[发明专利]风力发电永磁偏航-变桨摆线减速箱

说明书

技术领域

本发明涉及风电偏航、变桨齿轮箱技术领域，一种通过改变频率、极对数和摆线减速比而可分别成为变桨或偏航减速器的风力发电永磁偏航-变桨摆线减速箱。

背景技术

(一)变桨齿轮箱：①南京高速齿轮公司“风力发电机变桨齿轮箱”(ZL200410064931)；②重庆齿轮箱公司“风力发电变桨减速齿轮箱”(200720188097)；③天津减速机公司“用于风力发电的变桨齿轮减速机”(200720125070)；④杭州前进风电公司“风力发电变桨减速齿轮箱”(200920116858)；⑤泰隆集团“风力发电变桨减速装置”(200910034380)。均为三级行星结构，其存在主要问题是：

(1)现有齿轮箱安全系数较低，如BJJSQ1500A型第三级行星轮：S_H＝1.21、S_F＝1.37，因而承受疲劳载荷时造成早期点蚀。此外滚齿、热处理及磨齿应力集中点齿根处易出现微细裂纹，因而不具高可靠性；(2)三只行星轮，过载能力不高；(3)轴向尺寸长、结构复杂、价格高；

(二)偏航齿轮箱：①南京高速齿轮公司“风力发电偏航齿轮箱”ZL200410064930；②重庆齿轮公司“风力发电偏航减速齿轮箱”200620111262；③泰隆集团“风力发电偏航减速装置”200910034525；④银川威力减速机公司“大功率风力发电偏航减速器”20112065216；⑤天津减速机公司“用于风力发电偏航减速机”200820075290；⑥华锐风电科技公司“风力发电偏航减速齿轮箱”(200820014549)(五级)。均为四级行星结构，其存在主要问题是：

(1)现有齿轮箱安全系数较低，承受疲劳载荷时易早期点蚀。此外滚齿、热处理及磨齿应力集中点齿根处易出现微细裂纹，不具高可靠性；

(2)仅有三只行星轮，显然过载能力不会太高；

(3)四级行星减速使轴向尺寸很长、结构很复杂、维修很不便、价格很高。

此外还有下列技术：(1)天津减速机公司“用于风力发电偏航减速机”200320111939.2系摆线+二级行星结构，缺点是：效率降低了2个百分点、高速级摆线双支点针销结构，因而过载能力低、可靠性差；(2)重庆大学“一种二级包络...”200920127322.7为摆线+摆线结构，缺点是：效率降低了4个百分点，输出轴两只轴承要比常规大出2-3个型号，价很高；

发明内容

本发明目的提供一种通过改变频率、极对数和摆线减速比而可分别成为变桨或偏航减速器的风力发电永磁偏航-变桨摆线减速箱。二者采用同一结构形式，如：(1)永磁电机极对数p＝8、16HZ时n＝120rpm，单级摆线i＝143，则输出n₂＝0.84rpm，用于偏航齿轮箱；(2)永磁电机极对数p＝3、30HZ时n＝600rpm，摆线i＝119，则输出n₂≈5.04rpm，用于变桨齿轮箱。

技术方案

技术方案很简单：永磁电机联接半埋齿摆线部件。通过改变频率、极对数和摆线减速比而可分别成为变桨或偏航减速器，一方面大大降低了永磁电机造价，另方面因为摆线价格低、半埋齿摆线永不断齿而具有很大的过载能力、很高的可靠性。摆线针销半埋齿结构主要用于工业机器人减速器，见于朱孝录《齿轮传动设计手册》828页。

有益效果：

(1)承载能力高，使用性能可靠；

(2)变桨或偏航减速器为同一结构，简化了机型，因而制造工艺统一、成本低；

(3)轴向尺寸短、结构简单、机加工工艺性能好；

(4)制造成本约为现有技术的45-55％。

附图说明  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1.一种风力发电永磁偏航-变桨摆线减速箱，包括永磁电机外壳(1)、电机定子(8)、永磁铁(7)及电机空心转子(6)、单级摆线减速部件，所述的电机外壳(1)前端联接内嵌式前端盖(9)，所述的内嵌式前端盖(9)联接针齿壳(10)，所述的针齿壳(10)联接机座(15)，所述电机外壳(1)后端联接端盖(21)，其特征在于：

(A)所述电机空心转子(6)一侧用轴承(2)支承在内嵌式前端盖(9)内孔，另一侧用轴承(3)支承在端盖(21)内孔，所述电机空心转子(6)内孔与输入轴(5)外花键滑动配合，所述输入轴(5)两端分别用轴承(17、4)支承在输出轴(14)与端盖(21)内孔；

(B)所述的单级摆线减速部件包括装在输入轴(5)轴伸端上的偏心轴承(12)、摆线轮(11)、针齿销(20)、针齿壳(10)及销轴式输出机构，所述的针齿销(20)半埋在针齿壳(10)中，是一种半埋齿结构，所述的销轴式输出机构由输出轴(14)、柱销(13)、柱套及均载环(18)组成，其中输出轴(14)轴颈用轴承(16)支承在机座(15)内孔，均载环(18)轴颈外圆用轴承(19)支承在内嵌式前端盖(9)中心孔。