【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及减速机领域，尤其是涉及一种小型化风电变桨减速机及其装配方法。
技术介绍
1、风力发电机组中的变桨减速机是一个关键部件，它负责调节风力发电机叶片的角度，以适应不同风速的变化，确保风力发电机组的稳定运行和高效发电。风力发电机组用变桨减速机，安装在轮毂中，并随着轮毂在空中进行360度旋转，由于轮毂空间有限，所能容纳的变桨减速机体积有限，但目前常规的变桨减速机，通常采用背对背安装的两套圆锥滚子轴承固定减速机的输出轴，由于圆锥滚子轴承体积大，同时为保证圆锥滚子轴承的可靠性，因此减速机输出端需要较高的尺寸，这就导致减速机整体高度尺寸较高,此外，常规减速机的装配过程中存在以下缺点：首先，圆锥滚子轴承需要通过冷冻外圈、加热内圈的方法来补偿轴承部件在装配过程中由于温度变化而引起的尺寸变化，确保轴承能够顺利安装并保持正确的配合，而冷冻、加热的温度需要精确控制，温度过高或过低都可能导致轴承零件的微观结构受损，影响轴承的性能和寿命，内圈和外圈的加热或冷冻还需要均匀进行，以避免因温度不均匀而导致的弯曲或扭曲，其次，减速机上下圆螺母的拧紧力矩需要2500nm以上，需要专用的高扭矩拧紧工具和设备，复次，圆锥滚子轴承需要调节游隙以确保轴承达到最佳的工作状态时，这就对装配的技术水平提出了很高的要求;而常规的双列异径四点接触球轴承使用铜棒和手锤轻轻敲打轴承内圈，或者使用套筒和压力机进行安装，容易造成轴承损伤并且球轴承与轴承内圈的接触面积较小，承载能力不足。通过检索未发现与本专利技术相同的技术方案，只是找到一些相关的对比技术文件，主要有以下几个：>
2、1、申请号为202211369971.4的专利公开了一种风电偏航变桨减速机输出轴结构，包括输出齿轮轴、壳体、轴承，在输出齿轮轴上端设置圆柱滚子轴承，在输出齿轮轴下端设置自润滑滑动轴承；圆柱滚子轴承、自润滑滑动轴承外设置有轴承座壳体；该专利技术下端采用自润滑滑动轴承，上轴承采用圆柱滚子轴承的布置结构，自润滑滑动轴承将悬臂支撑齿轮传递的弯矩通过轴向的大接触面，直接将轴处弯曲传递至箱体上。该专利虽然通过圆柱滚子轴承与自润滑滑动轴承减小了减速机横向尺寸，但是自润滑滑动轴承竖向尺寸无法减小，所以前述问题依旧存在，而且使用圆柱滚子轴承与自润滑滑动轴承进行固定支撑，存在受力面积有限，其圆柱滚子轴承与自润滑滑动轴承容易发生变形或疲劳损坏。
3、2、申请号为202321451635.4的专利提出了提供一种偏航变桨减速机的输出端结构及风电设备，所公开的输出端结构包括箱体、输出轴、圆柱滚子组和轴向定位轴承，输出轴的部分位于箱体内，圆柱滚子组包括多个圆柱滚子，多个圆柱滚子围绕输出轴设置，输出轴通过圆柱滚子组与箱体可转动配合，圆柱滚子组用于承载输出轴的径向力，轴向定位轴承套设于输出轴的外周，轴向定位轴承用于承载输出轴的轴向力。该专利虽然通过多个圆柱滚子围绕输出轴设置减小了减速机体积，但是其圆柱滚子与输出轴接触面积有限，容易发生变形或疲劳损坏,如果通布置多个圆柱滚子增加接触面积又会使减速机尺寸增加，所以仍然需要改进。
4、3、申请号为202110273845.8的专利提供了一种风电偏航减速机柔性输出齿轮轴的装配方法，包括：加热前机体；装配后圆锥滚子轴承外圈；在前机体上装配前圆锥滚子轴承外圈；拆卸装配前、后圆锥滚子轴承外圈用的工装；装配前圆锥滚子轴承内圈；拆卸用于压实前圆锥滚子轴承内圈的压筒；吊装前机体，与输出轴组装；装配后圆锥滚子轴承内圈；检验轴承旋转力矩；逐级安装4级行星传动装置，直至减速机上部件装配完成；减速机调头在第五工装上固定；在前机体上安装端盖、密封件和固定压板；输出齿轮装在输出轴上并装配好锁紧螺母；拆卸第五工装，装配完成。该装配方法需要冷冻加热减速机部件，装配流程繁琐且对工艺和设备有很高的要求。
5、通过对上述专利的分析，可以发现目前的风电变桨减速机虽有通过圆柱滚子围绕输出轴设置减小减速机尺寸的做法，但是都没有考虑到其圆柱滚子与输出轴接触面积有限，容易发生变形或疲劳损坏的问题，而且装配流程繁琐且对工艺和设备有很高的要求，所以前面所述的问题依然存在，因此很有必要对此加以改进。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种小型化风电变桨减速机及其装配方法，其体积相比常规风电变桨减速机减小，减少了减速机在轮毂中的空间占用率，同时减速机的支撑刚度及承载能力也得到提升，而且克服了目前减速机装配方法装配流程繁琐且对工艺和设备有很高的要求的缺点，此外双列异径四点接触球轴承的安装方法不易造成轴承损伤并且球轴承与轴承内圈的接触面积大，承载能力增加。
2、本专利技术提出的技术方案是：一种小型化风电变桨减速机，包括输出齿轮轴，输出齿轮轴与输出端行星架接触端为类圆台形，输出端行星架内有输出齿轮轴配合用锥孔，输出齿轮轴与输出端行星架采用锥形过盈配合的形式连接，方便安装的同时保证内外圈同轴度，输出端行星架结构与下箱体之间设置有双列异径四点接触球轴承，起到固定支撑的作用，输出齿轮轴上方还设置有挡板，用于固定连接，挡板通过紧固螺栓和输出齿轮轴连接，挡板与输出端行星架过盈配合。
3、进一步地，所述双列异径四点接触球轴承包括轴承滚道一、轴承滚道二、安装在轴承滚道一内的滚动体组件一和安装在轴承滚道二内的滚动体组件二。
4、进一步地，所述滚动体组件由滚动体和隔离块组成，隔离块两侧为与滚动体配合的隔离块弧形面，滚动体组件一的滚动体直径大于滚动体组件二的滚动体。
5、进一步地，所述轴承滚道一是由下箱体上的轴承外滚道一和输出端行星架上的轴承内滚道一组合而成；轴承滚道二是由下箱体上的轴承外滚道二和输出端行星架上的轴承内滚道二组合而成；轴承滚道的截面为四段圆弧组成，四段圆弧的圆心不重合，圆弧的半径大于滚动体的半径的通道，每段圆弧与滚动体只有一个位置是相切接触的，其余位置不接触，轴承滚道能够对滚动体进行轴向定位；所述轴承滚道一布置在靠近输出端齿轮的位置，轴承滚道二布置在靠近挡板的位置。
6、进一步地，所述轴承滚道的输出端行星架内滚道和下箱体内的外滚道之间留有间隙，但间隙控制在1-2mm，以确保滚动体与滚道的输出端行星架内滚道和下箱体内的外滚道形成四点接触的接触角大于25度。
7、进一步地，所述输出端行星架在挡板安装孔和输出齿轮轴配合用锥孔之间有内花键，输出齿轮轴与输出端行星架接触底端外侧为外花键，输出端行星架与输出齿轮轴采用花键连接的方式传递扭矩，保证扭矩传递的平稳性。
8、进一步地，所述输出端行星架上装有两个定位销，定位销一、定位销二与输出端行星架采用过盈连接，两个定位销中心位置均开有螺纹孔，方便后期维护时进行拆卸，定位销前端均采用锥形结构，方便堵头一与堵头二定位，定位销一直径大于堵头最大外形尺寸，保证堵头可正常安装。
9、进一步地，所述输出端行星架在轴承内滚道一设有滚动体安装孔一，在轴承内滚道二设有滚动体安装孔二，其中滚动体安装孔为锥形结构。
10、进一步地，所述堵头采用锥形结构，堵头一布置在滚动体安装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：包括输出齿轮轴（1），输出齿轮轴（1）与输出端行星架（3）接触部分为类圆台形，输出端行星架（3）内有输出齿轮轴配合用锥孔（301），输出齿轮轴（1）与输出端行星架（3）采用锥形过盈配合的形式连接，输出端行星架（3）结构与下箱体（5）之间设置有双列异径四点接触球轴承，输出齿轮轴（1）上方还设置有挡板（6），用于固定连接，挡板（6）通过紧固螺栓（9）和输出齿轮轴（1）连接，挡板（6）与输出端行星架（3）过盈配合。
2.根据权利要求1所述的一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：所述双列异径四点接触球轴承包括轴承滚道一、轴承滚道二、安装在轴承滚道一内的滚动体组件一（4）和安装在轴承滚道二内的滚动体组件二（7）；所述滚动体组件由滚动体和隔离块（14）组成，隔离块（14）两侧为与滚动体配合的隔离块弧形面（1401），滚动体组件一（4）的滚动体（15）直径大于滚动体组件二（7）的滚动体（15）。
3.根据权利要求2所述的一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：所述轴承滚道一是由下箱体（5）上的轴承外滚道一（502）和输出端行星架（
4.根据权利要求1所述的一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：所述输出端行星架（3）在挡板（6）安装孔和输出齿轮轴配合用锥孔（301）之间有内花键（303），输出齿轮轴（1）与输出端行星架（3）接触底端外侧为外花键（103），输出端行星架（3）与输出齿轮轴（1）采用花键连接的方式传递扭矩，保证扭矩传递的平稳性。
5.根据权利要求1所述的一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：所述输出端行星架（3）上装有两个定位销，定位销一（11）、定位销二（13）与输出端行星架（3）采用过盈连接，两个定位销中心位置均开有螺纹孔，方便后期维护时进行拆卸，定位销前端均采用锥形结构，方便堵头一（12）与堵头二（10）定位，定位销一（11）直径大于堵头最大外形尺寸，保证堵头可正常安装；所述输出端行星架（3）在轴承内滚道一（302）设有滚动体安装孔一（307），在轴承内滚道二（304）设有滚动体安装孔二（308），其中滚动体安装孔为锥形结构。
6.根据权利要求5所述的一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：所述堵头采用锥形结构，堵头一（12）布置在滚动体安装孔一（307）内，堵头二（10）布置在滚动体安装孔二（308）内，堵头一（12）侧为轴承内滚道弧形（1201），另一侧加工为圆弧状（1202）并与定位销配合，实现堵头的轴向、径向、周向定位。
7.根据权利要求1所述的一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：所述输出端行星架（3）底部采用油封（2）密封，同时挡板（6）与输出齿轮轴（1）连接螺栓底部安装纯铜密封垫（8）进行密封，保证减速机密封的可靠性。
8.一种利用权利要求1至7任意一项权利要求所述的一种小型化风电变桨减速机装配方法，其特征在于:将滚动体与隔离块（14）逐个从滚动体安装孔装填至轴承滚道中，每隔一个滚动体放一个隔离块（14），直至所有滚动体与隔离块（14）装填完成，将堵头插入滚动体安装孔中，接着将定位销敲进堵头，并保证安装到位。
9.根据权利要求8所述的一种小型化风电变桨减速机装配方法，其特征在于：所述滚动体与隔离块（14）装填前，将输出端行星架（3）与下箱体（5）紧密贴合，且输出端行星架3与下箱体5放置在同一平面。
10.根据权利要求8所述的一种小型化风电变桨减速机装配方法，其特征在于：将组装好的下箱体及输出端行星架作为组件，整体吊起，从输出齿轮轴（1）小头处，从上往下安装，对齐输出端行星架与输出齿轮轴花键，利用重力让输出齿轮轴与输出端行星架锥面相贴合，即安装到位。
...【技术特征摘要】
1.一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：包括输出齿轮轴（1），输出齿轮轴（1）与输出端行星架（3）接触部分为类圆台形，输出端行星架（3）内有输出齿轮轴配合用锥孔（301），输出齿轮轴（1）与输出端行星架（3）采用锥形过盈配合的形式连接，输出端行星架（3）结构与下箱体（5）之间设置有双列异径四点接触球轴承，输出齿轮轴（1）上方还设置有挡板（6），用于固定连接，挡板（6）通过紧固螺栓（9）和输出齿轮轴（1）连接，挡板（6）与输出端行星架（3）过盈配合。
2.根据权利要求1所述的一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：所述双列异径四点接触球轴承包括轴承滚道一、轴承滚道二、安装在轴承滚道一内的滚动体组件一（4）和安装在轴承滚道二内的滚动体组件二（7）；所述滚动体组件由滚动体和隔离块（14）组成，隔离块（14）两侧为与滚动体配合的隔离块弧形面（1401），滚动体组件一（4）的滚动体（15）直径大于滚动体组件二（7）的滚动体（15）。
3.根据权利要求2所述的一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：所述轴承滚道一是由下箱体（5）上的轴承外滚道一（502）和输出端行星架（3）上的轴承内滚道一（302）组合而成；轴承滚道二是由下箱体（5）上的轴承外滚道二（503）和输出端行星架（3）上的轴承内滚道二（304）组合而成；轴承滚道的截面为四段圆弧组成，四段圆弧的圆心不重合，圆弧的半径大于滚动体的半径的通道，每段圆弧与滚动体（15）只有一个位置是相切接触的，其余位置不接触，轴承滚道能够对滚动体（15）进行轴向定位；所述轴承滚道一布置在靠近输出端齿轮的位置，轴承滚道二布置在靠近挡板（6）的位置；所述轴承滚道的输出端行星架内滚道和下箱体内的外滚道之间留有间隙，但间隙控制在1-2mm，以确保滚动体与滚道的输出端行星架内滚道和下箱体内的外滚道形成四点接触的接触角大于25度。
4.根据权利要求1所述的一种小型化风电变桨减速机，其特征在于：所述输出端行星架（3）在挡板（6）安装孔和输出齿轮轴配合用锥孔（301）之间有内花键（303），输出齿轮轴（1）与输出端行星架（3）接触底端外侧为外花键（103），输出端行星架（3）与输出齿轮轴（1）采用花键连接的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘喜龙，莫斌，马海波，
申请(专利权)人：株洲齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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