一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構。
【背景技術】
[0002]目前，國內外水平軸風力發電機組主軸與齒輪箱的連接采用剛性結構，常見形式包含通過鎖緊盤連接主軸和齒輪箱輸入軸或通過螺栓直接連接主軸和齒輪箱輸入軸以及其它結構。
[0003]通過鎖緊盤連接主軸和齒輪箱輸入軸結構，需要較長主軸，整個機艙加長；主軸強度要求和制造要求高；主軸承受力復雜，齒輪箱受主軸承結構影響需承受較大附加載荷，受力情況復雜。
[0004]通過螺栓直接連接主軸和齒輪箱輸入軸，主軸承受力大，齒輪箱需承受由于自重和機架變形引起的附加載荷，受力情況復雜。
[0005]較大的載荷承載以及復雜的受力情況易引起齒輪箱故障，同時與齒輪箱連接的發電機承受的動態附加載荷相應增加，提高了風力發電機組齒輪箱及發電機的故障率，導致高昂的維護維修成本，并降低設備運行壽命。

【發明內容】

[0006]為了改進現有連接方式的不足，本發明提供了一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構，該結構采用直齒內齒和鼓形外齒嚙合這種柔性連接結構，可以有效減少主軸傳遞的附加載荷，降低主軸及齒輪箱受力復雜程度。
[0007]本發明所采用的技術方案是:在主軸上加工出直齒內齒，在齒輪箱輸入軸上加工出鼓形外齒，主軸與齒輪箱通過所述直齒內齒和所述鼓形外齒的完全嚙合實現扭矩傳遞。
[0008]其中，所述的直齒內齒與鼓形外齒可互換位置，即在主軸上加工出鼓形外齒，在齒輪箱輸入軸上加工出直齒內齒。
[0009]所述的直齒內齒可以通過在主軸或齒輪箱輸入軸上安裝直齒內齒齒輪代替直接在主軸或齒輪箱輸入軸上加工直齒內齒。
[0010]所述的鼓形外齒可以通過在主軸或齒輪箱輸入軸上安裝鼓形外齒齒輪代替直接在主軸或齒輪箱輸入軸上加工鼓形外齒。
[0011]采用本發明所述的一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構，通過直齒內齒和鼓形外齒完全嚙合實現主軸與齒輪箱的柔性連接，主軸軸線和齒輪箱輸入軸軸線允許有少量的徑向和軸向偏移以及一定的角度偏差，主軸受的彎矩以及受到主機架變形的影響不會傳到齒輪箱，向齒輪箱傳遞的附加載荷明顯降低，主軸、齒輪箱、主軸與主機架間的主軸承受力均相對簡化，齒輪箱和發電機間的動態附加載荷相應減少。降低了風機對主軸的設計和制造要求，整機驅動鏈結構可以更緊湊，風機的設計也更加可靠。同時可降低齒輪箱及主軸承故障率，延長其使用壽命。共同實現風機成本的降低，提高風機穩定性及可靠性。即使在齒輪箱出現故障時，這種柔性的連接結構更方便拆卸，能有效提高維護效率。
【附圖說明】
[0012]附圖1為一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構的結構示意圖。
[0013]附圖2為一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構的嚙合細節圖。
[0014]圖中:1、主軸；2、鼓形外齒；3、直齒內齒；4、齒輪箱輸入軸；5、齒輪箱。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0016]圖中顯示了一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構，該結構在主軸(I)上加工出直齒內齒(3 )，在齒輪箱輸入軸(4 )上加工出鼓形外齒(2 )，主軸(I)與齒輪箱(5 )通過直齒內齒(3)和鼓形外齒(2)的完全嚙合實現扭矩傳遞。
[0017]其中，所述的直齒內齒(3)與鼓形外齒(2)可互換位置，即在主軸(I)上加工出鼓形外齒(2 )，在齒輪箱輸入軸(4)上加工出直齒內齒(3 )。
[0018]所述的直齒內齒(3)可以通過在主軸(I)上安裝直齒內齒齒輪代替直接在主軸(I)上加工直齒內齒(3)。
[0019]所述的鼓形外齒(2)可以通過在齒輪箱輸入軸(4)上安裝鼓形外齒齒輪代替直接在齒輪箱輸入軸(4)上加工鼓形外齒(2)。
[0020]通過采用通過直齒內齒(3 )和鼓形外齒(2 )嚙合這種柔性連接結構，主軸(I)軸線和齒輪箱輸入軸(4)軸線允許有少量的徑向和軸向偏移以及一定的角度偏差，主軸(I)受的彎矩以及受到主機架變形的影響不會傳到齒輪箱(5)，向齒輪箱(5)傳遞的附加載荷明顯降低，主軸(I)、齒輪箱(5)、主軸(I)與主機架間的主軸承受力均相對簡化，齒輪箱(5)和發電機間的動態附加載荷相應減少。降低了風機對主軸(I)的設計和制造要求，整機驅動鏈結構可以更緊湊，風機的設計更加可靠。同時可降低齒輪箱(5)及主軸承故障率，延長其使用壽命。共同實現風機成本的降低，提高風機穩定性及可靠性。即使在齒輪箱(5)出現故障時，這種柔性的連接結構更方便拆卸，能有效提高維護效率。
[0021]雖然經過對本發明結合具體實施例進行描述，對于在本技術領域熟練的人士，根據上文的敘述做出的替代、修改與變化將是顯而易見的。因此，在這樣的替代，修改和變化落入本發明的權利要求的精神和范圍內時，應該被包括在本發明中。
【主權項】
1.一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構，其特征在于:在主軸上加工出直齒內齒，在齒輪箱輸入軸上加工出鼓形外齒，主軸與齒輪箱通過所述直齒內齒和所述鼓形外齒的完全嚙合實現扭矩傳遞。2.根據權利要求1所述的一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構，其特征在于:所述的直齒內齒與鼓形外齒可互換位置，即在主軸上加工出鼓形外齒，在齒輪箱輸入軸上加工出直齒內齒。3.根據權利要求1和權利要求2所述的一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構，其特征在于:所述的直齒內齒可以通過在主軸或齒輪箱輸入軸上安裝直齒內齒齒輪代替直接在主軸或齒輪箱輸入軸上加工直齒內齒。4.根據權利要求1和權利要求2所述的一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構，其特征在于:所述的鼓形外齒可以通過在主軸或齒輪箱輸入軸上安裝鼓形外齒齒輪代替直接在主軸或齒輪箱輸入軸上加工鼓形外齒。
【專利摘要】一種水平軸風電機組主軸與齒輪箱的連接結構，是在主軸與齒輪箱輸入軸上分別加工出直齒內齒和鼓形外齒，主軸與齒輪箱通過所述直齒內齒和所述鼓形外齒的完全嚙合實現扭矩傳遞。所述的直齒內齒與鼓形外齒可互換位置，而且可以通過安裝相應齒輪代替直接進行齒輪加工。通過采用這種柔性的連接方式，主軸軸線和齒輪箱輸入軸軸線允許有少量的徑向和軸向偏移以及一定的角度偏差，主軸、齒輪箱、主軸與主機架間的主軸承受力均相對簡化，幾個部件間的動態附加載荷相應減少，降低了主軸的設計和制造要求，整機驅動鏈結構更緊湊，提高風機的設計可靠性。同時可降低齒輪箱及主軸承故障率，延長其使用壽命。而且該結構方便拆卸，能有效提高維護效率。
【IPC分類】F16D3/02
【公開號】CN105465200
【申請號】CN201410386576
【發明人】沈鑫, 郭元超, 孫振軍, 舒穎
【申請人】上海電氣風電設備有限公司, 上海電氣風電設備東臺有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年8月8日