专利名称：风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中空轴增速齿轮箱，特别适用于并网型风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置。
二背景技术：
目前，在国内、外的风电行业，绝大多数并网型风力发电机组为水平轴式风力发电机组，该机组自叶片的输入轴至增速箱和发电机等重达几十吨的机组设备均水平布置在距地面几十米高空的塔架上，因此，一方面对塔架本身的强度和塔架基础的抗倾翻能力都提出了很高的要求；另一方面由于大部分机组设备均安装距地面很高，给安装、检修维护、零部件更换都带来极大的不便，例如仅将重40吨的整体部件安装在80米高的塔架上，就需要起吊能力达120吨的汽车吊两台和起吊能力20吨的辅助吊车一台。况且，随着单台机组发电量的增加，机组设备越来越重，此类问题将愈显突出。
三
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种垂直轴并网型风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置，把该装置及发电机安装在地面基础上。
本实用新型已通过以下方案实现一种风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置，它包括箱体、一级齿轮、中空输入轴、鼓形齿轮、内齿套、叶轮回转壳、风叶片、固定垂直芯轴、一级齿轮轴、二级齿轮、二级齿轮轴、伞齿轮、锥齿轮轴组成；其特征在于风叶片与叶轮回转壳固定连接，叶轮回转壳下端与内齿套上端固定连接，内齿套的内齿与中空输入轴上部的鼓形齿轮啮合，中空输入轴中部凸起法兰与一级齿轮的内孔固定连接，一级齿轮与一级齿轮轴的轴齿轮啮合，一级齿轮轴与上部的二级大齿轮内孔固定连接，二级齿轮与二级齿轮轴的轴齿轮啮合，二级齿轮轴与下部的伞齿轮内孔固定连接，伞齿轮与锥齿轮轴的锥齿轮啮合，锥齿轮轴的另一端与外面的发电机连接。
内齿套上端与叶轮回转壳下端固定连接，内齿套的内齿与中空输入轴上部的鼓形齿轮啮合构成齿轮联轴器。
中空输入轴的中间空心，可供固定叶轮回转壳用的固定垂直芯轴穿过，固定垂直芯轴的下端固定在地面基础上；中空输入轴中部是凸起法兰与一级齿轮的内孔固定连接。
增速齿轮箱的箱体、固定垂直芯轴的底端、发电机都固定在地面基础上。
根据本实用新型提供一种用于并网型风力发电机组用的风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置，本装置采用齿轮联轴器的方式完成叶轮回转壳的转动与动力输入，通过各级齿轮传动，进行增速，达到发电机所需的转速，经高速级的锥齿轮轴输出，带动发电机进行发电。
所述增速箱装置是一种三级齿轮传动风电立式中空轴增速齿轮箱装置。输入齿轮联轴器上端与发电机组中垂直叶轮回转塔壳相连，中空的输入轴中间可供固定垂直叶轮用的垂直芯轴穿过，增速箱装置的输出锥齿轮轴与发电机固定相连，从输入至输出经过三级齿轮传动，各级传动齿轮安装在增速箱箱体之内，增速箱箱体、垂直芯轴底端、发电机都安装在地面基础上。
更具体的说，工作时，由和叶轮回转塔壳固定连接的内齿套4将叶轮回转塔壳的转动动力输入，通过布置在箱体1内的各级齿轮进行增速，由输出锥齿轮轴13将动力输出至发电机，带动发电机进行发电。
本实用新型有如下特点整个增速齿轮箱立式安装在地面基础上，同时，支撑叶轮回转塔壳用的固定垂直芯轴可穿过增速齿轮箱的输入轴直接安装在地面基础上。
与叶轮回转塔壳固定连接的内齿套和中空输入轴上部的鼓形齿形成齿轮联轴器的输入方式，在传递扭距的同时，不受轴向力的作用，并具备一定的调心能力。
输入轴上部设置鼓形齿、轴中部为凸起法兰形状、沿轴线为空心，整个轴加工成型。加工制造简单，材料利用率高，成本低。
轴中部的凸起法兰与低速级大齿轮用铰孔螺栓连接或用高强螺栓摩擦连接进行动力传递。加工简单，连接可靠，成本低。
输出级齿轮传动采用锥齿轮副传动，进一步增速并将前面传递过来的水平方面转距转换为垂直方向转距，达到使发电机水平布置并通过其支架安装在地面基础上。给发电机提供良好的工作条件，维修方便。
四
(摘要附图)附图结构剖面示意图1是箱体、2是一级齿轮、3是中空输入轴、4是鼓形齿轮、5是内齿套、6是叶轮回转壳、7是风叶片、8是固定垂直芯轴、9是一级齿轮轴、10是二级齿轮、11是二级齿轮轴、12是伞齿轮、13是锥齿轮轴；五、实施例将风电立式中空轴增速齿轮箱组装好，将内齿套5装在输入轴上部的鼓形齿轮4的外部，把固定垂直芯轴8穿过中空输入轴3内，把齿轮箱1和固定垂直芯轴8下端固定在地面的地基上，固定的发电机与增速箱的锥齿轮轴连接，再将装好风叶片7的叶轮回转壳6套在垂直芯轴8的外边，叶轮回转壳6下端固定在内齿套5的上端。
风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置结构结合附图叙述如下风叶片7与叶轮回转壳6固定连接，叶轮回转壳6下端与内齿套5上端固定连接，内齿套5的内齿与中空输入轴3上部的鼓形齿轮4啮合，中空输入轴3中部凸起法兰与一级齿轮2的内孔固定连接，一级齿轮2与一级齿轮轴9的轴齿轮啮合，一级齿轮轴9与上部的二级大齿轮10内孔固定连接，二级齿轮10与二级齿轮轴11的轴齿轮啮合，二级齿轮轴11与下部的伞齿轮12内孔固定连接，伞齿轮12与锥齿轮轴13的锥齿轮啮合，锥齿轮轴13的另一端与外面的发电机连接。
内齿套5上端与叶轮回转壳6下端固定连接，内齿套5的内齿与中空输入轴3上部的鼓形齿轮4啮合构成齿轮联轴器。
中空输入轴3的中间空心，可供固定叶轮回转壳6用的固定垂直芯轴8穿过，固定垂直芯轴8的下端固定在地面基础上；中空输入轴3中部是凸起法兰与一级齿轮2的内孔固定连接。
增速齿轮箱的箱体1、固定垂直芯轴8的底端、发电机都固定在地面基础上。
权利要求1.一种风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置，它包括箱体1、一级齿轮2、中空输入轴3、鼓形齿轮4、内齿套5、叶轮回转壳6、风叶片7、固定垂直芯轴8、一级齿轮轴9、二级齿轮10、二级齿轮轴11、伞齿轮12、锥齿轮轴13组成；其特征在于风叶片7与叶轮回转壳6固定连接，叶轮回转壳6下端与内齿套5上端固定连接，内齿套5的内齿与中空输入轴3上部的鼓形齿轮4啮合，中空输入轴3中部凸起法兰与一级齿轮2的内孔固定连接，一级齿轮2与一级齿轮轴9的轴齿轮啮合，一级齿轮轴9与上部的二级大齿轮10内孔固定连接，二级齿轮10与二级齿轮轴11的轴齿轮啮合，二级齿轮轴11与下部的伞齿轮12内孔固定连接，伞齿轮12与锥齿轮轴13的锥齿轮啮合，锥齿轮轴13的另一端与外面的发电机连接。
2.根据权利要求1所述的风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置，其特征在于内齿套5上端与叶轮回转壳6下端固定连接，内齿套5的内齿与中空输入轴3上部的鼓形齿轮4啮合构成齿轮联轴器。
3.根据权利要求1所述的风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置，其特征在于中空输入轴3的中间空心，可供固定叶轮回转壳6用的固定垂直芯轴8穿过，固定垂直芯轴8的下端固定在地面基础上；中空输入轴3中部是凸起法兰与一级齿轮2的内孔固定连接。
4.根据权利要求1所述的风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置，其特征在于增速齿轮箱的箱体1、固定垂直芯轴8的底端、发电机都固定在地面基础上。
专利摘要一种用于垂直轴并网型风电机组用的风电立式中空轴增速齿轮箱及其装置。采用齿轮联轴器的方式将风叶片叶轮回转壳转动的动力输入到三级齿轮增速箱，经增速后输出给发电机发电。固定叶轮回转壳的垂直芯轴穿过增速箱的中空轴直接装在地面地基上。三级增速箱箱体也固定在地面地基上，发电机也固定在地面地基上，三级增速箱的末端高速锥齿轴将风转轮的动力传给发电机，发电机在地面发电。避免一切高空的吊装、维修、配电的麻烦。
文档编号F16D1/10GK2835640SQ200520032649
公开日2006年11月8日 申请日期2005年11月16日 优先权日2005年11月16日
发明者刘忠明, 张和平, 张志宏 申请人:郑州机械研究所