专利名称：兆瓦级准行星半直驱风电增速箱的制作方法
兆瓦级准行星半直驱风电增速箱
技术领域：
本发明涉及风电增速传动技术领域，一种兆瓦级准行星半直驱风电增速箱。
背景技术：
风电专家预测，第三代半直驱风力发电技术，将逐渐成为世界风力发电主要发展 方向。因此，研究半直驱风力发电增速箱是一项很重要的课题。半直驱风力发电技术最早是由德国MULTIBRID提出一级行星+永磁低速电机集 成，增速比i = 5. 71。这是因为庞大的直驱风力发电机从生产、装配、运输到现场安装都变 得极其困难。据报导哈尔滨风力设备公司和沈工大风能所研制的1. 5丽直驱永磁电机，直 径Φ 3. 4X 2 (m)、重量43t.；湘电XEMC-Z82-2000永磁直驱电机，直径Φ 3. 9 (m)，重量49t.， 价格320万元。如采用半直驱机组，永磁电机大为缩小根据公式P = KD2Ln (kW)，当增速比 i = 7，并设 L = O. 618D 时，由 2000 = 3. 46D2 · 0. 618D · 19 · 7 求得 2MW 永磁电机外型为 Φ 1.90X1. 18 (m)。(A)杭齿公司“半直驱风力发电增速箱”(200920112091)—级行星+ —级定轴。 该实用新型由于内齿圈兼作机壳及悬臂扭力轴与“细长轴太阳轮弹性元件均载机构要求采 用薄壁内齿轮及中空行星轮轴，要尽量增加各基本元件的弹性，要求太阳轮细长轴为简支 梁。”的论述不相符，因而行星轮分流均载不会太好，行星轮也只能是3-4只，多了会产生振 动、均载更差；(B)南京高速齿轮制造有限公司实用新型“混合驱动型风力发电机增速齿轮 箱”(200720131394)—级行星增速，行星轮数np = 3 ；(C)哈尔滨哈飞工业公司在引进芬兰1. (MW半直驱技术的基础上，用了三年时间 研制成功1. 5MW半直驱永磁机组，一级行星增速比i = 7. 5。哈飞工业公司的实用新型专利 “一种半直驱风力发电机组增速箱”(200920099731)系单级NGW行星传动，增速比i = 7. 5， 行星轮数Hp = 3。(结构与南高齿相同)上述三项实用新型由于行星轮数少，因而承载能力低、外型大、笨重。
发明内容本发明目的在于提供一种拆、装方便、能在高空大修、重量轻、制造工艺难度低于 国外机型的兆瓦级准行星半直驱风电增速箱。技术方案采用在一个平面内进行两次分流的单级准行星结构(输入)内齿 圈-两只第二介轮-准行星轮-介轮_(输出)中心齿轮。由于准行星传动中行星架固定， 因而其振动要小于行星传动。本发明功率分流数为2X4或2X5。有益效果拆、装极为方便、可在高空大修；轴向长度短、重量轻35-45% ；内齿圈 直齿、调质，机加工工艺难度小、成本低、承载能力大(见比较表)。本发明(内齿圈Zb= 140十分流IIp= 10)与哈飞公司(内齿圈Zb= 134三分流 np = 3)的比较
图1.本发明实施例结构示意图具体实施方式下面结合附图对本发明详加描述参照图1. 一种兆瓦级准行星半直驱风电增速箱实施例，由机座⑴、输入轴(11) 及支承轴承(9) (10)、包括内齿圈(2)、准行星架(8)、准行星轮(4)与中心轴齿轮(6)的准 行星传动件及端盖(7)组成，其中准行星架(8)固定在机座(1)端面上，其特征在于(a)在中心轴齿轮(6)与均布的准行星轮⑷之间有介轮(5)，根据NGW行星传动 邻接条件Sin(180° /np) > Zc+2的计算表明当传动比i = 4时，分流数np = 5 ；当传动 比i = 5时，分流数np = 4 (成大先《机械设计手册》卷3. 14-371页)，由于半直驱永磁电机 的增速比i = 6-9，故在要求单级传动的条件下，必须另加介轮(5)后才能实现中心轮(6) 的五分流；(b)在准行星轮(4)与内齿圈(2)之间有两只第二介轮(3)，两只介轮齿数、模数 相同、对称装置，此时形成第二次分流，使分流数增加一倍达到十分流，不仅承载能力提高 了一倍，而且减少了薄壁内齿圈节点变形；(c)中心轴齿轮(6)、介轮(5)、准行星轮⑷、第二介轮(3)及内齿圈(2)均置于 同一平面上，构成单级传动，单级传动的轴向长度最短，这是因为轴向长度越短安装空间越 小；(d)薄壁内齿圈(2)的外圆与输入轴(11)圆筒内孔用花键滑动联结，其优点在于 ①薄壁内齿圈的柔性及花键侧隙使内齿圈处于浮动而改善了准行星轮的均载；②花键滑动 联结使内齿圈拆、装方便；并且，当拉出内齿圈然后反转再装进去，内齿圈使用寿命可提高一倍。输入轴(11)的支承轴承(9)、(10)分别置于准行星架⑶与机座⑴内孔，目的 是缩短轴向长度。作为优选准行星轮⑷为四只，第二介轮(3)为八只，形成八分流。作为优选准行星轮(4)为五只，第二介轮(3)为十只，形成十分流。上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后 的方案均属于本发明的保护范围。
权利要求
一种兆瓦级准行星半直驱风电增速箱，由机座(1)、输入轴(11)及支承轴承(9)(10)、内齿圈(2)、准行星架(8)、准行星轮(4)、中心轴齿轮(6)及端盖(7)组成，其中准行星架(8)固定在机座(1)端面上，其特征在于(a)在中心轴齿轮(6)与准行星轮(4)之间有介轮(5)；(b)在准行星轮(4)与内齿圈(2)之间有两只第二介轮(3)，两只介轮齿数、模数相同、对称装置；(c)中心轴齿轮(6)、介轮(5)、准行星轮(4)、第二介轮(3)及内齿圈(2)均置于同一平面上，构成单级传动；(d)内齿圈(2)外圆与输入轴(11)圆筒内孔以花键滑动联结。
2.根据权利要求1所述的准行星半直驱风电增速箱，其特征在于输入轴(11)的支承 轴承(9)、(10)分别置于准行星架(8)与机座(1)内孔。
3.根据权利要求2所述的准行星半直驱风电增速箱，其特征在于准行星轮(4)为四 只，第二介轮(3)为八只。
4.根据权利要求2所述的准行星半直驱风电增速箱，其特征在于准行星轮(4)为五 只，第二介轮(3)为十只。
全文摘要
本发明涉及风电增速箱技术领域，一种兆瓦级准行星半直驱风电增速箱。风电专家预测，第三代半直驱风力发电技术，将逐渐成为世界风力发电主要发展方向。因此，研究半直驱风力发电增速箱是一项很重要的课题。本发明的特征在于采用在一个平面内进行两次分流的单级准行星结构内齿圈-两只第二介轮-准行星轮-介轮-中心齿轮。准行星传动中，由于行星架固定，因而在同样精度时，其振动要小于行星架转动、行星轮公转又自转的行星传动。本发明功率分流数为2×4或2×5。有益效果拆、装极为方便、可在高空大修；重量轻35-45％；内齿圈直齿、调质，机加工工艺难度小、成本低、承载能力大。
文档编号F16H1/32GK101846155SQ20101013539
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月1日 优先权日2010年3月1日
发明者吴声震 申请人:吴声震