一种半直驱风电机组用轴系驱动装置的制作方法

本技术涉及风电机组设备，具体涉及一种半直驱风电机组用轴系驱动装置。

背景技术：

1、随着风电行业的飞速发展，风电机组的单机容量不断增大，其内部结构也日趋复杂。在半直驱风电机组的制造、安装及维护过程中，经常需要对发电机轴系进行驱动，以完成盘车、对中等作业。然而，当前市场上面临两大突出技术难题：

2、首先，是设备的通用性差与成本高昂问题。不同项目、不同型号的风电机组，其发电机转子支架的法兰接口规格和所需的驱动扭矩各不相同。为此，企业通常需要为每一种机型定制专用的轴系驱动装置。这种“一机一配”的模式导致设备重复利用率极低，闲置浪费严重，给风电场运营商和施工单位带来了巨大的采购和仓储成本压力。

3、其次，是现有驱动装置本身存在的技术缺陷和安装困难。常规结构的轴系驱动装置多采用悬臂式齿轮传动，其直角减速器输出轴上的小齿轮在承受巨大扭矩时会产生挠度变形，导致与回转支承外齿的啮合出现偏载，齿面接触不良。长期使用下，极易引发断齿或导致减速器内部损坏，可靠性不足。同时，传统装置的反力支撑结构多为刚性设计，安装时需要同时对准多个连接点，对中调节极其困难，费时费力，大大影响了现场施工效率。

4、因此，本领域迫切需要一种通用性强、安装便捷且传动可靠的新型半直驱风电机组用轴系驱动装置，以解决上述长期存在的技术瓶颈和经济效益问题。

技术实现思路

1、本实用新型旨在克服上述现有技术的缺点，提供一种半直驱风电机组用轴系驱动装置。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种半直驱风电机组用轴系驱动装置，包括：

4、转接盘组件，其由多个结构尺寸不同的模块化转接盘构成一个同轴预装组合体，各转接盘按照径向尺寸由小至大的顺序依次设置，并通过可拆卸式连接件进行组装；其中，径向尺寸最小的内侧转接盘用于与发电机的转子支架接口连接，径向尺寸最大的内侧转接盘用于与驱动盘组件连接；

5、驱动盘组件，其通过止口与转接盘组件中当前处于最内侧的转接盘进行圆心定位，并通过周向均布的多个快拆式抗剪销轴与该转接盘连接，以传递扭矩；

6、回转支承，其外齿圈与驱动盘组件固定连接；

7、驱动系统，包括伺服电机和由该伺服电机驱动的直角行星减速器；

8、小齿轮，通过其内部花键与直角行星减速器的输出轴连接，并与回转支承的外齿啮合；

9、调心滚子轴承，安装于小齿轮端部的空心轴上，用于对小齿轮提供辅助支撑；

10、反力臂组件，用于与发电机定子端盖连接，为整个装置提供反力支撑。

11、进一步的，当需要适配不同接口规格的发电机时，通过拆卸径向尺寸更大的一个或多个外侧转接盘，使径向尺寸相匹配的转接盘暴露出来，作为新的最外侧转接盘与驱动盘组件对接。

12、进一步的，反力臂组件包括：

13、反力臂箱体，设有腰型滑槽；

14、摇臂轴，可沿腰型滑槽上下滑动；

15、摇臂，可绕摇臂轴转动并可沿该摇臂轴前后滑动；

16、反力销轴，安装于摇臂上，用于与发电机定子端盖上的接口连接。

17、进一步的，驱动系统包括四套伺服电机与直角行星减速器组成的驱动单元，四台直角行星减速器的输出轴上均设有小齿轮，共同驱动回转支承。

18、进一步的，调心滚子轴承的支撑作用，用于约束小齿轮在受载时的偏摆，确保其与回转支承外齿的啮合均匀。

19、进一步的，转接盘组件中各转接盘之间的连接界面设有相互配合的定位止口。

20、进一步的，转接盘组件、驱动盘组件及反力臂组件共同构成模块化可调结构，使轴系驱动装置能够通过选择转接盘组件中最外侧的转接盘来快速适配多种接口规格的半直驱风电机组。

21、进一步的，小齿轮设计为阶梯轴结构，大端设置内花键，小端加工轴承位安装调心滚子轴承，轴承外圈固定在减速器箱体延伸端盖上。

22、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

23、极高的通用性与兼容性，显著降低成本：通过创新的“同轴预装组合体”式转接盘设计，将多个不同规格的转接盘预先集成在一套装置上。在实际应用中，仅需通过拆卸外侧转接盘即可快速暴露与目标发电机接口匹配的规格。这种“一套配多机”的模块化理念，彻底改变了传统“一机一配”的定制模式，使得单套装置能够覆盖大多数陆上半直驱机组的接口需求，极大地减少了风电场对轴系驱动装置的采购数量和种类，节省了高达70%以上的设备采购与仓储成本。

24、安装便捷性革命性提升，施工效率倍增：本装置采用了“分步式”安装策略。首先，转接盘与发电机转子、驱动盘与转接盘的连接均采用止口定位和快装销轴，实现了主体结构的快速、精准对接。其次，反力臂组件独立安装，其多自由度调节机构（摇臂轴上下滑动、摇臂前后滑动及绕轴转动）能够有效补偿安装接口的尺寸偏差，使反力销轴能轻松对中发电机定子端盖上不同分布圆的连接孔。这种设计将传统需要多人协同、难以对中的整体对接作业，简化为可单人分步完成的标准化流程，大幅降低了施工难度和人力成本。

25、驱动可靠性根本性改善，维护周期延长：针对传统悬臂齿轮副受载后啮合不均、易断齿的行业痛点，本申请创新性地在小齿轮端部引入了调心滚子轴承。该轴承能自动补偿因受力变形和安装误差导致的小齿轮偏摆，确保其与回转支承外齿在全齿宽上均匀接触。有效降低了齿根弯曲应力和齿面接触应力，从根本上杜绝了断齿现象，将传动系统的使用寿命延长，同时大幅降低了因减速器损坏导致的停机维护风险和成本。

26、驱动控制精准灵活，扭矩输出稳定：采用四套伺服电机与直角行星减速器并联驱动的方案，通过控制系统可实现对各电机输出扭矩和转速的精准、同步控制。该设计不仅提供了冗余备份（单台电机故障仍可降额运行），而且通过扭矩分流，降低了单路传动链的负载，使整个驱动过程更加平稳、可控，能够精确满足不同机型在不同工况下对驱动扭矩和转速的差异化需求。

1.一种半直驱风电机组用轴系驱动装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的轴系驱动装置，其特征在于，当需要适配不同接口规格的发电机时，通过拆卸径向尺寸更大的一个或多个外侧转接盘，使径向尺寸相匹配的转接盘暴露出来，作为新的最外侧转接盘与所述驱动盘组件对接。

3.根据权利要求1所述的轴系驱动装置，其特征在于，所述反力臂组件包括：

4.根据权利要求1所述的轴系驱动装置，其特征在于，所述驱动系统包括四套伺服电机与直角行星减速器组成的驱动单元，四台所述直角行星减速器的输出轴上均设有所述小齿轮，共同驱动所述回转支承。

5.根据权利要求1所述的轴系驱动装置，其特征在于，所述调心滚子轴承的支撑作用，用于约束所述小齿轮在受载时的偏摆，确保其与回转支承外齿的啮合均匀。

6.根据权利要求1所述的轴系驱动装置，其特征在于，所述转接盘组件中各转接盘之间的连接界面设有相互配合的定位止口。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轴系驱动装置，其特征在于，所述转接盘组件、驱动盘组件及反力臂组件共同构成模块化可调结构，使所述轴系驱动装置能够通过选择所述转接盘组件中最外侧的转接盘来快速适配多种接口规格的半直驱风电机组。

8.根据权利要求1所述的轴系驱动装置，其特征在于，所述小齿轮设计为阶梯轴结构，大端设置内花键，小端加工轴承位安装调心滚子轴承，轴承外圈固定在减速器箱体延伸端盖上。