一種風(fēng)機(jī)增速箱及其花鍵副的潤(rùn)滑冷卻沖洗結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)機(jī)增速箱及其太陽(yáng)輪和大齒輪軸套的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，特別是花鍵副的潤(rùn)滑冷卻沖洗結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)機(jī)增速箱是一種精度要求高、可靠性要求高的精密齒輪傳動(dòng)箱。它是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中一個(gè)重要的機(jī)械部件，安裝在風(fēng)機(jī)機(jī)艙的主機(jī)架上，用來(lái)連接輪轂主軸和發(fā)電機(jī)，其主要功用是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，是風(fēng)機(jī)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]花鍵副作為常見(jiàn)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，經(jīng)常被用在大功率的傳動(dòng)系統(tǒng)中。花鍵副具有對(duì)中精度高、軸向?qū)蛐院?、能夠傳遞較大主扭矩、安裝拆卸容易等特點(diǎn)。但花鍵副工作時(shí)會(huì)存在微動(dòng)磨損、發(fā)熱量大的情況，因此花鍵副的潤(rùn)滑冷卻沖洗效果對(duì)花鍵副的壽命和使用可靠性至關(guān)重要。
[0004]風(fēng)機(jī)增速箱的太陽(yáng)輪和大齒輪軸套一般用花鍵副聯(lián)接?？紤]到行星級(jí)的均載要求，通常把太陽(yáng)輪設(shè)計(jì)成可浮動(dòng)的，這也加劇了花鍵副的微動(dòng)磨損，帶來(lái)更大的發(fā)熱量。從風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，花鍵聯(lián)接副失效在齒輪箱故障中占很大比例，目前市面上的風(fēng)機(jī)增速箱對(duì)于太陽(yáng)輪和大齒輪軸套花鍵副聯(lián)接也都考慮了潤(rùn)滑油路，一般在太陽(yáng)輪和大齒輪軸套上加工出復(fù)雜進(jìn)油油路和回油油路或者增加甩油環(huán)形成油路，并用花鍵副的兩端面進(jìn)行軸向限位，但這些方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，潤(rùn)滑不充分，加工制造要求高，同時(shí)也會(huì)影響太陽(yáng)輪和大齒輪軸套的強(qiáng)度，降低花鍵副聯(lián)接的安全性和可靠性。
[0005]在公開(kāi)號(hào)為CN103711885的中國(guó)發(fā)明專利中，提供了一種風(fēng)機(jī)增速箱太陽(yáng)輪和大齒輪軸套花鍵副聯(lián)接的潤(rùn)滑冷卻方法?；ㄦI副的上風(fēng)向用壓板進(jìn)行限位，壓板和太陽(yáng)輪中間形成一圈圓周間隙進(jìn)油，大齒輪軸套內(nèi)孔里面設(shè)計(jì)了凸臺(tái)對(duì)花鍵副下風(fēng)向限位，并在大齒輪軸套上加工了深長(zhǎng)孔回油。這種設(shè)計(jì)雖然形成了有效的潤(rùn)滑油路，但是其進(jìn)油油路因?yàn)槭苌巷L(fēng)向軸承尺寸、空心電纜管尺寸、壓板厚度以及太陽(yáng)輪強(qiáng)度要求的限制，進(jìn)油空間實(shí)際上非常有限，可能不能充分進(jìn)油，具體的原因是此進(jìn)油空間是由太陽(yáng)輪外圓和壓板內(nèi)孔共同構(gòu)成，空心電纜管是從太陽(yáng)輪內(nèi)孔中穿過(guò)且空心管外徑尺寸是整機(jī)設(shè)計(jì)給定，考慮到太陽(yáng)輪承載要求從而限定了太陽(yáng)輪外徑的最小尺寸，當(dāng)軸承內(nèi)孔尺寸一定時(shí)，進(jìn)油空間就已確定，增加一個(gè)擋板就會(huì)犧牲很大的進(jìn)油空間；同時(shí)用壓板和凸臺(tái)限位花鍵副的上下風(fēng)向端面也限制了潤(rùn)滑部位和潤(rùn)滑效果，花鍵副端面被壓板和凸臺(tái)擋住的部位潤(rùn)滑油流通不順暢，隨著運(yùn)行時(shí)間增加，磨損增加，影響也越加明顯；用壓板和凸臺(tái)限位花鍵副的上下風(fēng)向端面時(shí)，就會(huì)限定內(nèi)外花鍵的長(zhǎng)度；另外大齒輪軸套上加工深長(zhǎng)孔回油一方面會(huì)影響其強(qiáng)度，特別是疲勞強(qiáng)度，另一方面斜深長(zhǎng)孔的加工也是很復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是在于提供一種能提升花鍵副潤(rùn)滑以及冷卻沖洗效果、保證太陽(yáng)輪和大齒輪軸套強(qiáng)度、且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的太陽(yáng)輪和大齒輪軸套花鍵副的潤(rùn)滑冷卻沖洗結(jié)構(gòu)以及采用這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)增速箱。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)輪和大齒輪軸套花鍵副的潤(rùn)滑冷卻沖洗結(jié)構(gòu)，包括太陽(yáng)輪、大齒輪軸套、軸端環(huán)和套端環(huán)，所述太陽(yáng)輪的帶有外花鍵的一段插在大齒輪軸套的內(nèi)孔中，太陽(yáng)輪的外花鍵與大齒輪軸套的內(nèi)花鍵嚙合形成花鍵副，所述軸端環(huán)包括軸端環(huán)體和外止擋，軸端環(huán)具有軸端環(huán)內(nèi)孔，所述軸端環(huán)體與太陽(yáng)輪的下風(fēng)向端固定連接，所述外止擋與太陽(yáng)輪的下風(fēng)向端面之間形成環(huán)槽，所述套端環(huán)包括連接法蘭、套端環(huán)體和內(nèi)止擋，套端環(huán)具有套端環(huán)內(nèi)孔，所述內(nèi)止擋位于環(huán)體的遠(yuǎn)離連接法蘭端，套端環(huán)體上具有回油槽，回油槽與套端環(huán)內(nèi)孔相通，所述連接法蘭上具有回油孔，所述連接法蘭與大齒輪軸套的下風(fēng)向端固定連接，所述內(nèi)止擋位于環(huán)槽中，所述太陽(yáng)輪上且位于外花鍵上風(fēng)向的外圓與大齒輪軸套上且位于內(nèi)花鍵上風(fēng)向的內(nèi)孔之間形成進(jìn)油腔，所述太陽(yáng)輪上且位于外花鍵下風(fēng)向的外圓及套端環(huán)體的外圓與大齒輪軸套上且位于內(nèi)花鍵下風(fēng)向的內(nèi)孔之間形成出油腔，所述進(jìn)油腔通過(guò)花鍵副與出油腔相通，所述出油腔與套端環(huán)的回油孔及回油槽相通，所述太陽(yáng)輪的內(nèi)孔與軸端環(huán)的軸端環(huán)內(nèi)孔及套端環(huán)的套端環(huán)內(nèi)孔相通。
[0008]所述太陽(yáng)輪上且位于外花鍵上風(fēng)向的外圓直徑小于外花鍵的齒根圓直徑，太陽(yáng)輪上且位于外花鍵下風(fēng)向的外圓直徑小于外花鍵的齒根圓直徑；所述大齒輪軸套上且位于內(nèi)花鍵上風(fēng)向的內(nèi)孔直徑大于內(nèi)花鍵的齒根圓直徑，大齒輪軸套且位于內(nèi)花鍵下風(fēng)向的內(nèi)孔直徑大于內(nèi)花鍵的齒根圓直徑；所述軸端環(huán)的外圓直徑小于太陽(yáng)輪上且位于外花鍵下風(fēng)向的外圓直徑，所述套端環(huán)的套端環(huán)體的外圓直徑不大于太陽(yáng)輪上且位于外花鍵下風(fēng)向的外圓直徑。
[0009]所述軸端環(huán)的軸端環(huán)內(nèi)孔直徑大于太陽(yáng)輪的內(nèi)孔直徑。
[0010]所述套端環(huán)的內(nèi)止擋寬度至少小于環(huán)槽寬度的0.5mm。
[0011]所述軸端環(huán)的軸端環(huán)體上具有多個(gè)連接孔，所述太陽(yáng)輪的下風(fēng)向端面有螺紋孔，所述軸端環(huán)體通過(guò)螺釘與相應(yīng)的連接孔、螺紋孔配合而與太陽(yáng)輪的下風(fēng)向端固定連接。
[0012]所述軸端環(huán)的軸端環(huán)體上具有16~24個(gè)連接孔。
[0013]所述套端環(huán)的套端環(huán)體上具有多個(gè)沿圓周方向分布的回油槽，連接法蘭上具有多個(gè)沿圓周方向分布的回油孔和多個(gè)沿圓周方向分布的法蘭連接孔，所述大齒輪軸套的下風(fēng)向端面有螺釘孔，所述連接法蘭通過(guò)多個(gè)連接螺釘與相應(yīng)的法蘭連接孔、螺釘孔配合而與大齒輪軸套的下風(fēng)向端固定連接。
[0014]所述套端環(huán)上的回油孔和回油槽交錯(cuò)分布，所有回油孔和回油槽的截面積之和大于出油腔的最大截面積。
[0015]所述套端環(huán)的套端環(huán)體上具有8~12個(gè)回油槽，連接法蘭上具有8~12個(gè)回油孔及16-24個(gè)法蘭連接孔。
[0016]一種采用上述任一項(xiàng)所述太陽(yáng)輪和大齒輪軸套花鍵副的潤(rùn)滑冷卻沖洗結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)增速箱，包括箱體、一級(jí)行星輪系和二級(jí)平行級(jí)齒輪，所述一級(jí)行星輪系包括太陽(yáng)輪、行星架、行星輪和齒圈，所述太陽(yáng)輪的一端和行星輪嚙合，另一端與大齒輪軸套通過(guò)花鍵副聯(lián)接，所述二級(jí)平行級(jí)齒輪包括大齒輪和小齒輪，大齒輪和小齒輪嚙合，所述大齒輪與大齒輪軸套通過(guò)過(guò)盈或者平鍵緊固聯(lián)接，還包括軸端環(huán)和套端環(huán)，所述太陽(yáng)輪的帶有外花鍵的一段插在大齒輪軸套的內(nèi)孔中，太陽(yáng)輪的外花鍵與大齒輪軸套的內(nèi)花鍵嚙合形成花鍵副，所述軸端環(huán)包括軸端環(huán)體和外止擋，軸端環(huán)具有軸端環(huán)內(nèi)孔，所述軸端環(huán)體與太陽(yáng)輪的下風(fēng)向端固定連接，所述外止擋與太陽(yáng)輪的下風(fēng)向端面之間形成環(huán)槽，所述套端環(huán)包括連接法蘭、套端環(huán)體和內(nèi)止擋，套端環(huán)具有套端環(huán)內(nèi)孔，所述內(nèi)止擋位于環(huán)體的遠(yuǎn)離連接法蘭端，套端環(huán)體上具有回油槽，回油槽與套端環(huán)內(nèi)孔相通，所述連接法蘭上具有回油孔，所述連接法蘭與大齒輪軸套的下風(fēng)向端固定連接，所述內(nèi)止擋位于環(huán)槽中，所述太陽(yáng)輪上且位于外花鍵上風(fēng)向的外圓與大齒輪軸套上且位于內(nèi)花鍵上風(fēng)向的內(nèi)孔之間形成進(jìn)油腔，所述太陽(yáng)輪上且位于外花鍵下風(fēng)向的外圓及套端環(huán)體的外圓與大齒輪軸套上且位于內(nèi)花鍵下風(fēng)向的內(nèi)孔之間形成出油腔，所述進(jìn)油腔通過(guò)花鍵副與出油腔相通，所述出油腔與套端環(huán)的回油孔及回油槽相通，所述太陽(yáng)輪的內(nèi)孔與軸端環(huán)的軸端環(huán)內(nèi)孔及套端環(huán)的套端環(huán)內(nèi)孔相通。
[0017]所述小齒輪再傳動(dòng)連接三級(jí)平行級(jí)齒輪。
[0018]所述大齒輪和大齒輪軸套做成一體。
[0019]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1)進(jìn)油腔、出油腔、回油孔和回油槽設(shè)計(jì)合理，整個(gè)油路通暢，花鍵副磨損顆?；蛘咂渌s質(zhì)容易沖洗掉，花鍵潤(rùn)滑冷卻沖洗效果好；
[0021]2)不需要對(duì)花鍵上下風(fēng)向的兩端面進(jìn)行限位，因此，潤(rùn)滑部位充分；對(duì)內(nèi)外花鍵長(zhǎng)度是否相等或者誰(shuí)長(zhǎng)誰(shuí)短沒(méi)有要求，花鍵設(shè)計(jì)更靈活；
[0022]3)不需要在承載主扭矩的太陽(yáng)輪和大