專利名稱：風力發(fā)電增速齒輪箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種齒輪箱，尤其是一種風力發(fā)電用增速齒輪箱。
背景技術(shù)：
隨著不可再生能源在世界范圍面臨枯竭的窘境，為滿足工業(yè)化生產(chǎn)和人類生活所 需，人們對太陽能、風力、水力這些可再生能源的關(guān)注和利用已日漸提升。其中，風力發(fā)電是 一種已經(jīng)發(fā)展相對成熟、轉(zhuǎn)換效率較高的能源開發(fā)技術(shù)，尤其在高原、沿海等地區(qū)有著廣泛 的普及應(yīng)用。在風力發(fā)電機中，齒輪箱是其關(guān)鍵部件，目前我國使用的風力發(fā)電機用增速齒輪 箱主要靠進口解決。風力發(fā)電機增速齒輪箱速比大，因此高速輸出軸轉(zhuǎn)速高，而載荷相對低 速級來講又比較??；而為增加齒輪的重合度，高速級的螺旋角一般較大，帶來了較大的軸向 力；且齒輪箱要求設(shè)計壽命長，因此合理的軸承選型及布局顯得尤為重要。目前在普遍使用 的方式是組合使用雙列圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承來支撐增速齒輪箱的輸出軸，該方法 的圓柱滾子軸承在承載不足的情況下容易產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。另外，目前的軸承設(shè)置對于其潤 滑和密封也有一定的影響。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于解決上述的技術(shù)問題，提供一種能夠合理滿足其高速輸出 軸的使用工況的風力發(fā)電增速齒輪箱。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種風力發(fā)電增速齒輪箱，包括齒輪箱體，一端伸出于所述齒輪箱體的動力輸出 軸，所述動力輸出軸包括一個用于傳輸動力的齒輪段，所述齒輪箱體上設(shè)有軸承座，所述動 力輸出軸上套裝有第一、第二圓柱滾子軸承和一個四點接觸球軸承，所述第一、第二圓柱滾 子軸承的外圈緊貼于相應(yīng)軸承座內(nèi)壁，所述四點接觸球軸承的外圈與相應(yīng)軸承座內(nèi)壁間隙 配合，所述四點接觸球軸承位于動力輸出軸伸出端的第一圓柱滾子軸承的外側(cè)。進一步地，所述圓柱滾子軸承選用2系圓柱滾子軸承，四點接觸球軸承選用3系四 點接觸球軸承。進一步地，所述第一圓柱滾子軸承與四點接觸球軸承之間設(shè)有一個軸承擋圈，所 述軸承擋圈與軸承座緊固連接，并與軸承座的臺階配合壓緊所述第一圓柱滾子軸承的外 圈。進一步地，所述軸承擋圈的外圈固定有至少一個防轉(zhuǎn)動擋塊，所述防轉(zhuǎn)動擋塊的 的凸出部分伸入所述四點角接觸球軸承的外圈的凹槽中。進一步地，所述軸承座的外側(cè)緊固設(shè)有一個軸承蓋板，所述軸承蓋板與軸承擋圈 配合均對所述四點角接觸球軸承的外圈施有一個夾緊力。進一步地，所述動力輸出軸上螺紋連接有一個圓螺母，所述圓螺母將一套設(shè)于所 述動力輸出軸上的甩油環(huán)壓緊于所述四點角接觸球軸承的內(nèi)圈，所述甩油環(huán)和軸承蓋板上均設(shè)有密封溝槽。進一步地，所述軸承蓋板的外側(cè)緊固設(shè)有一個蓋板和設(shè)有回油通道的油封，所述 軸承蓋板與軸承座上均設(shè)有0型圈。進一步地，所述風力發(fā)電增速齒輪箱內(nèi)設(shè)有一個強制潤滑油道，所述強制潤滑油 道包括相互聯(lián)通的、設(shè)置于所述箱體、軸承座、軸承擋板上的油孔，以及設(shè)置于所述軸承擋 板上的、與所述圓柱滾子軸承和四點接觸球軸承的軸承滾道聯(lián)通的噴油口。進一步地，所述第二圓柱滾子軸承上設(shè)有專用于噴射潤滑油的、且對準于所述第 二圓柱滾子軸承的軸承滾道的專用噴頭。進一步地，所述圓柱滾子軸承的兩側(cè)設(shè)有用于使所述風力發(fā)電增速齒輪箱內(nèi)形成 儲油池的擋油板。本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在1)組合使用2系列圓柱滾子軸承和3系列四點角接觸球軸承，合理滿足高速輸出 軸的使用工況高轉(zhuǎn)速、低載荷、大軸向力、長壽命；2)在軸承擋圈上設(shè)計潤滑油路，將潤滑油直接噴入軸承滾道，有效潤滑軸承并能 將熱量及時排出；3)使用強制潤滑并為軸承設(shè)計儲油池，合理解決輸出軸軸承在動態(tài)和靜態(tài)的下的 潤滑要求；4)組合使用接觸與非接觸密封有效解決高速軸的動靜密封；5)使得高速輸出軸易于拆裝，便于維護。
以下結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案作進一步說明


圖1 本實用新型風力發(fā)電增速齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 本實用新型左側(cè)儲油池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 本新型實用軸承擋圈緊固示意圖；圖4 本實用新型強制潤滑油道示意圖。
具體實施方式
本實用新型揭示了一種風力發(fā)電增速齒輪箱，如
圖1所示的優(yōu)選實施例，包括一 個齒輪箱體7以及一個設(shè)于所述齒輪箱體7內(nèi)、一端伸出于所述齒輪箱體7的動力輸出軸 1，該動力輸出軸1用于將動力傳輸出所示齒輪箱體7。所述動力輸出軸7包括一個齒輪段 4，該齒輪段4與齒輪箱體7其他的齒輪配接，用于傳輸動力。所述齒輪箱體7內(nèi)固定設(shè)有 一個軸承座6。，風力發(fā)電增速齒輪箱速比大，因此動力輸出軸7轉(zhuǎn)速高，而載荷相對低速級來講 又比較??；而為了增加齒輪的重合度，高速級的螺旋角一般較大，帶來了較大的軸向力；且 齒輪箱要求設(shè)計壽命長，因此合理的軸承選型及布局顯得尤為重要。本實用新型中，在所述動力輸出軸7上套設(shè)有至少兩個圓柱滾子軸承3、5和一個 四點接觸球軸承11，本實施例中兩個圓柱滾子軸承3、5分別位于所述動力輸出軸7的齒輪 段4的兩側(cè)。所述圓柱滾子軸承選用2系圓柱滾子軸承，四點接觸球軸承選用3系四點接觸球軸承。本實施例使用2系圓柱滾子軸承和3系四點接觸球軸承，不但可以避免3系圓柱滾子軸承在承載不足時產(chǎn)生的打滑現(xiàn)象，而且3系四點角接觸球軸承能夠在承載現(xiàn)有軸向 力下有足夠的設(shè)計壽命。所述圓柱滾子軸承3、5的外圈緊貼于所述軸承座上，所述四點角接觸球軸承11的 外圈與軸承座6在徑向上間隙配合，使得全部徑向力都由兩個圓柱滾子軸承3、5承擔，而四 點角接觸球軸承11僅僅承受軸向力，如此組合可以充分發(fā)揮各軸承的承載優(yōu)勢。同時使用 軸承座6將圓柱滾子軸承3、5及四點角接觸球軸承11及潤滑密封件(容后詳述)組合在 一起，避免了合箱錯位對軸承的影響，便于高速輸出軸7的拆裝，且這樣固定-浮動的支持 方式可以有效避免溫差帶來的軸向尺寸變動，避免出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。進一步地，所述第一圓柱滾子軸承5與四點接觸球軸承11之間設(shè)有一個軸承擋圈 8，如圖3所示，所述軸承擋圈8與軸承座6通過多個緊固螺栓18緊固連接，并與軸承座6的 臺階19配合壓緊所述第一圓柱滾子軸承5的外圈，起到預(yù)防滾球打滑的效果。所述軸承擋 圈8上開有對稱的兩方形槽，在槽內(nèi)使用螺釘10將兩防轉(zhuǎn)動擋塊9固定在軸承擋圈8上， 兩防轉(zhuǎn)動擋塊9的凸出部分恰好伸入所述四點角接觸球軸承11外圈的凹槽中，如此也可以 有效防止外圈的旋轉(zhuǎn)，避免滾球打滑。所述軸承座6的外側(cè)通過螺栓緊固設(shè)有一個軸承蓋板13，所述軸承蓋板13與軸承 擋圈8配合均對所述四點角接觸球軸承11的外圈施有一個夾緊力。所述動力輸出軸1上螺 紋連接有一個圓螺母14，所述圓螺母14將一套設(shè)于所述動力輸出軸1上的甩油環(huán)12壓緊 于所述四點角接觸球軸承11的內(nèi)圈，所述甩油環(huán)12和軸承蓋板13上均設(shè)有密封溝槽，形 成迷宮密封，能夠阻止大部分潤滑油的泄露。同時在輸出軸1外端裝有蓋板15及油封16， 并設(shè)計有相應(yīng)的回油通道，同時在軸承蓋板13和軸承座6上均安裝有0形圈，這樣就確保 高速軸在動態(tài)和靜態(tài)下都不會產(chǎn)生漏油現(xiàn)象。本實用新型的風力發(fā)電增速齒輪箱內(nèi)設(shè)有一個強制潤滑油道，如圖4所示，所述 強制潤滑油道包括相互聯(lián)通的、設(shè)置于所述箱體7、軸承座6、軸承擋板8上的油孔，以及設(shè) 置于所述軸承擋板8上的、與所述圓柱滾子軸承和四點接觸球軸承的軸承滾道聯(lián)通的噴油 口。強制潤滑油經(jīng)箱體油孔e進入軸承座6上的油孔a，并經(jīng)由軸承擋板8上的油孔b達到 噴油口 c和d，使得潤滑油能夠直接噴入軸承滾道，充分潤滑軸承并及時帶走軸承的熱量。 另一個的圓柱滾子軸承3安裝有專用噴頭21，對準于該圓柱滾子軸承3的軸承滾道，以確保 潤滑充分。結(jié)合
圖1和圖2所示，所述圓柱滾子軸承3、5的兩側(cè)設(shè)有擋油板2、17，同時齒輪箱 體7呈一定的傾角安裝，能在組合體內(nèi)形成獨立的儲油池20，這樣能保證高速輸出軸1各軸 承在潤滑系統(tǒng)不能正常工作時仍有潤滑油供應(yīng)。本實用新型組合使用2系列圓柱滾子軸承和3系列四點角接觸球軸承，合理滿足 高速輸出軸的使用工況高轉(zhuǎn)速、低載荷、大軸向力、長壽命；使用多功能軸承擋圈8，同時 實現(xiàn)軸承5和11的外圈固定，且能夠?qū)娭茲櫥吐芳傻皆摀跞?上，將潤滑油直接噴 入軸承滾道，有效潤滑軸承并能將熱量及時排出；組合使用接觸與非接觸密封，有效解決高 速輸出軸的動、靜密封。本實用新型還有多種實現(xiàn)方式。凡采用等同替換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本實用新型要求保 護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種風力發(fā)電增速齒輪箱，包括齒輪箱體，一端伸出于所述齒輪箱體的動力輸出軸，所述動力輸出軸包括一個用于傳輸動力的齒輪段，其特征在于所述齒輪箱體上設(shè)有軸承座，所述動力輸出軸上套裝有第一、第二圓柱滾子軸承和一個四點接觸球軸承，所述第一、第二圓柱滾子軸承的外圈緊貼于相應(yīng)軸承座內(nèi)壁，所述四點接觸球軸承的外圈與相應(yīng)軸承座內(nèi)壁間隙配合，所述四點接觸球軸承位于動力輸出軸伸出端的第一圓柱滾子軸承的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電增速齒輪箱，其特征在于所述圓柱滾子軸承選用2 系圓柱滾子軸承，四點接觸球軸承選用3系四點接觸球軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風力發(fā)電增速齒輪箱，其特征在于所述第一圓柱滾子軸承 與四點接觸球軸承之間設(shè)有一個軸承擋圈，所述軸承擋圈與軸承座緊固連接，并與軸承座 的臺階配合壓緊所述第一圓柱滾子軸承的外圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風力發(fā)電增速齒輪箱，其特征在于所述軸承擋圈的外圈固 定有至少一個防轉(zhuǎn)動擋塊，所述防轉(zhuǎn)動擋塊的的凸出部分伸入所述四點角接觸球軸承的外 圈的凹槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風力發(fā)電增速齒輪箱，其特征在于所述軸承座的外側(cè)緊固 設(shè)有一個軸承蓋板，所述軸承蓋板與軸承擋圈配合均對所述四點角接觸球軸承的外圈施有 一個夾緊力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風力發(fā)電增速齒輪箱，其特征在于所述動力輸出軸上螺紋 連接有一個圓螺母，所述圓螺母將一套設(shè)于所述動力輸出軸上的甩油環(huán)壓緊于所述四點角 接觸球軸承的內(nèi)圈，所述甩油環(huán)和軸承蓋板上均設(shè)有密封溝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風力發(fā)電增速齒輪箱，其特征在于所述軸承蓋板的外側(cè)緊 固設(shè)有一個蓋板和設(shè)有回油通道的油封，所述軸承蓋板與軸承座上均設(shè)有O型圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風力發(fā)電增速齒輪箱，其特征在于所述風力發(fā)電增速齒輪 箱內(nèi)設(shè)有一個強制潤滑油道，所述強制潤滑油道包括相互聯(lián)通的、設(shè)置于所述箱體、軸承 座、軸承擋板上的油孔，以及設(shè)置于所述軸承擋板上的、與所述圓柱滾子軸承和四點接觸球 軸承的軸承滾道聯(lián)通的噴油口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風力發(fā)電增速齒輪箱，其特征在于所述第二圓柱滾子軸承 上設(shè)有專用于噴射潤滑油的、且對準于所述第二圓柱滾子軸承的軸承滾道的專用噴頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的任意一種風力發(fā)電增速齒輪箱，其特征在于所述圓柱 滾子軸承的兩側(cè)設(shè)有用于使所述風力發(fā)電增速齒輪箱內(nèi)形成儲油池的擋油板。
專利摘要本實用新型提供了一種風力發(fā)電增速齒輪箱，包括齒輪箱體，一端伸出于所述齒輪箱體的動力輸出軸，所述動力輸出軸包括一個用于傳輸動力的齒輪段，所述齒輪箱體內(nèi)固定設(shè)有一個軸承座，所述動力輸出軸上套設(shè)有至少兩個圓柱滾子軸承和一個四點接觸球軸承，所述圓柱滾子軸承的外圈緊貼于所述軸承座上，所述四點接觸球軸承的外圈與所述軸承座間隙配合。本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在合理滿足高速輸出軸的使用工況高轉(zhuǎn)速、低載荷、大軸向力、長壽命；合理解決輸出軸軸承在動態(tài)和靜態(tài)的下的潤滑要求；易于拆裝，便于維護。
文檔編號F16H57/02GK201560901SQ20092025659
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者張保松 申請人:南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司