專利名稱：一種風力發電機齒輪箱及其動力輸入組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種風力發電機齒輪箱及其動力輸入組件。
背景技術：
隨著不可再生能源逐漸減少、能源單價越來越高，可再生能源特別是風能發電技術領域越來越受到人們的關注。在風力發電機組中，最為重要的一個組成部分為增速齒輪箱，隨著單臺裝機容量的增加，增速齒輪箱的體積也不斷增大、結構設計也越來越復雜，特別是齒圈浮動均載的結構設計。為達到齒圈浮動均載的效果，通常在輸入軸的大端圓柱面上設計外花鍵，內齒圈上設計內花鍵，將輸入軸和內齒圈通過花鍵連接。在其他條件不變、傳遞功率一定時，內齒圈的齒寬大小與傳遞功率大小成正比，即傳遞的功率越大，內齒圈的齒寬越寬。請參考圖1、圖2和圖3，圖1為現有技術中風力發電機齒輪箱的動力輸入組件中內齒圈組件的結構示意圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為現有技術中動力輸入組件的裝配圖。現有技術中風力發電機齒輪箱的內齒圈組件的齒寬通常小于500mm，如上圖所示， 該內齒圈組件包括內齒圈1'和內花鍵2'，由于500mm在當前齒輪加工機床加工行程范圍內，因此通常將內齒圈Γ與內花鍵2'做成一個零件，加工完齒形后，將整個齒寬通過車削溝槽的形式分割成所需的嚙合齒寬和內花鍵齒寬，并在內花鍵2'外端面設置向內的螺紋孔21'，隨后將輸入軸3'軸向插入使其外花鍵與內齒圈Γ組件的內花鍵2'配合連接，再將擋板4'貼合設置于內花鍵2'外端面，通過設于上述多個螺紋孔21'中的多個螺釘22'將內花鍵2'和擋板4'連接，由于擋板4'插裝于輸入軸3'的卡槽內，進而起到限制輸入軸3'軸向位移的作用。這種結構能夠實現輸入軸3'與內齒圈1'的徑向固定和軸向固定，從而保證齒輪箱動力的傳遞。然而，隨著齒輪箱傳遞的功率越來越大，內齒圈組件的齒寬也隨之增大到500mm 以上，當前齒輪加工機床不能加工齒寬如此大的齒輪，因此必須將內齒圈和內花鍵做成兩個單獨的零件，如圖4所示，該圖為齒寬超過500mm的內齒圈組件的結構示意圖，顯然，這種結構的內齒圈1、內花鍵2和齒輪箱的輸入軸之間的連接如果仍然效仿現有技術，采用一根長螺栓連接軸向連接三者，該長螺栓不但會承受拉伸應力，同時也承受剪切應力，不但防松效果不好，還會使螺栓過早進入疲勞階段，可靠性大大降低。因此，如何連接齒寬超過500mm 的內齒圈組件與輸入軸，使三者連接具有較好的防松效果，成為影響齒輪箱工作穩定性的至關重要的問題。有鑒于此，亟待針對上述技術問題，另辟蹊徑針對包括齒寬超過500mm的內齒圈組件的齒輪箱設計其動力輸入組件的連接方式，使得該動力輸入裝置的內齒圈、內花鍵和輸入軸能夠安全可靠的連接，具有較好的防松效果，保證風力發電機齒輪箱的動力傳遞。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題為提供一種包括齒寬超過500mm的內齒圈組件的風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，其內齒圈、內花鍵和輸入軸能夠安全可靠的連接，具有較好的防松效果，保證風力發電機齒輪箱的動力傳遞。本實用新型還提供一種包括上述動力輸入組件的風力發電機齒輪箱。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種風力發電機齒輪箱的動力輸入組件， 包括輸入軸、內齒圈和貼合于所述內齒圈頂面的內花鍵，所述輸入軸底端的外花鍵與所述內花鍵配合連接，所述輸入軸外周壁設有卡槽，所述內花鍵頂面貼合有插裝于所述卡槽內的擋板；所述內齒圈與所述內花鍵通過豎直的內角螺釘連接，所述內角螺釘的頂面低于所述內花鍵的頂面；所述擋板與所述內花鍵通過豎直的外角螺栓連接。優選地，還包括限位部件，所述限位部件底端形狀與所述內角螺釘頂端凹槽形狀相適配，所述擋板設有多個豎直的限位孔；所述限位部件的底端相適配地嵌裝于所述內角螺釘頂端凹槽中，所述限位部件的頂端插裝于所述限位孔中。優選地，所述限位部件與所述擋板在所述擋板頂面接觸處焊接。優選地，所述內齒圈和所述內花鍵還通過豎直設置的銷釘固定連接，所述銷釘的頂面也低于所述內花鍵頂面。優選地，所述擋板與所述外角螺栓之間設有墊片，所述外角螺栓通過所述墊片與所述擋板、所述內花鍵固定連接。優選地，所述墊片為雙孔止動墊片，每個墊片兩端的通孔中均設有所述外角螺栓。優選地，每個所述墊片的兩端部在所述外角螺栓的外側向上折彎。優選地，所述內角螺釘為內六角螺釘，所述外角螺栓為外六角螺栓。本實用新型提供一種風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，內齒圈與內花鍵通過豎直的內角螺釘連接，內角螺釘的頂面低于內花鍵的頂面；擋板與內花鍵通過豎直的外角螺栓連接。采用這種結構形式，即用內角螺釘連接內齒圈和內花鍵，用外角螺釘連接內花鍵和輸入軸，間接地將三者固定連接在一起，防止三者產生軸向位移和徑向位移，起到安全可靠的防松作用，保證齒輪箱動力輸入組件的動力傳遞；相比較用一根長螺栓將三者直接連接的方式，內角螺釘和外角螺釘螺栓承受的拉伸應力和剪切應力較小，提高了動力輸入組件的工作可靠性；由于內角螺釘的頂面低于內花鍵的頂面，保證能夠將擋板能夠貼合安裝在內花鍵的頂面。由此可見，采用上述結構的動力輸入組件采用間接連接的方式將內齒圈、內花鍵和輸入軸三者固定連接，安全可靠性高，具有較好的防松效果，實現了包括大齒寬的內齒圈的風力發電機齒輪箱的動力傳遞，大大提高了工作可靠性。在另一種具體實施方式
中，上述動力輸入組件還可以包括限位部件，該限位部件底端形狀與內角螺釘頂端凹槽形狀相適配，擋板設有多個豎直的限位孔；限位部件的底端相適配地嵌裝于與內角螺釘頂端凹槽中配合連接，限位部件的頂端插裝于限位孔中，且該限位部件與擋板可以在擋板頂面接觸處焊接。采用這種結構形式，通過豎直插裝于擋板限位孔中的限位部件進一步連接內角螺釘和擋板，使得擋板和內角螺釘的位置固定，防止擋板由于徑向位移從卡槽中脫出，又由于采用焊接的方式將限位部件固定在擋板的安裝孔中，使其無法由于豎直位移而從擋板的安裝孔中脫出，更進一步增強動力輸入組件的安全可靠性。采用這種結構的動力輸入組件， 當需要拆卸內齒圈和內花鍵時，只需將六角螺栓全部拆下后，將輸入軸連通擋板一起拔出， 然后拆卸內六角螺釘即可，可見這種焊接結構不僅能夠保證限位部件與擋板的固定連接強度，還具有拆卸較容易的特點，并且在拆卸的過程中不會損毀內花鍵，具有安全可靠的技術效果。本實用新型還提供一種風力發電機齒輪箱，包括外齒輪，還包括如上所述的動力輸入組件，所述動力輸入組件的內齒圈與所述外齒輪嚙合。由于上述動力輸入組件具有上述技術效果，因此包括該動力輸入組件的風力發電機齒輪箱也應當具有相應的技術效果，在此不再贅述。
圖1為現有技術中風力發電機齒輪箱的動力輸入組件中內齒圈組件的結構示意圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為現有技術中動力輸入組件的裝配圖；圖4為齒寬超過500mm的內齒圈組件的結構示意圖；圖5為本實用新型所提供風力發電機齒輪箱的動力輸入組件的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖6為圖5中復合防松結構的局部放大圖；圖7為圖5中限位部件的結構示意圖；圖8為圖5中的動力輸入組件的裝配順序圖；圖9為圖8中裝配完成后的結構示意圖。其中，圖1至圖3中的部件名稱與附圖標記之間的對應關系為內齒圈Γ ；內花鍵2'；螺紋孔21'；螺釘22'；輸入軸3'；擋板4'；圖4至圖9中的部件名稱與附圖標記之間的對應關系為內齒圈1 ；內花鍵2 ；輸入軸3 ；擋板4 ；內角螺釘5 1 ；外角螺栓52 ；限位部件53 ；銷釘M ；墊片55。
具體實施方式
本實用新型的核心為提供一種包括齒寬超過500mm的內齒圈組件的風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，其內齒圈、內花鍵和輸入軸能夠安全可靠的連接，具有較好的防松效果，保證風力發電機齒輪箱的動力傳遞。本實用新型的另一個核心為提供一種包括上述動力輸入組件的風力發電機齒輪箱。為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖5和圖6，圖5為本實用新型所提供風力發電機齒輪箱的動力輸入組件的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖6為圖5中復合防松結構的局部放大圖。在一種具體實施方式
中，如圖5和圖6所示，本實用新型所提供一種風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，包括輸入軸3、內齒圈1和內花鍵2，輸入軸3與齒輪箱的發動機連接，為齒輪箱提供原動力，內齒圈1和內花鍵2構成內齒圈組件，內花鍵2貼合于內齒圈1的頂面，輸入軸3底端的外花鍵與內花鍵2配合連接，輸入軸3外周壁設有卡槽，內花鍵2頂面貼合有插裝于卡槽內的擋板4 ；內齒圈1與內花鍵2通過豎直的內角螺釘5 1連接，內角螺釘5 1的頂面低于內花鍵2的頂面；擋板4與內花鍵2通過豎直的外角螺栓52連接。采用這種結構形式，即用內角螺釘51連接內齒圈1和內花鍵2，用外角螺釘連接內花鍵2和輸入軸3，間接地將三者固定連接在一起，防止三者產生軸向位移和徑向位移，起到安全可靠的防松作用，保證齒輪箱動力輸入組件的動力傳遞；相比較用一根長螺栓將三者直接連接的方式，內角螺釘51和外角螺栓52承受的拉伸應力和剪切應力較小，提高了動力輸入組件的工作可靠性；由于內角螺釘51的頂面低于內花鍵2的頂面，保證擋板4能夠貼合安裝在內花鍵2的頂面。由此可見，上述結構的動力輸入組件采用間接連接的方式將內齒圈1、內花鍵2和輸入軸3三者固定連接，安全可靠性高，具有較好的防松效果，實現了包括大齒寬的內齒圈 1的風力發電機齒輪箱的動力傳遞，大大提高了工作可靠性。需要說明的是，上述具體實施方式
中的方位詞“徑向”指的是附圖5的水平方向， 方位詞“軸向”指的是附圖5中的豎直方向，應當理解，這些方位詞的出現是以附圖為基準而設立的，它們的出現不應當影響本實用新型的保護范圍。請參考圖7，圖7為圖5中限位部件的結構示意圖；結合圖7，還可以進一步設置上述風力發電機齒輪箱的動力輸入組件的具體結構形式。在另一種具體實施方式
中，上述動力輸入組件還可以包括限位部件53，該限位部件53底端形狀與內角螺釘51頂端凹槽形狀相適配，擋板4設有多個豎直的限位孔；限位部件53的底端相適配地嵌裝于內角螺釘51頂端凹槽中，限位部件53的頂端插裝于限位孔中。采用這種結構形式，通過豎直插裝于擋板4限位孔中的限位部件53進一步連接內角螺釘51和擋板4，使得擋板4和內角螺釘51的位置固定，防止擋板4由于徑向位移從卡槽中脫出，進一步起到防松作用，更增強了動力輸入組件的安全可靠性。具體地，上述限位部件53與擋板4可以在擋板4頂面接觸處焊接。采用焊接的方式將限位部件53固定在擋板4的安裝孔中，使其無法由于豎直位移而從擋板4的安裝孔中脫出，更進一步增強動力輸入組件的安全可靠性。采用這種結構的動力輸入組件，當需要拆卸內齒圈1和內花鍵2時，只需將六角螺栓全部拆下后，將輸入軸3連通擋板4 一起拔出， 然后拆卸內六角螺釘即可，可見這種焊接結構不僅能夠保證限位部件53與擋板4的固定連接強度，還具有拆卸較容易的特點，并且在拆卸的過程中不會損毀內花鍵，具有安全可靠的技術效果。還可以進一步設置上述風力發電機齒輪箱的動力輸入組件的其他具體結構形式。在另一種具體實施方式
中，上述內齒圈1和內花鍵2還可以通過豎直設置的銷釘 54固定連接，銷釘M的頂面也低于內花鍵2頂面。采用這種結構形式，能夠進一步加固內齒圈1和內花鍵2之間的連接，使其具有更好的防松效果，工作過程中銷釘M承受內齒圈 1和內花鍵2之間的剪切應力，能夠進一步提高動力輸入組件的工作穩定性。又一種具體實施方式
中，上述擋板4與外角螺栓52之間設有墊片55，外角螺栓52 通過墊片55與擋板4、內花鍵2固定連接。墊片55能夠減少外角螺栓52與擋板4的磨損，并避免由于外角螺栓52旋入過緊對擋板4造成損壞，當墊片55磨損嚴重后只需更換新的墊片陽即可，更進一步增強動力輸入組件的連接穩定性。上述墊片55還可以具體為雙孔止動墊片，每個墊片55兩端的通孔中均設有外角螺栓52。由于設于輸入軸3周向的擋板4為若干個弧形擋板拼接而成，采用每個墊片55安裝兩個外角螺栓52的固定連接方式，可以將雙孔止動墊片55橫跨在拼接處兩側，即墊片55 上的兩個外角螺栓52設于拼接處兩側，這樣墊片55除了防止擋板4和外角螺栓52過渡磨損外，還能起到連接兩塊弧形擋板的作用，進一步加固了擋板4的安裝。更具體的方案中，如圖5和圖6所示，上述每個墊片55的兩端部在外角螺栓52的外側向上彎折。采用這樣的結構，彎折的墊片55能夠起到限制外角螺栓52徑向位移，進一步防止外角螺栓52在徑向發生松動，從而起到更好的防松效果。上述內角螺釘51可以為內六角螺釘，外角螺栓52可以為外六角螺栓，相應地，上述限位部件53的底端形狀也可以為六角形，采用這種最常見形式的內角螺釘51和外角螺栓52，使得風力發電機齒輪箱的動力輸入組件具有結構簡單、加工制造方便的特點。當然， 上述內角螺釘51、外角螺栓52并不僅限于內六角螺釘、外六角螺栓，還可以為其他多種結構形式，例如內八角螺釘、外八角螺栓等。本實用新型還提供一種風力發電機齒輪箱，包括外齒輪，還包括如上所述的動力輸入組件，動力輸入組件的內齒圈1與外齒輪嚙合。由于上述動力輸入組件具有上述技術效果，因此包括該動力輸入組件的風力發電機齒輪箱也應當具有相應的技術效果，在此不再贅述。以上對本實用新型所提供的一種風力發電機齒輪箱及其動力輸入組件進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
權利要求1.一種風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，包括輸入軸(3)、內齒圈(1)和貼合于所述內齒圈⑴頂面的內花鍵O)，所述輸入軸⑶底端的外花鍵與所述內花鍵⑵配合連接，所述輸入軸C3)外周壁設有卡槽，所述內花鍵( 頂面貼合有插裝于所述卡槽內的擋板 ⑷；其特征在于，所述內齒圈⑴與所述內花鍵⑵通過豎直的內角螺釘(51)連接，所述內角螺釘(51)的頂面低于所述內花鍵( 的頂面；所述擋板(4)與所述內花鍵( 通過豎直的外角螺栓(52)連接。
2.根據權利要求1所述的風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，其特征在于，還包括限位部件(53)，所述限位部件(5 底端形狀與所述內角螺釘(51)頂端凹槽形狀相適配，所述擋板(4)設有多個豎直的限位孔；所述限位部件(5 的底端相適配地嵌裝于所述內角螺釘 (51)頂端凹槽中，所述限位部件(5 的頂端插裝于所述限位孔中。
3.根據權利要求2所述的風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，其特征在于，所述限位部件(5 與所述擋板(4)在所述擋板(4)頂面接觸處焊接。
4.根據權利要求1所述的風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，其特征在于，所述內齒圈(1)和所述內花鍵(2)還通過豎直設置的銷釘(54)固定連接，所述銷釘(54)的頂面也低于所述內花鍵(2)頂面。
5.根據權利要求1-4任一項所述的風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，其特征在于， 所述擋板(4)與所述外角螺栓(5 之間設有墊片(55)，所述外角螺栓(5 通過所述墊片 (55)與所述擋板G)、所述內花鍵O)固定連接。
6.根據權利要求5所述的風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，其特征在于，所述墊片 (55)為雙孔止動墊片，每個墊片(5 兩端的通孔中均設有所述外角螺栓(52)。
7.根據權利要求6所述的風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，其特征在于，每個所述墊片(5 的兩端部在所述外角螺栓(5 的外側向上折彎。
8.根據權利要求1-4任一項所述的風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，其特征在于， 所述內角螺釘(51)為內六角螺釘，所述外角螺栓(5 為外六角螺栓。
9.一種風力發電機齒輪箱，包括外齒輪；其特征在于，還包括如權利要求1-8任一項所述的動力輸入組件，所述動力輸入組件的內齒圈(1)與所述外齒輪嚙合。
專利摘要本實用新型公開了一種風力發電機齒輪箱的動力輸入組件，包括輸入軸(3)、內齒圈(1)和貼合于所述內齒圈(1)頂面的內花鍵(2)，所述輸入軸(3)底端的外花鍵與所述內花鍵(2)配合連接，所述輸入軸(3)外周壁設有卡槽，所述內花鍵(2)頂面貼合有插裝于所述卡槽內的擋板(4)；所述內齒圈(1)與所述內花鍵(2)通過豎直的內角螺釘(51)連接，所述內角螺釘(51)的頂面低于所述內花鍵(2)的頂面；所述擋板(4)與所述內花鍵(2)通過豎直的外角螺栓(52)連接。這種動力輸入組件的連接安全可靠，具有較好的防松效果，提高了工作可靠性。本實用新型還公開了一種包括上述動力輸入組件的齒輪箱，具有相應的技術效果。
文檔編號F16H1/10GK202194789SQ20112033500
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者夏祥瑞, 張兆波, 王初亮 申請人:三一電氣有限責任公司