增速齿轮箱及风力发电机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种增速齿轮箱，包括箱体、主轴、内齿圈、第一齿轮轴、第二齿轮轴、花键套及输出轴；主轴可转地动架设于箱体上，内齿圈通过连接立板与主轴连接，第一齿轮轴的两端可转动地支撑于箱体内，第二齿轮轴为空心结构并套设在主轴上；第一齿轮轴上设置有第一外齿轮和第二外齿轮，第一外齿轮与内齿圈啮合，第二外齿轮与第二齿轮轴上的第三外齿轮啮合；花键套通过花键与第二齿轮轴连接，花键套上设置有第四外齿轮，第四外齿轮与输出轴上的第五外齿轮啮合。由于主轴的大部分长度集成在增速齿轮箱的箱体内，减小了主轴独立占据的轴向空间，因此，利用该增速齿轮箱可以极大减小机舱的轴向尺寸。另外，本发明还公开了一种风力发电机。
【专利说明】
増速齿轮箱及风力发电机
技术领域
[0001]本发明涉及风力发电机制造技术，具体涉及一种增速齿轮箱及风力发电机。
【背景技术】
[0002]风力发电机是利用自然风力驱动的发电装置，它通常包括塔筒、叶轮及机舱，机舱位于塔筒的顶端，机舱内主要设置有增速齿轮箱及发电机，如图1所示，叶轮(图中未示出)通过主轴200与增速齿轮箱100连接;在自然界中，风力的大小及方向变化莫测，为了保证发电过程的高效及平稳，增速齿轮箱100将叶轮的转速增大之后传递给发电机，进而带动发电机发电。
[0003]增速齿轮箱100是风力发电机的重要传动装置，在这种传统结构中，增速齿轮箱100的行星架通过锁紧盘与主轴200连接，叶轮的转速及转矩通过主轴200传递至行星架；由于主轴200和增速齿轮箱100的轴向尺寸较大，使得整个机舱的轴向尺寸过大，且重量太大。尺寸及重量过大，导致吊装极为困难，大大增加了风力发电机的安装成本。
[0004]因此，如何减小机舱的尺寸及重量，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提出一种增速齿轮箱，利用该增速齿轮箱可以减小风力发电机的机舱的尺寸和重量。在此基础上，本发明还提出一种具有该增速齿轮箱的风力发电机。
[0006]作为第一方面，本发明公开了一种增速齿轮箱;该增速齿轮箱包括箱体、主轴、内齿圈、第一齿轮轴、第二齿轮轴、花键套及输出轴;所述主轴可转地动架设于箱体上，所述内齿圈依次通过连接横板、连接立板与主轴连接，第一齿轮轴的两端可转动地支撑于箱体内，所述第二齿轮轴为空心结构并套设在主轴上;所述第一齿轮轴上设置有第一外齿轮和第二外齿轮，第一外齿轮与内齿圈啮合，第二外齿轮与第二齿轮轴上的第三外齿轮啮合;所述花键套通过花键与第二齿轮轴连接，所述花键套上设置有第四外齿轮，所述第四外齿轮与输出轴上的第五外齿轮啮合。
[0007]优选地，所述连接横板与内齿圈之间通过花键连接。
[0008]优选地，所述第二外齿轮的直径大于第一外齿轮。
[0009]优选地，所述第一齿轮轴的数量为三个，三个所述第一齿轮轴围绕主轴均衡布置。
[0010]优选地，所述输出轴的数量为两个，两个所述输出轴对称布置在第四外齿轮的两侧。
[0011]优选地，所述主轴通过锁紧盘与连接立板固定连接。
[0012]优选地，所述箱体包括前壳体、中壳体及后壳体，所述前壳体、中壳体及后壳体通过联接件顺序连接。
[0013]优选地，所述箱体内设置有两个第一支撑座，所述第一支撑座固定在中壳体上，且所述第一齿轮轴的两端通过轴承支撑在第一支撑座上。
[0014]优选地，所述花键套的两端分别通过轴承支撑在中壳体和后壳体上。
[0015]作为第二方面，本发明公开了一种风力发电机;该风力发电机包括塔筒、叶轮及机舱，所述机舱设置于塔筒的顶端，所述机舱内设置有发电机及上述任意一项的增速齿轮箱，所述叶轮与增速齿轮箱的主轴连接。
[0016]本发明提出的增速齿轮箱包括箱体、主轴、内齿圈、第一齿轮轴、第二齿轮轴、花键套及输出轴;主轴可转地动架设于箱体上，内齿圈通过连接立板与主轴连接，第一齿轮轴的两端可转动地支撑于箱体内，第二齿轮轴为空心结构并套设在主轴上;第一齿轮轴上设置有第一外齿轮和第二外齿轮，第一外齿轮与内齿圈啮合，第二外齿轮与第二齿轮轴上的第三外齿轮啮合;花键套通过花键与第二齿轮轴连接，花键套上设置有第四外齿轮，第四外齿轮与输出轴上的第五外齿轮啮合。
[0017]作业时，主轴与风力发电机的叶轮连接，输出轴与发电机连接;在风力作用下，叶轮带动主轴转动，主轴驱使内齿圈同步旋转，在齿轮传动作用下，内齿圈驱使第一外齿轮旋转，第一外齿轮带动第二外齿轮同步旋转，第二外齿轮驱使第三外齿轮旋转，进而通过第二齿轮轴带动第四外齿轮转动，第四外齿轮驱使第五外齿轮旋转，最终第五外齿轮通过输出轴将动力输出给发电机。
[0018]由于主轴的大部分长度集成在增速齿轮箱的箱体内，减小了主轴独立占据的轴向空间，因此，利用该增速齿轮箱可以极大减小机舱的轴向尺寸，同时降低机舱的重量。
【附图说明】
[0019]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020]图1为相关技术中主轴与增速齿轮箱的结构示意图；
[0021 ]图2为本发明具体实施例提供的增速齿轮箱的剖视图。
[0022]附图标记说明:
[0023]I一箱体2—主轴3—内齿圈4一第一齿轮轴5—第二齿轮轴
[0024]6—花键套7—连接立板8—输出轴9一连接横板11一前壳体
[0025]12 —中壳体13—后壳体41 一第一外齿轮42—第二外齿轮
[0026]51一第二外齿轮61—第四外齿轮
【具体实施方式】
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0028]如图2所示，本发明具体实施例提出的增速齿轮箱包括箱体1、主轴2、内齿圈3、第一齿轮轴4、第二齿轮轴5、花键套6及输出轴8;其中，箱体I包括前壳体11、中壳体12及后壳体13，前壳体11、中壳体12及后壳体13依次通过螺栓固定连接;主轴2可转地动架设于箱体I上，且主轴2的左端通过轴承支撑在前壳体11上，主轴2的右端通过轴承支撑在后壳体13上；内齿圈3依次通过连接横板9、连接立板7与主轴2连接，连接立板7与主轴2之间通过锁紧盘固定连接，连接横板9与连接立板7通过螺栓固定连接，连接横板9与内齿圈3通过花键连接；箱体I内设置有两个第一支撑座，且第一支撑座固定在中壳体12上，第一齿轮轴4的两端通过轴承支撑在第一支撑座上;第一齿轮轴4上设置有第一外齿轮41和第二外齿轮42，其中，第二外齿轮42的直径大于第一外齿轮41，第一外齿轮41与内齿圈3啮合；由于第一外齿轮41的直径与第一齿轮轴4相差较小，为了保证强度，第一外齿轮41与第一齿轮轴4集成为一体结构；第二齿轮轴5为空心结构并套设在主轴2上，第二齿轮轴5的一端设置有第三外齿轮51，第三外齿轮51与第二外齿轮42啮合，第二齿轮轴5的另一端通过花键与花键套6连接;花键套6的左端通过轴承间接支撑在中壳体12上，花键套6的右端通过轴承支撑在后壳体13上，花键套6上设置有第四外齿轮61;输出轴8通过轴承支撑在后壳体13上，输出轴8的左端设置有第五外齿轮，第五外齿轮与第四外齿轮61啮合;在该增速齿轮箱上，输出轴8的数量为两个，两个输出轴8对称布置在第四外齿轮61的两侧。
[0029]工作时，增速齿轮箱的主轴2左端的法兰与风力发电机的叶轮固定连接，增速齿轮箱的输出轴8与发电机的输入轴连接;在风力作用下，叶轮带动主轴2转动，主轴2驱使内齿圈3同步旋转，在齿轮传动作用下，内齿圈3驱使第一外齿轮41旋转，第一外齿轮41带动第二外齿轮42同步旋转，第二外齿轮42驱使第三外齿轮51旋转，进而通过第二齿轮轴5带动第四夕卜齿轮61转动，第四外齿轮61驱使第五外齿轮旋转，最终第五外齿轮通过输出轴8将动力输出给发电机。
[0030]与图1所示的技术方案相比，由于主轴2的大部分长度集成在增速齿轮箱的箱体I内，减小了主轴2独立占据的轴向空间，因此，利用该增速齿轮箱可以极大减小机舱的轴向尺寸，同时降低机舱的重量。
[0031]在优选的实施例中，第一齿轮轴4的数量为三个，三个第一齿轮轴4围绕主轴2均衡布置。三个第一齿轮轴4均衡布置可以改善内齿圈3、第二齿轮轴5等部件的受力，同时降低单个第一齿轮轴4的载荷。
[0032]另外，本发明具体实施例还提出一种风力发电机，该风力发电机包括塔筒、叶轮及机舱，机舱设置于塔筒的顶端，机舱内设置有发电机及上述的增速齿轮箱，叶轮与增速齿轮箱的主轴2连接。
[0033]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种增速齿轮箱，其特征在于，包括箱体(I)、主轴(2)、内齿圈(3)、第一齿轮轴(4)、第二齿轮轴(5)、花键套(6)及输出轴(8);所述主轴(2)可转地动架设于箱体(I)上，所述内齿圈(3)依次通过连接横板(9)、连接立板(7)与主轴(2)连接，第一齿轮轴(4)的两端可转动地支撑于箱体(I)内，所述第二齿轮轴(5)为空心结构并套设在主轴(2)上;所述第一齿轮轴(4)上设置有第一外齿轮(41)和第二外齿轮(42)，第一外齿轮(41)与内齿圈(3)啮合，第二外齿轮(42)与第二齿轮轴(5)上的第三外齿轮(51)啮合;所述花键套(6)通过花键与第二齿轮轴(5)连接，所述花键套(6)上设置有第四外齿轮(61)，所述第四外齿轮(61)与输出轴(8)上的第五外齿轮啮合。2.根据权利要求1所述的增速齿轮箱，其特征在于，所述连接横板(9)与内齿圈(3)之间通过花键连接。3.根据权利要求2所述的增速齿轮箱，其特征在于，所述第二外齿轮(42)的直径大于第一外齿轮(41)。4.根据权利要求3所述的增速齿轮箱，其特征在于，所述第一齿轮轴(4)的数量为三个，三个所述第一齿轮轴(4)围绕主轴(2)均衡布置。5.根据权利要求4所述的增速齿轮箱，其特征在于，所述输出轴(8)的数量为两个，两个所述输出轴(8)对称布置在第四外齿轮(61)的两侧。6.根据权利要求5所述的增速齿轮箱，其特征在于，所述主轴(2)通过锁紧盘与连接立板(7)固定连接。7.根据权利要求6所述的增速齿轮箱，其特征在于，所述箱体(I)包括前壳体(11)、中壳体(12)及后壳体(13)，所述前壳体(11)、中壳体(12)及后壳体(13)通过联接件顺序连接。8.根据权利要求7所述的增速齿轮箱，其特征在于，所述箱体(I)内设置有两个第一支撑座，所述第一支撑座固定在中壳体(12)上，且所述第一齿轮轴(4)的两端通过轴承支撑在第一支撑座上。9.根据权利要求8所述的增速齿轮箱，其特征在于，所述花键套(6)的两端分别通过轴承支撑在中壳体(12)和后壳体(13)上。10.—种风力发电机，其特征在于，包括塔筒、叶轮及机舱，所述机舱设置于塔筒的顶端，所述机舱内设置有发电机及权利要求1至9任意一项所述的增速齿轮箱，所述叶轮与增速齿轮箱的主轴(2)连接。
【文档编号】F03D15/10GK105822723SQ201610348076
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】王初亮, 何红, 陈泽, 史任胜
【申请人】三重型能源装备有限公司, 三一重型能源装备有限公司