[发明专利]行星齿轮箱和风电设备

说明书

本发明涉及一种用于风电设备的行星齿轮箱，具有行星轴(10)、行星齿轮(40)以及行星架(50)，其中，所述行星齿轮(40)和所述行星架(50)被装配在所述行星轴(10)上，所述行星轴(10)具有与所述行星齿轮(40)接触的圆周面(102)，其中，在所述圆周面(102)上设置储油件(20)。此外，本发明还涉及一种具有上述行星齿轮箱的风电设备。

技术领域

本发明涉及到一种应用在风电领域的行星齿轮箱。具体地讲，涉及的是应用在行星齿轮箱里的行星轴。

背景技术

随着海上风电的发展，大兆瓦级风机是未来发展的趋势，同时度电成本的降低，对齿轮箱的成本以及运行可靠性有更苛刻的要求，而轴承是齿轮箱中的关键部件，这对轴承的尺寸以及承载能力有更高的要求。由于滚动轴承的失效导致了风力发电齿轮箱失效，致使大量的维修时间和成本的浪费。

WO 03/014 567 A1公开了一种风力发电设备，包括：可旋转地安装在机塔上的、具有用于发电的发电机的机房；承载至少两个转子叶片的转子轮毂的、风力驱动的转子；以及承载转子的大型滚动轴承。此外，大型滚动轴承与和机房中的发电机连接的、并以已知的方式由带有环绕的内齿部的环形齿轮、多个支承在行星齿轮架上的行星齿轮以及中间的恒星齿轮组成的行星齿轮变速器相连接，方法是该大型滚动轴承的两个轴承环的内轴承环通过压力配合连接固定在行星齿轮变速器的环形齿轮的外罩面上。另外，EP 811 764 A1也公开了如此实现大型滚动轴承与行星齿轮变速器的连接，使得大型滚动轴承的两个轴承环的内轴承环压到与转子轮毂连接的并承载行星齿轮架的环上。

现有技术中的风力发电设备具有这样的缺点，大型滚动轴承和连接在后面的行星齿轮变速器由较多的单个部件组成，并且由此一方面在其制造中非常耗成本并且另一方面具有较高的总重量，该总重量在其装配在120m高度以下的机房中时会引起很多缺点。此外，行星齿轮变速器的环形齿轮和大型滚动轴承的内轴承环必须具有至少一个2m以上的外直径或者说内直径，尽管其尺寸制造得非常精确，使得可以可靠地排除由在内轴承环和环形齿轮之间进行压力配合连接时正的配合过度形成的或者说由有待夯实的配合形成的对轴颈的功能或者对行星齿轮变速器的齿部的负面影响，但是由于存在间隙在工作时行星齿轮仍会移动，从而对行星轴产生较大的径向荷载，容易造成零件的损坏。另外，在风电设备空转时，由于动压系统没有启动，设备内没有流动的润滑油，容易增加摩擦，从而降低零件的使用寿命。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种行星齿轮箱，其能够解决上述现有技术中的缺点。

所述技术问题被根据本发明设计的一种用于风电设备的行星齿轮箱所解决。该行星齿轮箱具有行星轴、行星齿轮以及行星架，其中，行星齿轮和行星架被装配在行星轴上，其中，行星齿轮和行星架被装配在行星轴上，行星轴具有与行星齿轮接触的圆周面，其中，在圆周面上设置储油件，例如由高吸油储油树脂材料制成的储油件。该储油件主要用于吸油并暂时储油，在行星轴缺少润滑油时能够释放出储存的润滑油。当风机空转时，行星轴会有一段时间浸没在油池里，此时储油件迅速吸油储油；当该区域转出油池之后，储油件会释放润滑油到承载区域，对功能区域进行很好的润滑，该过程是行星架每转一圈每根行星轴都会发生一次，由此可以改善空转时润滑不足的状态，从而提高设备的使用寿命。

根据本发明的优选实施方式，行星轴具有周向油槽，其中，储油件设置在周向油槽中，因此储油件安装简便，行星轴上不需要加工额外的供油孔，降低了加工成本。另外优选的是，储油件的外径小于圆周面的外径，因此储油件不会和行星齿轮内孔之间产生干涉。

根据本发明的优选实施方式，在圆周面上设置两个液压油腔，且两个液压油腔的圆周间隔角度为155°，从而保证正常工作时的承载区域面积足够大，又避免在有反向运转的工况时承载区域面积过小，不会在油腔边缘处产生应力集中。需要注意的是，155°的选取，是经过大量的实验得到的具有较好技术效果的角度。本发明并不严格限制角度的具体数值，只要能够保证承载区域面积足够大且反向运转时承载区域面积又不会过小，相应的角度范围都在本发明的保护范围之内。