风力发动机传动系统.pdf

本发明是一种风力发动机传动系统，其目的在于具有小的占用空间以及良好的受力情况，该风力发动机传动系统中的低速级(5)设置在第一齿轮箱(51)内，高速级(7)和中速级(6)分别设置在第二齿轮箱(61)内，第一齿轮箱(51)和第二齿轮箱(61)设置在机架(1)上；主轴(2)穿过低速级(5)的中心齿轮(52)并与该中心齿轮(52)联接；主轴(2)的第一端部通过轴承(3)支撑于机架(1)或者第一齿轮箱(51)上，主轴(2)的第二端部通过轴承(4)支撑于机架(1)或者第二齿轮箱(61)上。

1.  一种风力发动机传动系统，包括机架(1；12)、主轴(2；22)以及三级齿轮传动装置，三级齿轮传动装置包括高速级(7；72)、中速级(6；62)以及低速级(5；52)，中速级(6；62)和低速级(5；52)为星型齿轮传动装置，低速级中的每个星轮(53；532)和一个中速级中的星轮(64；642)联接，其特征在于，低速级(5；52)设置在第一齿轮箱(51；512)内，高速级(7；72)和中速级(6；62)分别设置在第二齿轮箱(61；612)内，第一齿轮箱(51；512)和第二齿轮箱(61；612)设置在机架(1；12)上；
主轴(2；22)穿过低速级(5；52)的中心齿轮(52；522)并与该中心齿轮(52；522)联接；以及
主轴(2；22)的第一端部通过轴承(3；32)支撑于机架(1；12)或者第一齿轮箱(51；512)上，主轴(2；22)的第二端部通过轴承(4；42)支撑于机架(1；12)或者第二齿轮箱(61；612)上。

2.  根据权利要求1所述的风力发动机传动系统，其特征在于，至少一个低速级的星轮与其对应的中速级的星轮的回转轴线不共线且通过万向联轴器联接。

3.  根据权利要求1所述的风力发动机传动系统，其特征在于，低速级的中心轮与主轴之间的联接为浮动式联接。

4.  根据权利要求1所述的风力发动机传动系统，其特征在于，在主轴的第一端部设置有联接盘，低速级的中心轮通过该联接盘与主轴联接。

5.  根据权利要求1所述的风力发动机传动系统，其特征在于，第一齿轮箱上设置有环形悬壁部，主轴的第一端通过轴承支撑于该环形悬壁部内。

6.  根据权利要求1所述的风力发动机传动系统，其特征在于，低速级的中心轮为外齿轮。

7.  根据权利要求1所述的风力发动机传动系统，其特征在于，高速级包括一个大齿轮，该大齿轮与中速级的中心轮之间的联接为浮动式联接。

风力发动机传动系统
技术领域
本发明涉及一种风力发动机传动系统，该风力发动机传动系统通常包括机架、主轴以及三级齿轮传动装置，三级齿轮传动装置包括高速级、中速级以及低速级，中速级和低速级为星型齿轮传动装置，低速级中的每个星轮和一个中速级中的星轮联接。
背景技术
在风力发动机中使用较多的传动系统，包括机架、主轴、主轴前轴承、齿轮箱和齿轮箱支撑，齿轮箱内设置三级齿轮传动装置，三级齿轮传动装置与主轴末端联接，并和主轴末端通过齿轮箱支撑设置于机架上，主轴前端通过主轴前支撑设置于机架上。这种结构由于齿轮箱与主轴串联，机舱较长，成本增加。专利号为US6790156的美国专利公开了一种风力发动机传动装置，该传动装置将主轴通过滑动轴承支撑于齿轮箱上，这种结构，由于主轴较短，两支撑点受力较大，容易造成齿轮箱变形，影响齿轮传动质量；主轴的振动会传递给整个齿轮传动系，影响齿轮传动系的寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发动机传动系统，该风力发动机传动系统的三级齿轮传动装置和主轴的布置方式被改进，从而风力发动机传动系统的占用空间小且同时风力发动机传动系统的受力情况被改善。
为了实现所述目的，本发明的风力发动机传动系统，包括机架、主轴以及三级齿轮传动装置，三级齿轮传动装置包括高速级、中速级以及低速级，中速级和低速级为星型齿轮传动装置，低速级中的每个星轮和一个中速级中的星轮联接，其特点是，低速级设置在第一齿轮箱内，高速级和中速级分别设置在第二齿轮箱内，第一齿轮箱和第二齿轮箱设置在机架上；主轴穿过低速级的中心轮并与该中心轮联接；以及主轴的第一端部通过轴承支撑于机架或者第一齿轮箱上，主轴的第二端部通过轴承支撑于机架或者第二齿轮箱上。
本发明的风力发动机传动系统具有这样的优点：由于第一齿轮箱与主轴并联，从而节省了对应于第一齿轮箱的布置空间，主轴通过机架来支撑，可以避免主轴受力对齿轮箱的影响，有助于提高齿轮传动的质量，主轴的振动对中速级和高速级的影响较小，有助于这两级齿轮寿命的提高；如果主轴的第一端部通过轴承支撑于齿轮箱上，则低速级可进一步前移，这样既可以减小主轴受力弯曲对低速级齿轮传动的影响，又可以减小万向联轴器的倾斜角度，提高传动效率；动力通过联接盘传入中心轮可以缩短扭矩在主轴中的传递长度甚至可以不通过主轴传递，进而可以缩小主轴的尺寸和前轴承和后轴承的尺寸，节约成本。
所述的风力发动机传动系统，其进一步的特点是，至少一个低速级的星轮与其对应的中速级的星轮的回转轴线不共线且通过万向联轴器联接。
所述的风力发动机传动系统，其进一步的特点是，低速级的中心轮与主轴之间的联接为浮动式联接。
所述的风力发动机传动系统，其进一步的特点是，在主轴的第一端部设置有联接盘，低速级的中心轮通过该联接盘与主轴联接。
所述的风力发动机传动系统，其进一步的特点是，第一齿轮箱上设置有环形悬壁部，主轴的第一端通过轴承支撑于该环形悬壁部内。
所述的风力发动机传动系统，其进一步的特点是，低速级的中心轮为外齿轮。
所述的风力发动机传动系统，其进一步的特点是，高速级包括一个大齿轮，该大齿轮与中速级的中心轮之间的联接为浮动式联接。
本发明的前述目的、技术方案和优点将在下面结合附图说明和具体实施方式进一步的说明。
附图说明
图1是本发明第一实施例中的风力发动机传动系统的结构示意图。
图2是本发明第二实施例中的风力发动机传动系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合较佳的实施例对本发明进行详细的描述，应当注意的是，在后述的描述中，尽管所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是有些术语则是申请人按其判断来选择的，其详细含义应根据本发明欲揭示的精神来理解，比如，“星型齿轮传动装置”是指具有一个中心轮和两个以上围绕在该中心轮周围并同时与该中心轮啮合的齿轮，且各齿轮的设计回转轴线固定的齿轮传动装置，其中与中心轮啮合的所述齿轮称为“星轮”；再比如，“浮动式联接”是指一种能允许齿轮或者其它旋转部件的实际回转中心线偏离设计回转中心线的联接方式。
第一实施例
如图1所示，风力发动机传动系统包括机架1、主轴2以及三级齿轮传动装置，三级齿轮传动装置包括高速级7、中速级6以及低速级5，中速级6和低速级5为星型齿轮传动装置，高速级7为正齿轮传动装置。
低速级5包括一个中心轮52和三个星轮53，中速级6包括一个中心轮62和三个星轮64，低速级5的每个星轮53均通过万向节8与中速级6的一个星轮64联接。低速级5的较大的中心轮52同时与三个较小的星轮53啮合，实现功率的三分流，中速级6的较大的三个星轮64同时与较小的中心轮62啮合，实现功率的三合流。高速级7包括大齿轮72和小齿轮71，大齿轮72和中速级6的中心轮62联接，大齿轮72和小齿轮71啮合，而小齿轮71和输出轴联接，以使输出轴高速运转。高速级7的大齿轮72和中速级6的中心轮62最好是浮动式联接，在本实施例中这样的浮动式联接是通过齿式联轴器9实现的。
低速级5设置在第一齿轮箱51内，高速级7和中速级6分别设置在第二齿轮箱61内，第一齿轮箱51和第二齿轮箱61设置在机架1上。主轴2穿过低速级5的中心轮52并与该中心轮52联接。主轴2的第一端部(右端部)通过前轴承3支撑于机架1上，主轴2的第二端部(左端部)通过后轴承4支撑于机架1(也可以直接由第二齿轮箱61支撑)。继续参照图1，相对于三级齿轮传动装置均设置于一个齿轮箱内的布置方式，本实施例的风力发动机传动系统的布置方式具有明显的优点：由于第一齿轮箱51与主轴2并联，从而节省了对应于第一齿轮箱51的布置空间，主轴2支撑于机架1上，可以避免或减少主轴2的振动对中速级6和高速级7的影响，有助于这两级齿轮寿命的提高。
需要指出的是，中心轮52与主轴2的联接可以是刚性联接，比如通过胀紧套，也可以是能使中心轮52浮动的浮动式联接。此外，本实施例中三个低速级5的星轮53与其对应的中速级6的星轮64的回转轴线不共线。
由本实施例，还可以进行这样的变型，中心轮52既可以同时与三个星轮53啮合实现功率的三分流也可以同时与两个或四个星轮53啮合分别实现二分流或四分流，对应地，在中速级6，中心轮62同时与两个或四个中速级6的星轮64联接实现功率的二合流或四合流，中速级小齿轮轴63可以直接驱动发电机或者通过其它与上述结构不同的装置驱动发电机。此外，主轴2还可以通过在其上设置的一联接盘与中心轮52联接，并且，第一齿轮箱51上还可以设置一环形悬壁部，主轴2的第一端部同时由该环形悬壁部和机架1支撑，这可以在后文的说明中理解到。
第二实施例
如图2所示，风力发动机传动系统包括机架12、主轴22以及三级齿轮传动装置，三级齿轮传动装置包括高速级72、中速级62以及低速级52，中速级62和低速级52为星型齿轮传动装置，高速级72为正齿轮传动装置。
低速级52包括一个中心轮522和三个星轮532，中速级62包括一个中心轮622和三个星轮642，低速级52的每个星轮532均通过万向节联轴器82与中速级62的一个星轮642联接。低速级52的较大的中心轮522同时与三个较小的星轮532啮合，实现功率的三分流，中速级62的较大的三个星轮642同时与较小的中心轮622啮合，实现功率的三合流。高速级72包括大齿轮722和小齿轮712，大齿轮722和中速级62的中心轮622联接，较大的大齿轮722和较小的小齿轮712啮合，而小齿轮712和输出轴联接，以使输出轴高速运转。
低速级52设置在第一齿轮箱512内，高速级72和中速级62分别设置在第二齿轮箱612内，第一齿轮箱512和第二齿轮箱612设置在机架12上。第一齿轮箱512与第一实施例中的第一齿轮箱51的结构不同。在本实施例中，第一齿轮箱512上设置有环形悬壁部5120，主轴22的第一端部(右端部)通过前轴承32支撑于该环形悬壁部5120内。主轴22穿过低速级52的中心轮522并与该中心轮522联接。主轴22与中心轮522的联接方式与第一实施例中的主轴22和中心轮52的联接方式也有所不同。在本实施例中，在主轴22上设置联接盘212，联接盘212可以与主轴22一体加工形成，或者联接盘212与主轴22通过焊接的方式联接，主轴22再通过联接盘212与中心轮522联接，以实现动力输入。
同样地，中心轮522与主轴22的联接，即中心轮522与主轴22上的联接盘212的联接可以是刚性联接，比如通过胀紧套，也可以是能使中心轮522浮动的浮动式联接。
继续参照图2，相对于三级齿轮传动装置均设置于一个齿轮箱内的布置方式，本实施例的风力发动机传动系统的布置方式具有与第一实施例的优点外，还具有进一步的优点：低速级52前移既可以减小主轴22受力弯曲对低速级齿轮传动的影响，又可以减小万向联轴器82的倾斜角度，提高传动效率；动力通过联接盘212传入中心轮522可以缩短扭矩在主轴22中的传递长度甚至可以不通过主轴22传递，进而可以缩小主轴22的尺寸和前轴承32和后轴承42的尺寸，节约成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作出种种的等效的变化或替换。因此，本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求所界定的范围为准。