一种海上大兆瓦风电齿轮箱结构的制作方法

1.本发明涉及齿轮箱技术领域，尤其涉及一种海上大兆瓦风电齿轮箱结构。


背景技术：

2.现有的海上大兆瓦风电齿轮箱结构在使用的过程中存在一定的缺陷，例如一级行星架锥轴承是面对面布置，锥轴承内圈与行星架配合，外圈与箱体配合。同样，二级行星架锥轴承也是面对面布置，锥轴承内圈与行星架配合，外圈与箱体配合。再加上一级行星级润滑油路的尺寸，这样布置就导致齿轮箱总长度较长，从而齿轮箱总质量较重，扭矩密度低。同时，这种常规的面对面布置形式，两个锥轴承的受力跨距较小，对行星架抗倾覆能力较差，不利于行星级承载。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种海上大兆瓦风电齿轮箱结构。
4.为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
5.一种海上大兆瓦风电齿轮箱结构，包括前端盖、中箱体和后箱体，所述前端盖与中箱体之间设有一级行星轮组件，一级行星轮组件包括一级齿圈、一级行星架、多个一级行星轮和一级太阳轮，一级齿圈通过螺栓固定设置于前端盖和中箱体之间，一级行星架转动设置于前端盖和中箱体之间，前端盖与一级行星架之间设置有一级行星架上风向锥轴承，中箱体与一级行星架之间设置有一级行星架下风向锥轴承，多个一级行星轮转动设置于一级行星架内，多个一级行星轮与一级齿圈啮合连接，一级太阳轮转动设置于一级行星架内，多个一级行星轮与一级太阳轮啮合连接，中箱体与后箱体之间设有二级行星轮组件，二级行星轮组件上设有一级进油法兰装置。
6.作为本发明的进一步技术方案，每个所述一级行星轮的内孔均固定有一级行星轮轴承，每个一级行星轮轴承的内圈均固定设置有一级销轴，一级销轴固定设置于一级行星架内。
7.作为本发明的进一步技术方案，所述一级行星架上风向锥轴承的内圈与一级行星架固定连接，一级行星架上风向锥轴承的外圈与前端盖固定连接，一级行星架下风向锥轴承的内圈与中箱体固定连接，一级行星架下风向锥轴承的外圈与一级行星架固定连接。
8.作为本发明的进一步技术方案，所述二级行星轮组件包括二级齿圈、二级行星架、多个二级行星轮和二级太阳轮，二级齿圈也通过螺栓固定设置于中箱体与后箱体之间，二级行星架转动设置于中箱体与后箱体之间，中箱体与二级行星架之间设置有二级行星架上风向锥轴承，二级行星架与后箱体之间设置有二级行星架下风向锥轴承，多个二级行星轮转动设置于二级行星架内，多个二级行星轮与二级齿圈啮合连接，二级太阳轮转动设置于二级行星架内，多个二级行星轮与二级太阳轮啮合连接。
9.作为本发明的进一步技术方案，每个所述二级行星轮的内孔均固定有二级行星轮
轴承，每个二级行星轮轴承的内圈均固定设置有二级销轴，二级销轴固定设置于二级行星架内。
10.作为本发明的进一步技术方案，所述二级行星架上风向锥轴承的内圈与二级行星架固定连接，二级行星架上风向锥轴承的外圈与中箱体固定连接，二级行星架下风向锥轴承的内圈与后箱体固定连接，二级行星架下风向锥轴承的外圈与二级行星架固定连接。
11.所述一级进油法兰装置包括内侧钢管，内侧钢管的两端分别固定套设有右侧法兰和左侧法兰，右侧法兰和左侧法兰之间还固定有外侧钢管，外侧钢管套设在内侧钢管的外部，外侧钢管与内侧钢管之间存在夹层，右侧法兰和左侧法兰的外侧壁上均开设有与夹层连通的空槽。
12.本发明的有益效果：
13.1、采用串联布置的行星架轴承支撑形式，使一级行星架下风向锥轴承与二级行星架上风向锥轴承轴向重叠，缩短了齿轮箱总长度，提高了齿轮箱扭矩密度。另外，使一级行星架上风向锥轴承与一级行星架下风向锥轴承以及二级行星架上风向锥轴承与二级行星架下风向锥轴承受力点之间的跨距比面对面布置大，可以有效的提高行星架的抗倾覆能力。
14.2、通过设置的一级进油法兰装置，可以保证从中箱体进油，也可以给一级行星轮组件供油，并且一级进油法兰装置可以挡住齿轮箱内飞溅的润滑油，形成雨伞状结构，防止漏油，提高了齿轮箱密封性。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；
16.图2为本发明的一级齿圈与一级行星轮的连接示意图；
17.图3为本发明的右侧法兰与内侧钢管的部分内部结构示意图。
18.图中：1、一级行星架上风向锥轴承；2、前端盖；3、一级行星架；4、一级齿圈；5、一级行星轮轴承；6、一级销轴；7、一级行星轮；8、一级太阳轮；9、一级进油法兰装置；10、一级行星架下风向锥轴承；11、二级行星架上风向锥轴承；12、中箱体；15、二级行星架下风向锥轴承；16、后箱体；17、左侧法兰；18、外侧钢管；19、内侧钢管；20、右侧法兰；21、二级行星架；22、二级行星轮；23、二级太阳轮；24、二级行星轮轴承；25、二级销轴；26、二级齿圈。
具体实施方式
19.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
20.参照图1-图3，一种海上大兆瓦风电齿轮箱结构，包括前端盖2、中箱体12和后箱体16，前端盖2与中箱体12之间设有一级行星轮组件，一级行星轮组件包括一级齿圈4、一级行星架3、多个一级行星轮7和一级太阳轮8，一级齿圈4通过螺栓固定设置于前端盖2和中箱体12之间，一级行星架3转动设置于前端盖2和中箱体12之间，前端盖2与一级行星架3之间设置有一级行星架上风向锥轴承1，中箱体12与一级行星架3之间设置有一级行星架下风向锥轴承10，多个一级行星轮7转动设置于一级行星架3内，多个一级行星轮7与一级齿圈4啮合连接，一级太阳轮8转动设置于一级行星架3内，多个一级行星轮7与一级太阳轮8啮合连接，
中箱体12与后箱体16之间设有二级行星轮组件，二级行星轮组件上设有一级进油法兰装置9。
21.该齿轮箱结构采用鼠笼式行星架的形式，由一级行星架上风向锥轴承1和一级行星架下风向锥轴承10进行支撑，采用的是串联布置，即轴承受力方向一致，朝向同侧，功率从一级行星架3输入，通过一级行星轮7，从一级太阳轮8输出，一级太阳轮8与二级行星架21通过花键连接，二级行星轮组件也是同样的结构形式，将功率传递下去。
22.每个一级行星轮7的内孔均固定有一级行星轮轴承5，每个一级行星轮轴承5的内圈均固定设置有一级销轴6，一级销轴6固定设置于一级行星架3内，一级行星架上风向锥轴承1的内圈与一级行星架3固定连接，一级行星架上风向锥轴承1的外圈与前端盖2固定连接，一级行星架下风向锥轴承10的内圈与中箱体12固定连接，一级行星架下风向锥轴承10的外圈与一级行星架3固定连接。
23.一级行星架下风向锥轴承10承受载较大，选取尺寸较大的轴承，二级行星架上风向锥轴承11由于受载小，选取尺寸较小的轴承，这样一级行星架下风向锥轴承10与二级行星架上风向锥轴承11就能完美重叠在一起，节省轴向尺寸，结构更紧凑，并有效降低齿轮箱总质量。
24.二级行星轮组件包括二级齿圈26、二级行星架21、多个二级行星轮22和二级太阳轮23，二级齿圈26也通过螺栓固定设置于中箱体12与后箱体16之间，二级行星架21转动设置于中箱体12与后箱体16之间，中箱体12与二级行星架21之间设置有二级行星架上风向锥轴承11，二级行星架21与后箱体16之间设置有二级行星架下风向锥轴承15，多个二级行星轮22转动设置于二级行星架21内，多个二级行星轮22与二级齿圈26啮合连接，二级太阳轮23转动设置于二级行星架21内，多个二级行星轮22与二级太阳轮23啮合连接。
25.每个二级行星轮22的内孔均固定有二级行星轮轴承24，每个二级行星轮轴承24的内圈均固定设置有二级销轴25，二级销轴25固定设置于二级行星架21内。
26.二级行星架上风向锥轴承11的内圈与二级行星架21固定连接，二级行星架上风向锥轴承11的外圈与中箱体12固定连接，二级行星架下风向锥轴承15的内圈与后箱体16固定连接，二级行星架下风向锥轴承15的外圈与二级行星架21固定连接。
27.这种串联布置的行星架轴承支撑形式，使一级行星架上风向锥轴承1与一级行星架下风向锥轴承10以及二级行星架上风向锥轴承11与二级行星架下风向锥轴承15受力点之间的跨距比面对面布置大，可以有效的提高行星架的抗倾覆能力。
28.一级进油法兰装置9包括内侧钢管19，内侧钢管19的两端分别固定套设有右侧法兰20和左侧法兰17，右侧法兰20和左侧法兰17之间还固定有外侧钢管18，外侧钢管18套设在内侧钢管19的外部，外侧钢管18与内侧钢管19之间存在夹层，右侧法兰20和左侧法兰17的外侧壁上均开设有与夹层连通的空槽。
29.一级进油法兰装置9固定安装于二级行星架21的内壁上，一级进油法兰装置9跟随二级行星架21一起转动，润滑油从中箱体12的径向孔进入，从铜环分油，一部分润滑油直接进入二级行星架21内部的油路，给二级行星轮组件供油，另一部分润滑油通过二级行星架21内的孔，进入到右侧法兰20上开的空槽内，流通到外侧钢管18与内侧钢管19的夹层中，然后通过左侧法兰17上开的空槽，进入到一级行星架3的油道里，给一级行星轮组件供油，通过设置的一级进油法兰装置9，可以保证从中箱体12进油，也可以给一级行星轮组件供油，
并且一级进油法兰装置9也可以挡住齿轮箱内飞溅的润滑油，形成雨伞状结构，防止漏油，提高了齿轮箱密封性。
30.本发明在使用时，功率从一级行星架3输入，通过一级行星轮7，从一级太阳轮8输出，一级太阳轮8与二级行星架21通过花键连接，二级行星轮组件也是同样的结构形式，将功率传递下去，使一级行星架上风向锥轴承1与一级行星架下风向锥轴承10以及二级行星架上风向锥轴承11与二级行星架下风向锥轴承15受力点之间的跨距比面对面布置大，可以有效的提高行星架的抗倾覆能力；
31.润滑油从中箱体12的径向孔进入，从铜环分油，一部分润滑油直接进入二级行星架21内部的油路，给二级行星轮组件供油，另一部分润滑油通过二级行星架21内的孔，进入到右侧法兰20上开的空槽内，流通到外侧钢管18与内侧钢管19的夹层中，然后通过左侧法兰17上开的空槽，进入到一级行星架3的油道里，给一级行星轮组件供油，通过设置的一级进油法兰装置9，可以保证从中箱体12进油，也可以给一级行星轮组件供油。
32.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。