一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构。
【背景技术】
[0002]目前，国内外水平轴风力发电机组主轴与齿轮箱的连接采用刚性结构，常见形式包含通过锁紧盘连接主轴和齿轮箱输入轴或通过螺栓直接连接主轴和齿轮箱输入轴以及其它结构。
[0003]通过锁紧盘连接主轴和齿轮箱输入轴结构，需要较长主轴，整个机舱加长；主轴强度要求和制造要求高；主轴承受力复杂，齿轮箱受主轴承结构影响需承受较大附加载荷，受力情况复杂。
[0004]通过螺栓直接连接主轴和齿轮箱输入轴，主轴承受力大，齿轮箱需承受由于自重和机架变形引起的附加载荷，受力情况复杂。
[0005]较大的载荷承载以及复杂的受力情况易引起齿轮箱故障，同时与齿轮箱连接的发电机承受的动态附加载荷相应增加，提高了风力发电机组齿轮箱及发电机的故障率，导致高昂的维护维修成本，并降低设备运行寿命。
【发明内容】
[0006]为了改进现有连接方式的不足，本发明提供了一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构，该结构采用直齿内齿和鼓形外齿啮合这种柔性连接结构，可以有效减少主轴传递的附加载荷，降低主轴及齿轮箱受力复杂程度。
[0007]本发明所采用的技术方案是:在主轴上加工出直齿内齿，在齿轮箱输入轴上加工出鼓形外齿，主轴与齿轮箱通过所述直齿内齿和所述鼓形外齿的完全啮合实现扭矩传递。
[0008]其中，所述的直齿内齿与鼓形外齿可互换位置，即在主轴上加工出鼓形外齿，在齿轮箱输入轴上加工出直齿内齿。
[0009]所述的直齿内齿可以通过在主轴或齿轮箱输入轴上安装直齿内齿齿轮代替直接在主轴或齿轮箱输入轴上加工直齿内齿。
[0010]所述的鼓形外齿可以通过在主轴或齿轮箱输入轴上安装鼓形外齿齿轮代替直接在主轴或齿轮箱输入轴上加工鼓形外齿。
[0011]采用本发明所述的一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构，通过直齿内齿和鼓形外齿完全啮合实现主轴与齿轮箱的柔性连接，主轴轴线和齿轮箱输入轴轴线允许有少量的径向和轴向偏移以及一定的角度偏差，主轴受的弯矩以及受到主机架变形的影响不会传到齿轮箱，向齿轮箱传递的附加载荷明显降低，主轴、齿轮箱、主轴与主机架间的主轴承受力均相对简化，齿轮箱和发电机间的动态附加载荷相应减少。降低了风机对主轴的设计和制造要求，整机驱动链结构可以更紧凑，风机的设计也更加可靠。同时可降低齿轮箱及主轴承故障率，延长其使用寿命。共同实现风机成本的降低，提高风机稳定性及可靠性。即使在齿轮箱出现故障时，这种柔性的连接结构更方便拆卸，能有效提高维护效率。
【附图说明】
[0012]附图1为一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构的结构示意图。
[0013]附图2为一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构的啮合细节图。
[0014]图中:1、主轴；2、鼓形外齿；3、直齿内齿；4、齿轮箱输入轴；5、齿轮箱。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0016]图中显示了一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构，该结构在主轴(I)上加工出直齿内齿(3 )，在齿轮箱输入轴(4 )上加工出鼓形外齿(2 )，主轴(I)与齿轮箱(5 )通过直齿内齿(3)和鼓形外齿(2)的完全啮合实现扭矩传递。
[0017]其中，所述的直齿内齿(3)与鼓形外齿(2)可互换位置，即在主轴(I)上加工出鼓形外齿(2 )，在齿轮箱输入轴(4)上加工出直齿内齿(3 )。
[0018]所述的直齿内齿(3)可以通过在主轴(I)上安装直齿内齿齿轮代替直接在主轴(I)上加工直齿内齿(3)。
[0019]所述的鼓形外齿(2)可以通过在齿轮箱输入轴(4)上安装鼓形外齿齿轮代替直接在齿轮箱输入轴(4)上加工鼓形外齿(2)。
[0020]通过采用通过直齿内齿(3 )和鼓形外齿(2 )啮合这种柔性连接结构，主轴(I)轴线和齿轮箱输入轴(4)轴线允许有少量的径向和轴向偏移以及一定的角度偏差，主轴(I)受的弯矩以及受到主机架变形的影响不会传到齿轮箱(5)，向齿轮箱(5)传递的附加载荷明显降低，主轴(I)、齿轮箱(5)、主轴(I)与主机架间的主轴承受力均相对简化，齿轮箱(5)和发电机间的动态附加载荷相应减少。降低了风机对主轴(I)的设计和制造要求，整机驱动链结构可以更紧凑，风机的设计更加可靠。同时可降低齿轮箱(5)及主轴承故障率，延长其使用寿命。共同实现风机成本的降低，提高风机稳定性及可靠性。即使在齿轮箱(5)出现故障时，这种柔性的连接结构更方便拆卸，能有效提高维护效率。
[0021]虽然经过对本发明结合具体实施例进行描述，对于在本技术领域熟练的人士，根据上文的叙述做出的替代、修改与变化将是显而易见的。因此，在这样的替代，修改和变化落入本发明的权利要求的精神和范围内时，应该被包括在本发明中。
【主权项】
1.一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构，其特征在于:在主轴上加工出直齿内齿，在齿轮箱输入轴上加工出鼓形外齿，主轴与齿轮箱通过所述直齿内齿和所述鼓形外齿的完全啮合实现扭矩传递。2.根据权利要求1所述的一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构，其特征在于:所述的直齿内齿与鼓形外齿可互换位置，即在主轴上加工出鼓形外齿，在齿轮箱输入轴上加工出直齿内齿。3.根据权利要求1和权利要求2所述的一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构，其特征在于:所述的直齿内齿可以通过在主轴或齿轮箱输入轴上安装直齿内齿齿轮代替直接在主轴或齿轮箱输入轴上加工直齿内齿。4.根据权利要求1和权利要求2所述的一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构，其特征在于:所述的鼓形外齿可以通过在主轴或齿轮箱输入轴上安装鼓形外齿齿轮代替直接在主轴或齿轮箱输入轴上加工鼓形外齿。
【专利摘要】一种水平轴风电机组主轴与齿轮箱的连接结构，是在主轴与齿轮箱输入轴上分别加工出直齿内齿和鼓形外齿，主轴与齿轮箱通过所述直齿内齿和所述鼓形外齿的完全啮合实现扭矩传递。所述的直齿内齿与鼓形外齿可互换位置，而且可以通过安装相应齿轮代替直接进行齿轮加工。通过采用这种柔性的连接方式，主轴轴线和齿轮箱输入轴轴线允许有少量的径向和轴向偏移以及一定的角度偏差，主轴、齿轮箱、主轴与主机架间的主轴承受力均相对简化，几个部件间的动态附加载荷相应减少，降低了主轴的设计和制造要求，整机驱动链结构更紧凑，提高风机的设计可靠性。同时可降低齿轮箱及主轴承故障率，延长其使用寿命。而且该结构方便拆卸，能有效提高维护效率。
【IPC分类】F16D3/02
【公开号】CN105465200
【申请号】CN201410386576
【发明人】沈鑫, 郭元超, 孙振军, 舒颖
【申请人】上海电气风电设备有限公司, 上海电气风电设备东台有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月8日