专利名称：一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种齿轮箱的支撑装置，具体涉及一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置。
背景技术：
风能是可再生能源中最具代表性的一种，它对保护环境和维持生态平衡，以及减少对常规能源依赖和改善能源结构有重要意义。风电机组工作原理为叶片将风能转换为动能，通过传动系统传递到发电机，发电机产生电能输入到电网。其中传动系统的可靠性就显得尤为重要。风电机组停机案例中，传动链的故障占很大比例。所以，传动系统更可靠的工作是延长风电机组发电时间的重要措施。目前，风电机组传动系统的支撑型式为主轴前后端各布置一个轴承，齿轮箱两侧由橡胶材料制成的弹性支撑固结到主机架上。由于在轴向的传动路线上有三个支撑点，且弹性支撑上下运动的刚度偏大从而形成了过约束。传动系统的径向安装误差、风轮受载等原因会导致主轴相对于齿轮箱一级行星架不同心，使齿轮箱的输入轴产生了有害弯矩，进而使齿轮箱中的轴承及齿轮产生偏载致齿轮箱工作状态恶劣，降低了齿轮箱的可靠性。
实用新型内容为了克服现有的齿轮箱弹性支撑带来的齿轮箱一级行星架有害径向弯矩的不足， 本实用新型的目的在于提供一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置，该支撑装置能显著降低输入轴的有害弯矩，增强齿轮箱的可靠性，提高使用寿命。并且结构简单，易于维护。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下—种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置，它包括一个扭力臂、一根横向连杆、两个横向连杆臂、一根纵向连杆、两个纵向连杆臂及两个底座；所述的扭力臂固定在齿轮箱上，在扭力臂前端两边各设有一连接凸块，每个连接凸块中间各开有一通孔，该两个通孔位置同心，横向连杆穿设在该两个连接凸块的通孔中；在横向连杆的两端各设有一横向连杆臂，该两个横向连杆臂均横向布置并在其上各开有两孔，在后边的孔内，穿设横向连杆的端部，前边的孔为通孔，该两个通孔位置同心，纵向连杆穿设在该两个横向连杆臂的通孔中；在纵向连杆的两端各设有一纵向连杆臂，该两个纵向连杆臂均纵向布置并在其上各开有两孔，在上边的孔内穿设纵向连杆的端部，下边的孔通过铰链销与底座相连接。在两个底座的底部前后各装有一个减震弹性支撑，铰链销插在底座和减震弹性支撑的通孔中，底座通过该减震弹性支撑与风电机组的主机架固定连接。由于在本实用新型齿轮箱支撑装置中，采用横向连杆和扭力臂之间的滑动转动连接，使横向连杆与扭力臂通孔的接触表面进行相对滑动，实现横向连杆能围绕扭力臂的通孔轴线进行相对转动。同样纵向连杆和横向连杆臂之间也为滑动转动连接，使纵向连杆与横向连杆臂通孔的接触表面进行相对滑动，实现纵向连杆能围绕横向连杆臂的通孔轴线进行相对转动。纵向连杆臂通过底座与风电机组的主机架固定连接。当风电机组运行时，动力通过输入轴把扭矩传递给齿轮箱，其产生的外部扭矩通过连杆系统作用在主机架上，齿轮箱的扭力臂需承受齿轮箱的外部扭矩。由于传动系统的径向安装误差、风轮受载等原因会导致主轴相对于齿轮箱一级行星架不同心，从而主轴相对于齿轮箱一级行星架有弯矩作用，此作用产生的力矩使本实用新型齿轮箱支撑装置中的连杆通过铰链进行旋转，放开了齿轮箱上下活动的自由度，以适应主轴和齿轮箱一级行星架之间的不同心作用。消除传动链的过约束，使齿轮箱一级行星架承受的有害弯矩显著降低。因此与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1、能显著降低输入轴的有害弯矩，优化齿轮箱的受力状态，提高齿轮箱的可靠性， 延长齿轮箱的使用寿命。2、本实用新型齿轮箱支撑装置结构简单，易于制造、安装和维修。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置的整体结构示意图。图2是
图1中支撑装置的连杆系统示意图。图3是
图1中减震弹性支撑结构示意图。图中，1.扭力臂，2.横向连杆，3.纵向连杆，4.铰链销，5.底座，6.减震弹性支撑， 7.挡边螺母，8.纵向连杆连接键，9.纵向连杆臂，10.横向连杆连接键，11.横向连杆臂。
具体实施方式
图1所示为本实用新型一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置的一个实施例，该齿轮箱支撑装置包括一个扭力臂1、一根横向连杆2、两个横向连杆臂11、一根纵向连杆3、两个纵向连杆臂9及两个底座5。如图2所示，在扭力臂1前端的两边各设有一个连接凸块，每个连接凸块中间各开有一个通孔，该两个通孔位置同心，横向连杆2穿设在该两个连接凸块的通孔中，横向连杆2可绕扭力臂的通孔轴线进行相对转动。在横向连杆2的两端各设有一横向连杆臂11，该两个横向连杆臂11均横向布置，并在其上各开有两孔，在后边的孔内穿设横向连杆2的端部，横向连杆2与横向连杆臂11之间通过横向连接键10进行紧固连接，以保证两个横向连杆臂11旋转角度一致。在两个横向连杆臂11的前边所开的孔为通孔，两个通孔位置同心，纵向连杆3穿设在该两个横向连杆臂11的通孔中，纵向连杆3能绕横向连杆臂11的通孔轴线进行相对转动。在纵向连杆3的两端各设有一纵向连杆臂9，该两个纵向连杆臂9均纵向布置并在其上各开有两孔，在上边的孔内穿设纵向连杆3的端部， 下边的孔通过铰链4与底座5相连接。纵向连杆3与纵向连杆臂9之间通过纵向连接键8 进行紧固连接，以保证两个纵向连杆臂的旋转角度一致。在横向连杆臂11的通孔中穿设的纵向连杆3上，位置在横向连杆臂11的外侧处设有挡边螺母7，以约束纵向连杆3和横向连杆臂11的轴向相对滑动。请参见图3所示，在两个底座5的底部前后各装有一个减震弹性支撑6，铰链销4 插在底座5和减震弹性支撑6的通孔中，底座5通过该减震弹性支撑6与风电机组的主机架固定连接。[0020]本实用新型的工作过程如下当风力机风轮载荷比较大时，主轴与齿轮箱一级行星架就会有不同心的趋势。此趋势导致扭力臂1随齿轮箱箱体上下移动，从而横向连杆臂11和纵向连杆3会绕铰链做旋转运动，减震弹性支撑6起阻挡齿轮箱振动的作用。此过程消除了运转过程中的过约束，使传动链有关部件的内应力大大降低。本实用新型齿轮箱支撑装置可应用于风力发电传动系统中。
权利要求1.一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置，其特征在于它包括一个扭力臂(1)、一根横向连杆O)、两个横向连杆臂(11)、一根纵向连杆(3)、两个纵向连杆臂(9)及两个底座(5)；所述的扭力臂(1)固定在齿轮箱上，在扭力臂(1)前端两边各设有一连接凸块，每个连接凸块中间各开有一通孔，该两个通孔位置同心，横向连杆( 穿设在该两个连接凸块的通孔中； 在横向连杆(2)的两端各设有一横向连杆臂(11)，该两个横向连杆臂(11)均横向布置并在其上各开有两孔，在后边的孔内，穿设横向连杆O)的端部，前边的孔为通孔，该两个通孔位置同心，纵向连杆C3)穿设在该两个横向连杆臂的通孔中；在纵向连杆C3)的两端各设有一纵向连杆臂(9)，该两个纵向连杆臂(9)均纵向布置并在其上各开有两孔，在上边的孔内穿设纵向连杆(3)的端部，下边的孔通过铰链销(4)与底座( 相连接。
2.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置，其特征在于所述的横向连杆⑵与横向连杆臂(11)之间通过横向连接键(10)进行紧固连接。
3.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置，其特征在于所述的纵向连杆⑶与纵向连杆臂(9)之间通过纵向连接键⑶进行紧固连接。
4.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置，其特征在于在横向连杆臂(11)的通孔中穿设的纵向连杆⑶上，位置在横向连杆臂(11)的外侧处设有挡边螺母 ⑵。
5.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置，其特征在于在两个底座(5)的底部前后各装有一个减震弹性支撑(6)，铰链销(4)插在底座( 和减震弹性支撑(6)的通孔中，底座( 通过该减震弹性支撑(6)与风电机组的主机架固定连接。
专利摘要一种兆瓦级风电齿轮箱支撑装置，它包括扭力臂、横向连杆、横向连杆臂、纵向连杆、纵向连杆臂及底座；扭力臂固定在齿轮箱上，横向连杆能围绕扭力臂进行相对转动。纵向连杆能围绕横向连杆臂进行相对转动。纵向连杆臂通过底座与风电机组的主机架固定连接。在底座底部装有减震弹性支撑。本实用新型可降低输入轴的有害弯矩，优化齿轮箱的受力状态，提高齿轮箱的可靠性，延长齿轮箱的使用寿命。适用于风力发电传动系统中。
文档编号F16F15/04GK202056008SQ201120170758
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者刘卫, 员一泽, 常惠英, 张凯, 杨怀宇, 王海龙, 秦明 申请人:国电联合动力技术有限公司