一种风电机组偏航齿轮润滑装置的制作方法

1.本发明涉及一种风电机组偏航齿轮润滑装置。


背景技术：

2.偏航系统，又称对风装置，是风力发电机机舱的一部分，其作用在于当风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能。
3.其工作原理大致如下：当风向变化时，位于风轮后面两舵轮（其旋转平面与风轮旋转平面相垂直）旋转，并通过一套齿轮传动系统使风轮偏转，当风轮重新对准风向后，舵轮停止转动，对风过程结束。
4.偏航齿轮包括驱动小齿轮和从动大齿圈，驱动小齿轮和从动大齿圈采用内啮合方式，两者轴线均为竖直设置。
5.对偏航齿轮的小齿轮和大齿圈润滑，传统人工方式因为成本高、费时费力、润滑效果不佳而逐渐被淘汰，为此，市面上多采用可以从齿面出脂的润滑小齿轮与驱动小齿轮啮合，从而将润滑脂粘附在驱动小齿轮的齿面上，驱动小齿轮与从动大齿圈啮合时再将润滑脂粘附在从动大齿圈。这种方式由于需要两次啮合传递，润滑效率低、润滑效果不理想。
6.后来，市面又出现另一种直接安装在驱动小齿轮端部的齿面润滑装置，例如cn106545643a所公开的风力发电机组用轴承齿面润滑装置，该齿面润滑装置的分油盘相对于驱动小齿轮的一端固定，并且通过涂油条（即铜管或铝管）分别插入至驱动小齿轮的各个齿根处，涂油条具有进脂口和出脂口，分油盘内沿径向分别对应各个涂油条设置有与之连通的内部油道，分油盘中央轴线处具有圆孔，圆孔内转动装配有轴，轴的一端具有进脂口并通过连接接头与供脂系统的进脂管连通，轴的径向具有一个出脂口，轴在相对于分油盘旋转时，可选择性的与某一个内部油道连通，从而为对应的涂油条供脂，以将润滑脂供应至对应的齿根处。可见，该齿面润滑装置也可以实现为驱动小齿轮和从动大齿圈的润滑，但是在使用时存在以下问题：第一，该齿面润滑装置设置有多个涂油条（金属管），金属管具有一定弹性，容易变形，当驱动小齿轮和从动大齿圈啮合时，若金属管有翘起的情况，哪怕十分微小，在驱动小齿轮和从动大齿圈原本就比较小的啮合空间内，很容易将作为涂油条的金属管挤压在驱动小齿轮和从动大齿圈之间，这样不仅会导致该涂油条无法继续使用，丧失对该齿根处的正常润滑，更重要的还会损坏驱动小齿轮和从动大齿圈啮合处的齿面的表面镀层，造成齿面磨损加剧，甚至导致齿轮断裂，造成很大的经济损失；第二，该齿面润滑装置构件繁多、加工和安装复杂，成本也较高，例如分油盘，加工步骤繁多，每条内部油道均包括两条钻孔，对应需要设置两个工艺堵头，而且涂油条还需要使用连接螺栓固定，加上各种密封圈、垫圈的设置，大大增加加工和安装负担，而且损坏、泄露的几率也比较高。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种风电机组偏航齿轮润滑装置，用以解决现有齿面润滑装置易导致齿面损坏且构件繁多、结构复杂的技术问题。
8.本发明的技术方案如下：风电机组偏航齿轮润滑装置包括：转动盘，用于通过螺栓同轴固定在驱动小齿轮的带中心螺纹孔的一端，以随驱动小齿轮旋转，沿周向分别与驱动小齿轮的齿根一一对应设置有多个出脂孔，出脂孔的下孔沿处设置有向下凸出以用于与驱动小齿轮的对应齿根侧面定位配合的定位凸起，转动盘的上表面上设有连通各出脂孔的环形油槽；固定盘，与转动盘同轴设置，固定盘的下表面与转动盘的上表面相互贴合，固定盘上设置有一个进脂孔，进脂孔与所述各出脂孔位于水平面内的同一圆上，以使转动盘在旋转时进脂孔与其中至少一个出脂孔选择导通，进脂孔的下孔沿处设有弧形凹槽，弧形凹槽与所述环形油槽处于水平面内的同一圆上，以使弧形凹槽与环形油槽重叠；固定支架，用于将固定盘相对于作为固定体的轮毂固定；进脂接头，一端用于与润滑系统的供脂管路连通、另一端安装在进脂孔上并与进脂孔连通。
9.进一步地，所述弧形凹槽的长度满足至少覆盖两个相邻的出脂孔。由于偏航经常是某两至三个齿处于常啮合的状态，所以这几个齿是需要更多的润滑脂的，采用弧形凹槽覆盖至少两个相邻出脂孔的设置，使得被弧形凹槽覆盖的出脂孔的出脂量更多，从而使得润滑脂得到最大化利用。
10.进一步地，所述定位凸起的高度为1-2mm。定位凸起太高的话可能会影响某些种类的驱动小齿轮与对应从动大齿圈的正常啮合。
11.进一步地，所述定位凸起的周面与对应齿根的弧面形状一致。这样具有更为精准的定位精度。
12.进一步地，所述固定盘的盘面上具有镂空。镂空的设置减轻了重量，减轻了固定支架的负担，也一定程度上减少了固定盘与转动盘之间的摩擦力，从而减少两者之间的磨损，另外还减少了材料消耗。
13.进一步地，所述固定盘的盘面中央设有避让孔以方便旋拧转动盘上的螺栓。
14.进一步地，所述固定盘的上部对应于固定支架具有多个螺纹孔，固定盘通过螺栓相对于固定支架固定。
15.本发明的有益效果：本发明的一种风电机组偏航齿轮润滑装置在使用时，利用偏航的驱动小齿轮的一端设置的螺纹孔，将转动盘通过螺栓固定在驱动小齿轮的一端，固定前首先通过定位凸起相对于驱动小齿轮的齿根定位，确保各个出脂孔分别与驱动小齿轮的各个齿根对应，然后将固定盘通过螺栓固定在固定支架上，并在固定盘的进脂孔的上端安装进脂接头，然后将固定盘与转动盘同轴对齐，使弧形凹槽与对应的环形油槽重叠，最好使进脂孔与其中一个出脂孔同轴对应，然后通过螺栓将固定支架相对于偏航上的轮毂固定，使得固定盘的重力主要由固定支架承受，避免固定盘与转动盘之间过分摩擦，然后将集中润滑系统的供脂管路与进脂接头连接。集中润滑系统的润滑脂经过供脂管路进入进脂接头，然后经过进脂孔进入对应的某个出脂孔中，随着转动盘的旋转，进脂孔不断与不同的出脂孔连通，当转动盘转动至使进脂孔位于两个相邻的出脂孔之间时，进脂孔的润滑脂进入到环形油槽与弧形凹槽所围成的通道内，然后流向相邻的两个出脂孔，从而避免此状态时进脂孔被堵死憋压的情况出现。
16.由此可见，本技术的润滑装置仅转动盘、固定盘、进脂接头和固定支架几个核心部
件，零部件很少，而且各零部件不会涉及复杂的内部油路，均经过简单的钻孔和铣槽即可完成加工，也可通过成本更低、加工更快捷的模具成型工艺加工而成，而且因为不再设置涂油条（金属管）插入到啮合的齿根处，因为也规避了金属管因翘起被挤压而导致齿面受损的情况，综上，本发明的润滑装置具有结构简单、部件少、加工和拆装成本低、加工和拆装省时省力、不易损坏、不易泄露、不会损坏齿面等诸多优点，尤其利用重力使润滑脂流经整个齿根，润滑脂流动阻力较小，节省动力，降低了堵塞的几率，是偏航这类轴线竖直设置的齿轮的良好润滑装置。
附图说明
17.图1为本发明的一种风电机组偏航齿轮润滑装置在使用时的结构示意图（未示出螺栓和润滑系统的供脂管道）；图2为风电机组偏航齿轮润滑装置的纵剖结构示意图；图3为图2中a处的局部放大图；图4为固定盘、转动盘与驱动小齿轮的配合关系结构示意图；图5为转动盘的上部的结构示意图；图6为转动盘下部的结构示意图（局部切开）；图7为固定盘的下部的结构示意图；图中：1-驱动小齿轮，11-齿根，12-中心螺纹孔；2-从动大齿圈，3-转动盘，31-出脂孔，32-定位凸起，33-环形油槽；4-固定盘，41-进脂孔，42-弧形凹槽，43-镂空，44-避让孔，45-固定螺纹孔；5-固定支架，51-加强筋板，52-螺栓孔；6-进脂接头，7-螺栓。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
19.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
20.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
21.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
22.本发明的一种风电机组偏航齿轮润滑装置的一种实施例：如图2-3所示，风电机组偏航齿轮润滑装置包括转动盘3、固定盘4、固定支架5、进脂接头6以及连接固定的螺栓等。
23.如图2、5、6所示，转动盘3用于通过螺栓同轴固定在驱动小齿轮1的带中心螺纹孔12的一端，其中驱动小齿轮1的中心轴线处一般会预留中心螺纹孔12，若没有，也可现场加工，以使转动盘3随驱动小齿轮1旋转，转动盘3沿周向分别与驱动小齿轮1的齿根11一一对应设置有多个出脂孔31，出脂孔31的下孔沿处设置有向下凸出以用于与驱动小齿轮1的对应齿根11侧面定位配合的定位凸起32，转动盘3的上表面上设有连通各出脂孔31的环形油槽33，环形油槽33的槽深1-2毫米即可。
24.如图2、4、7所示，固定盘4与转动盘3同轴设置，固定盘4的下表面与转动盘3的上表面相互贴合，固定盘4上设置有一个进脂孔41，进脂孔41与各出脂孔31位于水平面内的同一圆上，以使转动盘3在旋转时进脂孔41与其中至少一个出脂孔31选择导通，进脂孔41的下孔沿处设有弧形凹槽42，弧形凹槽42与所述环形油槽33处于水平面内的同一圆上，以使弧形凹槽42与环形油槽33重叠。
25.如图1-2所示，固定支架5用于将固定盘4相对于作为固定体的轮毂固定，本实施例中为z形的钢板支架，通过钣金折弯后焊接加强筋板51制作而成。
26.如图2、3所示，进脂接头6一端用于与润滑系统的供脂管路连通、另一端安装在进脂孔41上并与进脂孔41连通，此处的润滑系统多指集中润滑系统，集中润滑系统包括润滑泵、分配器和供脂管路等，可在润滑泵的监控器控制下按照设定规律泵送润滑脂。
27.更具体地，弧形凹槽42的长度满足至少覆盖两个相邻的出脂孔31。由于偏航经常是某两至三个齿处于常啮合的状态，所以这几个齿是需要更多的润滑脂的，采用弧形凹槽42覆盖至少两个相邻出脂孔31的设置，使得被弧形凹槽42覆盖的出脂孔31的出脂量更多，从而使得润滑脂得到最大化利用。定位凸起32的高度为1-2mm。定位凸起32太高的话可能会影响某些种类的驱动小齿轮1与对应从动大齿圈2的正常啮合。定位凸起32的周面与对应齿根11的弧面形状一致。这样具有更为精准的定位精度。固定盘4的盘面上具有镂空43。镂空43的设置减轻了重量，减轻了固定支架5的负担，也一定程度上减少了固定盘4与转动盘3之间的摩擦力，从而减少两者之间的磨损，另外还减少了材料消耗。固定盘4的盘面中央设有避让孔44以方便旋拧转动盘3上的螺栓。固定盘4的上部对应于固定支架5具有多个螺纹孔，固定盘4通过螺栓相对于固定支架5固定。
28.本发明的一种风电机组偏航齿轮润滑装置在使用时，利用偏航的驱动小齿轮1的一端设置的螺纹孔，将转动盘3通过螺栓固定在驱动小齿轮1的一端，固定前首先通过定位凸起32相对于驱动小齿轮1的齿根11定位，确保各个出脂孔31分别与驱动小齿轮1的各个齿根11对应，然后将固定盘4通过螺栓固定在固定支架5上，并在固定盘4的进脂孔41的上端安装进脂接头6，然后将固定盘4与转动盘3同轴对齐，使弧形凹槽42与对应的环形油槽33重叠，最好使进脂孔41与其中一个出脂孔31同轴对应，然后通过螺栓将固定支架5相对于偏航上的轮毂固定，使得固定盘4的重力主要由固定支架5承受，避免固定盘4与转动盘3之间过分摩擦，然后将集中润滑系统的供脂管路与进脂接头6连接。集中润滑系统的润滑脂经过供脂管路进入进脂接头6，然后经过进脂孔41进入对应的某个出脂孔31中，随着转动盘3的旋转，进脂孔41不断与不同的出脂孔31连通，当转动盘3转动至使进脂孔41位于两个相邻的出脂孔31之间时，进脂孔41的润滑脂进入到环形油槽33与弧形凹槽42所围成的通道内，然后流向相邻的两个出脂孔31，从而避免此状态时进脂孔41被堵死憋压的情况出现。
29.由此可见，本技术的润滑装置仅转动盘3、固定盘4、进脂接头6和固定支架5几个核
心部件，零部件很少，而且各零部件不会涉及复杂的内部油路，均经过简单的钻孔和铣槽即可完成加工，也可通过成本更低、加工更快捷的模具成型工艺加工而成，而且因为不再设置涂油条（金属管）插入到啮合的齿根11处，因为也规避了金属管因翘起被挤压而导致齿面受损的情况，综上，本发明的润滑装置具有结构简单、部件少、加工和拆装成本低、加工和拆装省时省力、不易损坏、不易泄露、不会损坏齿面等诸多优点，尤其利用重力使润滑脂流经整个齿根11，润滑脂流动阻力较小，节省动力，降低了堵塞的几率，是偏航这类轴线竖直设置的齿轮的良好润滑装置。
30.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。