齿轮箱观察结构及风电齿轮箱的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电设备技术领域，尤其涉及一种齿轮箱观察结构及风电齿轮箱。


背景技术：

2.风电齿轮箱作为风力发电的关键传动部件，是风力发电机组中技术含量较高的部件之一。随着风电齿轮箱呈现出大兆瓦、高扭矩密度的发展趋势，半直驱技术脱颖而出。半直驱齿轮箱集双馈齿轮箱与直驱齿轮箱的优点融合，兼具经济性与可靠性，具有成本低、体积小、重量轻和可靠性高等优点。
3.目前，由于在风力发电机组运行过程中，需保证风力发电机组的所有轴承及齿轮具有可检查性，因此，需要保证各级齿轮及轴承均能够被内窥检查，其检查主要包括各级轴承的检查、各级齿轮副的啮合情况的检查以及行星轮与太阳轮的啮合情况的检查。
4.目前齿轮箱在对各齿轮副、行星轮与太阳轮进行监测时，通常在行星架和箱体上对应开设通孔来实现的。而针对主轴轴承进行检测时，通常如现有技术cn214171271u的早期专利所述，其通过在相近的两个轴承的中部对应的轴承座的位置开设有径向通道孔，以实现对两个轴承的监测。但由于半直驱齿轮箱和电机集成设置，输出轴电机侧的轴承完全罩在电机罩壳内，在风力发电机组运行过程中，对该轴承的内窥检查成为一个难题，无法观测到该轴承的运行情况，就无法在其失效前提前准备维护方案并及时处理，并且可能会影响电机的运行，造成更大的问题。
5.因此，亟需设计一种齿轮箱观察结构及风电齿轮箱，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的一个目的在于提供一种齿轮箱观察结构，能够保证在不拆箱的情况下可以对输出轴电机侧进行内窥检查，降低了维护成本。
7.本实用新型的另一个目的在于提供一种风电齿轮箱，便监测和维修，提高了该风电齿轮箱的可靠性。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.齿轮箱观察结构，包括：
10.第一轴承观察通道，设置于轴承座，监测设备能够穿设于上述第一轴承观察通道并对第一轴承进行监测；
11.第二轴承观察通道，设置于上述轴承座并与输出轴呈一定角度设置，上述监测设备能够穿设于上述第二轴承观察通道并对第二轴承进行监测；以及
12.齿轮观察通道，设置于行星架，监测设备能够穿设于上述齿轮观察通道并对行星轮和太阳轮进行监测。
13.可选地，上述第二轴承观察通道包括第一内窥孔，上述第一内窥孔开设于上述轴承座并与上述输出轴呈一定角度设置，上述第一内窥孔连通于上述轴承座的外部和上述第
二轴承，上述第一内窥孔的直径大于上述监测设备的线径，上述监测设备能穿设于上述第一内窥孔。
14.可选地，上述第二轴承观察通道包括：
15.第一内窥孔，上述第一内窥孔开设于上述轴承座并与上述输出轴呈一定角度设置，上述第一内窥孔连通于齿轮箱的内部和上述第二轴承；以及
16.第一观察孔，上述第一观察孔开设于上述齿轮箱的箱体，上述第一观察孔连通于上述齿轮箱的内部和外部，上述第一内窥孔的直径和上述第一观察孔的直径均大于上述监测设备的线径，上述监测设备能依次穿过上述第一观察孔和上述第一内窥孔。
17.可选地，上述箱体包括中箱体和后箱体，上述第一观察孔开设于上述中箱体或上述后箱体。
18.可选地，上述第一轴承观察通道包括：
19.第二内窥孔，上述第二内窥孔开设于上述轴承座与上述第一轴承连接处，上述第二内窥孔连通于齿轮箱的内部和上述第二轴承；以及
20.第二观察孔，上述第二观察孔开设于上述齿轮箱的箱体，上述第二观察孔连通于上述齿轮箱的内部和外部，上述第二内窥孔的直径和上述第二观察孔的直径均大于上述监测设备的线径，上述监测设备能依次穿过上述第二观察孔和上述第二内窥孔。
21.可选地，上述齿轮观察通道包括：
22.第三内窥孔，上述第三内窥孔开设于上述行星架，上述第三内窥孔连通于上述行星架的内部和外部；以及
23.第三观察孔，上述第三观察孔开设于齿轮箱的箱体，上述第三观察孔连通于上述齿轮箱的内部和外部，上述第三内窥孔的直径和上述第三观察孔的直径均大于上述监测设备的线径，上述监测设备能依次穿过上述第三观察孔和上述第三内窥孔。
24.可选地，上述第三内窥孔开设于上述行星架的腹板或上述行星架的立柱。
25.可选地，上述齿轮箱观察结构还包括三个密封件，三个上述密封件分别密封且可拆卸设置于上述第一轴承观察通道、上述第二轴承观察通道和上述齿轮观察通道。
26.可选地，上述密封件为盖板或堵头。
27.风电齿轮箱，包括上述的齿轮箱观察结构。
28.本实用新型的有益效果：
29.本实用新型提供了一种齿轮箱观察结构以及风电齿轮箱，通过设置第一轴承观察通道、齿轮观察通道，以及与输出轴呈一定角度设置的第二轴承观察通道，可以实现在该风电齿轮箱安装后也可实现对各个轴承、行星轮和太阳轮的监测，且解决了第二轴承处因安装电机而无法进行监测的问题，提高了风电齿轮箱的可靠性，降低了维护成本。
附图说明
30.图1是本实用新型具体实施方式提供的风电齿轮箱的结构示意图；
31.图2是本实用新型具体实施方式提供的第二轴承观察通道一种实施例的结构示意图；
32.图3是本实用新型具体实施方式提供的第二轴承观察通道另一种实施例的结构示意图；
33.图4是本实用新型具体实施方式提供的第一轴承观察通道的结构示意图；
34.图5是本实用新型具体实施方式提供的齿轮观察通道一种实施例的结构示意图；
35.图6是本实用新型具体实施方式提供的齿轮观察通道另一种实施例的结构示意图。
36.图中：
37.10、轴承座；20、第一轴承；30、第二轴承；40、行星架；41、腹板；42、立柱；50、箱体；51、中箱体；52、后箱体；60、输出轴；
38.71、第一轴承观察通道；711、第二内窥孔；712、第二观察孔；
39.72、第二轴承观察通道；721、第一内窥孔；722、第一观察孔；
40.731、第三内窥孔；200、电机。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
42.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
45.本实施例提供了一种风电齿轮箱，能够保证在不拆箱的情况下可以对输出轴60的电机200一侧的轴承进行内窥检查，提高了风电齿轮箱的可靠性，降低了维护成本。
46.具体而言，如图1至图6所示，上述风电齿轮箱包括行星轮系、箱体50和输出轴60，输出轴60的一端集成连接于电机200另一端连接于叶片，行星轮系设置于输出轴60且与输出轴60共同设置于箱体50内，可以实现风电齿轮箱的运转和增速的作用，实现风力发电。可选地，行星轮系包括行星架40和行星轮，行星轮设置于行星架40，可以实现风电齿轮箱的运转和增速的作用，且结构简单，占用空间小。
47.进一步地，上述风电齿轮箱还包括齿轮箱观察结构，监测设备能通过该齿轮箱观察结构进行观测风电齿轮箱内部各结构的运行，尤其是齿轮、轴承等部件的运行，保证该风
电齿轮箱的正常运行。
48.针对轴承的检测，可选地，如图1和图2所示，输出轴60与电机200连接处设有两个轴承，其具体为第一轴承20和第二轴承30，第一轴承20设置于输出轴60与电机200连接处朝向叶片的一侧，第二轴承30设置于朝向电机200的一侧，由于第二轴承30所在的输出轴60的外周罩设有电机200，因此，对第二轴承30的观察监测较为麻烦，需停止工作并进行拆卸才能进行。
49.针对上述问题，本实施例还提供了一种齿轮箱观察结构，可以实现无需拆卸就可实现对该风电齿轮箱的各个结构进行观察监测，提高了风电齿轮箱的可靠性。
50.具体而言，如图2至图6所示，该齿轮箱观察结构包括第一轴承观察通道71、第二轴承观察通道72和齿轮观察通道。其中，第一轴承观察通道71设置于轴承座10，监测设备能够穿设于第一轴承观察通道71并对第一轴承20进行监测；第二轴承观察通道72设置于轴承座10并与输出轴60呈一定角度设置，监测设备能够穿设于第二轴承观察通道72并对第二轴承30进行监测；齿轮观察通道设置于行星架40，监测设备能够穿设于齿轮观察通道并对行星轮和太阳轮进行监测。
51.本实施例的齿轮箱观察结构通过上述结构的设置，可以实现在该风电齿轮箱安装后也可实现对各个轴承、行星轮和太阳轮的监测，且解决了第二轴承30处因安装电机200而无法进行监测的问题，提高了风电齿轮箱的可靠性，降低了维护成本。
52.在本实施例中，请参照图2和图3，上述的一定角度为能够连接齿轮箱外部和第二轴承30的角度，在本实施例中，第二轴承观察通道72和输出轴60之间呈锐角设置，通过该角度可以使得第二轴承观察通道72与齿轮箱的外部连接，进而保证了监测设备可以避开电机200进入第二轴承30处对其进行监测。
53.在一个可选地实施例中，请参照图2，上述第二轴承观察通道72包括第一内窥孔721，第一内窥孔721开设于轴承座10并与输出轴60呈一定角度设置，第一内窥孔721连通于轴承座10外部和第二轴承30，第一内窥孔721的直径大于监测设备的线径(监测设备通过连接线穿设于齿轮箱，因此线径的大小即为该连接线的最大尺寸)，监测设备能穿设于第一内窥孔721。即通过在轴承座10开设第一内窥孔721，可以将该齿轮箱的外部和第二轴承30处贯通，作业人员可以将监测设备通过第一内窥孔721进入第二轴承30处，可以观察到第二轴承30处的状态。
54.在另一个可选地实施例中，请参照图3，上述第二轴承观察通道72包括第一内窥孔721和第一观察孔722，第一内窥孔721开设于轴承座10并与输出轴60呈一定角度设置，第一内窥孔721连通于齿轮箱和第二轴承30；第一观察孔722开设于齿轮箱的箱体50，第一观察孔722连通于齿轮箱的内部和外部，第一内窥孔721的直径和第一观察孔722的直径均大于监测设备的线径，监测设备能依次穿过第一观察孔722和第一内窥孔721。
55.即通过在轴承座10开设第一内窥孔721，可以将该齿轮箱的内部和第二轴承30处贯通，然后在箱体50开设第一观察孔722，可以将齿轮箱内部和外部贯通，作业人员可以将监测设备依次通过第一观察孔722和第一内窥孔721进入第二轴承30处，可以观察到第二轴承30处的状态。
56.可选地，箱体50包括中箱体51和后箱体52，第一观察孔722开设于中箱体51或后箱体52，上述设置均可实现第一观察孔722与第一内窥孔721的连通。具体地，在实际设计过程
中，作业人员可以通过中箱体51和后箱体52之间的固定方式来选择第一观察孔722的开设位置，即若螺栓头设置在中箱体51上，则第一观察孔722开设于后箱体52上，反之则将第一观察孔722开设于中箱体51上。
57.进一步地，请参照图4，上述第一轴承观察通道71包括第二内窥孔711和第二观察孔712，第二内窥孔711开设于轴承座10与第一轴承20连接处，第二内窥孔711连通于齿轮箱和第二轴承30；第二观察孔712开设于齿轮箱的箱体50，第二观察孔712连通于齿轮箱的内部和外部，第二内窥孔711的直径和第二观察孔712的直径均大于监测设备的线径，监测设备能依次穿过第二观察孔712和第二内窥孔711。即作业人员可以将监测设备依次通过第二观察孔712和第二内窥孔711至第一轴承20处，对第一轴承20进行检测。
58.可选地，上述第二观察孔712和上述第一观察孔722可以为同一个，简化了该齿轮箱观察结构的制作步骤，且通过一个观察孔可直接对两个轴承进行监测，仅需将监测设备放入不同的内窥孔即可。
59.又进一步地，请参照图5和图6，上述齿轮观察通道包括第三内窥孔731和第三观察孔(图中未示出)，第三内窥孔731开设于行星架40，第三内窥孔731连通于行星架40的内部和外部；第三观察孔开设于齿轮箱的箱体50，第三观察孔连通于齿轮箱的内部和外部，监测设备能依次穿过第三观察孔和第三内窥孔731。即作业人员可以将监测设备依次通过第三观察孔和第三内窥孔731至相对应的行星轮系处，对行星轮和太阳轮进行监测。
60.可选地，第三内窥孔731开设于行星架40的腹板41或行星架40的立柱42，均可实现对行星轮和太阳轮进行监测。进一步可选地，上述第三内窥孔731直接与行星架40铸造成型，制作更为便利。
61.通过在每级行星齿轮系中的行星架40开设第三内窥孔731，对应的箱体50开设第三观察孔，可以实现对每级行星齿轮系内的行星轮和太阳轮的监测。
62.在本实施例中，上述齿轮箱观察结构还包括三个密封件(图中未示出)，三个密封件分别密封且可拆卸设置于第一轴承观察通道71、第二轴承观察通道72和齿轮观察通道。密封件的设置使得在不对该齿轮箱进行监测时，可以保证其密封，且有防尘等功效，避免该结构有其他物质进入造成堵塞和对齿轮箱内部结构的干涉。
63.具体地，上述三个密封件中的一个设置于第一观察孔722或第一内窥孔721，另外两个分别设置于第二观察孔712处和第三观察孔处，保证了对齿轮箱的密封防尘效果。
64.可选地，密封件为盖板或堵头，盖板和堵头均能实现对上述观察孔的密封防尘，即在不对该风电齿轮箱内部结构进行监测时，该密封件密封设置于对应的观察孔处，当需进行监测时，该密封件能打开，即可实现对风电齿轮箱内部结构的监测。
65.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.齿轮箱观察结构，其特征在于，包括：第一轴承观察通道(71)，设置于轴承座(10)，监测设备能够穿设于所述第一轴承观察通道(71)并对第一轴承(20)进行监测；第二轴承观察通道(72)，设置于所述轴承座(10)并与输出轴(60)呈一定角度设置，所述监测设备能够穿设于所述第二轴承观察通道(72)并对第二轴承(30)进行监测；以及齿轮观察通道，设置于行星架(40)，监测设备能够穿设于所述齿轮观察通道并对行星轮和太阳轮进行监测。2.根据权利要求1所述的齿轮箱观察结构，其特征在于，所述第二轴承观察通道(72)包括第一内窥孔(721)，所述第一内窥孔(721)开设于所述轴承座(10)并与所述输出轴(60)呈一定角度设置，所述第一内窥孔(721)连通于所述轴承座(10)的外部和所述第二轴承(30)，所述第一内窥孔(721)的直径大于所述监测设备的线径，所述监测设备能穿设于所述第一内窥孔(721)。3.根据权利要求1所述的齿轮箱观察结构，其特征在于，所述第二轴承观察通道(72)包括：第一内窥孔(721)，所述第一内窥孔(721)开设于所述轴承座(10)并与所述输出轴(60)呈一定角度设置，所述第一内窥孔(721)连通于齿轮箱的内部和所述第二轴承(30)；以及第一观察孔(722)，所述第一观察孔(722)开设于所述齿轮箱的箱体(50)，所述第一观察孔(722)连通于所述齿轮箱的内部和外部，所述第一内窥孔(721)的直径和所述第一观察孔(722)的直径均大于所述监测设备的线径，所述监测设备能依次穿过所述第一观察孔(722)和所述第一内窥孔(721)。4.根据权利要求3所述的齿轮箱观察结构，其特征在于，所述箱体(50)包括中箱体(51)和后箱体(52)，所述第一观察孔(722)开设于所述中箱体(51)或所述后箱体(52)。5.根据权利要求1-4任一项所述的齿轮箱观察结构，其特征在于，所述第一轴承观察通道(71)包括：第二内窥孔(711)，所述第二内窥孔(711)开设于所述轴承座(10)与所述第一轴承(20)连接处，所述第二内窥孔(711)连通于齿轮箱的内部和所述第二轴承(30)；以及第二观察孔(712)，所述第二观察孔(712)开设于所述齿轮箱的箱体(50)，所述第二观察孔(712)连通于所述齿轮箱的内部和外部，所述第二内窥孔(711)的直径和所述第二观察孔(712)的直径均大于所述监测设备的线径，所述监测设备能依次穿过所述第二观察孔(712)和所述第二内窥孔(711)。6.根据权利要求1-4任一项所述的齿轮箱观察结构，其特征在于，所述齿轮观察通道包括：第三内窥孔(731)，所述第三内窥孔(731)开设于所述行星架(40)，所述第三内窥孔(731)连通于所述行星架(40)的内部和外部；以及第三观察孔，所述第三观察孔开设于齿轮箱的箱体(50)，所述第三观察孔连通于所述齿轮箱的内部和外部，所述第三内窥孔(731)的直径和所述第三观察孔的直径均大于所述监测设备的线径，所述监测设备能依次穿过所述第三观察孔和所述第三内窥孔(731)。7.根据权利要求6所述的齿轮箱观察结构，其特征在于，所述第三内窥孔(731)开设于所述行星架(40)的腹板(41)或所述行星架(40)的立柱(42)。
8.根据权利要求1-4任一项所述的齿轮箱观察结构，其特征在于，所述齿轮箱观察结构还包括三个密封件，三个所述密封件分别密封且可拆卸设置于所述第一轴承观察通道(71)、所述第二轴承观察通道(72)和所述齿轮观察通道。9.根据权利要求8所述的齿轮箱观察结构，其特征在于，所述密封件为盖板或堵头。10.风电齿轮箱，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的齿轮箱观察结构。

技术总结
本实用新型属于风力发电设备技术领域，公开了一种齿轮箱观察结构及风电齿轮箱，风电齿轮箱包括齿轮箱观察结构，齿轮箱观察结构包括第一轴承观察通道、第二轴承观察通道和齿轮观察通道；第一轴承观察通道设置于轴承座，监测设备能够穿设于第一轴承观察通道并对第一轴承进行监测；第二轴承观察通道设置于轴承座并与输出轴呈一定角度设置，监测设备能够穿设于第二轴承观察通道并对第二轴承进行监测；齿轮观察通道设置于行星架，监测设备能够穿设于齿轮观察通道并对行星轮和太阳轮进行监测。通过上述结构能够保证在不拆箱的情况下可以对输出轴电机侧进行内窥检查，降低了维护成本，便监测和维修，提高了该风电齿轮箱的可靠性。提高了该风电齿轮箱的可靠性。提高了该风电齿轮箱的可靠性。


技术研发人员：李彩云 张合超 戚松 陆建花
受保护的技术使用者：南高齿（淮安）高速齿轮制造有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/17