技术领域
[0001] 本发明涉及传动技术领域，具体而言，涉及一种偏变齿轮箱。
相关背景技术
[0002] 偏变齿轮箱是风力发电机的重要部件，用于调节机舱和叶片的角度。由于工况比较恶劣，维修不便，加上安装空间狭小，偏变齿轮箱对可靠性、重量和外形尺寸等都有严格要求。
[0003] 经发明人研究发现，现有技术的偏变齿轮箱至少存在如下缺点：
[0004] 由于偏航变桨对齿轮箱速比要求高，传统的偏变齿轮箱一般采用多级行星结构，例如变桨齿轮箱采用3级，偏航齿轮箱采用4‑5级等，如此，使得齿轮箱的零部件多，尺寸重量大，成本高，装配不便。
具体实施方式
[0035] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0036] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0038] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039] 此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0040] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。
[0041] 现有技术中，偏变齿轮箱为了实现大速比传动，通过将输入轴200与输出轴500之间设置上多级行星传动结构，多级行星传动结构在输入轴200或输出轴500的轴向上排布，每级行星传动结构均包括相互配合的太阳轮310、行星轮320、行星架330、齿圈和轴承等零部件，如此，多级行星传动结构配合后，整个齿轮箱的零部件多，整体体积大，重量重，成本高，装配不便。
[0042] 鉴于此，设计者提供了一种偏变齿轮箱，通过减少零部件，能够减小整体体积，减轻整体重量，降低装配难度，降低制造成本。
[0043] 请结合图1，本实施例中，偏变齿轮箱包括箱体100、输入轴200、复合耦合行星传动机构300和输出轴500。输入轴200和输出轴500均可转动地安装于箱体100；箱体100设有传动齿部121。复合耦合行星传动机构300包括太阳轮310、行星轮320、行星架330和输出齿圈340；输入轴200与太阳轮310连接，太阳轮310与行星轮320啮合，行星轮320可转动地安装于行星架330上；行星轮320设置有在其轴向上排布的第一齿部321和第二齿部322，第一齿部
321与传动齿部121啮合，第二齿部322与输出齿圈340啮合；输出齿圈340与输出轴500连接。
[0044] 承上述，本实施例提供的偏变齿轮箱的工作方式如下：
[0045] 将电机等动力输入部件与输入轴200连接，电机启动后，带动输入轴200转动，输入轴200带动太阳轮310转动，行星轮320自转的同时在传动齿部121的配合下，使得行星架330绕着太阳轮310的轴线公转。行星轮320自转和公转的同时，带动输出齿圈340绕着太阳轮310的轴向自转，从而通过输出齿圈340带动输出轴500转动，实现扭矩的输出。
[0046] 应当理解，通过在行星轮320上集成第一齿部321和第二齿部322，行星轮320能够同时与传动齿部121和输出齿圈340啮合，实现多级速比调整，满足输出速比需求。且行星轮320与一个行星架330配合使用，行星轮320通过一个太阳轮310带动，相比传统的多级行星传动结构，能够减少行星架330、太阳轮310、内齿圈、行星轮和轴承等零部件，简化了结构，整体结构更加紧凑，体积小，重量轻，便于装配。
[0047] 以下实施例对本申请提供的偏变齿轮箱的细节以举例方式展开说明。
[0048] 请结合图1，本实施例中，可选的，偏变齿轮箱包括箱体100、输入轴200、复合耦合行星传动机构300和输出轴500。输入轴200和输出轴500均可转动地安装于箱体100，输入轴200通过复合耦合行星传动机构300与输出轴500连接，能够将输入轴200的扭矩通过复合耦合行星传动机构300输出至输出轴500处。
[0049] 本实施例中，可选的，箱体100设置为分体式结构，例如，箱体100包括依次连接的第一壳体110、中间壳体120和第二壳体130，第一壳体110与中间壳体120可以采用螺栓140等紧固件连接，中间壳体120和第二壳体130可以采用螺栓140等紧固件固定连接，安装方便，拆卸方便。中间壳体120的内壁面上成型有传动齿部121，如此，中间壳体120可以理解为是一个齿圈的结构。通过将箱体100设置为分体式结构，便于加工制造，便于拆装，降低装配难度，提高装配效率。
[0050] 安装时，输入轴200可以通过输入轴承400可转动地安装于第一壳体110内。输出轴500可以通过输出轴承510可转动地安装于第二壳体130内。其中，输入轴承400和输出轴承
510的类型不限，输入轴承400和输出轴承510的数量不限。当输入轴200和输出轴500安装完成后，输入轴200和输出轴500的轴线共线，也即输入轴200和输出轴500同轴设置。
[0051] 需要说明的是，为了提高输入轴承400和输出轴承510安装牢固性，输入轴承400和输出轴承510可以分别通过挡圈370进行限位。
[0052] 本实施例中，可选的，复合耦合行星传动机构300包括太阳轮310、多个行星轮320、多根定位销360、行星架330和输出齿圈340。输入轴200与太阳轮310连接，二者可以通过花键、螺栓140等连接，或者二者可以通过过盈配合连接，能够实现二者不同转动，传动扭矩即可。行星轮320的数量按需设置，每个行星轮320均通过对应的定位销360与行星架330实现可转动地配合，行星轮320可以与定位销360通过第一轴承350可转动地配合，且使定位销360固定在行星架330上，实现行星轮320与行星架330的可转动连接。或者，行星轮320可以固定于定位销360上，定位销360通过第二轴承与行星架330可转动地连接，从而实现行星轮
320与行星架330的可转动地连接，安装方式灵活，按需选择，安装便捷可靠。行星架330可以通过轴承与输入轴200或输出轴500可转动地配合，例如，本实施例中，行星架330通过轴承与输出轴500可转动地配合。
[0053] 需要说明的是，为了便于定位销360的安装，行星架330上设置有多个装配孔，每个定位销360与对应的装配孔配合，能够提高定位销360的安装位置的准确性和牢固性，从而提高行星轮320相对于行星架330运行的稳定性和可靠性。定位销360插接于装配孔内，可以在装配孔的孔壁上设置挡圈370，限制定位销360在装配孔内的轴向自由度。
[0054] 应当理解，由于行星轮320设置有第一齿部321和第二齿部322，使得行星轮320在其轴向上的尺寸较长，当行星轮320与定位销360之间通过第一轴承350实现可转动地配合时，为了提高第一轴承350的稳定性，在定位销360上套接有多个第一轴承350，每个第一轴承350的轴向尺寸减小，结构强度高，运行更加稳定可靠。例如，本实施例中，第一轴承350的数量可以为两个。同时，为了提高多个第一轴承350在定位销360的轴向上的稳定性，在定位销360上设置有多个挡圈370，多个挡圈370配合，能够限制第一轴承350在定位销360的轴向上的自由度。例如，当第一轴承350的数量为两个时，同一定位销360上的挡圈370的数量为三个，每个第一轴承350的外侧设置一个挡圈370，两个第一轴承350之间设置一个挡圈370。
[0055] 此外，行星架330也可以设置为悬臂结构，如此，定位销360和行星架330可以设计成一体式结构，结构强度高，使用寿命长。
[0056] 可选的，行星轮320上的第一齿部321和第二齿部322的齿轮参数可以设置为相同或不同，当第一齿部321和第二齿部322的齿轮参数设置为相同时，行星轮320的结构更加规整，加工更加方便。当第一齿部321和第二齿部322的齿轮参数设置为不同时，例如，第一齿部321的外径大于第二齿部322的外径，根据速比需求设计，设计灵活多变。
[0057] 值得注意的是，齿轮参数包括但不限于是齿轮外径、齿形和齿数等。
[0058] 应当理解，行星轮320的第一齿部321和第二齿部322可以设置为一体式结构，或者，行星轮320采用两个独立的齿轮通过焊接等方式固定在一起，且保证第一齿部321和第二齿部322之间的相位满足设计要求。
[0059] 可选的，输出齿圈340包括相连的第一环板341和第二环板342，第一环板341和第二环板342的横截面也即垂直于轴线的平面轮廓均为圆环形。第一环板341的内径大于第二环板342的内径，第一环板341的外径大于第二环板342的外径，第一环板341上设置有齿体，第二齿部322与齿体啮合。第二环板342套接于输出轴500外且与输出轴500固定连接，第二环板342与输出齿圈340过盈配合、第二环板342与输出齿圈340通过花键连接或者第二环板342与输出齿圈340通过螺栓140连接。第一环板341和第二环板342可以设置为一体式结构，结构强度高，使用时不易产生形变，使用寿命长。由于将第一环板341和第二环板342的尺寸设置为不同，第二环板342的体积小，占用的空间小，能够相应减小对应于第二环板342的箱体100的尺寸，使得整个齿轮箱的结构更加紧凑。
[0060] 请结合图2，在其他实施例中，可选的，为了进一步调整速比，可以在输入轴200和复合耦合行星传动机构300之间增设行星传动机构600，行星传动机构600包括中心轮610、传动行星轮620、传动行星架630、传动齿圈640。中心轮610与输入轴200连接，传动行星轮620可转动地安装在传动行星架630上，传动行星架630与中心轮610可转动地配合，传动行星架630与太阳轮310连接。传动齿圈640固定在第一壳体110和中间壳体120之间，传动行星轮620与传动齿圈640啮合。如此，输入轴200输入扭矩，带动中心轮610转动，通过传动行星轮620、传动行星架630和传动齿圈640的配合，扭矩从传动行星架630输出，从而带动太阳轮
310转动。应当理解，根据需求增设行星传动机构600，能够使用不同的场景需求，使用范围广。
[0061] 本实施例提供的偏变齿轮箱，零件少，体积小，重量轻，便于装配。
[0062] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
