風機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
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風機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】
[0002]風機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。它是風力發(fā)電機組中的一個重要的機械部件，安裝在風機機艙的主機架上，用來連接輪轂主軸和發(fā)電機，其主要功用是將風輪在風力作用下所產(chǎn)生的動力傳遞給發(fā)電機并使其得到相應的轉(zhuǎn)速，是風機中的核心裝置，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，對中性和導向性好，安裝和拆卸容易。但花鍵副聯(lián)接需要進行軸向限位，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]目前大功率風機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，因為要把太陽輪設計成浮動所以多數(shù)采用花鍵副來聯(lián)接太陽輪和行星架。風機傳動鏈的軸向尺寸對整個風機機艙的布局和經(jīng)濟性有很大影響，風機增速箱軸向尺寸無論是對增速箱本身還是對風機機艙布局都需要盡可能緊湊，從而提高增速箱以及風機的經(jīng)濟性。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，分別提供了兩種風機增速箱花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)，特別涉及其潤滑結(jié)構(gòu)。目前風機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。
[0006]對于專利號CN201110247269.6的發(fā)明專利來說:a.從行星架下風向?qū)ㄦI副進行了限位，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.潤滑油路設計復雜，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，降低了其靜強度和疲勞強度，進而降低了花鍵聯(lián)接副的可靠性。d.油路復雜，加工難度高。
[0007]對于專利號CN201210346227.2的發(fā)明專利來說:a.從行星架下風向?qū)ㄦI副進行了限位，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，降低了其靜強度和疲勞強度，進而降低了花鍵聯(lián)接副的可靠性。d.上風向使用的多個集油腔(2個以上，最佳4個)沒有形成完整進油腔，進油和儲油不充分，潤滑冷卻效果不好。e.需要從行星架的下風向進行裝配，因下風向空間狹小，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)的風機增速箱。
[0009]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是: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，所述若干個凸臺間隔一定距離布置且均位于外花鍵段的上風向端，凸臺還與二級行星架的上風向端面相貼，所述凸板為具有L形截面的半環(huán)且有兩個，兩個半環(huán)之間墊有橡膠墊片并形成一個完整的圓環(huán)，所述圓環(huán)與二級行星架的上風向端面固定連接，圓環(huán)與一級太陽輪的軸身之間形成第一進油環(huán)槽，圓環(huán)與一級太陽輪的軸身、外花鍵段的上風向端面、及二級行星架的上風向端面之間形成第二進油環(huán)槽，第一進油環(huán)槽與第二進油環(huán)槽相通，所述一級太陽輪的凸臺位于第二進油環(huán)槽中。
[0010]所述凸臺為扇形塊，有4-8個且沿圓周均布。
[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個連接孔，所述行星架有相應的螺紋孔，凸板通過螺釘與相應的連接孔、螺紋孔配合而與行星架的上風向端面固定連接。
[0016]本發(fā)明還提供了一種應用了此太陽輪和行星架花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)的風機增速箱。
[0017]所述風機增速箱為了達到增速目的，至少包含兩級行星輪系，同時增速箱中設計有潤滑油潤滑。
[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]所述太陽設計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所述的太陽輪和行星架花鍵副聯(lián)接結(jié)構(gòu)的風機增速箱，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，所述若干個凸臺間隔一定距離布置且均位于外花鍵段的上風向端，凸臺還與二級行星架的上風向端面相貼，所述凸板為具有L形截面的半環(huán)且有兩個，兩個半環(huán)之間墊有橡膠墊片并形成一個完整的圓環(huán)，所述圓環(huán)與二級行星架的上風向端面固定連接，圓環(huán)與一級太陽輪的軸身之間形成第一進油環(huán)槽，圓環(huán)與一級太陽輪的軸身、外花鍵段的上風向端面、及二級行星架的上風向端面之間形成第二進油環(huán)槽，第一進油環(huán)槽與第二進油環(huán)槽相通，所述一級太陽輪的凸臺位于第二進油環(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油環(huán)槽，圓環(huán)與太陽輪的軸身、外花鍵段的上風向端面、及行星架的上風向端面之間形成第二進油環(huán)槽，第一進油環(huán)槽與第二進油環(huán)槽相通，所述太陽輪的凸臺位于第二進油環(huán)槽中，花鍵副的下風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，使風機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，整個花鍵副可靠性高。
【附圖說明】
[0024]以下結(jié)合附圖給出的實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0025]圖1是本發(fā)明的風機增速箱內(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)明的風機增速箱的外形結(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，所述若干個凸臺6間隔一定距離布置且均位于外花鍵段1-2的上風向端，凸臺6還與二級行星架2的上風向端面相貼，所述凸板3為具有L形截面的半環(huán)且有兩個，兩個半環(huán)之間墊有橡膠墊片4并形成一個完整的圓環(huán)，所述圓環(huán)與二級行星架2的上風向端面固定連接，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的上風向端面、及二級行星架2的