風(fēng)機(jī)增速箱及其太陽輪和行星架花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)機(jī)增速箱及其齒輪傳動中兩級行星輪系之間功率傳遞的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，特別是太陽輪和行星架花鍵副的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)機(jī)增速箱是一種精度要求高、可靠性要求高的精密齒輪傳動箱。它是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的一個(gè)重要的機(jī)械部件，安裝在風(fēng)機(jī)機(jī)艙的主機(jī)架上，用來連接輪轂主軸和發(fā)電機(jī)，其主要功用是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動力傳遞給發(fā)電機(jī)并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，是風(fēng)機(jī)中的核心裝置，必需安全可靠，經(jīng)久耐用，使用壽命一般要求為20年。
[0003]機(jī)械中的聯(lián)接結(jié)構(gòu)形式有多種，常見有銷聯(lián)接、螺紋聯(lián)接、平鍵聯(lián)接、過盈聯(lián)接、脹套聯(lián)接、鎖緊盤聯(lián)接、聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接、花鍵副聯(lián)接等，其中花鍵副聯(lián)接能夠傳遞較大功率，并且定心精度高，對中性和導(dǎo)向性好，安裝和拆卸容易。但花鍵副聯(lián)接需要進(jìn)行軸向限位，并且要有可靠的潤滑冷卻來防止其發(fā)生過度磨損和膠合，以提高其使用壽命和可靠性。
[0004]目前大功率風(fēng)機(jī)增速箱為了用緊湊的結(jié)構(gòu)傳遞更高的功率常采用多級NGW行星輪系串聯(lián)結(jié)構(gòu)，用前一級行星輪系中太陽輪和后一級行星輪系中的行星架聯(lián)接，因?yàn)橐烟栞喸O(shè)計(jì)成浮動所以多數(shù)采用花鍵副來聯(lián)接太陽輪和行星架。風(fēng)機(jī)傳動鏈的軸向尺寸對整個(gè)風(fēng)機(jī)機(jī)艙的布局和經(jīng)濟(jì)性有很大影響，風(fēng)機(jī)增速箱軸向尺寸無論是對增速箱本身還是對風(fēng)機(jī)機(jī)艙布局都需要盡可能緊湊，從而提高增速箱以及風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。另外由于太陽輪的浮動要求花鍵連接副有更充分和更可靠的潤滑冷卻結(jié)構(gòu)。
[0005]中國專利號CN201110247269.6和CN201210346227.2的發(fā)明專利中，分別提供了兩種風(fēng)機(jī)增速箱花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)，特別涉及其潤滑結(jié)構(gòu)。目前風(fēng)機(jī)增速箱市場中的花鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)也多數(shù)就是這兩種方案。雖然這種方案形成了有效的花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)和有效的潤滑油路，但還都存在著各自的缺點(diǎn)。
[0006]對于專利號CN201110247269.6的發(fā)明專利來說:a.從行星架下風(fēng)向?qū)ㄦI副進(jìn)行了限位，這樣就多占用了軸向空間，主要是環(huán)槽和擋板以及兩者之間的軸向空間。b.潤滑油路設(shè)計(jì)復(fù)雜，出油口空間有限不夠通暢。c.在太陽輪外花鍵和行星架內(nèi)花鍵上加工了油孔或者油槽、油腔，降低了其靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，進(jìn)而降低了花鍵聯(lián)接副的可靠性。d.油路復(fù)雜，加工難度高。
[0007]對于專利號CN201210346227.2的發(fā)明專利來說:a.從行星架下風(fēng)向?qū)ㄦI副進(jìn)行了限位，主要是占用了集油腔以及擋板以及螺栓頭的軸向空間。b.同樣潤滑油路不簡便，出油口空間有限不夠通暢。c.同樣在太陽輪外花鍵和行星架內(nèi)花鍵上加工了油孔或者油槽、油腔，降低了其靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，進(jìn)而降低了花鍵聯(lián)接副的可靠性。d.上風(fēng)向使用的多個(gè)集油腔(2個(gè)以上，最佳4個(gè))沒有形成完整進(jìn)油腔，進(jìn)油和儲油不充分，潤滑冷卻效果不好。e.需要從行星架的下風(fēng)向進(jìn)行裝配，因下風(fēng)向空間狹小，安裝拆卸不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種潤滑冷卻效果好，能有效縮短花鍵副的軸向空間，保證內(nèi)外花鍵強(qiáng)度的太陽輪和行星架花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)以及采用這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)增速箱。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種太陽輪和行星架花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)，包括一級太陽輪、二級行星架、凸板和橡膠墊片，所述二級行星架具有內(nèi)花鍵段，所述一級太陽輪具有軸身、外花鍵段和若干個(gè)凸臺，所述外花鍵段與二級行星架的內(nèi)花鍵段嚙合形成花鍵副，所述若干個(gè)凸臺間隔一定距離布置且均位于外花鍵段的上風(fēng)向端，凸臺還與二級行星架的上風(fēng)向端面相貼，所述凸板為具有L形截面的半環(huán)且有兩個(gè)，兩個(gè)半環(huán)之間墊有橡膠墊片并形成一個(gè)完整的圓環(huán)，所述圓環(huán)與二級行星架的上風(fēng)向端面固定連接，圓環(huán)與一級太陽輪的軸身之間形成第一進(jìn)油環(huán)槽，圓環(huán)與一級太陽輪的軸身、外花鍵段的上風(fēng)向端面、及二級行星架的上風(fēng)向端面之間形成第二進(jìn)油環(huán)槽，第一進(jìn)油環(huán)槽與第二進(jìn)油環(huán)槽相通，所述一級太陽輪的凸臺位于第二進(jìn)油環(huán)槽中。
[0010]所述凸臺為扇形塊，有4-8個(gè)且沿圓周均布。
[0011]所述凸臺上具有弧形槽，弧形槽位于外花鍵段的上風(fēng)向端處，弧形槽的小圓面直徑不大于外花鍵段的齒根圓直徑，弧形槽的大圓面直徑不小于內(nèi)花鍵段的齒根圓直徑。
[0012]所述凸臺頂部具有豁口，豁口位于外花鍵段的上風(fēng)向端處。
[0013]所述凸臺與太陽輪焊接或者膠粘在一起，或者與太陽輪制成一體。
[0014]所述第一進(jìn)油環(huán)槽的大圓面直徑小于外花鍵段的齒根圓直徑，第二進(jìn)油環(huán)槽的大圓面直徑大于外花鍵段的齒根圓直徑，第二進(jìn)油環(huán)槽的軸向?qū)挾戎辽俅笥谕古_的寬度0.5mmο
[0015]所述凸板具有8?12個(gè)連接孔，所述行星架有相應(yīng)的螺紋孔，凸板通過螺釘與相應(yīng)的連接孔、螺紋孔配合而與行星架的上風(fēng)向端面固定連接。
[0016]本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用了此太陽輪和行星架花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)增速箱。
[0017]所述風(fēng)機(jī)增速箱為了達(dá)到增速目的，至少包含兩級行星輪系，同時(shí)增速箱中設(shè)計(jì)有潤滑油潤滑。
[0018]所述第一級行星輪系至少包含太陽輪、行星架、行星輪、齒圈。
[0019]所述太陽設(shè)計(jì)成浮動以起均載效果。
[0020]所述第二級行星輪系至少包含行星架、行星輪、太陽輪、齒圈所述第一級行星輪系太陽輪和第二級行星輪系行星架采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)聯(lián)接。
[0021]一種采用上述任一項(xiàng)所述的太陽輪和行星架花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)增速箱，包括箱體、一級行星輪系和二級行星輪系，所述一級行星輪系包括一級太陽輪、一級行星架、一級行星輪和一級齒圈，所述二級行星輪系包括二級太陽輪、二級行星架、二級行星輪和二級齒圈，所述一級太陽輪與二級行星架通過花鍵副聯(lián)接，還包括凸板和橡膠墊片，所述二級行星架具有內(nèi)花鍵段，所述一級太陽輪具有軸身、外花鍵段和若干個(gè)凸臺，所述外花鍵段與二級行星架的內(nèi)花鍵段嚙合形成花鍵副，所述若干個(gè)凸臺間隔一定距離布置且均位于外花鍵段的上風(fēng)向端，凸臺還與二級行星架的上風(fēng)向端面相貼，所述凸板為具有L形截面的半環(huán)且有兩個(gè)，兩個(gè)半環(huán)之間墊有橡膠墊片并形成一個(gè)完整的圓環(huán)，所述圓環(huán)與二級行星架的上風(fēng)向端面固定連接，圓環(huán)與一級太陽輪的軸身之間形成第一進(jìn)油環(huán)槽，圓環(huán)與一級太陽輪的軸身、外花鍵段的上風(fēng)向端面、及二級行星架的上風(fēng)向端面之間形成第二進(jìn)油環(huán)槽，第一進(jìn)油環(huán)槽與第二進(jìn)油環(huán)槽相通，所述一級太陽輪的凸臺位于第二進(jìn)油環(huán)槽中。
[0022]所述二級行星輪系再傳動連接三級平行級齒輪。
[0023]采用上述結(jié)構(gòu)后，由于在圓環(huán)與太陽輪的軸身之間形成第一進(jìn)油環(huán)槽，圓環(huán)與太陽輪的軸身、外花鍵段的上風(fēng)向端面、及行星架的上風(fēng)向端面之間形成第二進(jìn)油環(huán)槽，第一進(jìn)油環(huán)槽與第二進(jìn)油環(huán)槽相通，所述太陽輪的凸臺位于第二進(jìn)油環(huán)槽中，花鍵副的下風(fēng)向沒有任何限位和特征，形成開放的回油方式，潤滑冷卻效果好；由于省去了現(xiàn)有技術(shù)中的油槽或者油腔、擋板、螺栓等結(jié)構(gòu)，有效縮短花鍵副間的軸向空間，使風(fēng)機(jī)增速箱軸向尺寸更緊湊；不需要在承載主扭矩的太陽輪上增加油孔、油槽、油腔等特征，保證了內(nèi)外花鍵強(qiáng)度。此外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制造難度低，安裝拆卸方便，整個(gè)花鍵副可靠性高。
【附圖說明】
[0024]以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]圖1是本發(fā)明的風(fēng)機(jī)增速箱內(nèi)部太陽輪和行星架花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的局部外形圖；
圖3是圖1中的太陽輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3的A-A剖視圖；
圖5是圖3的立體圖；
圖6是圖3中的凸臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是圖6的右視圖；
圖8、圖9是本發(fā)明中的凸臺的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是本發(fā)明中的凸板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11是圖10的立體圖；
圖12是本發(fā)明中的橡膠墊片的立體圖；
圖13是本發(fā)明的風(fēng)機(jī)增速箱的外形結(jié)構(gòu)圖；
圖14是圖13的左視圖。
[0026]圖15是圖13的內(nèi)部部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1-12所示，本發(fā)明的太陽輪和行星架花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)，包括一級太陽輪1、二級行星架2、凸板3和橡膠墊片4，所述二級行星架2具有內(nèi)花鍵段2-1，所述一級太陽輪I具有軸身1-1、外花鍵段1-2和若干個(gè)凸臺6，所述外花鍵段1-2與二級行星架2的內(nèi)花鍵段2-1嚙合形成花鍵副，所述若干個(gè)凸臺6間隔一定距離布置且均位于外花鍵段1-2的上風(fēng)向端，凸臺6還與二級行星架2的上風(fēng)向端面相貼，所述凸板3為具有L形截面的半環(huán)且有兩個(gè)，兩個(gè)半環(huán)之間墊有橡膠墊片4并形成一個(gè)完整的圓環(huán)，所述圓環(huán)與二級行星架2的上風(fēng)向端面固定連接，圓環(huán)與一級太陽輪I的軸身1-1之間形成第一進(jìn)油環(huán)槽5，圓環(huán)與一級太陽輪I的軸身1-1、外花鍵段1-2的上風(fēng)向端面、及二級行星架2的