大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种齿轮箱的输入端结构，尤其是大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构。
【背景技术】
[0002]风力资源是绿色可再生能源，取之不尽，用之不竭。目前许多国家出于环境保护的考虑，都致力于开发风力资源。欧洲及其它发达国家的风电设备市场特别火爆。我国政府近年来也十分重视风力发电机的开发，国内的风电设备国产化也在不断地发展。目前，以1.5MW?6MW系列风机为主，并已实现了批量化生产，3MW?6MW系列是风机未来发展的趋势。
[0003]风力发电齿轮箱是整机中非常关键的部件，在整机中起着传递功率的作用，其质量优劣直接影响风机的安全性能和经济性能。大功率齿轮箱一般采用两级行星+—级平行结构，输入端通常采用法兰连接，而不采用收缩盘连接。大功率齿轮箱为确保功率的可靠地进行传递，输入端法兰、行星架尺寸和重量都较大。仅连接用的输入端法兰和行星架重量就达数吨，不仅组装比较困难，而且启动需要克服较大的惯性扭矩，启动过程中连接螺栓往往还要面对较大的剪切力。实践经验证明，由于输入法兰和行星架承受着来自主轴系统的扭矩、弯矩及部分轴向力，输入法兰和行星架结合部的工作环境极其恶劣，大型齿轮箱的故障常常出现在输入行星级的动力结合部，导致大功率机型的风力发电机的使用成本居高不下。能否确保输入法兰和行星架的连接更可靠，显得尤为重要。
【发明内容】
[0004]发明目的在于:针对大功率风力发电齿轮箱输入法兰和行星架承受着来自主轴系统的扭矩、弯矩及部分轴向力，输入法兰和行星架结合部的工作环境极其恶劣，大型齿轮箱的故障常常出现在输入行星级的动力结合部，导致大功率机型的风力发电机的使用成本居高不下的实际问题，提供一种大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构。
[0005]本发明目的是这样实现的:一种大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构，包括输入法兰、输入行星架和连接螺栓，其特征在于，输入法兰和输入行星架之间设有同轴心的摩擦垫片，具体结构是:
a)输入行星架的端面内圈设有均匀分布的销孔，外圈设有均匀分布的连接螺孔，销孔中设有过盈配合的销柱，销柱顶端设有内螺孔；
b)输入法兰和摩擦垫片上设有与销孔和连接螺孔对应的孔；
c)分别配有与输入行星架中连接螺孔以及销柱顶端内螺孔匹配的螺栓以及一个环形挡板，环形挡板上设有与输入行星架中销柱对应的孔；
d)摩擦垫片位于输入法兰和输入行星架之间，与输入行星架中连接螺孔匹配的螺栓将输入法兰、摩擦垫片和输入行星架依次连接，同时，与销柱顶端内螺孔匹配的螺栓将环形挡板、输入法兰和销柱固定连接。
[0006]在本发明中:过盈配合的销柱外露于输入行星架端面的实际高度不大于该连接部对应的输入法兰和摩擦垫片的实际厚度之和。
[0007]在本发明中:所述的与输入行星架中连接螺孔匹配的螺栓为10.9S高强内六角螺栓，所述的销柱和与销柱顶端内螺孔匹配的螺栓的材质为42CrMoA，所述的摩擦垫片表面为含金刚石微粒表面化学镀镍涂层的摩擦垫片。
[0008]在本发明中:与输入动力对接的连接孔均匀分布在输入法兰的最外圈。
[0009]本发明的优点在于:由于在输入法兰和输入行星架之间设有摩擦垫片，可以通过摩擦垫片的摩擦力阻止输入法兰和输入行星架之间的相对运动。由于摩擦垫片表面为含金刚石微粒表面化学镀镍涂层，组装好后，金刚石微粒将自动嵌入相对面中，形成微型互锁，使接触面得以反复可靠地传输更大的载荷。由于与输入行星架中连接螺孔匹配的螺栓为10.9S高强内六角螺栓，所述的销柱和销柱顶端内螺孔匹配的螺栓的材质为42CrMoA，从材质上确保连接件工作可靠。由于输入行星架的端面的内圈设有均匀分布的销孔，销孔中设有过盈配合的销柱，销柱可以分担或减小启动扭矩和剪切力对连接螺栓的不利影响。由于与输入行星架中连接螺孔匹配的螺栓将输入法兰、摩擦垫片和输入行星架依次连接，同时，与销柱顶端内螺孔匹配的螺栓将环形挡板、输入法兰和销柱固定连接，可以确保摩擦垫片的整个工作面的压强基本一致，因此工作面上产生的摩擦力也相对均衡。本发明结构紧凑，技术措施环环相扣，能够确保大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构可靠，大大提高了在复杂工况下运行的安全性。
【附图说明】
[0010]图1、图2均是本发明实施例的立体结构示意图；
图3是本发明实施例的剖视结构示意图；
图中，1、输入法兰，2、摩擦垫片，3、输入行星架，4、柱销，5、环形挡板，6、螺栓，7、螺栓，8、连接孔。
【具体实施方式】
[0011]附图限制性地公开了本发明实施例的具体结构，下面结合附图对本发明做进一步地描述。
[0012]结合图1、图2和图3可以看出，本发明包括输入法兰1、输入行星架3和螺栓，输入法兰1和输入行星架3之间设有同轴心的摩擦垫片2，其中，在输入行星架3的端面的内圈设有均匀分布的销孔，外圈设有均匀分布的连接螺孔，销孔中设有过盈配合的销柱4，销柱4顶端设有内螺孔。输入法兰1和摩擦垫片2上设有与销孔和连接螺孔对应的孔，同时，分别配有与输入行星架3中连接螺孔匹配的螺栓6，以及与销柱4顶端内螺孔匹配的螺栓7，还有一个环形挡板5，环形挡板5是设有与输入行星架3中销孔对应的孔。摩擦垫片2位于输入法兰1和输入行星架3之间，与输入行星架1中连接螺孔匹配的螺栓6将输入法兰1、摩擦垫片2和输入行星架3依次连接，与销柱4顶端内螺孔匹配的螺栓7将环形挡板5、输入法兰1和销柱4固定连接。
[0013]在本实施例中:过盈配合的销柱4外露于输入行星架3端面的实际高度不大于该连接部对应的输入法兰1和摩擦垫片2的实际厚度之和。
[0014]为了确保连接件的工作可靠，实施时，所述的与输入行星架3中连接螺孔匹配的螺栓6可以选用10.9S高强内六角螺栓，所述的销柱4和与销柱4顶端内螺孔匹配的螺栓的材质为42CrMoA，所述的摩擦垫片表面为含金刚石微粒表面化学镀镍涂层的摩擦垫片。
[0015]在本实施例中:与输入动力对接的连接孔8均匀分布在输入法兰1的最外圈。
【主权项】
1.一种大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构，包括输入法兰、输入行星架和连接螺栓，其特征在于，输入法兰和输入行星架之间设有同轴心的摩擦垫片，具体结构是: a)输入行星架的端面内圈设有均匀分布的销孔，外圈设有均匀分布的连接螺孔，销孔中设有过盈配合的销柱，销柱顶端设有内螺孔； b)输入法兰和摩擦垫片上设有与销孔和连接螺孔对应的孔； c)分别配有与输入行星架中连接螺孔以及销柱顶端内螺孔匹配的螺栓以及一个环形挡板，环形挡板上设有与输入行星架中销柱对应的孔； d)摩擦垫片位于输入法兰和输入行星架之间，与输入行星架中连接螺孔匹配的螺栓将输入法兰、摩擦垫片和输入行星架依次连接，同时，与销柱顶端内螺孔匹配的螺栓将环形挡板、输入法兰和销柱固定连接。2.根据权利要求1所述的大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构，其特征在于，过盈配合的销柱外露于输入行星架端面的实际高度不大于该连接部对应的输入法兰和摩擦垫片的实际厚度之和。3.根据权利要求1或2所述的大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构，其特征在于，所述的与输入行星架中连接螺孔匹配的螺栓为10.9S高强内六角螺栓，所述的销柱和与销柱顶端内螺孔匹配的螺栓的材质为42CrMoA，所述的摩擦垫片表面为含金刚石微粒表面化学镀镍涂层的摩擦垫片。4.根据权利要求3所述的大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构，其特征在于，与输入动力对接的连接孔均匀分布在输入法兰的最外圈。
【专利摘要】本发明涉及一种大功率风力发电机齿轮箱的输入端结构，其特征是在输入法兰和输入行星架之间设有同轴心的摩擦垫片，具体结构是：输入行星架的端面内圈设有均匀分布的销孔，外圈设有均匀分布的连接螺孔，销孔中设有过盈配合的销柱，销柱顶端设有内螺孔；输入法兰和摩擦垫片上设有与销孔和连接螺孔对应的孔；分别配有与输入行星架中连接螺孔以及销柱顶端内螺孔匹配的螺栓以及一个环形挡板，环形挡板上设有与输入行星架中销柱对应的孔；摩擦垫片位于输入法兰和输入行星架之间，与输入行星架中连接螺孔匹配的螺栓将输入法兰、摩擦垫片和输入行星架依次连接，同时，与销柱顶端内螺孔匹配的螺栓将环形挡板、输入法兰和销柱固定连接。
【IPC分类】F03D15/10, F16H57/08
【公开号】CN105422825
【申请号】CN201510994670
【发明人】王朝阳, 程健平, 朱飞, 陈俊
【申请人】南京高速齿轮制造有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月28日