[发明专利]扭力轴装置、齿轮箱及风力发电机

说明书

本发明提供了一种扭力轴装置，包括第一支撑座、第一齿轮、第二齿轮、空心轴及扭转轴，空心轴可转动地设置在第一支撑座上，且空心轴的第一端部和第二端部分别位于第一支撑座的两侧；第一齿轮固定设置在空心轴的第一端部上，第二齿轮套设在空心轴的第二端部；空心轴上设置有中心空腔，扭转轴的第一端通过中心空腔延伸至空心轴的第一端部，且扭转轴的第一端与空心轴的第一端部周向固定，扭转轴的第二端与第二齿轮的端面固定连接。在工作过程中，空心轴承受第一齿轮、第二齿轮施加的重力、径向力及弯矩，第一齿轮和第二齿轮之间通过扭转轴传递扭矩，即第一齿轮主要依靠扭转轴带动第二齿轮旋转。在此基础上，本发明还提出一种齿轮箱及风力发电机。

技术领域

本发明涉及齿轮传动技术，具体涉及一种扭力轴装置、齿轮箱及具有该齿轮箱的风力发电机。

背景技术

风力发电机是利用自然风力驱动的发电装置，它通常包括塔筒、叶轮及机舱，机舱位于塔筒的顶端，机舱内主要设置有齿轮箱及发电机，叶轮通过主轴与齿轮箱连接；在自然界中，风力的大小及方向变化莫测，为了保证发电过程的高效及平稳，齿轮箱将叶轮的转速增大之后传递给发电机，进而带动发电机发电。

目前，在风力发电机上，齿轮箱设置有行星齿轮系，且该行星齿轮系可采用NW型行星轮系结构；NW型行星轮系包括同轴设置的小行星齿轮和大行星齿轮；在风力发电机的齿轮箱中，四个大行星齿轮(每个大行星齿轮对应有一个转轴和一个小行星齿轮，小行星齿轮和大行星齿轮之间通过转轴传动)围绕太阳轮均匀布置，四个大行星齿轮同时给太阳轮传递扭矩；由于制造及装配误差，四个大行星齿轮之间容易出现载荷不均、偏载等问题，导致齿轮箱使用寿命降低。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种扭力轴装置，以提升齿轮箱的使用寿命。在此基础上，本发明还提出一种齿轮箱及风力发电机。

作为第一方面，本发明提出一种扭力轴装置，具体包括第一支撑座、第一齿轮、第二齿轮、空心轴及扭转轴，所述空心轴可转动地设置在所述第一支撑座上，且所述空心轴的第一端部和第二端部分别位于第一支撑座的两侧；所述第一齿轮固定设置在空心轴的第一端部上，所述第二齿轮套设在空心轴的第二端部；所述空心轴上设置有中心空腔，所述扭转轴的第一端通过中心空腔延伸至空心轴的第一端部，且所述扭转轴的第一端与空心轴的第一端部周向固定，所述扭转轴的第二端与第二齿轮的端面固定连接。

优选地，所述扭转轴的第二端上设置有连接套，所述连接套与第二齿轮的端面固定。

优选地，所述第一齿轮与空心轴集成为一体。

优选地，所述空心轴通过轴承可转动地设置在第一支撑座上。

优选地，所述扭转轴的第一端与空心轴的第一端部通过花键连接。

优选地，所述连接套与扭转轴之间通过胀紧套固定连接。

优选地，所述扭力轴装置还包括第二支撑座和连接轴，所述连接轴的一端与第二支撑座可转动连接，所述连接轴的另一端插入所述中心空腔并与空心轴固定。

作为第二方面，本发明提出一种齿轮箱，具体包括上述任意一项的扭力轴装置。

作为第三方面，本发明提出一种风力发电机，具体包括塔筒、叶轮及机舱，所述机舱位于塔筒的顶端，所述机舱内设置有发电机及上述的齿轮箱。

本发明提出的扭力轴装置包括第一支撑座、第一齿轮、第二齿轮、空心轴及扭转轴，空心轴可转动地设置在第一支撑座上，且空心轴的第一端部和第二端部分别位于第一支撑座的两侧；第一齿轮固定设置在空心轴的第一端部上，第二齿轮套设在空心轴的第二端部；空心轴上设置有中心空腔，扭转轴的第一端通过中心空腔延伸至空心轴的第一端部，且扭转轴的第一端与空心轴的第一端部周向固定，扭转轴的第二端与第二齿轮的端面固定连接。在工作过程中，空心轴承受第一齿轮、第二齿轮施加的重力、径向力及弯矩，第一齿轮和第二齿轮之间通过扭转轴传递扭矩，即第一齿轮主要依靠扭转轴带动第二齿轮旋转。