模块化偏航变桨驱动装置的制作方法

本实用新型涉及一种风电减速箱，特别涉及一种分体式模块化偏航变桨驱动装置。

背景技术：

风电偏航齿轮箱的主要作用是通过输出齿轮与风机中的旋转齿轮啮合传动，从而调整机舱的朝向，最终使风机机舱始终对准风向而最大化地利用风力。一般的速比i为900~3000。变桨齿轮箱的主要作用是通过输出齿轮箱与风机中齿圈的啮合作用，调整叶片与风向之间的夹角实现风轮对风力发电机有一个恒定转速，进而控制风机的输出功率。一般的速比i为100~350。通常在正常的研发设计中，变桨齿轮箱和偏航齿轮箱虽然结构类似，但是由于速比和承载能力的差异，相互之间绝大部分不能借用，使得齿轮箱种类繁多，没有统一的模块和系列，只是单一性地设计和生产，从而造成了大量资源的浪费。并且在偏航变桨齿轮箱中，由于工作环境和工况基本较恶劣，使得齿轮箱密封失效导致漏油，甚至导致整体齿轮箱和偏航变桨系统失效经常发生。

中国专利号CN201010174499.X提供了一种风力发电三片摆线变桨减速器，由准行星级和摆线低速级组成，低速级输出轴支承轴承之前安装车氏密封圈以提高密封性。中国专利号CN201420168925.2公开 了一种用于偏航风电齿轮箱的储油装置，通过在偏航风电齿轮箱上设有“L”形支架和储油壶，有利于降低偏航风电齿轮箱的高温下气压，提高密封件的使用寿命。仍然没有背离偏航齿轮箱或变桨齿轮箱必须为一整体结构的传统观念。即便解决了漏油问题，一旦发生故障仍然需要整体拆卸。

基于以上原因，如何架起偏航与变桨齿轮箱之间的桥梁，形成风电偏航变桨齿轮箱的模块系列化，同时增强齿轮箱的密封性和后续的维护性成为本领域密切关注的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对现有的一体化偏航变桨齿轮箱存在的一系列技术缺陷，提供了一种模块化偏航变桨驱动装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种模块化偏航变桨驱动装置，包括箱体，其特征在于：驱动装置包括输入总成、行星减速总成和输出总成，其中：

所述的输入总成包括驱动电机、上箱体、输入减速级，驱动电机的输出端与上箱体之间以及上箱体的输出端分别设有输入油封和输出油封；

所述行星减速总成包括输入法兰、中箱体、第二和第三减速级，第二和第三减速级均为行星减速机构，输入法兰与第二减速级的输入太阳轮轴之间设有上骨架油封，第三减速级的行星架与中箱体间设有下骨架油封，第三减速级的输出行星架内花键采用封口内花键；

所述输出总成包括输出轴、下箱体、上定距环、下定距环、小轴承、大轴承和圆螺母；上定距环在轴向通过圆螺母对小轴承进行定位，下定距环通过输出轴的台阶对大轴承定位，输出总成的上定距环、下定距环与下箱体间分别设有上密封圈和下密封圈；

所述的上箱体通过连接法兰与行星减速总成的输入法兰对接；所述的中箱体与下箱体对接。

在本实用新型中，连接法兰内圆设有均布的具有相同圆心距的八个通孔，外圆周设有均布的四个U型缺口，相邻U型缺口之间设有均布的两个具有相同圆心距的通孔，上箱体输出端设有与连接法兰内圆通孔对应的连接螺孔，行星减速总成的输入法兰设有与连接法兰外圆通孔对应的连接螺孔，行星减速总成的输入法兰设有与连接法兰U型缺口对应的通孔，中箱体上设有与行星减速总成的输入法兰中通孔对应的连接螺孔，所述的上箱体通过连接法兰与行星减速总成的输入法兰对接是指：由连接法兰内圆通孔通过螺栓与上箱体输出端连接，由连接法兰外圆通孔通过螺栓与行星减速总成的输入法兰连接，通过连接法兰的四个U型缺口由螺栓将行星减速总成的输入法兰与中箱体固为一体。

在本实用新型中，输入总成和行星减速总成由由直接加入的润滑油通过飞溅润滑方式润滑，输出总成为油脂润滑。

在本实用新型中，输入总成中的输入减速级为驱动电机的输出轴与输入总成输出轴平行的减速级或驱动电机的输出轴与输入总成输出轴正交换向的减速级。

在本实用新型中，所述的驱动电机的输出轴与输入总成输出轴正交换向的减速级为锥齿轮减速级或蜗轮蜗杆减速级。

本实用新型的优点在于，由于采用分体式模块化偏航变桨驱动装置，大大增强了各模块的置换性，由于行星减速总成与输出总成组合后是变桨偏航齿轮箱的一个标准的通用减速齿轮箱，使用中人们可以基于偏航齿轮箱和变桨齿轮箱之间的共同点，通过对输入总成速比的调整，就可实现偏航与变桨齿轮箱之间的转化，从而架起偏航与变桨齿轮箱之间的桥梁，实现变桨齿轮箱和偏航齿轮箱之间的工业模块。

本实用新型的优点还在于，由于输入总成、行星减速总成和输出总成都有独立润滑方式和密封措施，并通过封口内花键的形式对输出行星架实现行星减速总成模块密封，任何一旦出现漏油，可以模块化拆卸更换，在确保正常使用的前提下对故障模块进行检修，其工期和工作量均明显小于整体拆卸的现状，大大降低了安装空间的需求和维护的成本。

本实用新型的优点还在于：由于各总成之间相互独立，装拆方便，尤其对于后续齿轮箱的维护，由于各模块间相互密切独立，从而降低高空吊机作业的负荷，可有效并简单地对齿轮箱零部件进行更换。而且独立的密封，可将齿轮箱漏油的危害降至最低。

本实用新型结构紧凑，尤其是输入总成中的输出减速级具有平行和正交两种工作模式，搭配灵活，安装时可以根据现场空间的具体情况选择不同工作模式的输入总成。

附图说明

图1是本实用新型实施例的涉及的基本模块结构示意图。

图2是本实用新型涉及的连接法兰实施例结构示意图。

图3是图1实施例的组装后产品结构示意图。

图4是图1组装后的外形结构示意图。

图5是本实用新型涉及的另一种输入总成模块的结构示意图。

图6是由图5模块组装后的产品结构示意图。

图中：1、驱动电机；2、连接法兰；3、输出行星架；4、上箱体；5、中箱体；6、下箱体；7、下密封圈；8、下定距环；9、大轴承；10、输出轴；11、小轴承；12、上定距环；13、上密封圈；14、圆螺母；15、下骨架油封；16、深沟球轴承；17、输入法兰；18、上骨架油封；19、输出油封；20、U型缺口；21、外圆通孔；22、内圆通孔；23、输入减速级；24、输入油封，25、输入太阳轮轴；26、第二和第三减速级。

A、输入总成，B、行星减速总成，C、输出总成。

具体实施方式

附图非选择性的公开了本实用新型实施例的基本结构，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

由图1可见，包括包括输入总成A、行星减速总成B和输出总成C，其中：

输入总成A包括驱动电机1、上箱体4、输入减速级23，驱动电机1的输出端与上箱体4之间以及上箱体4的输出端分别设有输入油封24和输出油封19。

行星减速总成B包括输入法兰17、中箱体5、第二和第三减速级26，第二和第三减速级26均为行星减速机构，输入法兰17与第二减速级的输入太阳轮轴25之间设有上骨架油封18，第三减速级的行星架与中箱体间设有下骨架油封15，第三减速级的输出行星架3内花键采用封口内花键。

输出总成C包括输出轴10、下箱体6、上定距环12、下定距环8、小轴承11、大轴承9和圆螺母14；上定距环12在轴向通过圆螺母14对小轴承11进行定位，下定距环8通过输出轴10的台阶对大轴承9定位，输出总成的上定距环12、下定距环8与下箱体6间分别设有上密封圈13和下密封圈7。

上箱体4通过连接法兰2与行星减速总成B的输入法兰17对接；所述的中箱体5与下箱体6对接。

由图2可见，连接法兰2内圆设有均布的具有相同圆心距的八个通孔22，外圆周设有均布的四个U型缺口20，相邻U型缺口20之间设有均布的两个具有相同圆心距的通孔21，具体实施时，上箱体4输出端设有与连接法兰2内圆通孔对应的连接螺孔，行星减速总成的输入法兰17设有与连接法兰2外圆通孔21对应的连接螺孔，行星减速总成的输入法兰17设有与连接法兰U型缺口20对应的通孔，中箱体5上设有与行星减速总成的输入法兰17中通孔对应的连接螺孔，在本实施例中，由连接法兰2内圆通孔22通过螺栓与上箱体4输出端连接，由连接法兰2外圆通孔21通过螺栓与行星减速总成的输入法兰17连接，通过连接法兰2的四个U型缺口20由螺栓将行星减速总成的输入法兰17与中箱体5固为一体（图2中在三个U型缺口20中揭示了由螺栓将行星减速总成的输入法兰17与中箱体5固为一体）。

图3为图1实施例组装后的结构示意图，图4是图1实施例组装后的外形示意图，在本实施例中，输入总成A中的输入减速级23为驱动电机1的输出轴与输入总成A输出轴与输入总成A输出轴正交换向的减速级，减速级为锥齿轮减速级，具体实施时，正交换向的减速级也可以采用蜗轮蜗杆减速级。

由图5和图6可见，它与图1和图2所示实施例的区别仅在于：输入总成A中的输入减速级23为驱动电机1的输出轴与输入总成A输出轴平行的减速级。

在本实用新型中，涉及的输入总成A和行星减速总成B均直接加入的润滑油后，通过飞溅润滑方式实现润滑，输出总成C则采用油脂润滑。

由于行星减速总成B与输出总成C是偏航齿轮箱和变桨齿轮箱的一个标准的通用减速齿轮箱，使用中只需要通过调整输入总成A的速比，就可实现偏航与变桨齿轮箱之间的转化。