專利名稱：軸承脂潤滑風電擺線變槳減速器的制作方法
軸承脂潤滑風電擺線變槳減速器技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及風電齒輪箱技術(shù)領域，一種軸承脂潤滑風電擺線變槳減速器，其新穎性在于箱體內(nèi)滾動軸承用軸承脂潤滑、擺線輪嚙合副用齒輪油強制潤滑。背景技術(shù)：
齒輪箱是風電機組三大核心技術(shù)之一。國內(nèi)有大公司高管宣稱生產(chǎn)的風電齒輪箱達到衛(wèi)星級水平，保證20年正常運轉(zhuǎn)。但《風電齒輪箱的發(fā)展及技術(shù)分析》(機械傳動2008.06)指出國產(chǎn)齒輪箱都運行不足3年而停機大修。
本發(fā)明是背景技術(shù)《風力發(fā)電單級變槳擺線減速器》(ZL201010174487. 7)的創(chuàng)新。
(一)國內(nèi)風電機組中的齒輪箱包括背景技術(shù)的問題是停機故障率高
《風力發(fā)電機組齒輪箱潤滑油選擇指南》指出“國內(nèi)風電機組80%的停機故障是因為齒輪箱問題，齒輪箱出現(xiàn)故障概率分別為軸承81%，齒輪14%…”
軸承故障率高的原因是什麼？①現(xiàn)代加工中心完全能保證軸承孔的加工精度，因此可排除機加工因素；②設計者慣于選用比計算值高一個等級軸承，因此可排除軸承負荷小于設計因素；③齒輪箱裝配工大多是經(jīng)驗豐富的高級技師，因此可排除齒輪箱裝配質(zhì)量因素。
( 二)“潤滑不良是引起軸承早期破壞的主要原因”(劉澤九《滾動軸承應用手冊》 891 頁)
“…軸承早期失效往往不是材質(zhì)引起的疲勞破壞，而是污染物進入軸承內(nèi)部后潤滑脂質(zhì)逐漸變壞，在滾動接觸面上產(chǎn)生壓痕所致?！?《密封深溝球軸承的密封技術(shù)》軸承2009.05)
向心球軸承接觸應力σ jmax = 5000MPa( P . A .別捷爾曼的《滾動軸承手冊》134 頁)為齒輪副σ jmax = 1450MPa的3_4倍，因此軸承潤滑脂(油)的清潔度應遠遠高于齒輪的潤滑油。
(I)《風力發(fā)電機齒輪箱的輸入端》(201110062373. 8)明確指出現(xiàn)有風力發(fā)電機變槳或偏航齒輪箱運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的鐵屑和雜質(zhì)隨潤滑油進入軸承中，直接影響齒輪箱使用壽口卩，· · ·；
背景技術(shù)則由于擺線輪與針銷嚙合時、鑄鐵針齒圈半埋孔中的針銷與半埋孔壁的滑動摩擦，會使齒輪油很快變臟；
(2)朱孝錄《齒輪傳動設計手冊》94頁在動力齒輪傳動中，輪齒表面由于滑動磨損、腐蝕、過熱等等，因而出現(xiàn)齒面損耗是不可避免的；
(3)上海機械學院《機械設計基礎》上103頁“齒輪傳動裝備使用一段時間后拆下可發(fā)現(xiàn)輪齒表面出現(xiàn)磨損痕跡，特別在潤滑較差或潤滑油不純潔的條件下，磨損現(xiàn)象更為明顯，…磨損是由于接觸面之間有作用力和相對滑動造成的?！?br> (三)理論上要求軸承用脂潤滑(或不含添加劑礦物油)，齒輪用含添加劑的潤滑油
(a)劉澤九《滾動軸承應用手冊》893頁“當高速運轉(zhuǎn)或高溫下工作的軸承，在無法使用潤滑脂潤滑時或軸承鄰近的另件(如齒輪)用潤滑油潤滑時，軸承才用潤滑油潤滑?！?br> 921頁“…滾動軸承的潤滑一般用不含添加劑的礦物油”；
(b)朱孝錄《齒輪傳動設計手冊》1087頁處于邊界潤滑狀態(tài)下的齒輪，應使用含極壓抗磨劑(添加劑)的潤滑油。
SH/T0017-1990L-FC 一等品軸承油運動粘度為90-100 ;比齒輪油粘度為288-352小得多。
(四)密封軸承能防止鐵肩和雜質(zhì)隨潤滑油進入軸承中，確保齒輪箱使用的可靠性。
選用密封軸承的理論依據(jù)如下
①《密封深溝球軸承的密封技術(shù)》軸承2009. 05 密封軸承具有抗污染、簡化結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，在電機、航空、航天等領域應用廣泛?！恍┡涮字鳈C軸承早期失效往往不是材質(zhì)引起的，而是污染物進入軸承內(nèi)部后潤滑脂質(zhì)逐漸變壞，在滾動接觸面上產(chǎn)生壓痕所致?！?br> ②劉澤九《滾動軸承應用手冊》593頁“密封軸承自身密封除了具有良好密封效果外，還能在軸承運轉(zhuǎn)過程中毋需補給潤滑劑而保持良好運轉(zhuǎn)狀態(tài)，減少了維修費用?！?br> ③卜炎《實用軸承技術(shù)手冊》95頁“在那些結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸要求小、密封要求嚴格、維護補油困難，不便采用附加密封裝置的地方，可以優(yōu)先選用密封軸承?！?br> ④埃斯曼《滾動軸承設設計與應用手冊》221頁“當結(jié)構(gòu)緊湊時，最好使用裝有兩面密封的向心球軸承。裝有兩面密封圈的向心球軸承已裝入足夠軸承整個使用期限的潤滑脂?！?br> 朱孝錄《齒輪傳動設計手冊》1096頁“潤滑油和齒輪一樣有它的使用壽命，油品使用壽命與使用工況和保養(yǎng)技術(shù)密切相關(guān)?！话愎I(yè)齒輪正常運轉(zhuǎn)2500h.或6個月必須換油。”
劉澤九《滾動軸承應用手冊》913頁給出圖7-3軸承換脂周期經(jīng)驗曲線，為便于應用現(xiàn)將其變換為下述擬合公式τ = I. 475 · ioV1.9908 I. 025 · IO6K-0 8626 (h.)
式中系數(shù)K = Kf · η · Dm(r · mm/s)(球軸承 Kf = O. 9 I. I)，Dm = (D+d) /2,計算結(jié)果密封軸承的換脂周期> 2500 (h.)，因而證明了密封軸承已裝入足夠軸承整個使用期限的潤滑脂。
電機Ii1 = IOOOrpm, NAD i = 6. 3、n = 158. 7rpm, NBD i = 40、n = 25rpm 換脂周期
權(quán)利要求
1.一種軸承脂潤滑風電擺線變槳減速器，包括機體及擺線傳動件，所述機體包括前機座(I)及順次聯(lián)接的針齒殼(14)與后端蓋(11)，所述擺線傳動件包括輸入軸(9)、裝在輸入軸(9)上的雙偏心套(16)、第一、第二擺線輪(5)、針齒殼(14)、針齒銷(15)及柱銷式輸出機構(gòu)，所述柱銷式輸出機構(gòu)包括柱銷(13)、柱套(12)與輸出軸(3)，所述針齒銷(15)半埋在針齒殼(14)上均布的針銷孔中，其特征在于 所述輸入軸(9)用兩只第一密封軸承(8)支承在后端蓋(11)內(nèi)孔； 所述第一、第二擺線輪(5)均用兩只第二密封軸承(6)支承在雙偏心套(16)上； 所述柱銷式輸出機構(gòu)中輸出軸(3)用第三密封軸承(2)支承在前機座(I)內(nèi)孔，均載環(huán)(7)內(nèi)孔用第四密封軸承(10)支承在后端蓋(11)內(nèi)凸緣外圓上，所述第三密封軸承(2)之前設有密封件(4)，所述密封軸承為接觸式徑向密封軸承，如RK、或RS、或HMS (A)、或MHS(A)型，所述密封件為旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈或車氏組合密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及風電齒輪箱技術(shù)領域，一種軸承脂潤滑風電擺線變槳減速器，包括機體及擺線傳動件，機體包括前機座及順次聯(lián)接的針齒殼與后端蓋，擺線傳動件包括輸入軸、雙偏心套、擺線輪、針齒殼、針齒銷及柱銷式輸出機構(gòu)，包括柱銷、柱套與輸出軸，針齒銷半埋在針齒殼上均布的針銷孔中，其特征在于輸入軸用兩只第一密封軸承支承在后端蓋內(nèi)孔；第一、第二擺線輪用兩只第二密封軸承支承在雙偏心套上；柱銷式輸出機構(gòu)中輸出軸用第三密封軸承支承在前機座內(nèi)孔，均載環(huán)內(nèi)孔用第四密封軸承支承在后端蓋內(nèi)凸緣外圓上，第三密封軸承之前設有密封件。有益效果技術(shù)效果是軸承運轉(zhuǎn)可靠，因而減速器使用壽命長、噪聲低。
文檔編號F16H57/023GK102979887SQ201210490599
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月17日
發(fā)明者吳小杰 申請人:吳小杰