本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)在工作過程中齒輪箱會因齒輪變速傳動而產(chǎn)生扭矩和振動，不能通過剛性固定連接支撐，需通過彈性支撐緩沖振動；而四點(diǎn)支撐式風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐水平剛度極低，長期使用易出現(xiàn)主軸后串的現(xiàn)象，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在長期運(yùn)行后，葉輪正向力通過主軸傳遞到機(jī)組，現(xiàn)有機(jī)組無法抵抗這種主軸串動，這種后串形變?nèi)菀讓⑴ちΡ叟c齒輪箱彈性支撐回型框架發(fā)生碰撞，也造成齒輪箱高速輸出軸端連接的聯(lián)軸器工況發(fā)生改變，帶來一系列的影響。由于齒輪箱與主軸通過剛性連接，齒輪箱也易隨主軸一起后串，影響到后續(xù)聯(lián)軸器及齒輪箱彈性支撐的支撐可靠性；且傳統(tǒng)彈性支撐件在端面呈回形的框架頂部、底板上設(shè)置彈性支撐件，彈性支撐件兩臂安裝在框架立柱上并通過彈性支撐件的預(yù)壓力提供彈性支撐限位，彈性支撐件由一層鋼板一層橡膠水平堆疊復(fù)合而成多層復(fù)合體，主要承載垂直方向剛度，而水平疊層的抗水平剪切力較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種既能保證垂直方向剛性又能保證水平方向抗剪切力的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體，包括端面呈“回”字形的框架，框架頂部、底板上各設(shè)置有水平疊層支撐件、錐形組合支撐件，其特征在于：所述水平疊層支撐件由環(huán)形水平支撐鋼片層疊設(shè)置構(gòu)成，各層水平支撐鋼片之間通過橡膠相互復(fù)合成一體；錐形組合支撐件由具有外錐面的下支撐塊和具有內(nèi)錐面的環(huán)形上支撐塊配合連接構(gòu)成，上支撐塊、下支撐塊之間由橡膠材料填充復(fù)合連接；

進(jìn)一步地，下支撐塊的外錐面和上支撐塊的內(nèi)錐面為向外凸起的圓弧面；

進(jìn)一步地，上支撐塊、下支撐塊之間設(shè)置有傘形支撐片，傘形支撐片與上支撐塊內(nèi)錐面、下支撐塊外錐面之間粘性橡膠復(fù)合為一體；

進(jìn)一步地，上支撐塊、下支撐塊之間的設(shè)置有多層傘形支撐片，多層傘形支撐片互相之間、傘形支撐片與上支撐塊內(nèi)錐面、下支撐塊外錐面之間粘性橡膠復(fù)合為一體；

進(jìn)一步地，水平疊層支撐件的環(huán)形水平支撐鋼片的內(nèi)側(cè)邊緣和外側(cè)邊緣部位厚度較薄，中間部位厚度較厚，邊緣部位與中間部位形成平滑過渡；

進(jìn)一步地，“回”字形的框架底板上安裝水平疊層支撐件，頂部安裝錐形組合支撐件，下支撐塊錐頂與“回”字形的框架頂部之間的上支撐塊內(nèi)腔內(nèi)部安置有調(diào)整墊塊，調(diào)整墊塊與“回”字形的框架頂部固定連接；

進(jìn)一步地， “回”字形的框架底板上安裝錐形組合支撐件，頂部安裝水平疊層支撐件，下支撐塊錐頂與“回”字形的框架底板之間的上支撐塊內(nèi)腔內(nèi)部安置有調(diào)整墊塊，調(diào)整墊塊與“回”字形的框架底板固定連接；

進(jìn)一步地，調(diào)整墊塊為彈性墊塊、金屬彈簧、碟簧、橡膠與金屬復(fù)合彈性簧、橡膠層與金屬層復(fù)合體結(jié)構(gòu)之一，彈性墊塊材料為橡膠、聚酯彈性體、聚氨酯之一；

再進(jìn)一步地，水平疊層支撐件、錐形組合支撐件與“回”字形的框架頂部、底板之間設(shè)置有金屬墊片。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體，彈性支撐件采用了水平層疊結(jié)構(gòu)與錐形組合結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，既能保證垂直方向剛性又能保證水平方向抗剪切力，能夠抵抗風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)主承載側(cè)的大載荷，同時兼具較高的圓周方向剛度特點(diǎn)；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中葉輪正向力通過主軸傳遞到機(jī)組，機(jī)組能夠抵抗主軸的串動力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及齒輪箱高速輸出軸端連接的聯(lián)軸器運(yùn)行平穩(wěn)可靠。

附圖說明

圖1～圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例一的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4的左視圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例二風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體的上支撐塊平面結(jié)構(gòu)半剖示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體安裝到風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱扭力臂兩端平面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸齒輪箱的兩個扭力臂通過彈性支撐總成安裝連接，本發(fā)明實(shí)施例一的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體包括端面呈“回”字形的框架1，框架1頂部、底板上各設(shè)置有水平疊層支撐件2、錐形組合支撐件3，水平疊層支撐件2由環(huán)形水平支撐鋼片層疊設(shè)置構(gòu)成，各層水平支撐鋼片之間通過橡膠相互復(fù)合成一體；錐形組合支撐件3由具有外錐面的下支撐塊4和具有內(nèi)錐面的環(huán)形上支撐塊5配合連接構(gòu)成，上支撐塊5、下支撐塊4之間由橡膠材料填充復(fù)合連接，上支撐塊5外表面設(shè)置有安裝凹槽，錐形組合支撐件3通過上支撐塊5外表面的安裝凹槽安裝連接；

進(jìn)一步地，下支撐塊4的外錐面和上支撐塊5的內(nèi)錐面為向外凸起的圓弧面；

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例二的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體，上支撐塊5、下支撐塊4之間設(shè)置有傘形支撐片6，傘形支撐片6與上支撐塊5內(nèi)錐面、下支撐塊4外錐面之間粘性橡膠復(fù)合為一體；

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例二的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體，上支撐塊5、下支撐塊4之間的設(shè)置有多層傘形支撐片6，多層傘形支撐片6互相之間、傘形支撐片6與上支撐塊5內(nèi)錐面、下支撐塊4外錐面之間粘性橡膠復(fù)合為一體；

進(jìn)一步地，水平疊層支撐件2的環(huán)形水平支撐鋼片的內(nèi)側(cè)邊緣和外側(cè)邊緣部位厚度較薄，中間部位厚度較厚，邊緣部位與中間部位形成平滑過渡；

進(jìn)一步地，當(dāng)回”字形的框架1底板上安裝水平疊層支撐件2，頂部安裝錐形組合支撐件3時，下支撐塊4錐頂與“回”字形的框架1頂部之間的上支撐塊5內(nèi)腔內(nèi)部安置有調(diào)整墊塊，調(diào)整墊塊與“回”字形的框架1頂部固定連接；

或者，當(dāng)“回”字形的框架1底板上安裝錐形組合支撐件3，頂部安裝水平疊層支撐件2，即水平疊層支撐件2、錐形組合支撐件3反向安裝在齒輪箱彈性支撐總成內(nèi)時，下支撐塊4錐頂與“回”字形的框架1底板之間的上支撐塊5內(nèi)腔內(nèi)部安置有調(diào)整墊塊，調(diào)整墊塊與“回”字形的框架1底板固定連接；

調(diào)整墊塊為彈性墊塊、金屬彈簧、碟簧、橡膠與金屬復(fù)合彈性簧、橡膠層與金屬層復(fù)合體結(jié)構(gòu)之一，彈性墊塊材料為橡膠、聚酯彈性體、聚氨酯之一；通過調(diào)整墊塊能夠調(diào)整錐形組合支撐件的垂向剛度，實(shí)現(xiàn)錐形組合支撐件垂向剛度可調(diào)以適應(yīng)不同使用場合性能需求。

再進(jìn)一步地，水平疊層支撐件、錐形組合支撐件與“回”字形的框架頂部、底板之間設(shè)置有金屬墊片，以調(diào)節(jié)彈性支撐總成至扭力臂中心的距離，距離越短，總成的抗扭剪能力越高，即力臂越短，所提供的水平剛度越高。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體，在有限的空間內(nèi)同時實(shí)現(xiàn)垂直承載剛度要求和水平方向的抗剪切力，金屬“回”字形框架部分保留原有結(jié)構(gòu)，水平疊層支撐件2采用了環(huán)形疊層結(jié)構(gòu)與錐形組合結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，水平疊層支撐件2由環(huán)形水平支撐鋼片層疊設(shè)置構(gòu)成，各層水平支撐鋼片之間通過橡膠相互復(fù)合成一體構(gòu)成環(huán)形疊層；錐形組合支撐件3由具有外錐面的錐形下支撐塊4和具有內(nèi)錐面的上支撐塊5連接構(gòu)成錐形減振件，在風(fēng)機(jī)主承載方向安裝上述環(huán)形疊層，在同側(cè)扭力臂對位端安裝上述錐形減振件，環(huán)形疊層與錐形減振件的垂直方向向剛度一致，確保了既有風(fēng)機(jī)安裝上、下彈性支撐的預(yù)壓縮量一致；當(dāng)產(chǎn)品預(yù)壓縮安裝后，齒輪箱彈性支撐由環(huán)形疊層提供小部分圓周方向剛度即水平剛度，由錐形減振件提供主要的圓周方向剛度即水平剛度。

水平疊層支撐件2的環(huán)形疊層為主要垂向剛度承載面，是由多層組合而成，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)產(chǎn)品的垂向和水平剛度，橡膠層越少其剛度越大；由于每層橡膠厚度較少，在大載荷作用下，橡膠鼓出非常厲害，應(yīng)力很好，為了降低應(yīng)力，將水平支撐鋼片的內(nèi)、外徑處設(shè)計了邊緣部位厚度較薄、中間部位厚度較厚形成倒角結(jié)構(gòu)，以增加橡膠層的厚度，降低橡膠鼓起應(yīng)力。

錐形組合支撐件3由具有外錐面的下支撐塊4和具有內(nèi)錐面的上支撐塊5連接構(gòu)成，下支撐塊4的外錐面和上支撐塊5的內(nèi)錐面為向外凸起的圓弧面，上支撐塊4、下支撐塊5之間由橡膠材料填充復(fù)合連接，支撐塊4的外錐面和上支撐塊5的內(nèi)錐面為向外凸起的圓弧面使得中間橡膠材料形成中間薄邊緣厚的結(jié)構(gòu)，以增加橡膠層邊緣的厚度，，能夠在大載荷時降低橡膠的鼓起應(yīng)力，其原理與上述水平疊層支撐件2的環(huán)形疊層一致。

上支撐塊4、下支撐塊5之間設(shè)置有傘形支撐片6，以提高水平剛度，根據(jù)需要每增加一層傘形支撐片6，即可提高不同的水平剛度。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體，能夠抵抗風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)主承載側(cè)的大載荷，兼有較高圓周方向剛度特點(diǎn)，水平剛度可以根據(jù)鐵件層數(shù)、橡膠層厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)；具體為主承載方向剛度190x（1±15%）KN/mm時，水平剛度為10-90KN/mm，可根據(jù)需要調(diào)整；主承載方向剛度150（1±15%）KN/mm時，水平剛度為10-45KN/mm可調(diào)。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體，彈性支撐件采用了環(huán)形層疊結(jié)構(gòu)與錐形組合結(jié)構(gòu)的方式，既能保證垂直方向剛性又能保證水平方向抗剪切力，能夠抵抗風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)主承載側(cè)的大載荷，同時兼具較高的圓周方向剛度特點(diǎn)；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中葉輪正向力通過主軸傳遞到機(jī)組，機(jī)組能夠抵抗主軸的串動力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及齒輪箱高速輸出軸端連接的聯(lián)軸器運(yùn)行平穩(wěn)可靠。

現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱彈性支撐體結(jié)構(gòu)主要是水平疊層減振件，由一層鋼板加一層彈性體堆疊而成的一種減振元件，可以提供很大的垂向剛度，但由于是水平疊層，其在水平方向主要承受水平剪切力，而水平疊層的抗剪切力較差，比如某型號機(jī)組的垂向剛度達(dá)到200KN/mm，而水平方向只有2.5KN/mm左右，可見原結(jié)構(gòu)是一種極高縱橫向剛度比的產(chǎn)品；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在長期運(yùn)行后，葉輪正向力通過主軸傳遞到機(jī)組，現(xiàn)有機(jī)組無法抵抗這種主軸串動，這種后串形變?nèi)菀讓⑴ちΡ叟c齒輪箱彈性支撐回型框架發(fā)生碰撞，也造成齒輪箱高速輸出軸端連接的聯(lián)軸器工況發(fā)生改變，帶來一系列的影響。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩非常大，提供高垂直方向剛度的水平疊層支撐件2必須安裝在齒輪箱兩個扭力臂的主承載側(cè)，即水平疊層支撐件2安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)正旋轉(zhuǎn)側(cè)，沿著主軸方向向齒輪箱看，分別位于齒輪箱扭力臂右下側(cè)和左上側(cè)；而提供高周向剛度的錐形組合支撐件3則安裝在扭力臂右上側(cè)和左下側(cè)，即齒輪箱扭力臂兩端安裝方式不一致，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱扭力臂兩側(cè)的彈性支撐體其實(shí)是上、下位置互換，可以適應(yīng)垂向高剛度，周向特定剛度的特性需求；對于既有出現(xiàn)主軸后串的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，只需更換安裝本發(fā)明的水平疊層支撐件2、錐形組合支撐件3兩種彈性支撐體即可提高周向特定剛度，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；且提供高周向剛度的錐形組合支撐件3可內(nèi)置若干層傘形支撐片6，根據(jù)客戶需要調(diào)節(jié)水平剛度，實(shí)現(xiàn)周向剛度可變控。