一种双输入两级变速水力发电变速箱的制作方法

本发明涉及的是一种通过液压离合器实现换挡，一个输入实现并网，一个输入作为主传动进行发电的双输入两级变速水力发电变速箱，属于水力发电设备专用动力机械传动技术领域。

背景技术：

现有的水力发电设备，通过筑坝修建水库，利用水体的势能冲击水轮机，带动发电机发电，利用该技术原理进行水力发电能发出频率稳定的电能，但前期投入的成本非常大，而且会带来一定的生态问题。目前在国内部分水域已出现利用江河水体自然流动带动叶轮转动发电的设备，该技术原理大大减少了前期的投入成本，但由于水流情况非常不稳定，导致叶轮的旋转速度不稳定，发出来的电能频率品质非常差，不能完成并网。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构组成合理，换挡过程易于实现，能降低操纵者的劳动强度，提高工作效率的双输入两级变速水力发电变速箱；通过并网输入部件将发电机发出的电能并入大电网，再利用并网后输出转速稳定的特性，通过主传动输入部件将水流能持续转换成电能。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种双输入两级变速水力发电变速箱，主要由箱体部件、主传动输入部件、第一离合器部件、第二离合器部件、输出部件、并网输入部件组成，所述的主传动输入部件、第一离合器部件、第二离合器部件、输出部件、并网输入部件均安装在箱体部件内部；

所述的主传动输入部件包括一输入轴，一输入齿轮通过过盈安装在输入轴上；

所述的第一离合器部件包括一第一离合器轴，一第一离合器外壳齿轮通过过盈安装在第一离合器轴上，一增速齿轮和一第一离合器齿轮分别置于第一离合器外壳齿轮两侧，增速齿轮过盈安装在第一离合器轴上，第一离合器齿轮通过第一离合器小轴承一及第一离合器小轴承二与第一离合器轴连接，第一离合器外壳齿轮与第一离合器齿轮通过离合器组件一连接；一第一离合器隔套一空套在第一离合器轴上，一端靠在第一离合器轴上，另一端靠在第一离合器小轴承一上；一第一离合器隔套二安装在第一离合器齿轮内，将第一离合器小轴承一和第一离合器小轴承二外圈隔开；一第一离合器隔套三空套在第一离合器轴上，将第一离合器小轴承一和第一离合器小轴承二内圈隔开；一第一离合器隔套四空套在第一离合器轴上，一端靠在第一离合器小轴承二上；

所述的第二离合器部件包括一第二离合器轴，一第二离合器外壳齿轮通过过盈安装在第二离合器轴上，一第二离合器齿轮置于第二离合器外壳齿轮左侧，第二离合器齿轮通过第二离合器小轴承一及第二离合器小轴承二与第二离合器轴连接，第二离合器外壳齿轮与第二离合器齿轮通过离合器组件二连接；一第二离合器隔套一空套在第二离合器轴上，一端靠在第二离合器轴上，另一端靠在第二离合器小轴承二上；一第二离合器隔套二安装在第二离合器齿轮内，将第二离合器小轴承一和第二离合器小轴承二外圈隔开；一第二离合器隔套三空套在第二离合器轴上，将第二离合器小轴承一和第二离合器小轴承二内圈隔开；一第二离合器隔套四空套在第二离合器轴上，一端靠在第二离合器小轴承一上；

所述的输出部件v包含一输出轴；一主传动输出齿轮和一并网输出齿轮分别过盈安装在输出轴上，主传动输出齿轮右侧靠在输出轴上，并网输出齿轮右侧靠在输出轴上，并网输出齿轮置于主传动输出齿轮左侧；

所述的并网输入部件包含一并网输入轴，一并网离合器外壳通过过盈安装在并网输入轴上；一并网离合器齿轮置于并网离合器外壳左侧，并网离合器齿轮通过并网离合器小轴承一及并网离合器小轴承二与并网输入轴连接，并网离合器外壳与并网离合器齿轮通过离合器组件三连接；所述的并网离合器小轴承二右侧靠在并网输入轴轴肩上；一并网输入轴隔套一空套在并网输入轴上，将并网离合器小轴承一和并网离合器小轴承二内圈隔开；一第一并网离合器齿轮挡圈和一第二并网离合器挡圈安装在并网离合器齿轮内，并分别置于并网离合器小轴承一和并网离合器小轴承二外侧用于固定并网离合器齿轮；一并网输入轴隔套二空套在并网输入轴上，并网输入轴隔套二右侧靠在并网离合器小轴承一上；

所述的输入齿轮与增速齿轮啮合，所述的第一离合器外壳齿轮与第二离合器齿轮啮合，所述的第二离合器外壳齿轮与第一离合器齿轮啮合后再与主传动输出齿轮啮合，所述的并网离合器齿轮与并网输出齿轮啮合。

作为优选：一第一主传动轴承安装在输入轴上，一第一隔套置于输入齿轮左侧，空套在输入轴上并置于第一隔套左侧；一第二主传动轴承安装在输入轴上，置于输入齿轮右侧，所述第二主传动轴承一侧靠在输入轴轴肩上；一主传动轴第一封油端盖和一主传动轴第二封油端盖安装在箱体部件上，并分别布置于第一主传动轴承和第二主传动轴承外侧，将主传动输入部件封闭在箱体部件内；所述的输入轴一端封闭在箱体部件内部，一端露在外部；

一第一离合器大轴承一和第一离合器大轴承二安装在第一离合器轴上，并置于第一离合器轴两端，第一离合器大轴承一右端靠在第一离合器轴轴肩上，第一离合器大轴承二左端靠在第一离合器隔套四上；一第一离合器轴进油端盖和一第一离合器轴封油端盖安装在箱体部件上，并分别布置于第一离合器大轴承一和第一离合器大轴承二外侧，将第一离合器部件封闭在箱体部件内；一第一离合器轴进油轴头安装在第一离合器轴上，并置于第一离合器轴进油端盖内；

一第二离合器大轴承一和第二离合器大轴承二安装在第二离合器轴上，并置于第二离合器轴两端，第二离合器大轴承一右端靠在第二离合器隔套四上，第二离合器大轴承二左端靠在第二离合器轴轴肩上；一第二离合器轴进油端盖和一第二离合器轴封油端盖安装在箱体部件上，并分别布置于第二离合器大轴承一和第二离合器大轴承二外侧，将第二离合器部件封闭在箱体部件内；一第二离合器轴进油轴头安装在第二离合器轴上，并置于第二离合器轴进油端盖内；

一第一输出轴承和一第二输出轴承安装在输出轴上，第一输出轴承置于并网输出齿轮左侧，其右侧靠在输出轴轴肩上，第二输出轴承置于主传动输出齿轮右侧，其左侧靠在输出轴轴肩上；一输出轴第一封油端盖和一输出轴第二封油端盖安装在箱体部件上，并分别布置于第一输出轴承和第二输出轴承外侧，将输出部件封闭在箱体部件内；所述的输出轴一端封闭在箱体部件内部，一端露在外部；

一并网输入轴大轴承一和并网输入轴大轴承二安装在并网输入轴上，并置于并网输入轴两端，并网输入轴大轴承一右端靠在并网输入轴隔套二上，并网输入轴大轴承二左端靠在并网输入轴轴肩上；所述并网输入轴隔套三右侧靠在并网输入轴大轴承一上，所述并网输入轴隔套四左侧靠在并网输入轴大轴承二上；一并网输入轴封油端盖和一并网输入轴进油端盖安装在箱体部件上，并分别布置于并网输入轴隔套三和并网输入轴隔套四外侧，将并网输入部件封闭在箱体部件内；所述的并网输入轴一端封闭在箱体部件内部，一端露在外部。

作为优选：所述的箱体部件包括下箱体，一安装在下箱体上方、并通过下合箱螺栓连接在一起的中间箱体，一安装在中间箱体上方，并通过上合箱螺栓连接在一起的上箱体，在上箱体的上方安装有冷却器、加油器、透气帽、主传动控制阀块、并网发电传动控制阀块、仪表盘，下箱体的侧面安装有吸油滤；

所述的主传动输入部件、输出部件、并网输入部件安装在上箱体和中间箱体之间，水平平行布置，所述的输出部件布置在主传动输入部件和并网输入部件中间；第一离合器部件和第二离合器部件安装在中间箱体和下箱体之间，水平平行布置，第一离合器部件在主传动输入部件竖直下方，第二离合器部件在输出部件竖直下方；

所述的第一主传动轴承和第二主传动轴承外圈安装在由上箱体和中间箱体组成的轴承孔内；

所述的第一离合器大轴承一和第一离合器大轴承二外圈安装在由中间箱体和下箱体组成的轴承孔内；

所述的第二离合器大轴承一和第二离合器大轴承二外圈安装在由中间箱体和下箱体组成的轴承孔内；

所述的第一输出轴承和第二输出轴承外圈安装在由上箱体和中间箱体组成的轴承孔内；

所述的并网输入轴大轴承一和并网输入轴大轴承二外圈安装在由上箱体和中间箱体组成的轴承孔内；一并网输入轴隔套三和一并网输入轴隔套四安装在由上箱体和中间箱体组成的轴承孔内。

本发明通过湿式摩擦离合器的结合来实现换挡，离合器的结合与脱开通过操纵阀控制，主传动控制阀块控制离合器组件一和离合器组件二，并网发电传动控制阀块控制离合器组件三，换挡过程易于实现，降低了操纵者劳动强度，提高了工作效率。

通过并网离合器组件三结合，电动机通过输出轴带动发电机发出频率稳定的电能，使其能够顺利并入大电网，然后将离合器切换到主传动离合器组件一或者二，利用并网后输出转速稳定的特性，实现了利用水能发电，且并入大电网的效果。

附图说明

图1是本发明所述的内部传动结构示意图。

图2是图2的z处放大示意图。

图3是本发明所述的外部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：图1所示，本发明主要由箱体部件i、主传动输入部件ii、第一离合器部件iii、第二离合器部件iv、输出部件v、并网输入部件vi组成。

图3所示，所述的箱体部件i包括下箱体1，一安装在下箱体1上方，并通过下合箱螺栓4连接在一起的中间箱体2，一安装在中间箱体2上方，并通过上合箱螺栓5连接在一起的上箱体3，按装在上箱体3上方的冷却器6、加油器7、透气帽8、主传动控制阀块9、并网发电传动控制阀块10、仪表盘11，及安装在所述下箱体1侧面的吸油滤12。

所述的主传动输入部件ii、第一离合器部件iii、第二离合器部件iv、输出部件v、并网输入部件vi均安装在箱体部件i内部；主传动输入部件ii、输出部件v、并网输入部件vi安装在上箱体3和中间箱体2之间，水平平行布置，所述的输出部件v在主传动输入部件ii和并网输入部件vi中间；第一离合器部件iii和第二离合器部件iv安装在中间箱体2和下箱体1之间，水平平行布置，第一离合器部件iii在主传动输入部件ii竖直下方，第二离合器部件iv在输出部件v竖直下方。

所述的主传动输入部件ii包括一输入轴21；一输入齿轮26通过过盈安装在输入轴21上，一第一隔套25置于输入齿轮26左侧，空套在输入轴21上；一第一主传动轴承24安装在输入轴21上，置于第一隔套25左侧。一第二主传动轴承27安装在输入轴21上，置于输入齿轮26右侧，所述第二主传动轴承27一侧靠在输入轴21轴肩上；一主传动轴第一封油端盖22和一主传动轴第二封油端盖28安装在箱体部件i上，并分别布置于第一主传动轴承24和第二主传动轴承27外侧，将主传动输入部件ii封闭在箱体部件i内；所述的第一主传动轴承24和第二主传动轴承27外圈安装在由上箱体3和中间箱体2组成的轴承孔内；所述的输入轴21一端封闭在箱体部件i内部，一端露在外部。

所述的第一离合器部件iii包括一第一离合器轴31，一第一离合器外壳齿轮36通过过盈安装在第一离合器轴31上，一增速齿轮35和一第一离合器齿轮38分别置于第一离合器外壳齿轮36两侧，增速齿轮35过盈安装在第一离合器轴31上，第一离合器齿轮38通过第一离合器小轴承一40及第一离合器小轴承二44与第一离合器轴31连接，第一离合器外壳齿轮36与第一离合器齿轮38通过离合器组件一37连接；一第一离合器隔套一39空套在第一离合器轴31上，一端靠在第一离合器轴31上，另一端靠在第一离合器小轴承一40上；一第一离合器隔套二42安装在第一离合器齿轮38内，将第一离合器小轴承一40和第一离合器小轴承二44外圈隔开；一第一离合器隔套三41空套在第一离合器轴31上，将第一离合器小轴承一40和第一离合器小轴承二44内圈隔开；一第一离合器隔套四45空套在第一离合器轴31上，一端靠在第一离合器小轴承二44上；一第一离合器大轴承一34和第一离合器大轴承二46安装在第一离合器轴31上，并置于第一离合器轴31两端，第一离合器大轴承一34右端靠在第一离合器轴31轴肩上，第一离合器大轴承二46左端靠在第一离合器隔套四45上；一第一离合器轴进油端盖32和一第一离合器轴封油端盖47安装在箱体部件i上，并分别布置于第一离合器大轴承一34和第一离合器大轴承二46外侧，将第一离合器部件iii封闭在箱体部件i内；一第一离合器轴进油轴头33安装在第一离合器轴31上，并置于第一离合器轴进油端盖32内；所述的第一离合器大轴承一34和第一离合器大轴承二46外圈安装在由中间箱体2和下箱体1组成的轴承孔内。

所述的第二离合器部件iv包括一第二离合器轴50；一第二离合器外壳齿轮59通过过盈安装在第二离合器轴50上，一第二离合器齿轮43置于第二离合器外壳齿轮59左侧，第二离合器齿轮43通过第二离合器小轴承一53及第二离合器小轴承二56与第二离合器轴50连接，第二离合器外壳齿轮59与第二离合器齿轮43通过离合器组件二58连接；一第二离合器隔套一57空套在第二离合器轴50上，一端靠在第二离合器轴50上，另一端靠在第二离合器小轴承二56上；一第二离合器隔套二54安装在第二离合器齿轮43内，将第二离合器小轴承一53和第二离合器小轴承二56外圈隔开；一第二离合器隔套三55空套在第二离合器轴50上，将第二离合器小轴承一53和第二离合器小轴承二56内圈隔开；一第二离合器隔套四52空套在第二离合器轴50上，一端靠在第二离合器小轴承一53上；一第二离合器大轴承一51和第二离合器大轴承二60安装在第二离合器轴50上，并置于第二离合器轴50两端，第二离合器大轴承一51右端靠在第二离合器隔套四52上，第二离合器大轴承二60左端靠在第二离合器轴50轴肩上；一第二离合器轴进油端盖48和一第二离合器轴封油端盖61安装在箱体部件i上，并分别布置于第二离合器大轴承一51和第二离合器大轴承二60外侧，将第二离合器部件iv封闭在箱体部件i内；一第二离合器轴进油轴头49安装在第二离合器轴50上，并置于第二离合器轴进油端盖48内；所述的第二离合器大轴承一51和第二离合器大轴承二60外圈安装在由中间箱体2和下箱体1组成的轴承孔内。

所述的输出部件v包含一输出轴65；一主传动输出齿轮66和一并网输出齿轮64分别过盈安装在输出轴65上，主传动输出齿轮66右侧靠在输出轴65上，并网输出齿轮64右侧靠在输出轴65上，并网输出齿轮64置于主传动输出齿轮66左侧；一第一输出轴承62和一第二输出轴承67安装在输出轴65上，第一输出轴承62置于并网输出齿轮64左侧，其右侧靠在输出轴65轴肩上，第二输出轴承67置于主传动输出齿轮66右侧，其左侧靠在输出轴65轴肩上；一输出轴第一封油端盖63和一输出轴第二封油端盖68安装在箱体部件i上，并分别布置于第一输出轴承62和第二输出轴承67外侧，将输出部件v封闭在箱体部件i内；所述的第一输出轴承62和第二输出轴承67外圈安装在由上箱体3和中间箱体2组成的轴承孔内；所述的输出轴65一端封闭在箱体部件i内部，一端露在外部。

图2所示，所述的并网输入部件vi包含一并网输入轴69；一并网离合器外壳81通过过盈安装在并网输入轴69上，一并网离合器齿轮79置于并网离合器外壳81左侧，并网离合器齿轮79通过并网离合器小轴承一75及并网离合器小轴承二77与并网输入轴69连接，并网离合器外壳81与并网离合器齿轮79通过离合器组件三80连接；所述的并网离合器小轴承二77右侧靠在并网输入轴69轴肩上；一并网输入轴隔套一76空套在并网输入轴69上，将并网离合器小轴承一75和并网离合器小轴承二77内圈隔开；一第一并网离合器齿轮挡圈74和一第二并网离合器挡圈78安装在并网离合器齿轮79内，并分别置于并网离合器小轴承一75和并网离合器小轴承二77外侧用于固定并网离合器齿轮79；一并网输入轴隔套二73空套在并网输入轴69上，并网输入轴隔套二73右侧靠在并网离合器小轴承一75上；一并网输入轴大轴承一72和并网输入轴大轴承二82安装在并网输入轴69上，并置于并网输入轴69两端，并网输入轴大轴承一72右端靠在并网输入轴隔套二73上，并网输入轴大轴承二82左端靠在并网输入轴69轴肩上；所述的并网输入轴大轴承一72和并网输入轴大轴承二82外圈安装在由上箱体3和中间箱2体组成的轴承孔内；一并网输入轴隔套三71和一并网输入轴隔套四83安装在由上箱体3和中间箱体2组成的轴承孔内，所述并网输入轴隔套三71右侧靠在并网输入轴大轴承一72上，所述并网输入轴隔套四83左侧靠在并网输入轴大轴承二82上；一并网输入轴封油端盖70和一并网输入轴进油端盖84安装在箱体部件i上，并分别布置于并网输入轴隔套三71和并网输入轴隔套四83外侧，将并网输入部件vi封闭在箱体部件i内；所述的并网输入轴69一端封闭在箱体部件i内部，一端露在外部。

所述的输入齿轮26与增速齿轮35啮合，所述的第一离合器外壳齿轮36与第二离合器齿轮43啮合，所述的第二离合器外壳齿轮59与第一离合器齿轮38啮合后再与主传动输出齿轮66啮合，所述的并网离合器齿轮79与并网输出齿轮64啮合。

本发明的工作原理是：

通过并网发电传动控制阀块10控制离合器组件三80结合，可实现并网发电用的电动机动力传递，其传递路线如下：并网输入轴69→并网离合器外壳81→离合器组件三80→并网离合器齿轮79→并网输出齿轮64→输出轴65。

根据不同的水流情况，通过主传动控制阀块9可选择控制离合器组件一37或者离合器组件二58结合，实现主传动动力传递。

当离合器组件一37结合时，传递路线如下：输入轴21→输入齿轮26→增速齿轮35→第一离合器轴31→第一离合器外壳齿轮36→离合器组件一37→第一离合器齿轮38→第二离合器外壳齿轮59→主传动输出齿轮66→输出轴65。

当离合器组件二58结合时，传递路线如下：输入轴21→输入齿轮26→增速齿轮35→第一离合器轴31→第一离合器外壳齿轮36→第二离合器齿轮43→离合器组件二58→第二离合器外壳齿轮59→主传动输出齿轮66→输出轴65。

开始并网发电时，首先离合器组件三80结合，通过并网电动机带动发电机发出频率稳定的电能，将其并入大电网；并网完成后，通过离合器组件一37或者离合器组件二58结合，并网离合器组件三80脱开，切换到主传动动力传递，利用发电机并网后输出转速始终稳定的特性，源源不断的将水流能转换成电能。