专利名称：一种风电增速箱用两级行星齿轮动力传动结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型两级行星齿轮传动结构，主要应用于兆瓦级大功率风电齿轮箱的增速行星传动系统中。
背景技术：
中国风能资源丰富，但目前全国风电装机容量还不到其资源储量的千分之五。为了更有效地利用风能资源，国家发展改革委员会制定了《国家风力发电中长期发展规划》，提出到2020年，全国风电装机容量达到3000万千瓦的总体目标。统计数据显示，2006年，我国风电累计装机容量已经快达到260万千瓦，共建成100多个风电场，共安装风电机组4000多台，当年新增装机容量为133万千瓦，同比增长166%。中国目前已成为在全球风电市场最强的13个国家之一。中国的风力风电事业近几年来发展迅速，并且将在未来一段时间内保持快速发展的态势。增速箱是风电机组的核心部件之一，由于风电机组工作在温差变化大、随机载荷波动剧烈等恶劣场合，增速箱成为最容易坏的部件之一。增速箱的行星传动系统则是传动系统中的薄弱环节，因此有必要对增速箱行星传动系统进行深入的研究。风力发电机的齿轮箱传动系统是增速的，在驱动方式上一般常采用行星架输入、太阳轮输出的形式；根据国外的一些探索可以知道，作为增速方式，也可以采用内齿圈输入功率、太阳轮输出功率的结构形式。用于风力发电机齿轮箱内齿圈的齿数一般较多，其直径也偏大，一般不把内齿圈作为输出功率的构件。目前风电增速箱的主要传动结构包括一级行星与二级平行轴结构和功率分流传动结构。行星齿轮传动采用多个行星齿轮来分担载荷，实现功率分流，如果行星齿轮间载荷分布不均衡，不但行星齿轮传动的优点难以发挥出来，并且会严重影响到行星齿轮传动的工作性能和使用寿命，使噪声增大，工作平稳性和可靠性降低。
发明内容
为解决现有技术存在的缺点，本发明具体公开了一种新型两级行星齿轮传动结构。本发明所采用的技术方案如下:一种风电增速箱用两级行星齿轮动力传动结构，包括第一级差动行星齿轮传动机构和第二级差动行星齿轮传动机构，所述的第一级差动行星齿轮传动机构包括第一内齿圈、第一行星齿轮、第一行星架、第一太阳齿轮，所述的第一内齿圈的输入轴为动力输入端，第一内齿圈与第一行星齿轮哨合，第一行星齿轮与第一太阳轮哨合，第一太阳轮的输出轴为输出端；所述的第二级差动行星齿轮传动机构包括第二内齿圈、第二行星齿轮、第二行星架、第二太阳齿轮，所述的第二内齿圈与第一内齿圈同轴，且第二内齿圈固定，第一太阳轮的输出轴为第二太阳齿轮的输入轴，且第二行星架连接到第一内齿圈，并第二行星架为第二行星齿轮的输出轴，第一行星架连接第一行星齿轮与第二太阳轮。所述的第一太阳齿轮，既是第一级差动行星齿轮传动机构的输出也是整个传动结构的输出。所述的第一行星齿轮与第二行星齿轮的顶圆半径之和应小于两个行星齿轮之间的中心距。所述的第一内齿圈，第一级行星架，第一太阳齿轮，第二内齿圈，第二太阳齿轮的旋转轴的轴线重合。本发明的结构由第一级的差动行星齿轮传动(原始机构)和第二级简单行星齿轮传动(封闭机构)组成。各级行星轮系均由行星架、内齿圈、行星齿轮和太阳齿轮组成，第一级行星轮系的行星架与第二级行星轮系的太阳齿轮相连接；第一级行星轮系的内齿圈和第二级行星轮系的行星架相连接。动力由第一级行星轮系的内齿圈输入，经过两级行星轮系的传动由第二级行星轮系的太阳轮输出。本发明的有益效果是:采用本发明可以使两级行星轮系的内齿圈和行星架同时承担输入载荷，能有效实现载荷分流；第一级行星轮系的输入和输出分别是整个结构的输入和输出，能保证两级传动结构具有良好的同心性能；该新型结构具有传动比大，传动平稳，可靠性高，结构紧凑和同心性好的特点。
图1本发明的传动原理简图。图中rl.第一级行星轮系的内齿圈，p1.第一级行星轮系的行星齿轮，Cl.第一级行星轮系的行星架，S1.第一级行星轮系的太阳齿轮，r2.第二级行星轮系的内齿圈，p2.第二级行星轮系的行星齿轮，c2.第二级行星轮系的行星架，s2.第二级行星轮系的太阳齿轮。
具体实施例方式下面根据附图对本发明的具体实施方式
做具体的说明解释。附图1表示出了新型两级行星齿轮传动结构的传动原理。参照附图，第一级的星轮系内齿圈rl作为整个传动结构的输入，并且作为第一级的差动行星轮系的第一个输入；第一级行星轮系的内齿圈rl与第二级行星轮系的行星架c2相连接，第二级行星轮系的行星架c2作为第二级行星轮系的输入；第二级行星轮系的太阳齿轮s2作为第二级行星轮系的输出，同时与第一级行星轮系的行星架Cl连接，作为第一级的差动行星轮系第二个输入；第一级行星轮系的太阳齿轮Si，既是第一级的星轮系的输出也是整个传动结构的输出。该结构中的两级行星轮系传动类型都是NGW型，并且两相邻行星轮的顶圆半径之和应小于其中心距，第一级行星轮系的内齿圈rl，第一级行星轮系的行星架Cl，第一级行星轮系的太阳齿轮Si，第二级行星轮系的内齿圈r2，第二级行星轮系的行星架c2，第二级行星轮系的太阳齿轮s2的旋转轴线必须重合，并且第二级行星轮系的内齿圈r2固定。
权利要求
1.一种风电增速箱用两级行星齿轮动力传动结构，包括第一级差动行星齿轮传动机构和第二级差动行星齿轮传动机构，其特征在于:所述的第一级差动行星齿轮传动机构包括第一内齿圈、第一行星齿轮、第一行星架、第一太阳齿轮，所述的第一内齿圈的输入轴为动力输入端，第一内齿圈与第一行星齿轮哨合，第一行星齿轮与第一太阳轮哨合，第一太阳轮的输出轴为输出端；所述的第二级差动行星齿轮传动机构包括第二内齿圈、第二行星齿轮、第二行星架、第二太阳齿轮，所述的第二内齿圈与第一内齿圈同轴，且第二内齿圈固定，第一太阳轮的输出轴为第二太阳齿轮的输入轴，且第二行星架连接到第一内齿圈，并第二行星架为第二行星齿轮的输出轴，第一行星架连接第一行星齿轮与第二太阳轮。
2.如权利要求1所述的动力传动结构，其特征在于:所述的第一太阳齿轮，既是第一级差动行星齿轮传动机构的输出也是整个传动结构的输出。
3.如权利要求1所述的动力传动结构，其特征在于:所述的第一行星齿轮与第二行星齿轮的顶圆半径之和应小于两个行星齿轮之间的中心距。
4.如权利要求1所述的动力传动结构，其特征在于:所述的第一内齿圈，第一级行星架，第一太阳齿轮，第二内齿圈，第二太阳齿轮的旋转轴的轴线重合。
全文摘要
本发明具体公开了一种风电增速箱用两级行星齿轮动力传动结构，包括第一级差动行星齿轮传动机构和第二级差动行星齿轮传动机构，第一内齿圈的输入轴为动力输入端，第一内齿圈与第一行星齿轮啮合，第一行星齿轮与第一太阳轮啮合，第一太阳轮的输出轴为输出端；所述的第二内齿圈与第一内齿圈同轴，且第二内齿圈固定，第一太阳轮的输出轴为第二太阳齿轮的输入轴，且第二行星架连接到第一内齿圈，并第二行星架为第二行星齿轮的输出轴，第一行星架连接第一行星齿轮与第二太阳轮。采用本发明可以使两级行星轮系的内齿圈和行星架同时承担输入载荷，能有效实现载荷分流。
文档编号F16H1/36GK103148171SQ20131008175
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者王均刚, 王勇 申请人:山东大学