一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电机组传动链的技术领域，尤其是指一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构。


背景技术：

2.目前，风力发电机组传动链普遍较长，从机头到机尾，依次串联分布轮毂、主轴系统、齿轮箱、发电机。
3.随着机组朝着大型化发展，其轮毂中心到主轴轴承中心的距离越来越长，导致主轴承强度要求越来越高、尺寸越来越大，大幅提高了机组成本，成为风力发电机组走向平价市场的绊脚石。同时，较长的传动链，带来了更多的传动链故障。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构，可有效缩短传动链长度，降低主轴承受力，实现低成本大功率的传动。
5.为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构，包括轮毂、前主轴承、后主轴承、行星传动增速齿轮箱、发电机和机舱；所述轮毂内部空腔中心位置设计有带筋板的大法兰，所述行星传动增速齿轮箱安装在所述大法兰上，实现齿轮箱与轮毂的集成；所述行星传动增速齿轮箱的输入端为第一级行星架，所述第一级行星架的轮毂侧设计有止口，所述前主轴承的内圈安装在该止口处；所述第一级行星架的发电机侧设计有止口，所述后主轴承的内圈安装在该止口处；所述前主轴承和后主轴承的外圈安装在行星传动增速齿轮箱的箱体止口内；所述发电机的外壳前侧与行星传动增速齿轮箱的箱体固定安装在一起，将行星传动增速齿轮箱输出的扭矩转换为电能，所述发电机的外壳后侧与机舱的法兰固定安装在一起，将电能经机舱传输到风力发电机组的塔筒底部。
6.进一步，所述发电机配置有高速轴制动器。
7.进一步，所述行星传动增速齿轮箱的行星架与太阳轮转动，内齿圈固定，采用两级或多级行星传动结构。
8.进一步，所述第一级行星架采用双臂结构。
9.进一步，所述前主轴承和后主轴承为单列圆锥滚子轴承。
10.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
11.1、相同发电功率的整机，例如myse9mw风力发电机组，采用本实用新型方案，其主机重量可至少减70吨，整机功率密度大幅提高。
12.2、同一个机组，作为成本非常高的风力发电机组主轴承，在本实用新型方案布置下，其承受的来自轮毂中心的载荷(主要为弯矩载荷)大幅减少，主轴承的安全裕量更大，可以向上兼容到更大发电功率的机组，降低整机度电成本，为陆上10mw及以上级别的整机提
供了设计方案。
13.3、主轴承、齿轮箱、发电机超紧凑安装集成在一起，装配更容易，旋转精度更高，运行可靠性相比现有机组大幅提高。
附图说明
14.图1为轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构示意图。
具体实施方式
15.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
16.如图1所示，本实施例公开了一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构，包括轮毂1、前主轴承2、后主轴承3、行星传动增速齿轮箱4、发电机5和机舱7。所述轮毂1内部空腔中心位置设计有带筋板的大法兰。所述行星传动增速齿轮箱4的行星架与太阳轮转动，内齿圈固定，采用两级或多级行星传动结构，所述行星传动增速齿轮箱4安装在所述大法兰上，实现齿轮箱与轮毂的集成。所述行星传动增速齿轮箱4的输入端为第一级行星架，所述第一级行星架采用双臂结构，所述第一级行星架的轮毂侧设计有止口，所述前主轴承2的内圈安装在该止口处；所述第一级行星架的发电机侧设计有止口，所述后主轴承3的内圈安装在该止口处；所述前主轴承2和后主轴承3的外圈安装在行星传动增速齿轮箱4的箱体止口内。前主轴承2、后主轴承3、行星传动增速齿轮箱4的第一级行星架，三者作为一个“组合体”，用于承担来自轮毂及齿轮箱一级行星传动总成的载荷，如轴向力、径向力，前主轴承2、后主轴承3可采用但不限于单列圆锥滚子轴承，可采用但不限于背靠背布置的形式，当然，上述组合体中，两个轴承(前主轴承2、后主轴承3)也可以改用一个双列滚子轴承，第一级行星架的双臂结构也可以改用单臂结构，此时第一级行星架与双列滚子轴承的内圈集成在一起。所述发电机5配置有高速轴制动器6，所述发电机5的外壳前侧与行星传动增速齿轮箱4的箱体固定安装在一起，将行星传动增速齿轮箱4输出的扭矩转换为电能，所述发电机5的外壳后侧与机舱7的法兰固定安装在一起，将电能经机舱7传输到风力发电机组的塔筒底部。
17.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构，其特征在于：包括轮毂(1)、前主轴承(2)、后主轴承(3)、行星传动增速齿轮箱(4)、发电机(5)和机舱(7)；所述轮毂(1)内部空腔中心位置设计有带筋板的大法兰，所述行星传动增速齿轮箱(4)安装在所述大法兰上，实现齿轮箱与轮毂的集成；所述行星传动增速齿轮箱(4)的输入端为第一级行星架，所述第一级行星架的轮毂侧设计有止口，所述前主轴承(2)的内圈安装在该止口处；所述第一级行星架的发电机侧设计有止口，所述后主轴承(3)的内圈安装在该止口处；所述前主轴承(2)和后主轴承(3)的外圈安装在行星传动增速齿轮箱(4)的箱体止口内；所述发电机(5)的外壳前侧与行星传动增速齿轮箱(4)的箱体固定安装在一起，将行星传动增速齿轮箱(4)输出的扭矩转换为电能，所述发电机(5)的外壳后侧与机舱(7)的法兰固定安装在一起，将电能经机舱(7)传输到风力发电机组的塔筒底部。2.根据权利要求1所述的一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构，其特征在于：所述发电机(5)配置有高速轴制动器(6)。3.根据权利要求2所述的一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构，其特征在于：所述行星传动增速齿轮箱(4)的行星架与太阳轮转动，内齿圈固定，采用两级或多级行星传动结构。4.根据权利要求3所述的一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构，其特征在于：所述第一级行星架采用双臂结构。5.根据权利要求4所述的一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构，其特征在于：所述前主轴承(2)和后主轴承(3)为单列圆锥滚子轴承。

技术总结
本实用新型公开了一种轮毂与齿轮箱集成的风力发电机组传动链结构，包括轮毂、前主轴承、后主轴承、行星传动增速齿轮箱、发电机和机舱；轮毂内部空腔中心位置设计有带筋板的大法兰，行星传动增速齿轮箱装在大法兰上；行星传动增速齿轮箱的输入端为第一级行星架，第一级行星架的轮毂侧设计有止口，前主轴承的内圈装在该止口处；第一级行星架的发电机侧设计有止口，后主轴承的内圈装在该止口处；前主轴承和后主轴承的外圈装在行星传动增速齿轮箱的箱体止口内；发电机的外壳前侧与行星传动增速齿轮箱的箱体固定安装在一起，发电机的外壳后侧与机舱的法兰固定安装在一起。本实用新型可有效缩短传动链长度，降低主轴承受力，实现低成本大功率的传动。本大功率的传动。本大功率的传动。


技术研发人员：刘一雄 夏国锋 张皓 崔红柳 杜天雷
受保护的技术使用者：明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/5/24