风力发电机传动系统、传动链及风力发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种风力发电机传动系统、风力发电机传动链及风力发电机。
【背景技术】
[0002]风力发电机是将风能转换为机械能的动力机械。现有的风力发电机的传动链条为:叶轮(包括叶片和轮毂)一主轴一增速箱一发电机。叶轮的轮毂安装在主轴的一端，另一端与增速箱的输入端相连，主轴通过轴承及轴承座固定在机舱底架上。增速箱将主轴传来的低速大扭矩转变输出为高速低扭矩，增速箱的输出端与发电机连接，从而实现风力发电。
[0003]风力发电机的叶轮产生的扭矩过大，如果直接作用在增速箱上，增速箱难以承受会导致其内部结构损坏，因此，需要在叶轮与增速箱之间设置一根主轴，以减小传递至增速箱上的扭矩；为了进一步减小传递至增速箱的扭矩，一般尽量增加主轴的长度，因此其重量和体积过大，导致制造成本较高，拆装和起吊困难，造成安装维护不便等问题。
[0004]为了捕获理想的风能，叶轮转速与风速之间必须保持一定的叶尖速比，因此，叶轮转速往往控制在25r/min以下。但是，对于采用高转速发电的风力发电机，为达到发电机的工作转速，必须通过具有较高传动比的增速箱，将低转速提升至高工作转速。
[0005]现有技术中的传动链条中通常采用实心主轴+ —级行星传动+两级平行轴的结构，这种结构和传动方式，使得传动链条自身通常较长，占用空间较大，导致成本增加、安装维护困难。在这种情况下，一方面，需要尽可能要增加主轴长度，增加增速箱体积，以减小扭矩传递和提高传动比；另一方面，为了控制成本和便于安装维护，需要控制传动链条的体积和占用空间，因此，在一定程度上限制了风力发电机的性能和效率。
[0006]面对上述问题，如何对风力发电机的包括主轴、增速箱在内的传动链条提出改进，是本领域亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0007]有鉴于此，为了简化风力发电机的传动结构，本实用新型提出一种风力发电机传动系统、风力发电机传动链及风力发电机。
[0008]一方面，本实用新型提供了一种风力发电机传动系统，包括设置于风力发电机的机舱底架上的主轴和增速箱，所述增速箱包括第一级行星传动机构、第二级行星传动机构和平行轴传动机构；
[0009]所述第一级行星传动机构包括第一级齿圈、第一级行星架、第一级行星轮、第一级太阳轮和第一级太阳轴；所述第二级行星传动机构包括第二级齿圈、第二级行星架、第二级行星轮、第二级太阳轮和第二级太阳轴；
[0010]所述主轴与所述第一级齿圈驱动连接，所述第一级行星架与所述机舱底架固定连接；所述第一级太阳轴与所述第二级行星架驱动连接，所述第二级太阳轴与所述平行轴传动机构的输入端驱动连接。
[0011]进一步地，还包括固定设置于所述机舱底架上的第一回转支承；
[0012]并且，所述第一回转支承的外圈固定设置于所述机舱底架上，所述第一级行星架与所述外圈连接，并通过所述外圈与所述机舱底架固定连接；
[0013]所述主轴与所述第一级回转支承的内圈连接，所述内圈与所述第一级齿圈的连接。
[0014]进一步地，所述主轴为中空筒状结构。
[0015]进一步地，所述主轴包括支撑筒和扭力筒，所述支撑筒套设于所述扭力筒的外部，并且，所述支撑筒与所述机舱底架以及所述第一回转支承的外圈连接，所述扭力筒与所述第一回转支承的内圈连接。
[0016]进一步地，所述扭力筒与所述第一回转支承的内圈为一体式结构；
[0017]或者，第一回转支承的内圈与所述第一级齿圈为一体式结构；
[0018]或者，所述扭力筒与所述第一回转支承的内圈、所述第一级齿圈为一体式结构。
[0019]进一步地，所述主轴的筒壁上开设有维修孔。
[0020]进一步地，所述第一级行星架上设置有与所述第一级太阳轴同轴的中央回转体，所述中央回转体上设置有电滑环；并且所述中央回转体与所述电滑环为所述主轴内部。
[0021]进一步地，所述风力发电机传动系统还包括固定设置于所述机舱底架上的第二回转支承，所述第二回转支承的外圈固定设置于所述机舱底架，所述第二回转支承的内圈设置于所述主轴的输入端，并用于连接所述主轴与风力发电机的叶轮。
[0022]进一步地，所述增速箱外部设置有用于向所述增速箱提供润滑油的润滑油箱和用于为所述增速箱的润滑油降温的散热器。
[0023]本实用新型的风力发电机传动系统中，增速箱采用两级行星传动机构和一级平行轴传动机构，同时采用主轴驱动第一级行星传动机构的第一级齿圈的传动方式，实现主轴带动增速箱转动而传递扭矩，并使第一级行星架与机舱底架固定连接，因而，得益于这种结构布置和传动方式，本实用新型的风力发电机传动系统的结构更紧凑，更有利于传动系统的拆装，提高吊装便利性和效率，同时该传动系统为进一步对其结构进行改进提供了基础。
[0024]另一方面，本实用新型还提供一种风力发电机传动链，包括叶轮、传动系统和发电机，所述传动系统为上述任意一项所述的风力发电机传动系统，所述叶轮与所述主轴连接，所述增速箱与所述发电机连接。
[0025]又一方面，本实用新型还提供一种风力发电机，其设置有上述的风力发电机传动链。
[0026]本实用新型的风力发电机传动链和风力发电机均设置有本实用新型上述的风力发电机传动系统，因此，也具有与风力发电机传动系统对应的技术效果，不再赘述。
【附图说明】
[0027]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0028]图1为本实用新型实施例提供的一种风力发电机传动系统结构示意图，为了便于理解，图中还示出了风力发电机的机舱底架；
[0029]图2为图1所示风力发电机传动系统的剖面结构示意图，为了便于描绘，该图仅示出了部分结构的剖视图；
[0030]图3为图1所示风力发电机传动系统的增速箱的剖面结构示意图。
[0031]附图标记说明
[0032]10-主轴；20_增速箱；21_第一级行星传动机构；211_第一行级星架；212_第一级太阳轴；213_第一级齿圈；214_第一级行星轮；22_第二级行星传动机构；221_第二级行星架；222_第二级太阳轴；223_第二级行星轮；23_平行轴传动机构；30_机舱底架；40_第一回转支承；50_第二回转支承；60_润滑油箱；70_中央回转体；80_电滑环；90_维修孔。
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，此外，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本实用新型的保护范围有任何限制作用。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0034]图1为本实用新型实施例提供的一种风力发电机传动系统结构示意图，为了便于理解，图中还示出了风力发电机的机舱底架；图2为图1所示风力发电机传动系统的剖面结构示意图，为了便于描绘，该图仅示出了部分结构的剖视图；图3为图1所示风力发电机传动系统的增速箱的剖面结构示意图。
[0035]结合图1至图3所示，本实用新型实施例提供的风力发电机传动系统包括主轴10和增速箱20，主轴10和增速箱20设置于风力发电机的机舱底架30上。该增速箱20包括两级行星传动机构(即第一级行星传动机构21和第二级行星传动机构22)和一级平行轴传动机构23。其中，第一级行星传动机构21包括第一级齿圈213、第一级行星架211、第一级行星轮214、第一级太阳轮和第一级太阳轴212 ;第二级行星传动机构包括第二齿圈、第二级行星架221、第二级行星轮223、第二级太阳轮和第二级太阳轴222。主轴10与第一级齿圈213驱动连接，第一级行星架211与机舱底架30固定连接；第一级太阳轴212与第二行星架221驱动连接，第二级太阳轴222与平行轴传动机构23的输入端驱动连接。
[0036]需要说明的是，对于该实施例的增速箱，本文未描述的两级行星传动机构和一级平行轴传动机构的具体结构和内部连接传动关系可参考相关现有技术，此处不再过多描述。进一步地需要说明的是，本实用新型采用的平行轴传动机构23可以采用一根输出轴，不多赘述；也可以采用两根平行的输出轴，动力传递至平行轴传动机构23的输入端后，再分别传递至两个输出轴输出动力，可以利用两个输出轴同时连接电机，更充分的利用风机的动力来发电，本实用新型对此不做限定。
[0037]本实用新型实施例的风力发电机传动系统中，增速箱采用两级行星传动机构和一级平行轴传动机构，同时采用主轴驱动第一级行星传动机构的第一级行星轮的传动方式，实现主轴带动增速箱转动而传递扭矩，并使第一级行星架与机舱底架固定连接，因而，得益于这种结构布置和传动方式，本实用新型的风力发电机传动系统的结构更紧凑，更有利于传动系统的拆装，提高吊装便利性和效率，同时该实施例的传动系统为进一步对其结构进行改进提供了基础。
[0038]如上所述，由于该实施例的风力发电机传动系统中主轴10直接驱动增速箱20的第一级齿圈，因此，作为该实施例的优选方案，如图2和图3所示，该实施例的一方面，将主轴10配置为中空筒状结构，即将原有的实心主轴结构改为筒状结构；另一方面，主轴10通过可以通过回转支承驱动第一级齿圈。具体的，该风力发电机传动系统包括固定设置于机舱底架30上的第一回转支承40，优选第一回转支承40的外圈固定设置于该机舱底架30上，第一行星架211与该外圈固定连接，进而通过该外圈与机舱底架30固定连接；主轴10配置为中空的筒状结构，其输出端(即图2所示主轴10的右端)与第一回转支承40的内圈连接，该内圈与第一级齿圈213连接。
[0039]在该优选方案中，主轴10与增速箱20的第一级行星传动机构21之间采用第一级回转支承40进行驱动连接，由于回转支承的结构