[发明专利]一种紧凑型半直驱风电齿轮箱功率分流传动结构

说明书

本发明公开了一种紧凑型半直驱风电齿轮箱功率分流传动结构，包括采用单个双列法兰式主轴承结构的主轴承及轮毂侧、发电机侧行星轮系，该两个行星轮系的行星架与主轴承内圈固为一体，构成双联行星架，输入功率从双联行星架传入到各自的行星齿轮传动系中，发电机侧内齿圈与主轴承外圈、齿轮箱箱体及发电机外壳固为一体，发电机侧太阳轮连接轮毂侧内齿圈，轮毂侧太阳轮连接发电机；发电机侧行星轮系的行星架输入功率经过其行星轮、发电机侧太阳轮传递到轮毂侧内齿圈，与轮毂侧行星轮系的行星轮功率合成，由轮毂侧太阳轮将功率传递给发电机。本发明将中速齿轮箱与主轴轴承集成在一起，齿轮箱采用两级功率分流差动+柔性销结构，使结构更加紧凑。

技术领域

本发明涉及风电齿轮箱传动的技术领域，尤其是指一种紧凑型半直驱风电齿轮箱功率分流传动结构。

背景技术

业内习知，传统的风力发电机组的传动系统中，主要使用长主轴和高速齿轮箱。此种结构在3MW平台以下使用较多，但整个传统系统轴向尺寸非常长，齿轮箱径向尺寸和轴向尺寸也较大，且齿轮箱高速级故障较多。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提出了紧凑型半直驱风电齿轮箱功率分流传动结构，针对大功率紧凑型半直驱传统系统，将中速齿轮箱与主轴轴承集成在一起，齿轮箱采用两级功率分流差动+柔性销结构，为半直驱风电齿轮箱传动结构提供一种解决方案。同时，风力发电机组功率可应用在2.5MW至15MW之间，齿轮箱功率分流差动两级可延伸至三级或四级。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种紧凑型半直驱风电齿轮箱功率分流传动结构，包括采用单个双列法兰式主轴承结构的主轴承及两级行星轮系；所述主轴承内置于齿轮箱中，用于承受风轮传递过来的力和弯矩载荷，减少交变载荷对齿轮箱的冲击；所述两级行星轮系包括靠近轮毂侧的轮毂侧行星轮系和靠近发电机侧的发电机侧行星轮系，所述轮毂侧行星轮系的行星架和发电机侧行星轮系的行星架通过主轴承的内圈用螺栓连接为一体，构成双联行星架，所述轮毂侧行星轮系的行星架与轮毂连接，输入功率从双联行星架传入到各自的行星齿轮传动系中；所述发电机侧行星轮系的发电机侧内齿圈与主轴承的外圈、齿轮箱的箱体及发电机的外壳用螺栓固定连接在一起，所述发电机侧行星轮系的发电机侧太阳轮与轮毂侧行星轮系的轮毂侧内齿圈用连接板连接，所述轮毂侧行星轮系的轮毂侧太阳轮与发电机连接；所述发电机侧行星轮系的行星架输入功率经过其行星轮、发电机侧太阳轮传递到轮毂侧内齿圈，与轮毂侧行星轮系的行星轮功率合成，传递到轮毂侧太阳轮，最终由轮毂侧太阳轮将功率传递给发电机。

进一步，每个行星轮均采用柔性销结构来进行均载，所述柔性销结构由柔性销轴和销套组成，所述柔性销轴与行星架过盈配合，所述销套与柔性销轴过盈配合，并支撑行星轴承和行星轮，当内齿圈和太阳轮的两个切向力施加于行星轮上时，来自行星架上的柔性销轴弯曲引起的角度绕度能够被反方向来自柔性销轴另一端的销套弯曲引起的角度绕度所抵消，使每个行星轮平行浮动，进而使载荷在每个行星轮之间平均分配。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本传动结构没有采用长主轴，而采用单个双列法兰式主轴承结构，大大减小了传动链的轴向尺寸。

2、采用两级功率分流差动，中速传动，齿轮箱比高速传动少了一级平行轴传动，减小了齿轮箱轴向尺寸，特别适用于大功率风力发电机组。

3、采用柔性销结构使行星轮浮动均载，使多行星轮系的受载更加均匀，传动更加平稳，有效提高寿命，轴向尺寸进一步减小，结构更加紧凑。

附图说明

图1为本实施例的紧凑型半直驱风电齿轮箱功率分流传动结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。