[发明专利]一种风电齿轮箱的柔性行星齿轮传动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电齿轮箱的行星齿轮传动机构，具体涉及一种风电齿轮箱的柔性行星齿轮传动机构。

背景技术

图1为现有风电齿轮箱的行星齿轮传动机构图，它包括两级行星齿轮系和定轴齿轮系。第一级行星齿轮系有第一太阳齿轮轴1、第一行星轮支架2、第一行星轮3和第一齿圈4，第一行星轮支架2与桨叶主轴连接并由桨叶主轴驱动，带动第一太阳齿轮轴1转动；第二级行星齿轮系有第二太阳齿轮轴5、第二行星轮支架6、第二行星轮7和第二齿圈8，第二行星轮支架6与第一太阳齿轮轴1同轴联动，带动第二太阳齿轮轴5转动；定轴齿轮系有大齿轮10和高速齿轮9，大齿轮10与第二太阳齿轮轴5同轴联动，驱动高速齿轮9转动，高速齿轮轴为输出轴，驱动发电机转子转动。

由于第一级行星齿轮系传递风变载荷，其输入扭矩及转速时变性较强，波动较大，因此需尽可能采取相应措施以提高行星传动运行的可靠性与平稳性。美国齿轮制造协会公布的AGMA 6123-B06标准中已列举19种改善行星齿轮传动均载的措施，其中之一为改善行星齿轮支撑轴的弹性变形。但零件过多的柔性及浮动，将增加系统的复杂性，并影响系统的可靠性，因此，各种改善风电齿轮箱传动均载性能的措施都集中于第一级行星齿轮系。

中国专利文献CN102518787A公开了一种风电齿轮箱的行星传动结构，该专利在行星齿轮轴上采用一对锥滚子轴承且背对背安装，它能承受行星齿轮轴向力所造成的冲击，但行星齿轮轴不能产生弹性变形，不能保持啮合齿对在冲击载荷下的正常啮合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种风电齿轮箱的行星齿轮传动机构，它既能保持星齿轮轴的合理弹性变形，延长啮合齿的工作寿命，又能保持行星轮啮合齿对的正常啮合、提高行星齿轮传动的平稳性。

要解决上述技术问题，本发明包括轴销、行星轮支架、行星轮和行星轮轴承，行星轮支架上安装轴销，行星轮通过行星轮轴承安装在轴销上，所述轴销为空心轴，在轴销与行星轮轴承之间装有轴套，所述轴套中部设有内台阶。

本发明的有益效果是：

1、轴销为具一定壁厚空心轴，实现了轴销支撑刚度的改变，使轴销具有合理弹性，避免了啮合齿的齿面损伤；在各级行星齿轮传动机构的装配过程，能对轴销支撑刚度实行精细化操作，在不同刚度需求下，空心的轴销能有效减少实心的轴销表面的各种改变支撑刚度的加工工艺，避免了轴销的加工质量缺陷和弯曲应力的增加；

2、轴套刚度大于轴销支撑刚度，在轴套的内台阶环面均布载荷下，轴销在径向方向上产生凹陷变形；轴套在轴销径向位移下，随之产生一定的位移，但因轴套刚度较大，轴套外圈能保持两行星轮轴承在水平方向的相对位置，没有相对的弯曲变形，实现了行星齿轮传动机构在一定径向位移条件下正常工作，保证啮合齿轮对的正常啮合，提高行星传动的均载性能。

在轴销存在变形的情况下，轴套的内台阶高度能消除轴销中部变形对轴套上表面的影响，保持两行星轮轴承处于相同的相对水平位置，实现行星轮轴承在变形工况下的正常工作。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：在风力载荷变化的情况下，既能保持轴销的合理弹性变形，延长了啮合齿的工作寿命，又能保持行星轮啮合齿对的正常啮合，提高了行星齿轮传动的平稳性。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为现有风电齿轮箱的行星齿轮传动机构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图1中A处的放大图。

图4为安装本发明的行星齿轮传动机构示意图。

图中：1.第一太阳齿轮轴；2. 第一行星轮支架；3. 第一行星轮；4. 第一齿圈；5. 第二太阳齿轮轴；6. 第二行星轮支架；7. 第二行星轮；8. 第二齿圈；9. 高速齿轮；10. 大齿轮；11.轴销；12.轴套；13.行星轮支架；14.行星轮；15.行星轮轴承；16.内台阶；17.斜面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图2所示，本发明包括轴销11、行星轮支架13、行星轮14和行星轮轴承15，行星轮支架13上安装轴销11，行星轮14通过行星轮轴承15安装在轴销11上，所述轴销11为空心轴，在轴销11与行星轮轴承15之间装有轴套12，所述轴套12中部设有内台阶16。

如图3所示，轴套12的内台阶16两端设有锥面17，锥面17使台阶环面的两端孔径变大，当轴销11在弯曲变形较大情况下，实现了接触面积的增大，降低单位载荷，减缓轴销11的进一步变形。