專利名稱:用于風電設備的行星齒輪變速器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于風電設備的行星齒輪變速器，包括變速器箱體、帶內(nèi)齒的內(nèi)齒圈、行星支架、一個以上的行星輪軸、帶外齒的行星齒輪、中心輪和推力環(huán)，內(nèi)齒圈固定在變速器箱體內(nèi)，行星支架轉(zhuǎn)動設置在變速器箱體內(nèi)并且與變速器箱體轉(zhuǎn)動連接，中心輪位于變速器箱體內(nèi)并且與變速器箱體轉(zhuǎn)動連接，行星輪軸設置在行星支架上，行星齒輪安裝在行星輪軸上，徑向滑動軸承與行星輪軸過盈配合，行星齒輪同時與中心輪和內(nèi)齒輪相嚙合，推力環(huán)可拆卸的設置在行星齒輪的兩端，且推力環(huán)的內(nèi)表面與徑向滑動軸承之間間隙配合。本實用新型的有益效果是：本申請的用于風電設備的行星齒輪變速器具有易于制造實現(xiàn)、有良好的安裝和維修便利性和非常高的使用壽命。
【專利說明】
用于風電設備的行星齒輪變速器
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種用于風電設備的行星齒輪變速器。
【背景技術】
[0002]變速器在風力發(fā)電技術領域應用非常廣泛，過去風電設備使用的變速器是傳統(tǒng)的圓柱齒輪和錐形圓柱齒輪變速器，與傳統(tǒng)的圓柱齒輪-和錐形圓柱齒輪變速器相比，行星齒輪變速器在功率密度及特定的扭矩方面具有明顯優(yōu)勢，并且行星齒輪變速器包括太陽輪、帶有行星齒輪的行星齒輪架以及內(nèi)嚙合的內(nèi)齒圈。受內(nèi)齒圈圓柱形的基本形狀限制，行星齒輪變速器在工業(yè)應用方面通常具有圓柱體結構。行星齒輪變速器可以作為帶有扭矩支架的插裝式變速器、作為旋緊-或法蘭連接變速器來裝配，或者安裝在帶有附加支架的底座裝置上。
[0003]公開號為CNl 03415700A的中國專利申請公開了一種風力發(fā)電設備的行星齒輪變速器，包括殼體、與殼體扭抗地相連的帶內(nèi)齒的內(nèi)齒圈、太陽輪、支架、與支架扭抗地相連的軸和通過滾動軸承轉(zhuǎn)動設置在軸上的帶有外齒的行星齒輪，行星齒輪與太陽輪以及內(nèi)齒圈相嚙合，其中行星齒輪的端部具有形式為梯段或者其他凹槽的徑向擴寬部，而滾動軸承的外圈設計有徑向凸起，用凸起與擴寬部配合，使軸承承受行星齒輪由于軸向運動產(chǎn)生的軸向推力，由于需要承受軸向推力，因此滾動軸承容易受到損壞，整個變速器的壽命將被大大的縮減，另一方面，上述滾動軸承和行星齒輪是非標準件，取得之后需要二次加工，加工出擴寬部和凸起，需要額外的投入勞動。
[0004]公告號為CN202182159U中國專利公開了一種風電行星齒輪變速器的軸向滑動軸承，其軸向滑動軸承包括由滑動軸承材料制成的第一軸承部件，該滑動軸承材料在行星支架側板與行星齒輪端面之間的接觸面上或者施加在行星支架側板上或者施加在行星齒輪端面上，其中從屬的第二軸承部件或者通過行星齒輪的端面形成或者通過行星支架側板形成。該專利技術的方式方案設置推力滑動軸承時，采用行星齒輪的端面或者行星支架側板作為第二軸承部件推力環(huán)，推力滑動軸承對推力環(huán)的平面度和表面粗糙度要求有很高的精度，通常需與推力滑動軸承配合，進行研磨修刮。行星齒輪和行星支架對強度、剛度要求較高，其熱處理和加工工藝復雜，零件表面硬度高，對其端面進行精加工會增加制造難度、弓丨起較高的制造成本。推力滑動軸承在工作中難以避免會受到過載等工況引起的燒瓦或損壞，在維修時需要對鏡板進行修磨刮研，而行星齒輪和行星支架都是尺寸和重量較大的零件，對其進行拆卸維修比較困難，維修成本較高。此外，推力滑動軸承的失效或者嚴重損傷，還可能造成作為推力環(huán)的零件的損壞，損壞嚴重時可能需要更換零件，采用行星齒輪或者行星支架側板作為推力環(huán)，增加高成本的重要零件遭受意外損壞的風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種用于風電設備的行星齒輪變速器，其具有易于制造實現(xiàn)、有良好的安裝和維修便利性、良好的承載性能和非常高的使用壽命。
[0006]為解決上述問題，本實用新型所采取的技術方案是:
[0007]—種用于風電設備的行星輪變速器，包括變速器箱體、帶內(nèi)齒的內(nèi)齒圈、行星支架、一個以上的行星輪軸、帶外齒的行星齒輪、中心輪和推力環(huán)，所述的內(nèi)齒圈固定在變速器箱體內(nèi)，所述的行星支架轉(zhuǎn)動設置在變速器箱體內(nèi)并且與變速器箱體轉(zhuǎn)動連接，所述的中心輪位于變速器箱體內(nèi)并且與變速器箱體轉(zhuǎn)動連接，所述的行星輪軸兩端設置在行星支架上，所述的行星齒輪通過徑向滑動軸承安裝在行星輪軸上，所述的徑向滑動軸承與行星齒輪間隙配合，兩者之間的間隙內(nèi)填充潤滑油形成潤滑油膜，所述的行星齒輪同時與中心輪和內(nèi)齒圈相嚙合，所述的推力環(huán)可拆卸的設置在行星齒輪的兩端，且推力環(huán)的內(nèi)表面與徑向滑動軸承之間間隙配合，行星支架上設置有與推力環(huán)相對應的推力滑動軸承。
[0008]本實用新型在行星齒輪的兩端面上設置推力環(huán)，作為徑向滑動軸承的擋油環(huán)，推力環(huán)同時具有承受軸向推力和為徑向滑動軸承擋油的功能，由于推力環(huán)制造難度小、成本低，整體上降低了變速器的加工制造難度，減小加工成本。由于設置了推力環(huán)，在遭受極端工況或其它原因?qū)е碌臒呋驌p壞時，首先損壞的是推力環(huán)，不會損壞行星支架或行星齒輪，因此無需維修或更換行星齒輪或行星支架，保護了行星支架和行星齒輪這兩個重要的關鍵零件，延長其使用壽命，即使需要更換，也只需更換成本較低的推力環(huán)。本申請中設置徑向滑動軸承，承載性能好，安裝時無需對其進行軸向定位，安裝方便。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述的推力環(huán)由兩個以上的扇形單元首尾依次連接構成，每個扇形單元均可拆卸的安裝在行星齒輪的端部。推力環(huán)由多個扇形單元構成，便于推力環(huán)的安裝和拆卸，扇形單元可單獨拆卸。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述的行星輪軸上沿軸向開有潤滑油通道，所述的徑向滑動軸承外表面上開有環(huán)形凹槽，所述的環(huán)形凹槽上沿徑向開有貫穿徑向滑動軸承內(nèi)表面和外表面的通孔，所述的變速器箱體以及行星支架上開有潤滑油注入通道，行星輪軸上沿徑向開有兩個徑向潤滑油通道，靠近行星輪軸端部的一個徑向潤滑油通道用于連通潤滑油通道與潤滑油注入通道，遠離行星輪軸端部的一個徑向潤滑油通道用于連通潤滑油通道與通孔。
[0011 ]本實用新型通過設置潤滑油通道，可以自動為軸承添加潤滑油，而無需拆開再行添加，因此為變速器潤滑比較便利。
[0012]綜上所述，本實用新型的有益效果是:本申請的用于風電設備的行星齒輪變速器具有易于制造實現(xiàn)、有良好的安裝和維修便利性、良好的承載性能和非常高的使用壽命。
【附圖說明】

[0013]圖1是本實用新型的截面圖。
[0014]圖2是反應本實用新型中行星輪支撐部分的縱向截面。
[0015]其中:1、行星支架;2、行星輪軸;3、徑向滑動軸承;4、行星齒輪;5、推力滑動軸承；
6、推力環(huán);7、潤滑油通道;8、環(huán)形凹槽;9、潤滑油注入通道；10、變速器箱體；11、中心輪；12、內(nèi)齒圈；13、徑向潤滑油通道。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步的說明。
[0017]如圖1所示的用于風電設備的行星齒輪變速器，包括變速器箱體10、中心輪11、帶有內(nèi)齒的內(nèi)齒圈12、行星支架1、多個行星輪軸2和帶有外齒的行星齒輪4，所述的行星支架I設置在變速器箱體10內(nèi)，并且通過軸承與變速器箱體10轉(zhuǎn)動連接，所述的內(nèi)齒圈12固定在變速器箱體10內(nèi)，中心輪11設置在變速器箱體10內(nèi)，中心輪11的轉(zhuǎn)軸通過軸承(圖中未示出)轉(zhuǎn)動設置在變速器箱體10上，所述的行星輪軸2的兩端設置在行星支架I上，行星輪軸2與行星支架I過盈配合，行星齒輪4安裝在行星輪軸2上，所述的行星齒輪4同時與內(nèi)齒圈12以及中心輪11相嚙合。本實施例中優(yōu)選的行星輪軸2為多個，多個行星齒輪2繞中心輪11的轉(zhuǎn)軸均勻的設置在行星支架I上。
[0018]如圖2所示，行星齒輪4通過徑向滑動軸承3安裝在行星輪軸2上，本申請中的徑向滑動軸承3是套在行星輪軸2上的套管，行星齒輪4與徑向滑動軸承3之間的配合為間隙配合，兩者之間的間隙內(nèi)充滿潤滑油構成潤滑油膜，所述的行星齒輪4的兩端斷面上分別設置一個推力環(huán)6，推力環(huán)6與徑向滑動軸承3之間為間隙配合，所述的推力環(huán)6與徑向滑動軸承3之間的間隙小于行星齒輪2與徑向滑動軸承3之間的間隙，行星齒輪4與徑向滑動軸承3之間為間隙配合，兩者之間的間隙內(nèi)充滿潤滑油形成油膜，本申請中間隙差使得推力環(huán)6內(nèi)圓周面伸入到油膜中，增大潤滑油從徑向滑動軸承端泄的阻力，促進徑向滑動軸承外表面與行星齒輪內(nèi)表面之間油膜動壓的建立。所述的行星齒輪軸2的兩側的行星支架I上各安裝一個與推力環(huán)6相對應的推力滑動軸承5，行星輪軸2穿過推力滑動軸承5后與行星支架I相固定。
[0019]如圖2所示，所述的行星輪軸2上沿軸向開有潤滑油通道7，所述的徑向滑動軸承3外表面上開有環(huán)形凹槽8，所述的環(huán)形凹槽8上沿徑向開有貫穿徑向滑動軸承3內(nèi)表面和外表面的通孔，所述的變速器箱體10上開有潤滑油注入通道9，行星輪軸2上沿徑向開有兩個徑向潤滑油通道13，靠近行星輪軸2端部的一個徑向潤滑油通道13用于連通潤滑油通道7與潤滑油注入通道9，遠離行星輪軸2端部的一個徑向潤滑油通道7用于連通潤滑油通道7與通孔。本申請中的潤滑油由潤滑油注入通道9向變速器內(nèi)注入，通過靠近行星輪軸2的一端的徑向潤滑油通道13進入潤滑油通道7內(nèi)，并通過遠離行星輪軸2端部的徑向潤滑油通道13以及徑向滑動軸承3上的通孔進入徑向滑動軸承3與行星齒輪4之間的間隙內(nèi)，對行星齒輪4和徑向滑動軸承3等起到潤滑的作用。
[0020]本申請中的推力環(huán)6可以是一體式的結構，通過諸如螺栓等方式可拆卸的安裝在行星齒輪4兩端的端面上，推力環(huán)6也可以由兩個以上的扇形單元首尾依次連接構成，每個扇形單元均可拆卸的安裝在行星齒輪的端部，本申請中的推力環(huán)6不限于可拆卸的安裝在行星齒輪4的端面上，實際使用中也可以焊接在行星齒輪4的端面上。
[0021]本申請中所述的推力環(huán)6由滑動軸承材料構成，將原來安裝在行星支架I上的推力滑動軸承5采用非滑動軸承材料金屬構成。本實施例中的推力滑動軸承5通過諸如螺栓等方式機械連接安裝在行星支架I上，也可通過在行星支架I上或者行星輪軸2上覆層滑動軸承材料形成，本申請中的推力滑動軸承5也不限于可拆卸的安裝在行星支架I上，也可以焊接在行星支架I上。
[0022]本申請中變速器箱體10固定不動，行星支架I用于連接風力發(fā)電機風葉等，風力發(fā)電機風葉轉(zhuǎn)動驅(qū)動行星支架I轉(zhuǎn)動，安裝在行星支架I上的行星輪軸2隨之轉(zhuǎn)動，行星輪軸2上的行星齒輪4繞著行星輪軸2轉(zhuǎn)動，由于行星齒輪4與內(nèi)齒圈12以及中心輪11相嚙合，因此中心輪11經(jīng)過變速后轉(zhuǎn)動，將行星支架I輸入的扭矩輸出。
[0023]本實用新型說明書中未作特別說明的均為現(xiàn)有技術或者通過現(xiàn)有的技術能夠?qū)崿F(xiàn)，應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種用于風電設備的行星齒輪變速器，其特征在于:包括變速器箱體(10)、帶內(nèi)齒的內(nèi)齒圈(12)、行星支架(1)、一個以上的行星輪軸(2)、帶外齒的行星齒輪(4)、中心輪(11)和推力環(huán)(6)，所述的內(nèi)齒圈(12)固定在變速器箱體(10)內(nèi)，所述的行星支架(I)轉(zhuǎn)動設置在變速器箱體(10)內(nèi)并且與變速器箱體(10)轉(zhuǎn)動連接，所述的中心輪(I I)位于變速器箱體(10)內(nèi)并且與變速器箱體(10)轉(zhuǎn)動連接，所述的行星輪軸(2)兩端設置在行星支架(I)上，所述的行星齒輪(4)通過徑向滑動軸承(3)安裝在行星輪軸(2)上，所述的徑向滑動軸承(3)與行星齒輪(4)間隙配合，兩者之間的間隙內(nèi)填充潤滑油形成潤滑油膜，所述的行星齒輪(4)同時與中心輪(11)和內(nèi)齒圈(12)相嚙合，所述的推力環(huán)(6)可拆卸的設置在行星齒輪(4)的兩端，且推力環(huán)(6)的內(nèi)表面與徑向滑動軸承(3)之間間隙配合，行星支架(I)上設置有與推力環(huán)(6)相對應的推力滑動軸承。2.根據(jù)權利要求1所述的用于風電設備的行星齒輪變速器，其特征在于:所述的推力環(huán)(6)由兩個以上的扇形單元首尾依次連接構成，每個扇形單元均可拆卸的安裝在行星齒輪(4)的端部。3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于風電設備的行星齒輪變速器，其特征在于:所述的行星輪軸(2)上沿軸向開有潤滑油通道(7)，所述的徑向滑動軸承(3)外表面上開有環(huán)形凹槽(8)，所述的環(huán)形凹槽(8)上沿徑向開有貫穿徑向滑動軸承(3)內(nèi)表面和外表面的通孔，所述的變速器箱體(10)以及行星支架(I)上開有潤滑油注入通道(9)，行星輪軸(2)上沿徑向開有兩個徑向潤滑油通道(13)，靠近行星輪軸(2)端部的一個徑向潤滑油通道(13)用于連通潤滑油通道(7)與潤滑油注入通道(9)，遠離行星輪軸(2)端部的一個徑向潤滑油通道(13)用于連通潤滑油通道(7)與通孔。
【文檔編號】F16H55/17GK205715576SQ201620306206
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】楊玉磊, 何愛民, 路會龍, 張合超, 戚松
【申請人】南京高速齒輪制造有限公司