成4和第三级行星总成5均为刚性销结构，采用三级行星传动的型式，速比分配按照每一级最大速比的原则，一级行星轮采用了6个，二级行星轮采用了5个，三级行星轮采用了3个。

该双馈齿轮箱的传动路线为：该齿轮箱结构采用三级行星和平行轴混合传动的紧凑结构；低速级转速低、扭矩大，第一级行星总成3采用6个行星轮传动的行星结构，以太阳轮浮动均载为主，第二级行星总成4、第三级行星总成5扭矩小的多。风先作用到叶片上，带动叶片旋转，旋转的风轮将动能由一级行星架301输入后，一级行星架301旋转会带动其上面的一级行星轮304旋转，一级行星轮304会随着一级行星架301一边公转，也会绕着自身的轴向做自转运动；一级行星轮304旋转会驱动一级太阳轮305旋转，通过一级太阳轮305上的花键驱动第二级行星总成4旋转，二级部分的运动路径与一级部分相同，通过二级太阳轮404输出到第三级行星总成5部分，三级太阳轮504通过另一端的花键把力矩传到高速级大齿轮603上，通过高速级大齿轮603把力矩传到高速轴602上，高速轴602将输入的大扭矩、低转速的动能转换成了低扭矩、高转速的动能，通过联轴器传递给了发电机，发电机最后将输入的动能转换成电能，输送给电网。

以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型风电双馈齿轮箱，包括主轴、锁紧盘、第一级行星总成、第二级行星总成和高速级总成，所述主轴通过锁紧盘与第一级行星总成配合，所述第一级行星总成通过花键与第二级行星总成连接，其特征在于：包括第三级行星总成；其中，所述第一级行星总成包括一级行星架以及设置在一级行星架上的一级行星架上风向轴承和一级行星架下风向轴承，所述一级行星架上风向轴承与一级行星架下风向轴承串联在一起；所述第二级行星总成通过花键与第三级行星总成连接，所述第三级行星总成与高速级总成连接，由高速级总成输出扭矩。

2.根据权利要求1所述的一种新型风电双馈齿轮箱，其特征在于：所述第一级行星总成还包括一级行星轮、一级太阳轮、一级行星轮轴承调整垫以及一级销轴；所述一级行星架通过锁紧盘与主轴配合，所述一级行星架与一级销轴过渡配合，所述一级销轴通过一级行星轮轴承支撑一级行星轮，所述一级行星轮与一级太阳轮啮合，所述一级太阳轮通过花键与第二级行星总成连接，所述一级行星轮轴承调整垫设置在一级行星轮轴承与一级行星架之间。

3.根据权利要求2所述的一种新型风电双馈齿轮箱，其特征在于：所述一级行星轮有6个。

4.根据权利要求1所述的一种新型风电双馈齿轮箱，其特征在于：所述第二级行星总成包括二级行星架、二级行星架上风向轴承、二级行星轮、二级太阳轮、二级行星轮轴承调整垫、二级销轴以及二级行星架下风向轴承；所述二级行星架通过花键与第一级行星总成的一级太阳轮连接，所述二级行星架与二级销轴配合，所述二级销轴通过二级行星轮轴承支撑二级行星轮，所述二级行星轮与二级太阳轮啮合，所述二级太阳轮通过花键与第三级行星总成连接，所述二级行星轮轴承调整垫设置在二级行星轮轴承与二级行星架之间，所述二级行星架上风向轴承以及二级行星架下风向轴承设置在二级行星架上。

5.根据权利要求4所述的一种新型风电双馈齿轮箱，其特征在于：所述二级行星轮有5个。

6.根据权利要求1所述的一种新型风电双馈齿轮箱，其特征在于：所述第三级行星总成包括三级行星架、三级行星架上风向轴承、三级行星轮、三级太阳轮、三级行星轮轴承调整垫、三级销轴以及三级行星架下风向轴承；所述三级行星架通过花键与第二级行星总成的二级太阳轮连接，所述三级行星架与三级销轴配合，所述三级销轴通过三级行星轮轴承支撑三级行星轮，所述三级行星轮与三级太阳轮啮合，所述三级太阳轮与高速级总成连接，所述三级行星轮轴承调整垫设置在三级行星轮轴承与三级行星架之间，所述三级行星架上风向轴承以及三级行星架下风向轴承设置在三级行星架上。

7.根据权利要求6所述的一种新型风电双馈齿轮箱，其特征在于：所述三级行星轮有3个。

8.根据权利要求1所述的一种新型风电双馈齿轮箱，其特征在于：所述高速级总成包括高速级轴承、高速轴和高速级大齿轮；所述高速级轴承与高速轴配合，所述高速级大齿轮与第三级行星总成的三级太阳轮连接，所述高速级大齿轮与高速轴啮合。

9.根据权利要求1所述的一种新型风电双馈齿轮箱，其特征在于：所述第一级行星总成的进油管路为内管路。

10.根据权利要求1所述的一种新型风电双馈齿轮箱，其特征在于：所述第一级行星总成、第二级行星总成和第三级行星总成均为刚性销结构。