大功率风力发电机试验台齿轮箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种大功率风力发电机试验台齿轮箱，试验台齿轮箱中含有两级行星轮系，其输出齿轮系包括大齿轮以及平行的内花键轴和输出齿轮轴，大齿轮固定在内花键轴上；箱体包括前箱盖、扭力臂、后箱体以及由上下箱盖组成的后箱盖，第一级内齿圈位于前箱盖和扭力臂之间，第二级内齿圈位于扭力臂和后箱体之间，上箱盖和下箱盖的结合部与管轴的中轴线在同一平面上；第一级行星轮系的输入行星架通过轴承支撑于前箱盖和扭力臂，第二级行星架通过轴承支撑于扭力臂和后箱体之间；第一级太阳轮轴、第二级太阳轮轴和内花键轴依次浮动套装于管轴上；润滑系统包括外置油箱、电动泵、油路分配器和通往各个轴承的润滑油道。
【专利说明】大功率风力发电机试验台齿轮箱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及齿轮箱，尤其是一种大功率风力发电机试验台齿轮箱。
【背景技术】
[0002]风力发电与传统的火力发电相比，具有发电无污染的优势，与水力发电相比，具有基建成本低、占地面积小，维护保养方便的优势，尤其是大型水力发电站，蓄水库还容易对下游造成一定的安全隐患。
[0003]大功率发电机试验台是在风力发电机上天工作前对其进行试验的检测设备，而齿轮箱又是该设备中的关键部件，随着风力发电机的发展，国内1.5兆瓦及2兆瓦风力发电机已经批量生产并应用于风电场发电，3兆瓦风力发电机也已小批量应用，齿轮箱是风力发电机的关键部件；我国兆瓦级大功率风力发电机用增速齿轮箱发展迅速，目前国内1.5兆瓦及2兆瓦风力发电机用齿轮箱已经批量生产并应用于风电场发电，而大功率的风力发电机需要获得更大的风力，架设高度一般都在几十米，甚至超过百米，安装后出现问题，返工的工作量较大，因此，在大功率的风力发电机用齿轮箱投入安装前，有必要对其进行最终的检测。用于大功率风力发电机试验台的齿轮箱应该具有更大的传动比和承载能力，具有更高的可靠性，才能满足对不同规格的大功率风力发电机齿轮箱在上天安装前对其进行试验的需求。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于，针对目前对用于大功率风力发电机试验台齿轮箱的需求，提供一种新的用于大功率风力发电机试验台的齿轮箱。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:一种大功率风力发电机试验台齿轮箱，包括箱体、行星轮系、管轴、输出齿轮系和润滑系统，其特征在于:试验台齿轮箱中含有两级行星轮系，其输出齿轮系包括大齿轮以及平行的内花键轴和输出齿轮轴，具体结构为:
[0006]箱体包括前箱盖、扭力臂、后箱体以及由上箱盖和下箱盖组成的后箱盖，第一级内齿圈位于前箱盖和扭力臂之间，第二级内齿圈位于扭力臂和后箱体之间，上箱盖和下箱盖的结合部与管轴的中轴线在同一平面上；前箱盖、第一级内齿圈、扭力臂、第二级内齿圈、后箱体依序固定连接后，上箱盖和下箱盖通过定位销和螺栓与后箱体紧密连成一体；
[0007]第一级行星轮系包括输入行星架、第一级行星轮轴、第一级行星轮、第一级内齿圈以及第一级太阳轮轴；第二级行星轮系包括第二级行星架、第二级行星轮轴、第二级行星轮、第二级内齿圈以及第二级太阳轮轴；
[0008]输入行星架通过轴承支撑于前箱盖和扭力臂之间，其输入端穿过前箱盖；第二级行星架通过轴承支撑于扭力臂和后箱体之间；第一级太阳轮轴、第二级太阳轮轴和内花键轴依次浮动套装于管轴上，管轴与后箱盖的结合部设有透盖，管轴通过轴承支撑于后箱盖；输出齿轮轴和内花键轴分别通过轴承支撑于后箱体与后箱盖之间；
[0009]第一级太阳轮轴通过花键与第二级行星架连接，第二级太阳轮轴通过花键与内花键轴连接，内花键轴上的大齿轮与输出齿轮轴啮合；
[0010]输出齿轮系的大齿轮固定在内花键轴上；
[0011]所述的润滑系统包括外置油箱、电动泵、油路分配器和通往各个轴承的润滑油道。
[0012]在本实用新型中，输入行星架采用圆锥滚子轴承支撑于前箱体和扭力臂，输入行星架上设置了均匀分布的四个第一级行星轮轴，第一级行星轮通过两个同轴排列的轴承安装在对应的第一级行星轮轴上；第二级行星架采用圆锥轴承支撑于扭力臂和后箱体，第二级行星架上设置了均匀分布的三个第二级行星轮轴，第二级行星轮通过两个同轴排列的圆柱滚子轴承安装在第二级行星轮轴上。
[0013]在本实用新型中，前透盖处采用机械密封。
[0014]在本实用新型中，前透盖处的机械密封为两个骨架油封串联安装。
[0015]在本实用新型中，润滑系统中设有两个电机泵，一个电机泵将外置油箱中润滑油通过油路分配器和各润滑油道输送到各个轴承；另一个电机泵将回流的润滑油回收至外置油箱。
[0016]本实用新型的优点在于:
[0017]齿轮箱采用二级行星轮系加一级平行的输出齿轮系结构，同时输入行星架、第二级行星架采用圆锥滚子轴承，既增加了承载能力，又减少了安装空间；前透盖处采用了机械式密封，保证在大功率风力发电试验台的情况下，齿轮箱前箱盖处不会漏油；两个骨架油封串联安装在前透盖处，既防止齿轮箱内部油流出，也避免外部灰尘等进入齿轮箱内部；齿轮箱设有强制润滑系统，强制润滑系统设有两个电机泵，一个电机泵从外置油箱中吸油，通过油路分配器与各润滑油道连接，各箱体、各行星架及各行星轮轴上均设有通往各个润滑点的润滑油道，对各个点进行强制润滑；齿轮箱内的油通过另外一个电机泵被吸回至外置油箱，确保齿轮箱内油位不超过设定的最高液位。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型涉及的一种实施例的结构示意图；
[0019]图中，1、前箱体，2、输入行星架，3、第一级内齿圈，4、扭力臂，5、第二级行星架，6、第二级内齿圈，7、后箱体，8、大齿轮，9、内花键轴，10、上箱盖，11下箱盖，12、轴承，13、第一级行星轮，14、第一级行星轮轴，15、第一级太阳轮轴，16、轴承，17、第二级行星轮，18、第二级行星轮轴，19、第二级太阳轮轴，20、输出齿轮轴，21、前透盖，22、管轴，23、透盖。
【具体实施方式】
[0020]附图非限制性的公开了本实用新型涉及的具体实施例的结构示意图，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0021]由图1可见，一种大功率风力发电机试验台齿轮箱，包括箱体、两级行星轮系、输出齿轮系、润滑系统，其中:
[0022]箱体包括前箱体1、扭力臂4、后箱体7以及由上箱盖10和下箱盖11组成的后箱盖，所述的第一级内齿圈3位于前箱体I和扭力臂4之间，所述的第二级内齿圈6位于扭力臂4和后箱体7之间；前箱体1、第一级内齿圈3、扭力臂4、第二级内齿圈6、后箱体7和后箱盖依序固定连接；所述上箱盖10和下箱盖11的结合部位于过管轴22中轴线的平面上，上箱盖10和下箱盖11通过定位销和螺纹紧固件与后箱体7紧密连成一体。
[0023]第一级行星轮系包括输入行星架2、第一级行星轮轴14、第一级行星轮13、第一级内齿圈6以及第一级太阳轮轴15 ;第二行星轮系包括第二级行星架5、第二级行星轮轴18、第二级行星轮17、第二级内齿圈6以及第二级太阳轮轴19。
[0024]输入行星架2通过轴承支撑于前箱体I和扭力臂4之间，其输入端穿过前箱体I ;第二级行星架5通过轴承支撑于扭力臂4和后箱体7之间；第一级太阳轮轴15、第二级太阳轮轴19和内花键轴9依次浮动套接于管轴22上，管轴22与后箱盖的结合部设有透盖23，管轴22通过轴承支撑于后箱盖；输出齿轮轴20和内花键轴9分别通过轴承支撑于后箱体7与后箱盖之间。
[0025]第一级太阳轮轴15通过花键与第二级行星架5连接，第二级太阳轮轴19通过花键与内花键轴9连接，大齿轮8固定在内花键轴上9，内花键轴9上的大齿轮8与输出齿轮轴20啮合。
[0026]在本实施例中，输入行星架2采用圆锥滚子轴承支撑于前箱体I和扭力臂4，输入行星架2上设置了均匀分布的四个第一级行星轮轴14，第一级行星轮13通过两个同轴排列的轴承12安装在对应的第一级行星轮轴14上；第二行星架5采用圆锥轴承支撑于扭力臂4和后箱体7，第二行星架5上设置了均匀分布的三个第二行星轮轴18，第二行星轮17通过两个同轴排列的圆柱滚子轴承16安装在第二行星轮轴18上。
[0027]具体实施时，齿轮箱前透盖21处采用机械密封；前透盖21处的机械密封为两个骨架油封串联安装；
[0028]在本例实施中，齿轮箱设有外置油箱及润滑系统，润滑系统设有两个电机泵，一个泵从外置油箱中吸油，通过油路分配器与各润滑油道连接，给所有润滑点提供强制润滑?’另外一个泵从下箱盖11上的回油孔将油吸回至外置油箱。
[0029]实际使用时，输入行星架2和被试验齿轮箱的输入行星架连接，试验台上的电动机与输出齿轮轴20连接，由试验台上的电动机驱动输出齿轮轴20高速转动，带动花键轴9和大齿轮8同步转动；花键轴9带动第二级太阳轮轴19产生自转，由于第二级行星轮17同时与第二级内齿圈6和第二级太阳轮轴19啮合，第二级行星轮17带动第二级行星架5转动；第二级行星架5带动第一级太阳轮15同步转动，由于第一级行星轮13同时与第一级内齿圈3和第一级太阳轮轴15啮合，第一级行星轮13带动输入行星架2转动，输入行星架2又驱动被试验齿轮箱的输入行星架，最后由被试验齿轮箱检测齿轮箱的技术性能。
【权利要求】
1.一种大功率风力发电机试验台齿轮箱，包括箱体、行星轮系、管轴、输出齿轮系和润滑系统，其特征在于:试验台齿轮箱中含有两级行星轮系，其输出齿轮系包括大齿轮以及平行的内花键轴和输出齿轮轴，具体结构为: 箱体包括前箱盖、扭力臂、后箱体以及由上箱盖和下箱盖组成的后箱盖，第一级内齿圈位于前箱盖和扭力臂之间，第二级内齿圈位于扭力臂和后箱体之间，上箱盖和下箱盖的结合部与管轴的中轴线在同一平面上；前箱盖、第一级内齿圈、扭力臂、第二级内齿圈、后箱体依序固定连接后，上箱盖和下箱盖通过定位销和螺栓与后箱体紧密连成一体； 第一级行星轮系包括输入行星架、第一级行星轮轴、第一级行星轮、第一级内齿圈以及第一级太阳轮轴；第二级行星轮系包括第二级行星架、第二级行星轮轴、第二级行星轮、第二级内齿圈以及第二级太阳轮轴； 输入行星架通过轴承支撑于前箱盖和扭力臂之间，其输入端穿过前箱盖；第二级行星架通过轴承支撑于扭力臂和后箱体之间；第一级太阳轮轴、第二级太阳轮轴和内花键轴依次浮动套装于管轴上，管轴与后箱盖的结合部设有透盖，管轴通过轴承支撑于后箱盖；输出齿轮轴和内花键轴分别通过轴承支撑于后箱体与后箱盖之间； 第一级太阳轮轴通过花键与第二级行星架连接，第二级太阳轮轴通过花键与内花键轴连接，内花键轴上的大齿轮与输出齿轮轴啮合； 输出齿轮系的大齿轮固定在内花键轴上； 所述的润滑系统包括外置油箱、两个电机泵、油路分配器和通往各个轴承的润滑油道；其中，一个电机泵将外置油箱中润滑油通过油路分配器和各润滑油道输送到各个轴承；另一个电机泵将回流的润滑油回收至外置油箱。
2.根据权利要求1所述的大功率风力发电机试验台齿轮箱，其特征在于，输入行星架采用圆锥滚子轴承支撑于前箱体和扭力臂，输入行星架上设置了均匀分布的四个第一级行星轮轴，第一级行星轮通过两个同轴排列的轴承安装在对应的第一级行星轮轴上；第二级行星架采用圆锥轴承支撑于扭力臂和后箱体，第二级行星架上设置了均匀分布的三个第二级行星轮轴，第二级行星轮通过两个同轴排列的圆柱滚子轴承安装在第二级行星轮轴上。
3.根据权利要求2所述的大功率风力发电机试验台齿轮箱，其特征在于，前透盖处采用机械密封。
4.根据权利要求3所述的大功率风力发电机试验台齿轮箱，其特征在于，前透盖处的机械密封为两个骨架油封串联安装。
【文档编号】F16H57/02GK203948606SQ201420168830
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】何爱民, 王金娟, 张合超, 李红建 申请人:南京高速齿轮制造有限公司