一种风电齿轮箱

技术领域

本发明涉及齿轮箱技术领域，尤其涉及一种风电齿轮箱。

背景技术

在风力发电机组中，由于风轮的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须要通过风电齿轮箱的增速来使发电机得到相应的转速，风电齿轮箱作为重要的核心部件在风电设备中起到至关重要的作用。

风电齿轮箱通常采用一级行星轮系加两级平行轮系的结构或者两级行星轮加一级平行轮系的结构。其中，各个轮系之间需要设置连接机构用于传递不同级轮系之间的动力。而且风电齿轮箱由于传递扭矩大、工况复杂、可靠性要求高，因此风电齿轮箱不同轮系之间的连接机构不仅要具有较高的传扭能力和可靠性，同时，还需要保证良好的传递平稳性以满足风电齿轮箱整机的性能要求。

目前，现有的风电齿轮箱的各个轮系之间通常采用花键进行连接，行星轮系中的太阳轮的端面设置外花键，在另一轮系的行星架或齿轮轴上设置内花键，通过内外花键的配合连接实现两个轮系之间的动力传递。由于花键对两个轮系之间的载荷进行传递，为了保证花键具有足够的安全系数，花键需要设计足够的齿宽，内外花键不仅要占据一定的轴向空间，同时还增加了太阳轮和另一轮系轴的材料成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电齿轮箱，该风电齿轮箱中轴系的轴向空间占用较小，能够提升材料的利用率，降低成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种风电齿轮箱，包括：行星轮系，所述行星轮系的太阳轮的一端设有轴颈，所述轴颈的端面上设有第一啮合齿；二级轮系，所述二级轮系包括输入轴，所述输入轴的端面上设有第二啮合齿，所述第二啮合齿与所述第一啮合齿啮合；连接结构，包括轴向连接件，所述轴向连接件的一端连接于所述轴颈，另一端连接于所述输入轴。

作为一种风电齿轮箱的优选方案，该风电齿轮箱还包括锁紧螺栓，所述轴向连接件上设有连接孔，所述锁紧螺栓贯穿所述连接孔将所述轴向连接件连接于所述轴颈的端面或所述输入轴的端面。

作为一种风电齿轮箱的优选方案，所述输入轴的端面上设有第一螺栓孔，所述锁紧螺栓连接于所述第一螺栓孔。

作为一种风电齿轮箱的优选方案，所述轴向连接件远离所述输入轴的一端设有定位凸起，所述轴颈上设有定位凹槽，所述定位凸起插接于所述定位凹槽中。

作为一种风电齿轮箱的优选方案，所述轴颈上设有定位部，所述定位凹槽开设于所述定位部的外周面上。

作为一种风电齿轮箱的优选方案，所述定位凹槽的轴向宽度大于所述定位凸起的轴向宽度。

作为一种风电齿轮箱的优选方案，所述轴向连接件包括两个第一压板和一个第二压板，两个所述第一压板扣合形成第一连接孔，所述第二压板上正对所述第一连接孔设置有第二连接孔，所述轴颈穿设于所述第一连接孔和所述第二连接孔中，所述锁紧螺栓依次连接于所述第二压板、所述第一压板和所述输入轴。

作为一种风电齿轮箱的优选方案，所述轴颈的端面上设有第二螺栓孔，所述锁紧螺栓连接于所述第二螺栓孔。

作为一种风电齿轮箱的优选方案，所述轴向连接件远离所述轴颈的一端设有限位凸起，所述限位凸起与所述轴颈的端面之间形成限位凹槽，所述输入轴的内腔中设有限位凸环，所述限位凸起插接于所述限位凹槽中。

作为一种风电齿轮箱的优选方案，所述限位凹槽的轴向宽度大于所述限位凸起的轴向宽度。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种风电齿轮箱，该风电齿轮箱包括行星轮系、二级轮系和连接结构，行星轮系的太阳轮的一端设有轴颈，二级轮系包括输入轴，轴颈的端面上的第一啮合齿与输入轴的端面上的第二啮合齿相啮合。连接结构包括轴向连接件，轴向连接件的一端连接于轴颈，轴向连接件的另一端连接于输入轴，将轴颈和输入轴进行轴向连接，相互啮合的第一啮合齿和第二啮合齿使得太阳轮与输入轴传动连接，便于风电齿轮箱中扭矩的传递。通过上述结构，太阳轮的轴颈和输入轴的连接处不必再设置内花键或者外花键，降低了该风电齿轮箱中轴系的轴向空间占用，提高了材料的利用率，有利于降低风电齿轮箱的成本。

附图说明

图1是实施例一所提供的风电齿轮箱的剖视图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是实施例二所提供的风电齿轮箱的剖视图；

图4是图3中B处的放大图。

图中：

11、轴向连接件；111、定位凸起；112、第一压板；1121、第一连接孔；113、第二压板；1131、第二连接孔；114、限位凸起；115、限位凹槽；2、锁紧螺栓；100、太阳轮；101、轴颈；1011、定位凹槽；1012、第二螺栓孔；102、定位部；200、输入轴；201、第一螺栓孔；202、限位凸环；300、行星架；400、齿圈；500、行星轮。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明所提供的风电齿轮箱的技术方案。

实施例一

本实施例提供一种风电齿轮箱，该风电齿轮箱包括行星轮系、二级轮系和连接结构。在本实施例中，行星轮系作为一级轮系，其上的扭矩需要传递至二级轮系，如图1和图2所示，行星轮系包括行星架300、齿圈400、行星轮500和太阳轮100，太阳轮100的一端设有轴颈101，二级轮系包括输入轴200，轴颈101的端面上设有第一啮合齿，输入轴200的端面上设有第二啮合齿，第二啮合齿与第一啮合齿啮合，行星架300作为行星轮系的载荷输入端，载荷经过行星轮系的传递后从作为输出端的太阳轮100输出，经过相互啮合的第一啮合齿和第二啮合齿后传递至输入轴200上。

如图2所示，该连接结构包括轴向连接件11，轴向连接件11的一端连接于轴颈101，轴向连接件11的另一端连接于输入轴200。通过上述结构，太阳轮100的轴颈101和输入轴200的连接处不必再设置内花键或者外花键，能够减小轴系的轴向占用空间，提高材料的利用率，从而降低风电齿轮箱的成本。

具体地，该风电齿轮箱还包括锁紧螺栓2，轴向连接件11上设有连接孔，连接孔为通孔，锁紧螺栓2贯穿连接孔后将轴向连接件11连接于轴颈101的端面或输入轴200的端面上，使得连接组件1将太阳轮100和输入轴200连接起来。

优选地，输入轴200的端面上设有第一螺栓孔201，锁紧螺栓2贯穿连接孔后连接于第一螺栓孔201，以将轴向连接件11连接于输入轴200上。

在本实施例中，轴向连接件11远离输入轴200的一端设有定位凸起111，轴颈101上设有定位凹槽1011，定位凸起111插接于定位凹槽1011中，实现轴颈101与输出轴的轴向连接。具体地，轴颈101上设有定位部102，定位凹槽1011开设于定位部102的外周面上，轴向连接件11套设于定位部102上时定位凸起111插接于定位凹槽1011中，实现轴向连接件11与轴颈101的连接。

优选地，定位凹槽1011的轴向宽度大于定位凸起111的轴向宽度，也就是说，定位凸起111与定位凹槽1011的内壁之间存在间隙，用以保证太阳轮100在与行星轮500的啮合过程中拥有合适的浮动量。需要说明的是，定位凸起111与定位凹槽1011的内壁之间的间隙要经过合理验算，用以保证太阳轮100工作时拥有足够的浮动量。

在本实施例中，轴向连接件11包括两个第一压板112，定位凸起111设置于第一压板112远离输入轴200的一端，第一压板112的外形为半环形，定位凹槽1011为环形槽，定位凸起111为环形凸起，两个第一压板112扣合组成一个具有第一连接孔1121的完整的环形套于定位部102上，使轴向连接件11与轴颈101的连接牢固且稳定。优选地，轴向连接件11还包括一个第二压板113，第二压板113的外形为环形，第二压板113上正对第一连接孔1121设置有第二连接孔1131，第二压板113通过第二连接孔1131套于定位部102上，锁紧螺栓2依次连接于第二压板113、第一压板112和输入轴200，能够将第二压板113压紧于第一压板112上，防止第一压板112在定位部102上脱落。

实施例二

如图3和图4所示，本实施例所提供的风电齿轮箱与实施例一的不同之处在于，本实施例所提供的轴颈101的端面上设有第二螺栓孔1012，锁紧螺栓2连接于第二螺栓孔1012中，以将轴向连接件11连接于轴颈101上。

如图4所示，在本实施例中，轴向连接件11远离轴颈101的一端设有限位凸起114，限位凸起114与轴颈101的端面之间形成限位凹槽115，输入轴200的内腔中设有限位凸环202，限位凸起114插接于限位凹槽115中，实现轴向连接件11与输入轴200的连接。

优选地，限位凹槽115的轴向宽度大于限位凸起114的轴向宽度，也就是说，限位凸起114与限位凹槽115的内壁之间存在间隙，用以保证太阳轮100在与行星轮500的啮合过程中拥有合适的浮动量。需要说明的是，限位凸起114与限位凹槽115的内壁之间的间隙要经过合理验算，用以保证太阳轮100工作时拥有足够的浮动量。

在本实施例中，限位凸起114为环形凸起，使得限位凸起114与轴颈101的端面之间形成的限位凹槽115为环形凹槽，使得限位凸环202插接于限位凹槽115中时轴向连接件11与输入轴200的连接牢固且稳定。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。