一種風機增速箱及其花鍵副的潤滑冷卻沖洗結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風機增速箱及其太陽輪和大齒輪軸套的聯接結構，特別是花鍵副的潤滑冷卻沖洗結構。
【背景技術】
[0002]風機增速箱是一種精度要求高、可靠性要求高的精密齒輪傳動箱。它是風力發電機組中一個重要的機械部件，安裝在風機機艙的主機架上，用來連接輪轂主軸和發電機，其主要功用是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相應的轉速，是風機中的核心裝置，必需安全可靠，經久耐用，使用壽命一般要求為20年。
[0003]花鍵副作為常見的聯接結構，經常被用在大功率的傳動系統中。花鍵副具有對中精度高、軸向導向性好、能夠傳遞較大主扭矩、安裝拆卸容易等特點。但花鍵副工作時會存在微動磨損、發熱量大的情況，因此花鍵副的潤滑冷卻沖洗效果對花鍵副的壽命和使用可靠性至關重要。
[0004]風機增速箱的太陽輪和大齒輪軸套一般用花鍵副聯接。考慮到行星級的均載要求，通常把太陽輪設計成可浮動的，這也加劇了花鍵副的微動磨損，帶來更大的發熱量。從風力發電場實際運行情況來看，花鍵聯接副失效在齒輪箱故障中占很大比例，目前市面上的風機增速箱對于太陽輪和大齒輪軸套花鍵副聯接也都考慮了潤滑油路，一般在太陽輪和大齒輪軸套上加工出復雜進油油路和回油油路或者增加甩油環形成油路，并用花鍵副的兩端面進行軸向限位，但這些方案結構復雜，潤滑不充分，加工制造要求高，同時也會影響太陽輪和大齒輪軸套的強度，降低花鍵副聯接的安全性和可靠性。
[0005]在公開號為CN103711885的中國發明專利中，提供了一種風機增速箱太陽輪和大齒輪軸套花鍵副聯接的潤滑冷卻方法。花鍵副的上風向用壓板進行限位，壓板和太陽輪中間形成一圈圓周間隙進油，大齒輪軸套內孔里面設計了凸臺對花鍵副下風向限位，并在大齒輪軸套上加工了深長孔回油。這種設計雖然形成了有效的潤滑油路，但是其進油油路因為受上風向軸承尺寸、空心電纜管尺寸、壓板厚度以及太陽輪強度要求的限制，進油空間實際上非常有限，可能不能充分進油，具體的原因是此進油空間是由太陽輪外圓和壓板內孔共同構成，空心電纜管是從太陽輪內孔中穿過且空心管外徑尺寸是整機設計給定，考慮到太陽輪承載要求從而限定了太陽輪外徑的最小尺寸，當軸承內孔尺寸一定時，進油空間就已確定，增加一個擋板就會犧牲很大的進油空間；同時用壓板和凸臺限位花鍵副的上下風向端面也限制了潤滑部位和潤滑效果，花鍵副端面被壓板和凸臺擋住的部位潤滑油流通不順暢，隨著運行時間增加，磨損增加，影響也越加明顯；用壓板和凸臺限位花鍵副的上下風向端面時，就會限定內外花鍵的長度；另外大齒輪軸套上加工深長孔回油一方面會影響其強度，特別是疲勞強度，另一方面斜深長孔的加工也是很復雜。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是在于提供一種能提升花鍵副潤滑以及冷卻沖洗效果、保證太陽輪和大齒輪軸套強度、且結構簡單的太陽輪和大齒輪軸套花鍵副的潤滑冷卻沖洗結構以及采用這種結構的風機增速箱。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是:一種太陽輪和大齒輪軸套花鍵副的潤滑冷卻沖洗結構，包括太陽輪、大齒輪軸套、軸端環和套端環，所述太陽輪的帶有外花鍵的一段插在大齒輪軸套的內孔中，太陽輪的外花鍵與大齒輪軸套的內花鍵嚙合形成花鍵副，所述軸端環包括軸端環體和外止擋，軸端環具有軸端環內孔，所述軸端環體與太陽輪的下風向端固定連接，所述外止擋與太陽輪的下風向端面之間形成環槽，所述套端環包括連接法蘭、套端環體和內止擋，套端環具有套端環內孔，所述內止擋位于環體的遠離連接法蘭端，套端環體上具有回油槽，回油槽與套端環內孔相通，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向端固定連接，所述內止擋位于環槽中，所述太陽輪上且位于外花鍵上風向的外圓與大齒輪軸套上且位于內花鍵上風向的內孔之間形成進油腔，所述太陽輪上且位于外花鍵下風向的外圓及套端環體的外圓與大齒輪軸套上且位于內花鍵下風向的內孔之間形成出油腔，所述進油腔通過花鍵副與出油腔相通，所述出油腔與套端環的回油孔及回油槽相通，所述太陽輪的內孔與軸端環的軸端環內孔及套端環的套端環內孔相通。
[0008]所述太陽輪上且位于外花鍵上風向的外圓直徑小于外花鍵的齒根圓直徑，太陽輪上且位于外花鍵下風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花鍵上風向的內孔直徑大于內花鍵的齒根圓直徑，大齒輪軸套且位于內花鍵下風向的內孔直徑大于內花鍵的齒根圓直徑；所述軸端環的外圓直徑小于太陽輪上且位于外花鍵下風向的外圓直徑，所述套端環的套端環體的外圓直徑不大于太陽輪上且位于外花鍵下風向的外圓直徑。
[0009]所述軸端環的軸端環內孔直徑大于太陽輪的內孔直徑。
[0010]所述套端環的內止擋寬度至少小于環槽寬度的0.5mm。
[0011]所述軸端環的軸端環體上具有多個連接孔，所述太陽輪的下風向端面有螺紋孔，所述軸端環體通過螺釘與相應的連接孔、螺紋孔配合而與太陽輪的下風向端固定連接。
[0012]所述軸端環的軸端環體上具有16~24個連接孔。
[0013]所述套端環的套端環體上具有多個沿圓周方向分布的回油槽，連接法蘭上具有多個沿圓周方向分布的回油孔和多個沿圓周方向分布的法蘭連接孔，所述大齒輪軸套的下風向端面有螺釘孔，所述連接法蘭通過多個連接螺釘與相應的法蘭連接孔、螺釘孔配合而與大齒輪軸套的下風向端固定連接。
[0014]所述套端環上的回油孔和回油槽交錯分布，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]所述套端環的套端環體上具有8~12個回油槽，連接法蘭上具有8~12個回油孔及16-24個法蘭連接孔。
[0016]一種采用上述任一項所述太陽輪和大齒輪軸套花鍵副的潤滑冷卻沖洗結構的風機增速箱，包括箱體、一級行星輪系和二級平行級齒輪，所述一級行星輪系包括太陽輪、行星架、行星輪和齒圈，所述太陽輪的一端和行星輪嚙合，另一端與大齒輪軸套通過花鍵副聯接，所述二級平行級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過盈或者平鍵緊固聯接，還包括軸端環和套端環，所述太陽輪的帶有外花鍵的一段插在大齒輪軸套的內孔中，太陽輪的外花鍵與大齒輪軸套的內花鍵嚙合形成花鍵副，所述軸端環包括軸端環體和外止擋，軸端環具有軸端環內孔，所述軸端環體與太陽輪的下風向端固定連接，所述外止擋與太陽輪的下風向端面之間形成環槽，所述套端環包括連接法蘭、套端環體和內止擋，套端環具有套端環內孔，所述內止擋位于環體的遠離連接法蘭端，套端環體上具有回油槽，回油槽與套端環內孔相通，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向端固定連接，所述內止擋位于環槽中，所述太陽輪上且位于外花鍵上風向的外圓與大齒輪軸套上且位于內花鍵上風向的內孔之間形成進油腔，所述太陽輪上且位于外花鍵下風向的外圓及套端環體的外圓與大齒輪軸套上且位于內花鍵下風向的內孔之間形成出油腔，所述進油腔通過花鍵副與出油腔相通，所述出油腔與套端環的回油孔及回油槽相通，所述太陽輪的內孔與軸端環的軸端環內孔及套端環的套端環內孔相通。
[0017]所述小齒輪再傳動連接三級平行級齒輪。
[0018]所述大齒輪和大齒輪軸套做成一體。
[0019]采用上述結構后，本實用新型有如下優點:
[0020]1)進油腔、出油腔、回油孔和回油槽設計合理，整個油路通暢，花鍵副磨損顆粒或者其它雜質容易沖洗掉，花鍵潤滑冷卻沖洗效果好；
[0021]2)不需要對花鍵上下風向的兩端面進行限位，因此，潤滑部位充分；對內外花鍵長度是否相等或者誰長誰短沒有要求，花鍵設計更靈活；
[0022]3)不需要在承載主扭矩的太陽輪和大