專利名稱：垂直軸風(fēng)輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垂直軸風(fēng)輪機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)，尤其是在發(fā)展中國(guó)家中的增長(zhǎng)，以及認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)化石 燃料供應(yīng)是有限的，人們對(duì)新的改良的利用能自然補(bǔ)充的可再生能源(例如日光、風(fēng)、雨 (水)、潮汐和地?zé)?的方法有了更大的興趣。許多年來(lái)，水電發(fā)電是可再生能源最主要的 部分。然而，在越來(lái)越重視在水道上筑壩的環(huán)境影響以及認(rèn)識(shí)到清潔淡水欽用水是重要的 商品時(shí)，水電發(fā)電方法變得不再那么被人期望?，F(xiàn)在注意力轉(zhuǎn)移到風(fēng)力上，將其作為未來(lái)大 規(guī)模電力產(chǎn)生的來(lái)源。風(fēng)輪機(jī)可以分為水平軸或垂直軸風(fēng)輪機(jī)。水平軸風(fēng)輪機(jī)一般包括塔，并具有大的 風(fēng)扇狀的葉片圍繞水平軸旋轉(zhuǎn)，看起來(lái)很像風(fēng)車。到目前為止，最大的水平軸風(fēng)輪機(jī)大約是 40層建筑物的高度，其葉片直徑大約為1 米。為了產(chǎn)生足夠的電力用于供應(yīng)到公共電力 網(wǎng)絡(luò)，水平軸風(fēng)輪機(jī)位于大的風(fēng)電場(chǎng)中，該風(fēng)電場(chǎng)可以包括幾百個(gè)風(fēng)輪機(jī)分布在廣大的區(qū) 域上。雖然它們利用了豐富的可再生能源，這些風(fēng)電場(chǎng)占據(jù)大面積土地并且不好看。垂直軸風(fēng)輪機(jī)能接受來(lái)自任何方向的風(fēng)，并且不需要繞其垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)或者偏轉(zhuǎn)以 面對(duì)盛行風(fēng)方向。已經(jīng)提出大型垂直軸風(fēng)輪機(jī)，其具有大直徑的靜止中空芯提供直立支撐 結(jié)構(gòu)，以及支撐在所述芯上的轉(zhuǎn)子，在其上發(fā)置了懸掛式翼片用于通過(guò)齒輪傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā) 電機(jī)。齒輪傳動(dòng)可包括固定到轉(zhuǎn)子的環(huán)形齒輪，其尺寸受到芯的直徑的限制。盡管直徑高 達(dá)5米的軸承和環(huán)形齒輪相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易制造，但對(duì)于具有量級(jí)在20到50米或更大直 徑的環(huán)形齒輪的大型機(jī)器，制造這些部件是有問(wèn)題的。制造這種巨大部件所需要的專用機(jī) 器使得它們的成本非常高，同時(shí)能夠達(dá)到的制造公差對(duì)傳動(dòng)的效率以及例如在齒輪傳動(dòng)中 的部件之間的正確嚙合有明顯的影響。大直徑的環(huán)形齒輪或轉(zhuǎn)子具有相關(guān)的徑向跳動(dòng)-在 徑向上與回轉(zhuǎn)面的偏離，其由偏心和不圓度引起。它還具有相應(yīng)的軸向跳動(dòng)-在軸向上與 基準(zhǔn)面的偏離，所述軸向跳動(dòng)在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)期間發(fā)生。如果跳動(dòng)較大，可能讓傳動(dòng)部件例如齒 輪、聯(lián)接器、軸桿及軸承經(jīng)受過(guò)大的負(fù)載和過(guò)早磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種大型無(wú)軸垂直軸風(fēng)輪機(jī)，其可被成本效率更高地制造 出來(lái)。本發(fā)明的另一目的是提供一種垂直軸風(fēng)輪機(jī)，其克服或至少減輕已知風(fēng)輪機(jī)的缺點(diǎn)， 或者至少向公眾提供一個(gè)有用的選擇。在一個(gè)方面中，提供一種風(fēng)輪機(jī)，包括支撐結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子，其帶有至少一個(gè)葉片并且安裝到所述支撐結(jié)構(gòu)上，用于繞直立的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn) 動(dòng)；固定到所述轉(zhuǎn)子的針輪，所述針輪具有多個(gè)圓周地間隔開(kāi)的針，每個(gè)針具有各自的針軸；齒輪，其與所述針驅(qū)動(dòng)地嚙合并且安裝到所述支撐結(jié)構(gòu)上，用于繞齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)電機(jī)，及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于將扭矩從齒輪傳遞到發(fā)電機(jī)上。優(yōu)選地，齒輪安裝成它能夠相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)移位，同時(shí)保持與針輪嚙合接合，以便 允許轉(zhuǎn)子的跳動(dòng)。優(yōu)選地，風(fēng)輪機(jī)還包括多個(gè)轉(zhuǎn)子支撐輥以支撐轉(zhuǎn)子的重量，所述輥被安裝到支撐 結(jié)構(gòu)并圍繞轉(zhuǎn)子圓周地間隔開(kāi)。在本發(fā)明的一種主要的變型中，針軸基本與轉(zhuǎn)子軸相交，每個(gè)針的接合面與齒輪 協(xié)作從而能夠容許在針輪和齒輪之間一定程度的徑向跳動(dòng)。優(yōu)選地，針軸被徑向?qū)R?？蛇x擇的，風(fēng)輪機(jī)還包括樞軸，用于操作地連接齒輪到支撐結(jié)構(gòu)，使得齒輪能夠相 對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)移位。優(yōu)選地，樞軸布置成繞切向樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。所述切向樞轉(zhuǎn)軸優(yōu)選與針軸在共同的平面內(nèi)?？蛇x地，風(fēng)輪機(jī)還包括結(jié)構(gòu)框架，所述樞軸以基本剛性的方式連接所述框架到支 撐結(jié)構(gòu)，其中發(fā)電機(jī)被安裝到所述框架以與齒輪一起繞所述樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也 安裝到所述框架?？蛇x地，所述結(jié)構(gòu)框架的重量至少部分地被擱在轉(zhuǎn)子的環(huán)狀表面上的框架支撐輥 支撐。齒輪可基本設(shè)置在針輪的上方或下方。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子支撐輥在活動(dòng)架上被安裝到支撐結(jié)構(gòu)上，用于分擔(dān)負(fù)荷的。優(yōu)選地，每個(gè)活動(dòng)架包括軸向?qū)R的液壓缸，各液壓缸與公共源流體連通?？蛇x地，齒輪被安裝成與轉(zhuǎn)子支撐輥的至少一個(gè)一起移動(dòng)，從而齒輪能相對(duì)于支 撐結(jié)構(gòu)移位。優(yōu)選地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括柔性聯(lián)接器裝置，以允許在活動(dòng)架的整個(gè)移位范圍中扭矩 從齒輪傳遞到發(fā)電機(jī)上?？蛇x地，柔性聯(lián)接器裝置包括伸縮花鍵聯(lián)接器和至少一個(gè)萬(wàn)向接頭在第二變型中，針軸基本平行于轉(zhuǎn)子軸，每個(gè)針的接合面與齒輪協(xié)作，從而能夠允 許在針輪和齒輪之間的一定程度的軸向跳動(dòng)。在第二變型的一個(gè)實(shí)施例中，齒輪軸基本平行于轉(zhuǎn)子軸并被安裝成齒輪能相對(duì)于 支撐結(jié)構(gòu)徑向移位，以允許在針輪中的軸向跳動(dòng)，同時(shí)保持與針輪的嚙合接合。優(yōu)選地，風(fēng)輪機(jī)還包括固定到轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)環(huán)，導(dǎo)環(huán)的每個(gè)弧形部分與針輪的相鄰 弧形部分同心，其中接合在導(dǎo)環(huán)上的載架與齒輪協(xié)作以允許在針輪中的軸向跳動(dòng)，同時(shí)保 持與針輪的嚙合接合。風(fēng)輪機(jī)還包括結(jié)構(gòu)框架，載架以基本剛性的方式固定到所述結(jié)構(gòu)框架，其中發(fā)電 機(jī)被安裝到所述結(jié)構(gòu)框架上以與齒輪一起徑向移動(dòng)。在另一方面中，提供一種風(fēng)輪機(jī)，包括支撐結(jié)構(gòu)；
轉(zhuǎn)子，帶有至少一個(gè)葉片并且安裝到支撐結(jié)構(gòu)上用于繞直立的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)電機(jī)；及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于將扭矩從轉(zhuǎn)子傳遞到發(fā)電機(jī)上，其中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括針輪傳動(dòng)裝置 (pin gearing)，用于連接轉(zhuǎn)子到發(fā)電機(jī)。所述針輪傳動(dòng)裝置可以是斜針輪傳動(dòng)裝置(bevel pin gearing)或平行針輪傳動(dòng) ^B (parallel pin gearing)。從下面的描述中，本發(fā)明的其他方面將變得明顯，這些描述僅作為例子而并非要 限制本發(fā)明的功能或使用的范圍。


下面參考附圖并僅通過(guò)例子描述本發(fā)明的典型形式，在附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)的第一典型實(shí)施例的截面圖2示出圖1的細(xì)節(jié)A的放大圖3示出圖2的渦輪機(jī)零件的設(shè)計(jì)圖。
圖4示出用于風(fēng)輪機(jī)第二實(shí)施例的對(duì)應(yīng)圖1的細(xì)節(jié)A的放大圖。
圖5示出圖4的渦輪機(jī)零件的設(shè)計(jì)圖。
圖6示出用于風(fēng)輪機(jī)第三實(shí)施例的對(duì)應(yīng)圖1的細(xì)節(jié)A的放大圖。
圖7示出圖6的渦輪機(jī)零件的設(shè)計(jì)圖。
圖8示出圖6的渦輪機(jī)的針輪和齒輪嚙合的端視圖。
圖9示出通過(guò)圖2、4、6和10的渦輪機(jī)的針輪的針的橫截面圖。
圖10示出用于風(fēng)輪機(jī)第四實(shí)施例的對(duì)應(yīng)圖1的細(xì)節(jié)A的放大圖，及
圖11示出圖10的渦輪機(jī)零件的設(shè)計(jì)圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1，風(fēng)輪機(jī)10包括三個(gè)相似的獨(dú)立的垂直軸風(fēng)輪機(jī)11、12和14，每個(gè)具有 各自的轉(zhuǎn)子15和發(fā)電機(jī)(圖1中未示出)。轉(zhuǎn)子15繞公共的垂直圓柱形支撐結(jié)構(gòu)16垂直 地堆疊，該支撐結(jié)構(gòu)限定了直立的轉(zhuǎn)子軸四。由于垂直風(fēng)輪機(jī)可以延伸到幾百米的高度，它 可能在其高度上不同水平處經(jīng)受不同方向和速度的風(fēng)。每個(gè)轉(zhuǎn)子15能響應(yīng)獨(dú)立于其他轉(zhuǎn) 子所經(jīng)受的風(fēng)而自由地繞轉(zhuǎn)子軸四轉(zhuǎn)動(dòng)。這里所使用的術(shù)語(yǔ)“軸向”指基本平行于轉(zhuǎn)子軸四的方向。術(shù)語(yǔ)“徑向”指基本 正交于轉(zhuǎn)子軸四的方向。術(shù)語(yǔ)“周向”指具有與轉(zhuǎn)子軸四基本正交的半徑的圓弧的方向。垂直的支撐結(jié)構(gòu)16包括垂直延伸的風(fēng)輪機(jī)10的芯，并典型地具有在最大轉(zhuǎn)子直 徑的15%到40%之間的直徑。每個(gè)風(fēng)輪機(jī)11-14包括支撐在芯支撐結(jié)構(gòu)16上并可繞芯支 撐結(jié)構(gòu)16轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子15，如下面參考圖2和3將更詳細(xì)地描述的那樣。轉(zhuǎn)子15包括圓盤 傳送組件，該組件包括在轉(zhuǎn)子15的頂部的環(huán)形衍架22，該衍架繞支撐結(jié)構(gòu)16延伸。每個(gè)轉(zhuǎn) 子15包括平行的上和下衍架臂19，所述臂從直立衍架18的頂部和底部徑向突出。徑向衍 架臂19被從直立衍架18的頂部延伸到徑向衍架臂19的遠(yuǎn)端的對(duì)角線系緊部件21保持。 在遠(yuǎn)端，每個(gè)徑向衍架臂19帶有翼片形狀的懸掛式葉片23。參考圖2和3，支撐結(jié)構(gòu)16可以由鋼筋混凝土構(gòu)造并包括同心的內(nèi)壁和外壁24、25，所述內(nèi)壁和外壁由靠近環(huán)形衍架22的水平壁架沈連接。環(huán)形形狀的受力梁觀具有平 面的環(huán)狀凸緣31，所述凸緣由連結(jié)板32聯(lián)接而形成中空部分。受力梁觀與轉(zhuǎn)子軸四及環(huán) 形衍架22同心，并由支撐臂27固定到環(huán)形衍架22上，受力梁觀和環(huán)形衍架22由此形成 轉(zhuǎn)子15的一部分。支撐轉(zhuǎn)子15的重量的是多個(gè)活動(dòng)架30，這些活動(dòng)架30在壁架沈周圍 圓周地間隔，并在受力梁觀下方。每個(gè)活動(dòng)架30包括轉(zhuǎn)子支撐輥33，該輥33支撐在軸桿 34上并保持與底部凸緣31接合，由此允許轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子支撐輥33是錐形的，以允許和 受力梁28保持滾動(dòng)線接觸且不滑動(dòng)-軸桿34中心地延伸通過(guò)每個(gè)輥33。每個(gè)活動(dòng)架30 包括軸向?qū)R且平行于轉(zhuǎn)子軸四的液壓缸68，液壓缸68與公共壓力源(未示出)流體連 通，用于在所有活動(dòng)架30之間分擔(dān)負(fù)荷。垂直引導(dǎo)件80設(shè)置在外壁25的內(nèi)側(cè)，鄰近轉(zhuǎn)子 支撐輥33，用于在輥軸向地上下移動(dòng)時(shí)阻止輥33的橫向移動(dòng)。安裝在支撐臂27的頂部，針輪36被固定到轉(zhuǎn)子上并與轉(zhuǎn)子軸四同心。針輪36 包括多個(gè)圓周間隔開(kāi)的針37，每個(gè)針37具有各自的針軸38。齒輪41與針36驅(qū)動(dòng)地嚙合 并被安裝用于繞徑向延伸的齒輪41轉(zhuǎn)動(dòng)。帶有和齒輪41同軸的主軸44的發(fā)電機(jī)43經(jīng)由 包括變速箱46的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)45而得到扭矩。在圖2和3中示出風(fēng)輪機(jī)的第一實(shí)施例，其中徑向延伸的針軸38與轉(zhuǎn)子軸四大 致相交于公共點(diǎn)(未顯示)，轉(zhuǎn)子軸四和齒輪軸42以直角相交，以斜針輪傳動(dòng)(bevel pin gearing)的方式?；緞傂缘目蚣?7承載齒輪41并包括相互固定的細(xì)長(zhǎng)件，包括上下縱 向水平部件48、49、50、51，上下橫向水平部件52-56以及直立部件57-60?？蚣?7支撐傳動(dòng) 結(jié)構(gòu)45和發(fā)電機(jī)43，以及齒輪41，并且它由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)45的軸61裝配在齒輪41上。樞軸 62將框架47的徑向內(nèi)端連接到支撐結(jié)構(gòu)16上，具體連接到內(nèi)壁24，同時(shí)框架47的徑向外 端被框架支撐輥63支撐在固定到支撐框架27的水平環(huán)狀板64上。結(jié)構(gòu)框架47的一部分 重量也由擱在柱基67上的水平面66上的輥65承載，柱基67又被安裝在壁架沈上。樞軸 62布置成繞垂直于徑向齒輪軸42的切向樞轉(zhuǎn)軸68樞轉(zhuǎn)，樞軸62與針軸38位于同一徑向 平面內(nèi)，從而齒輪42可以相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)16樞轉(zhuǎn)地移位。在樞軸62與嚙合的齒輪41和 針輪36之間的距離使得在這些嚙合的部件之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)是可忽略的。通過(guò)允許齒輪41 以此方式自由樞轉(zhuǎn)移動(dòng)，轉(zhuǎn)子15的任何軸向跳動(dòng)都不會(huì)影響嚙合的齒輪41和針輪36的相 對(duì)軸向位置，由此它們?cè)谡麄€(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中能滿意地保持在嚙合接合中。針37是細(xì)長(zhǎng)的，截面為圓形，并在其相對(duì)端處被內(nèi)和外環(huán)狀凸緣39、40支撐。在 所示的實(shí)施例中，齒輪41可具有平行的齒輪形式并被設(shè)置在針輪36的上方。以此方式，每 個(gè)針37的圓柱形外接合面與齒輪41協(xié)作，從而在針輪和齒輪之間可允許一定程度的徑向 跳動(dòng)。在圖4和5中示出的風(fēng)輪機(jī)的第二實(shí)施例中，像第一實(shí)施例一樣，徑向延伸的針軸 38基本和轉(zhuǎn)子軸四在公共點(diǎn)(未示出)處相交。第二實(shí)施例不同于第一實(shí)施例之處主要 在于齒輪41和針輪36的相對(duì)位置，在這一實(shí)施例中，齒輪41設(shè)置在針輪36下方，齒輪41 被安裝到由固定到支撐臂27的內(nèi)端的三角形衍架部件70所形成的轉(zhuǎn)子15的面向下方的 表面。與第一實(shí)施例相比，將齒輪41定位在針輪36下方能防止框架47獨(dú)立于轉(zhuǎn)子15向 上樞轉(zhuǎn)。在第二實(shí)施例中，液壓缸71被軸向?qū)R，平行于轉(zhuǎn)子軸四，并連接在框架47和框 架支撐輥63之間。同樣，液壓缸71被軸向?qū)R，并連接在框架47和框架支撐輥65之間， 而支撐輥65直接在壁架沈上滾動(dòng)。
在圖6到9中示出的風(fēng)輪機(jī)的第三實(shí)施例中，像第一實(shí)施例一樣，徑向延伸的針軸 38基本在公共點(diǎn)(未示出)與轉(zhuǎn)子軸四相交。在第三實(shí)施例中，齒輪42也能相對(duì)于支撐 結(jié)構(gòu)16軸向移位，以保持和針輪36的正確的嚙合接合，由此適應(yīng)軸向跳動(dòng)。這里實(shí)現(xiàn)上述 過(guò)程是通過(guò)固定齒輪41以便跟轉(zhuǎn)子支撐輥33之一一起移動(dòng)。在本實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)43和 變速箱46被直接安裝到支撐結(jié)構(gòu)16上，中間并沒(méi)有移動(dòng)框架用來(lái)支撐齒輪41，并且傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)包括柔性聯(lián)接裝置。該柔性聯(lián)接裝置包括在齒輪和變速箱之間的、連接在一對(duì)萬(wàn)向接 頭74之間的伸縮花鍵聯(lián)接器73。分擔(dān)負(fù)荷的活動(dòng)架30保持轉(zhuǎn)子支撐輥33與軌束梁觀接 觸，由此所連接的齒輪41保持與針輪36恰當(dāng)?shù)貒Ш?，而無(wú)論轉(zhuǎn)子15有任何軸向跳動(dòng)。針 37可以裝配有可轉(zhuǎn)動(dòng)輥85，以使由于滑動(dòng)引起的磨損最小。第四實(shí)施例在圖10和11中示出，包括不同于第一到第三實(shí)施例中的第二變型， 即，針軸38基本平行于轉(zhuǎn)子軸四，以平行針輪傳動(dòng)(parallel pingearing)的方式，其中， 齒輪軸42也平行于轉(zhuǎn)子軸29。在該實(shí)施例中，軸向跳動(dòng)通過(guò)在每個(gè)針的圓柱形接合面和其 所嚙合的齒輪41之間可以出現(xiàn)的相對(duì)軸向滑動(dòng)被調(diào)節(jié)。導(dǎo)環(huán)76精確地跟隨針輪36的彎 曲，導(dǎo)環(huán)76的每個(gè)弧形部分與針輪的相鄰弧形部分同心。載架82具有接合在導(dǎo)環(huán)76的側(cè) 向相對(duì)側(cè)的輥83，并且和齒輪41協(xié)作以允許在針輪36中的徑向跳動(dòng)，同時(shí)保持與針輪嚙合 接合。其上承載齒輪41的框架47被剛性地連接到載架82，并且自由地徑向移動(dòng)以補(bǔ)償徑 向跳動(dòng)。和第一和第二實(shí)施例中一樣，框架47支撐傳動(dòng)機(jī)構(gòu)45和發(fā)電機(jī)43，以及它所安裝 至其上的齒輪41。框架47被支撐以通過(guò)輪84在壁架沈上徑向移動(dòng)。一對(duì)支柱85安裝在 框架47的每一側(cè)，每個(gè)支柱85承載接合平行部件50、51的導(dǎo)輥86以引導(dǎo)框架線性移動(dòng)。 壓緊輥87接合部件50、51的平坦頂部以防止框架47傾覆。在上面的描述中已經(jīng)提及的整體和元件具有已知的等同物，這些等同物被視為涵 蓋在內(nèi)，就象此處已經(jīng)闡明其每個(gè)一樣。已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，然而，應(yīng)該理解可以 不偏離本發(fā)明的精神或所附權(quán)利要求的范圍而作出改變、改進(jìn)或修改。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)輪機(jī)，包括 支撐結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子帶有至少一個(gè)葉片并且安裝到所述支撐結(jié)構(gòu)，用于繞直立轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)；固定到所述轉(zhuǎn)子的針輪，所述針輪具有多個(gè)圓周地間隔開(kāi)的針，每個(gè)針具有各自的針軸；齒輪，所述齒輪與所述針驅(qū)動(dòng)地嚙合并且安裝到所述支撐結(jié)構(gòu)，用于繞齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 發(fā)電機(jī)，以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將扭矩從所述齒輪傳遞到所述發(fā)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述齒輪安裝成能夠相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)移位，同 時(shí)保持與針輪嚙合接合，以便允許轉(zhuǎn)子的跳動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)輪機(jī)，還包括多個(gè)轉(zhuǎn)子支撐輥，以支撐轉(zhuǎn)子的重量，所 述輥被安裝到支撐結(jié)構(gòu)并圍繞轉(zhuǎn)子圓周地間隔開(kāi)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述針軸基本與轉(zhuǎn)子軸相交，每個(gè) 針的接合面與齒輪協(xié)作從而能夠在針輪和齒輪之間容許一定程度的徑向跳動(dòng)。.
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述針軸被徑向?qū)R。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述風(fēng)輪機(jī)還包括樞軸，所述樞軸 用于操作地連接齒輪到支撐結(jié)構(gòu)從而齒輪能相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)移位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述樞軸布置成繞切向樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述切向樞轉(zhuǎn)軸與針軸在共同的平面內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)輪機(jī)，還包括結(jié)構(gòu)框架，所述樞軸以基本剛性的方式連接 所述框架到支撐結(jié)構(gòu)，其中發(fā)電機(jī)被安裝到所述框架以與齒輪一起繞所述樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述結(jié)構(gòu)框架的重量至少部分地被擱在轉(zhuǎn)子 的環(huán)狀表面上的框架支撐輥支撐。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也安裝到所述框架。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，齒輪基本設(shè)置在針輪的上方或下方。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子支撐輥在活動(dòng)架上被安裝到 支撐結(jié)構(gòu)，用于分擔(dān)負(fù)荷。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，每個(gè)活動(dòng)架包括軸向?qū)R的液壓缸，所述液 壓缸與公共源流體連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求3-14中任一項(xiàng)所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，齒輪被安裝成與轉(zhuǎn)子支撐輥中 的至少一個(gè)一起移動(dòng)，使得齒輪能夠相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)移位。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括柔性聯(lián)接器裝 置，以允許在活動(dòng)架的整個(gè)移位范圍中扭矩從齒輪傳遞到發(fā)電機(jī)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述柔性聯(lián)接器裝置包括伸縮花鍵聯(lián)接器 和至少一個(gè)萬(wàn)向接頭。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，針軸基本平行于轉(zhuǎn)子軸，每個(gè)針 的接合面與齒輪協(xié)作從而能夠允許在針輪和齒輪之間的一定程度的軸向跳動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，齒輪軸基本平行于轉(zhuǎn)子軸并被安 裝成齒輪能相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)徑向移位，以允許在針輪中的軸向跳動(dòng)，同時(shí)保持與針輪的嚙合。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述風(fēng)輪機(jī)還包括固定到轉(zhuǎn)子的導(dǎo)環(huán)，所述 導(dǎo)環(huán)中的每個(gè)弧形部分與針輪的相鄰弧形部分同心，其中接合在導(dǎo)環(huán)上的載架與齒輪協(xié)作 以允許在針輪中的軸向跳動(dòng)，同時(shí)保持與針輪的嚙合接合。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的風(fēng)輪機(jī)，還包括結(jié)構(gòu)框架，所述載架以基本剛性的方式固 定到所述結(jié)構(gòu)框架，其中發(fā)電機(jī)被安裝到所述結(jié)構(gòu)框架以與齒輪一起徑向移動(dòng)。
22.—種風(fēng)輪機(jī)，包括 支撐結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子帶有至少一個(gè)葉片并且安裝到支撐結(jié)構(gòu)，用于繞直立轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 發(fā)電機(jī)；以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將扭矩從轉(zhuǎn)子傳遞到發(fā)電機(jī)，其中所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括針 輪傳動(dòng)裝置，所述針輪傳動(dòng)裝置用于連接轉(zhuǎn)子到發(fā)電機(jī)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的風(fēng)輪機(jī)，其中，所述針輪傳動(dòng)裝置可以是斜針輪傳動(dòng)裝置 或平行針輪傳動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種垂直軸風(fēng)輪機(jī)(10)，其具有轉(zhuǎn)子(15)，該轉(zhuǎn)子帶有至少一個(gè)葉片(23)并被安裝到支撐結(jié)構(gòu)(16)上，用于繞直立的轉(zhuǎn)子軸(29)轉(zhuǎn)動(dòng)。固定到轉(zhuǎn)子(15)上的針輪(36)與安裝到支撐結(jié)構(gòu)(16)的齒輪(41)驅(qū)動(dòng)地嚙合。提供傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(46，6，73，74)用于將扭矩從齒輪(41)傳動(dòng)到發(fā)電機(jī)(43)。
文檔編號(hào)F03D9/00GK102116265SQ20101052215
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者胡應(yīng)湘, 胡文新 申請(qǐng)人:合和風(fēng)電有限公司