[发明专利]动力传输连接法兰盘和风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及动力传输结构技术，尤其涉及一种动力传输连接法兰盘和风力发电机组。

背景技术

机械领域中，因为动力传输的需要，动力输入端和齿轮箱低速端被设置为相对悬挂的形式，比如风力发电机组中风轮上的动力输入端与齿轮箱上的齿轮箱低速端之间即为悬挂形式相连，实际使用中，两者轴线与水平线夹角为4°～5°，横向放置。

风能作为可再生能源，在当今能源紧张的世界得到了飞速的发展和广泛的应用，由于传输性能可靠，技术成熟，带齿轮箱结构的风力发电机组依然占主导地位，齿轮箱在风力发电机组动力传输连接中的可靠性直接影响齿轮箱的寿命和风电机组的性能。

齿轮箱式风力发电机组动力传输装置的安装形式一般为：在风轮的轮毂上安装主轴，主轴的末端安装连接件，主轴及安装其端部的连接件被称为动力输入端，动力输入端与齿轮箱低速端连接，齿轮箱的高速端与发电机相连。

为了提高齿轮箱的寿命和可靠性，通常只把风轮传来的扭矩传递给齿轮箱，因为风力发电实际情况的需要，齿轮箱的安装形式以悬挂式为主，即在齿轮箱箱体上安装弹性支撑件，只承受扭矩，支撑件连接在机舱上。悬挂式安装的齿轮箱低速端的连接结构既要传递扭矩，又要承受齿轮箱自重产生的弯矩和轴向力。

现有悬挂式安装的齿轮箱低速端的连接形式主要包括：通过锁紧盘将法兰盘锁紧在齿轮箱低速端上，然后法兰盘通过螺栓与风机动力输入端的法兰连接，从而达到既传递扭矩又承受齿轮箱自重产生的弯矩和轴向力的目的。

现有风力发电机组动力传输连接装置存在以下缺陷：风力发电机组的单机容量正在向大兆瓦级发展，风电齿轮箱输入轴的轴径也越来越大，这就使得需要内径更大的锁紧盘。大内径的锁紧盘的结构复杂，精度要求高，目前国内的设计制造还不可靠，基本依赖进口，且其价格昂贵，并且锁紧盘的安装过程复杂，安装工时长。

发明内容

本发明提供一种动力传输连接法兰盘和风力发电机组，目的在于避免使用锁紧盘，简化动力传输连接装置。

本发明提供一种动力传输连接法兰盘，用于连接相对悬挂设置的齿轮箱低速端和动力输入端，其中：所述法兰盘的第一端面与所述动力输入端固定连接；所述法兰盘朝向第二端面开设有阶梯腔，用于容置所述齿轮箱低速端的端部；所述阶梯腔的至少一个阶梯孔为花键套，与齿轮箱低速端的对应段为花键连接；所述阶梯腔中包括两个与齿轮箱低速端配合的光孔，两个所述光孔分别位于所述花键套的两侧。

如上所述的动力传输连接法兰盘，优选的是：在所述第二端面至第一端面的方向上，所述阶梯腔的各阶梯孔直径逐渐缩小。

如上任一所述的动力传输连接法兰盘，优选的是：所述第一端面与所述动力输入端之间通过螺栓相互固定连接。

如上所述的动力传输连接法兰盘，优选的是：所述第一端面上开设有沉槽，所述沉槽的底壁上形成有多个螺孔，用于通过螺栓与所述齿轮箱低速端的端部固定连接。

如上所述的动力传输连接法兰盘，优选的是：所述沉槽与所述阶梯腔之间通过贯穿的通孔相互连通。

本发明还提供一种风力发电机组，包括风轮、悬挂式齿轮箱和发电机，所述风轮具有横向设置的动力输入端，所述悬挂式齿轮箱具有横向设置的齿轮箱低速端，其中：还包括本发明所提供的动力传输连接法兰盘，所述法兰盘分别与动力输入端和齿轮箱低速端固定连接，所述齿轮箱低速端的端部为阶梯状，插入所述法兰盘的阶梯腔中。

本发明提供的动力传输连接法兰盘，其第一端面与动力输入端固定连接；其第二端面方向的阶梯腔与齿轮箱低速端之间轴孔配合，用于承受齿轮箱重力产生的弯矩；此外，阶梯腔至少有一个阶梯孔为花键套，与齿轮箱低速端的对应段花键连接，此花键连接用于传递由动力输入端传递至齿轮箱低速端的扭矩。本发明提供的动力传输连接法兰盘可简化相对悬挂设置的动力传输连接装置，无需再使用锁紧盘，连接简便可靠。

附图说明

图1为本发明实施例提供的动力传输连接法兰盘的剖视结构示意图。

图2为本发明实施例提供的动力传输连接法兰盘的装配结构示意图一。

图3为本发明实施例提供的动力传输连接法兰盘的装配结构示意图二。

附图标记：

1-齿轮箱低速端；            2-动力传输连接法兰盘；

3-螺纹孔；                  4-动力输入端；

5-花键套；                  6-花键轴；

7-螺孔；                    8-第一端面；