[发明专利]一种可拆分紧凑型功率分流主传动系统

说明书

本发明涉及的一种可拆分紧凑型功率分流主传动系统，是一种风电主传动系统，它包括一级行星轮系、二级行星轮系和支撑齿圈，所述支撑齿圈内设有一级行星轮系，所述支撑齿圈通过多个轴承固定在机舱系统内；所述支持齿圈的左端通过法兰与风轮连接，支撑齿圈的右侧与二级行星架组件连接。本发明通过支撑齿圈支撑风轮，结构紧凑，支撑刚性高；支撑齿圈和二级行星架连接；风轮驱动支撑齿圈的同时驱动二级行星架，实现功率分流；齿圈与机舱浮动连接；均载性能好；整个传动链系统的承载能力高；采用三级行星传动结构，承载能力高，传动速比大；各级行星轮系独立可拆分，本发明的传动链具有功率密度高，结构紧凑，重量轻，承载力高，维修更换方便且成本低。

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种可拆分紧凑型功率分流主传动系统，用于风电非直驱传动系统。

背景技术

常见的非直驱风电传动系统是由齿轮箱、主轴、主轴轴承、轴承座、锁紧盘以及联轴器等部件组成，风轮是通过主轴与齿轮箱的连接，主轴通过一个或两个主轴轴承和轴承座支撑在机舱底板，主轴主要功能是支撑整个风轮，承受风机的弯矩和扭矩；齿轮箱的主要功能是实现风轮与发电机间转速匹配，驱动发电机发电；该种传动链整体尺寸长，宽度宽，重量重。

传统传动链中齿轮箱的结构通常采用一级行星齿轮+二级平行齿轮结构或二级行星齿轮+一级平行齿轮结构，齿轮箱低速级齿轮需要承受了风轮所有的转矩，负载大，同时需要实现较大传动比；在同等转矩输入情况下，齿轮的弯矩应力和接触赫兹应力大；而齿轮材料的许用承载能力是一定的，所以为了保持齿轮的接触和弯曲安全裕度，传统传动链中的低速级齿圈直径较大，整体重量重。

齿轮箱作为一个相对整体的部件，在行星级出现失效时，需要对齿轮箱进行整体更换维修，涉及的空中吊装更换成本高，且拆卸非常困难，需要额外借助大型起吊设备和工装，现场维修工程量大，更换难度高，维修成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可拆分紧凑型功率分流主传动系统，将主轴和齿轮箱一体化设计，大大缩小传动链整体尺寸，功率密度高，重量轻，成本低；传动系统各级传动组件能相对独立，可轻松实现风机机舱内拆分；拆分后的部件重量轻，维修更换方便，维修成本低。

本发明的目的是这样实现的：一种可拆分紧凑型功率分流主传动系统，它包括支撑齿圈、一级行星轮系和二级行星轮系，所述支撑齿圈内设有一级行星轮系，所述二级行星轮系包括二级行星架组件；所述支撑齿圈通过多个轴承固定在机舱系统内；所述支持齿圈的左端通过法兰与风轮连接，支撑齿圈的右侧与二级行星架组件连接。

进一步地，所以二级行星轮系还包括二级齿圈，所述二级齿圈通过花键与机舱系统浮动连接。

进一步地，所述支撑齿圈内可设置一级行星架组件和一级太阳轮，所述支撑齿圈的左侧设置一级左法兰，一级行星架组件通过轴承支撑在一级左法兰和一级右法兰上，一级行星架组件与二级太阳轮连接。

进一步地，所述二级行星轮系还包括二级太阳轮，所述二级齿圈与二级行星架组件中的行星轮相啮合，所述二级行星架组件通过二级行星轮与二级太阳轮相啮合，二级齿圈通过二级齿圈左轴承和二级齿圈右轴承设置在二级行星架上；所述二级太阳轮通过花键与一级行星架连接。

进一步地，它还包括三级行星轮系，所述三级行星轮系包括三级行星架组件、三级法兰、三级齿圈和三级太阳轮，所述三级齿圈和发电机安装法兰固定在三级法兰上，三级法兰固定在机舱上。

进一步地，所述三级行星架的左侧通过轴承和三级法兰支撑在机舱系统上，右侧通过轴承支持在发电机安装法兰上；所述三级行星架与一级太阳轮连接，三级行星架旋转驱动三级太阳轮，三级太阳轮与发电机连接。

进一步地，所述支撑齿圈内部设置有一级左法兰和一级右法兰。