申请/专利权人：株洲时代新材料科技股份有限公司

申请日：2017-09-20

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN107631011B

主分类号：F16H57/028

分类号：F16H57/028

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2018.02.23#实质审查的生效;2018.01.26#公开

摘要：本发明公开了一种减振支撑装置，包括：壳体；芯轴，其一端穿过壳体而延伸出来，用于与振动源相连；设置在壳体内且彼此间隔开地套设在芯轴上的两个弹性件。其中，壳体包括上半壳体和下半壳体，它们均具有设置在其外周侧面的若干U形槽。连接件穿过上半壳体和下半壳体的U形槽而将上半壳体和下半壳体连接在一起。其中，U形槽构造成使得连接件能够从侧面沿径向插入到其中。

主权项：1.一种减振支撑装置，包括：壳体；芯轴，所述芯轴的一端穿过所述壳体而延伸出来，用于与振动源相连；设置在所述壳体内且彼此间隔开地套设在所述芯轴上的两个弹性件，其中，所述壳体包括上半壳体和下半壳体，所述上半壳体和下半壳体均具有设置在其外周侧面的若干U形槽，连接件穿过所述上半壳体和下半壳体的U形槽而将所述上半壳体和下半壳体连接在一起，其中，所述U形槽构造成使得所述连接件能够从侧面沿径向插入到其中。

全文数据：减振支撑装置技术领域[0001]本发明涉及一种减振支撑装置，尤其是用于风力发电机组的齿轮箱的减振支撑装置。背景技术[0002]风能作为一种清洁的可再生能源，已经受到了世界各国的广泛重视。风力发电是指把风的动能转化为电能。利用风力发电非常环保，且能够产生的电能非常巨大。随着国际风电市场大型化、离岸化的发展趋势，兆瓦级的大功率风力发电机组将成为主流。[0003]在风机的叶片转动和摆动时，轮毂会给风电机组的各传动部件传递很大的作用力，从而引起各个零部件的振动并产生噪音。因此，各个部件的阻尼减振系统的设计尤为重要。为了保证风力发电机组的传动系统中各零部件的平稳运行，并尽可能减少系统运行所产生的振动与噪音，需要采用相应的减振抗噪措施。其中，齿轮箱的减振尤为重要，必须设计合适的减振支撑。为了缓冲主轴传递给齿轮箱的扭力矩，齿轮箱的减振支撑结构需要在荷载较大的反向尽可能提供较大的承载能力。[0004]在现有技术中，齿轮箱的减振支撑装置包括壳体。芯轴从壳体内延伸出来，并用于与法兰盘相连，以通过法兰盘来承受来自齿轮箱的振动。在壳体的内部，两个锥形弹簧布置在芯轴上，以提供减振效果。为加工和安装方便起见，壳体通常设置成包括上、下两个半壳体，它们通过螺栓连接。[0005]由于壳体的整体高度较高，因此用来连接上、下两个半壳体的螺栓也需要设计为较长。然而，由于芯轴的上方连接有法兰盘，该法兰盘在高度上会产生一个干涉作用，导致长的螺栓无法从上方插入到螺栓孔中，因而在装配时带来了不少麻烦。[0006]另外，由于锥形弹簧和芯轴均布置在减振支撑装置的壳体内，需要承受较大的振动力，因此壳体需要具有很高的强度和刚度。在这种情况下，壳体的重量不可避免地会很大。这显然不利于进一步提高减振效果。发明内容[0007]针对上述技术问题，本发明旨在提供一种减振支撑装置，其能够方便装配，同时重量较轻。根据本发明的减振装置尤其能够用于风力发电机组的齿轮箱的减振。[0008]为此，根据本发明，提供了一种减振支撑装置，包括:壳体;芯轴，所述芯轴的一端穿过所述壳体而延伸出来，用于与振动源相连;设置在所述壳体内且彼此间隔开地套设在所述芯轴上的两个弹性件。其中，所述壳体包括上半壳体和下半壳体，所述上半壳体和下半壳体均具有设置在其外周侧面的若干U形槽，连接件穿过所述上半壳体和下半壳体的U形槽而将所述上半壳体和下半壳体连接在一起，其中，所述U形槽构造成使得所述连接件能够从侧面沿径向插入到其中。[0009]在一个优选的实施例中，所述u形槽包括径向内侧的圆弧部分，以及径向外侧的槽口部分，其中，所述槽口部分的宽度大于所述连接件的直径。[0010]在一个优选的实施例中，所述圆弧部分的直径大于所述槽口部分的宽度。[0011]在一个优选的实施例中，所述上半壳体和下半壳体中的至少一个包括处于中心的截头锥体形式的凸台。[0012]在一个优选的实施例中，所述凸台的基底圆的直径比由各个U形槽的槽底中心所构成的假想圆的直径小〇.5-1*1?，其中1?为所述1]形槽的圆弧部分的半径。[0013]在一个优选的实施例中，所述凸台的高度选择成0•05-0•1相，其中H为所述上半壳体或下半壳体的高度。[0014]在一个优选的实施例中，所述上半壳体和下半壳体中的至少一个包括开设在其外周侧面上的通孔，所述通孔在竖直方向上处于所述弹性件的区域内。[0015]在一个优选的实施例中，所述通孔形成为腰形孔，其纵向延伸方向与竖直方向重合。[0016]在一个优选的实施例中，所述两个弹性件均构造为锥形弹簧，其锥度方向彼此相反。同时，所述芯轴包括台肩，所述台肩两侧均设有斜面，以便安装所述锥形弹簧。[0017]在一个优选的实施例中，所述振动源是风力发电机组的齿轮箱，所述芯轴通过法兰盘与齿轮箱相连。附图说明[0018]下面结合附图对本发明的实施例进行详细地描述，在图中：[0019]图1显示了根据本发明的减振支撑装置的整体结构示意图。[0020]图2显示了根据本发明的减振支撑装置中的上半壳体的横截面视图。[0021]图3显示了根据本发明的减振支撑装置中的上半壳体的立体图。具体实施方式[0022]下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，本发明中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等均是针对所参照的附图而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。[0023]图1显示了减振支撑装置100的整体结构，该减振支撑装置100尤其是可用于风力发电机组的齿轮箱的减振。如图所示，该减振支撑装置100包括壳体。在该实施例中，壳体包括上半壳体10和下半壳体20，它们共同地构成了一个完整的密闭空间。[0024]减振支撑装置100还包括芯轴30,其部分地位于壳体内，并穿过位于上半壳体10的顶部中的开口11而从壳体中延伸出来。芯轴30的上端连接到法兰盘40上，并通过法兰盘40承受来自振动源例如风力发电机组的齿轮箱的扭力矩。芯轴30上的处于壳体内的区域设有台肩31，其两侧分别设有斜面。[0025]在壳体的内部空间中布置有处于上方的弹性件50和处于下方的弹性件50。这两个弹性件均构造成锥形弹簧，它们的锥度方向彼此相反，分别朝向上壳体10和下壳体20的轴向外侧逐渐减小，并且布置在台肩31的两侧的斜面上。两个弹性件50均采用内嵌有金属骨架的弹性橡胶体。金属骨架通常由多个彼此大致平行的金属隔板形成。芯轴30、法兰盘40和锥形弹簧式的弹性件50的结构均是本领域的技术人员所熟知的，为节约篇幅起见，在本文中略去其详细描述。[0026]如上所述，减振支撑装置100的壳体包括上半壳体10和下半壳体2〇。这两个半壳体具有基本上相同的结构，因此在下文中为方便起见以上半壳体10为例来进行说明。如无特别说明，针对上半壳体10的所有结构性的描述均适用于下半壳体20。[0027]图2和3分别显示了根据本发明的减振支撑装置100中的上半壳体1〇的横截面视图和立体图。如图所示，上半壳体10构造成为大致圆柱体的形式。在上半壳体10的周向外侧设有一圈大致呈U形的槽12。优选地，U形槽12在周向上均匀地布置，并且沿上半壳体10的轴向贯通整个上半壳体10如图3所示）。在图示实施例中，一共布置有16个U形槽12,相邻两个U形槽12之间间隔22.5度。这些U形槽12与同样设置在下半壳体20的周向外侧的一圈U形槽12见图1彼此对齐，未示出的连接件例如螺栓-螺母连接件从中穿过，从而将上半壳体10和下半壳体20彼此连接。[0028]如图2所示，U形槽12包括位于径向内侧的圆弧部分12A，以及位于径向外侧的敞开的槽口部分12B。槽口部分12B的宽度设置成略大于用来连接上半壳体10和下半壳体20的连接件如螺栓的直径，以便连接件能够从侧面沿箭头A所示插入到U形槽12中。另外，优选的是，圆弧部分12A的直径选择成略大于槽口部分12B的宽度，使得螺栓能够在U形槽12中自由地转动。[0029]由于壳体的高度一般都大于壳体到法兰盘之间的距离，因此，用来连接上半壳体10和下半壳体20的连接件如螺栓因法兰盘的干涉作用而无法从壳体的上方进行装配，因而给组装工作带来极大的不便。根据本发明，通过在上半壳体10和下半壳体20中提供如上所述的U形槽12,连接件就能够从侧面沿径向方向插入到U形槽12中，从而连接上半壳体10和下半壳体20。因此，法兰盘的干涉作用得以避免，能够上半壳体10和下半壳体20的装配能够方便地进行。[0030]另外，通过在上半壳体10和下半壳体20的外周侧面中开设如上所述的U形槽12,有效地去除了上半壳体10和下半壳体20的一部分材料，使得上半壳体10和下半壳体20的重量均得到了极大的减轻。同时，由于U形槽12仅开设在壳体的外周侧面，因此整个壳体的刚度和强度不会受到明显的影响。通过这种设计，减振支撑装置100的整体重量同时得到了降低，有利于减振效果的提高。[0031]为了进一步减轻减振支撑装置1〇〇的整体重量，根据本发明，在上半壳体10的顶面上切除了径向外侧的一部分，形成了一个处于中心的截头锥体形式的凸台13,如图1和3所示。该凸台13的基底圆的直径略小于由各个U形槽12的槽底中心所构成的假想圆的直径。优选地，该凸台13的基底圆的直径比由各个U形槽12的槽底中心所构成的假想圆的直径小0•5-1*R，其中R为U形槽12的圆弧部分12A的半径。此外，该凸台13的高度例如可选择成0.〇5-0.1*H，其中H为上半壳体10的高度。通过这种设计，一方面可以最大限度地减轻上半壳体10的重量，另一方面可以保证上半壳体10具有足够的强度和刚度，这是因为其中心区域的厚度保持不变。[0032]尽管在图中未显示，然而可以理解，如果需要的话，也可以在下半壳体2〇的底面上通过材料切除而形成类似的凸台。[0033]为了进一步减轻减振支撑装置100的整体重量，根据本发明，在上半壳体10的外周侧面15上即相邻两个u形槽I2之间开有通孔I6,如图1和3所示。该通孔16径向地贯穿上半壳体10的侧壁。这样，一方面通过开孔而去除了上半壳体10的部分材料，减轻了减振支撑装置100的整体重量。另一方面，通过适当地选择通孔16的位置，使得通孔16在竖直方向上处于弹性件50的区域内，从而能够通过通孔16而方便地观察到弹性件50的工作状况。如本领域的技术人员所知，弹性件50是减振支撑装置100的重要零件，其频繁地受到很大的交变应力，工作环境恶劣，容易发生故障。通过设置通孔16,就能够容易地观察到弹性件50是否出现损坏或运行不当，从而可以采取适当的维修措施，或甚至更换弹性件50。[0034]在一个实施例中，通孔16优选地形成为腰形孔，该腰形孔的纵向延伸方向与竖直方向重合。这样，通过通孔16能够观察到弹性件50的更多区域，从而可以更好地对弹性件50的工作状况进行判断。通孔16的数量可以根据具体情况的需要来选择，以周向均匀布置为宜。[0035]根据本发明，通过在减振支撑装置100的上半壳体10和下半壳体20的外周侧面上提供一圈u形槽12,连接件例如螺栓就能够从侧面沿径向方向插入到U形槽12中，从而可以方便地连接上半壳体10和下半壳体20,避免了法兰盘的干涉作用。同时，这些U形槽12还起到了减轻减振支撑装置100的整体重量的作用，有利于减振效果的提高。[0036]另外，根据本发明，在减振支撑装置100的上半壳体10的顶面和或下半壳体20的底面上通过切除材料而形成凸台，从而也在一定程度地减轻了减振支撑装置100的整体重量。[0037]此外，根据本发明，在减振支撑装置100的上半壳体10和或下半壳体20的侧面上开有通孔16,从而在一定程度地减轻了减振支撑装置100的整体重量。同时，这些通孔16提供了用于观察壳体内的弹性件50的便利手段，便利能够及时地监控弹性件50的工作状况。[0038]根据本发明的减振支撑装置具有简单的结构，具有方便装配、减轻重量的良好效果。[0039]最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而己，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种减振支撑装置，包括：壳体；芯轴，所述芯轴的一端穿过所述壳体而延伸出来，用于与振动源相连；设置在所述壳体内且彼此间隔开地套设在所述芯轴上的两个弹性件，其中，所述壳体包括上半壳体和下半壳体，所述上半壳体和下半壳体均具有设置在其外周侧面的若干U形槽，连接件穿过所述上半壳体和下半壳体的U形槽而将所述上半壳体和下半壳体连接在一起，其中，所述U形槽构造成使得所述连接件能够从侧面沿径向插入到其中。2.根据权利要求1所述的减振支撑装置，其特征在于，所述U形槽包括径向内侧的圆弧部分，以及径向外侧的槽口部分，其中，所述槽口部分的宽度大于所述连接件的直径。3.根据权利要求2所述的减振支撑装置，其特征在于，所述圆弧部分的直径大于所述槽口部分的宽度。4.根据权利要求2或3所述的减振支撑装置，其特征在于，所述上半壳体和下半壳体中的至少一个包括处于中心的截头锥体形式的凸台。5.根据权利要求4所述的减振支撑装置，其特征在于，所述凸台的基底圆的直径比由各个U形槽的槽底中心所构成的假想圆的直径小0•5-1*R，其中R为所述U形槽的圆弧部分的半径。6.根据权利要求4或5所述的减振支撑装置，其特征在于，所述凸台的高度选择成0.05-0.1*H，其中H为所述上半壳体或下半壳体的高度。7.根据权利要求1到6中任一项所述的减振支撑装置，其特征在于，所述上半壳体和下半壳体中的至少一个包括开设在其外周侧面上的通孔，所述通孔在竖直方向上处于所述弹性件的区域内。8.根据权利要求7所述的减振支撑装置，其特征在于，所述通孔形成为腰形孔，其纵向延伸方向与竖直方向重合。9.根据权利要求1到8中任一项所述的减振支撑装置，其特征在于，所述两个弹性件均构造为锥形弹簧，其锥度方向彼此相反，所述芯轴包括台肩，所述台肩两侧均设有斜面，以便安装所述锥形弹簧。10.根据权利要求1到9中任一项所述的减振支撑装置，其特征在于，所述振动源是风力发电机组的齿轮箱，所述芯轴通过法兰盘与齿轮箱相连。

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