一种风力发电机组及齿轮箱的制作方法

本发明涉及风力发电领域，特别涉及一种风力发电机组及齿轮箱。

背景技术：

风力发电机组包括风轮、齿轮箱、发电机与主机架。风轮输入的转速或扭矩通过齿轮箱转换为发电机所需的转速或扭矩，齿轮箱通过吊具吊升到足够高度后随吊具沿齿轮箱轴向运动，使齿轮箱后箱体插入到主机架的齿轮箱安装孔中。主机架上还设有用于维护人员进入主机架的爬梯口，爬梯口位于齿轮箱后箱体附近。在齿轮箱箱体内添加润滑油，使一部分齿轮处于润滑油液面以下，通过齿轮与齿轮的接触把润滑油传递到各个齿轮上，对齿轮进行冷却和润滑。为了使内部的各个齿轮得到充分的润滑，还采用了强制润滑。为了使强制润滑的油泵不造成吸空，润滑油的液面不能太低，这样就造成齿轮的搅油损失加大，润滑油温度高等问题。

现有技术对齿轮箱结构做出了改进，改进1：在齿轮箱后箱体下部沿箱体轴线做一凸起，用来容纳一部分的润滑油，该结构能在一定程度上保持润滑油液面不上升的情况下增大齿轮箱箱体内润滑油总量。但是该凸起增加了齿轮箱的轴向长度，减小了机舱爬梯口周围空间，影响发电机组的检修。

改进2：在齿轮箱后箱体底部开孔，在后箱体底部设置一个副油箱，用橡胶法兰连接副油箱，该结构在箱体内的润滑油较少，搅油损失小、油池温度低。但该齿轮箱有两个缺点：一是吊装时副油箱与齿轮箱需要分开，增加工时及装配难度；二是，副油箱及橡胶法兰有渗油风险，由于齿轮箱底部的空间有限，一旦出现渗油问题，在风机机舱内无法更换副油箱，渗油问题无法根除。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种风力发电机组，以解决现有风力发电机组的齿轮箱在安装到主机架内时难以吊装的问题、机舱爬梯口空间小导致的后期维护困难的问题和副油箱容易渗油问题。本发明的目的还在于提供一种上述风力发电机组所使用的齿轮箱，以解决现有风力发电机组齿轮箱在安装到主机架内时难以吊装的问题、机舱爬梯口空间小导致的后期维护困难的问题和副油箱容易渗油的问题。

为实现上述目的，本发明的风力发电组的技术方案为：风力发电机组，包括风轮、齿轮箱、发电机与主机架，齿轮箱包括前箱体、后箱体和位于前箱体、后箱体中的运动件，前箱体和后箱体采用连接法兰连接，前箱体内具有空腔及位于空腔中的低速轴和轴承构件；后箱体内具有空腔及位于空腔中的高速轴、齿轮和轴承构件；风轮与齿轮箱低速轴相连，发电机与齿轮箱高速轴相连，所述齿轮箱前箱体底部有作为油箱的下沉结构。

本发明的风力发电机组的有益效果：相对于现有技术而言，本发明减小了齿轮箱后箱体的尺寸，使齿轮箱便于起吊和安装；且增大了齿轮箱后箱体旁的机舱爬梯口空间，便于后期维护。本发明增大了前箱体径向尺寸，因在常用风力发电机组中，齿轮箱前箱体内低速轴只需与风轮相连，前箱体周围一般不设置其他零件，在前箱体底部设有作为油箱的下沉结构充分利用了齿轮箱前箱体周围空间，对风力发电机组的安装和维护影响不大。

进一步的，为了解决风力发电机组的齿轮箱前箱体的下沉结构制造困难的问题，所述油箱与齿轮箱的其它部分之间为分体式结构，二者之间可拆连接。

进一步的，为了防止油箱部位出现的渗油问题，保证连接稳定性，所述油箱与齿轮箱的其它部分之间通过法兰可拆连接。

进一步的，为了齿轮的搅油损失，提高传动效率，齿轮箱后箱体为一体壳体或沿轴向分为多级壳体，一体壳体的高速端底部或高速端壳体底部沿弦向去除。

本发明的齿轮箱采用以下技术方案：齿轮箱，包括前箱体、后箱体和位于前箱体、后箱体中的运动件，前箱体和后箱体采用连接法兰连接，前箱体内具有空腔及位于空腔中的低速轴和轴承构件，后箱体内具有空腔及位于空腔中的高速轴、齿轮和轴承构件，所述齿轮箱前箱体底部有作为油箱的下沉结构。

本发明的齿轮箱的有益效果：相对于现有技术而言,本发明减小了齿轮箱后箱体的尺寸，使齿轮箱便于起吊和安装；且增大了齿轮箱后箱体旁的机舱爬梯口空间，便于后期维护。本发明增大了前箱体径向尺寸，因在常用风力发电机组中，齿轮箱前箱体内低速轴只需与风轮相连，前箱体周围一般不设置其他零件，在前箱体底部设有作为油箱的下沉结构充分利用了齿轮箱前箱体周围空间，对风力发电机组的安装和维护影响不大。

进一步的，为了解决齿轮箱前箱体的下沉结构制造困难的问题，所述油箱与齿轮箱的其它部分之间为分体式结构，二者之间可拆连接。

进一步的，为了防止油箱部位出现的渗油问题，保证连接稳定性，所述油箱与齿轮箱的其它部分之间通过法兰可拆连接。

进一步的，为了齿轮的搅油损失，提高传动效率，齿轮箱后箱体为一体壳体或沿轴向分为多级壳体，一体壳体的高速端底部或高速端壳体底部沿弦向去除。

附图说明

图1为本发明的齿轮箱的具体实施例1的结构示意图；

图中标注：1、前箱体，2、后箱体，3、前箱体连接法兰，4、高速轴，5、低速轴，6、下沉结构，7、强制润滑装置，8、冷却装置，9、油管，10、后箱体分配块，11、护套式加热器，12、油管，13、油管，14、油管，15、油管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明的齿轮箱的具体实施例1，如图1所示，该齿轮箱应用于风力发电机组中，齿轮箱包括前箱体1、后箱体2和前箱体、后箱体内的轴、轴承构件和齿轮。前箱体1和后箱体2通过前箱体连接法兰3连接。所述前箱体1内具有空腔及位于空腔中的低速轴5及轴承构件；所述后箱体2内具有空腔及位于空腔中的高速轴4、齿轮及轴承构件；齿轮箱低速轴5通过螺栓与风力发电机组的风轮连接，齿轮箱的高速轴4通过联轴器与风力发电机组的发电机连接，前箱体连接法兰3通过螺栓与主机架连接。

因现有风力发电机组的齿轮箱安装到主机架内时难以吊装，以及因机舱爬梯口空间小而导致的后期维护困难，所以前箱体1底部做成下沉结构6，下沉结构6做为油箱来容纳齿轮箱内的大部分润滑油。当然其他实施例中，下沉结构作为油箱的下沉结构6与齿轮箱的其它部分之间也可为分体式结构，二者之间采用可拆连接，比如法兰可拆连接、螺纹可拆连接等。

为了减少后箱体内的润滑油量，后箱体2为一体壳体或沿轴向分为多级壳体，一体壳体的高速端底部或高速端壳体底部沿弦向去除。当然在其他实施例中，后箱体底部也可以不去除，但是采用这种结构会导致后箱体润滑油量较多，搅油损失较大。当然，其他实施例中，也可以采用其他任意形状去除。

为了提高齿轮箱内的轴、轴承和齿轮的润滑和冷却效果。齿轮箱设有强制润滑装置7，强制润滑装置7设有进油口和出油口，后箱体2上部设有后箱体进油口，后箱体进油口的上方设置一个后箱体分配块10，后箱体分配块10与后箱体进油口连通，前箱体上部设有前箱体进油口，所述强制润滑装置7的进油口与前箱体底部下沉结构6通过油管12连通，强制润滑装置7的出油口通过油管13与后箱体分配块10的进油口连通，后箱体分配块10的出油口与上述的前箱体进油口通过油管14连通。

为了解决因润滑油温度过高而导致齿轮箱内的运动件冷却效果差的问题，齿轮箱设有冷却装置8，冷却装置8的进油口与强制润滑装置7的出油口通过油管15连通，冷却装置8的出油口与后箱体分配块10的进油口通过油管9连通。

为了解决在温度较低启机时，齿轮箱前箱体、后箱体内润滑油粘度高致使润滑油在齿轮箱各部件内流动不畅的问题，齿轮箱下沉结构6设有护套式电加热器11。

为了解决齿轮箱内的润滑油存在较多杂质的问题，强制润滑装置7设有在线过滤器。

本发明的风力发电机组的具体实施例，风力发电机组包括齿轮箱、风轮、主机架和发电机，其中齿轮箱的结构与上述齿轮箱的各实施例中的齿轮箱结构相同，不再赘述。