傳動裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種傳動裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，傳動裝置包括：葉輪、齒輪箱及發(fā)電機(jī)。葉輪包括固定連接的輪轂和葉片，所述輪轂具有通孔；齒輪箱包括箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)部的齒輪系統(tǒng)、與所述齒輪系統(tǒng)連接的第一輸入軸和輸出軸，所述箱體設(shè)置在所述通孔中；所述通孔的內(nèi)壁和所述箱體之間設(shè)置有軸承，所述輪轂和所述第一輸入軸固定連接；發(fā)電機(jī)，與所述輸出軸固定連接。本發(fā)明提供的傳動裝置，由于將齒輪箱設(shè)置在輪轂的內(nèi)部，通過齒輪箱箱體支撐整個葉輪的重量，不需要設(shè)置另外的支撐部件來分別支撐葉輪和齒輪箱。充分利用輪轂內(nèi)部的空間，減少了傳動部件，縮小了傳動裝置的尺寸，降低了傳動裝置的成本。
【專利說明】傳動裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種傳動裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù)日趨成熟。對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主傳動鏈的結(jié)構(gòu)形式，各風(fēng)機(jī)廠家也采取了不同的設(shè)計方案。主傳動鏈包括葉輪、齒輪箱、發(fā)電機(jī)及主機(jī)架等，葉輪包括輪轂和葉片。主傳動鏈的結(jié)構(gòu)方式按照葉輪與發(fā)電機(jī)的連接方式不同可分為:直驅(qū)式、常規(guī)式和混合式傳動鏈鏈結(jié)構(gòu)。直驅(qū)式傳動鏈結(jié)構(gòu)中，葉輪直接與發(fā)電機(jī)相連接，而不需要齒輪箱；常規(guī)式傳動鏈結(jié)構(gòu)中，葉輪通過高速比齒輪箱和高轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)連接；混合式傳動鏈結(jié)構(gòu)中，葉輪通過低速比齒輪箱和中轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)連接。但是現(xiàn)有技術(shù)中，由于主傳動鏈傳動部件多、尺寸大，增加了整個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的成本。
[0003]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)式傳動鏈結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，常規(guī)式傳動鏈包括:輪轂11、與輪轂11固定連接的過渡段12、設(shè)置在過渡段12外側(cè)的主軸承13、與過渡段12遠(yuǎn)離輪轂11 一側(cè)固定的齒輪箱14、用于支撐齒輪箱14的主機(jī)架15、與齒輪箱14通過聯(lián)軸器16連接的發(fā)電機(jī)17，以及用于支撐發(fā)電機(jī)17的發(fā)電機(jī)支架18。工作時，風(fēng)力帶動葉輪上的葉片旋轉(zhuǎn)，葉片和輪轂11固定連接，葉片帶動輪轂11轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)扭矩傳遞；輪轂11將扭矩傳遞到齒輪箱14的輸入軸，經(jīng)由齒輪箱14變速后，扭矩通過齒輪箱14的輸出軸輸出至聯(lián)軸器16，而后扭矩被傳遞至發(fā)電機(jī)17，以實現(xiàn)將風(fēng)能最終轉(zhuǎn)換為電能。在葉輪轉(zhuǎn)動過程中，因自身重力、外力、振動等產(chǎn)生附加力矩，會經(jīng)由輪轂11和主軸承13，傳遞至主機(jī)架15，主機(jī)架15 —方面支撐整個傳動鏈，另一方面承載附加力矩。聯(lián)軸器16及發(fā)電機(jī)17在工作過程中也會產(chǎn)生附加力矩，該附加力矩通過發(fā)電機(jī)支架18最終傳遞到主機(jī)架15，由主機(jī)架15承載。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:現(xiàn)有技術(shù)中，傳動鏈所需要的傳遞部件多，傳動結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個傳動鏈尺寸大，從而使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的體積龐大，制造成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種傳動裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，用于優(yōu)化現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明提供一種傳動裝置，具體包括:
[0007]葉輪，包括固定連接的輪轂和葉片，所述輪轂具有通孔；
[0008]齒輪箱，包括箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)部的齒輪系統(tǒng)、與所述齒輪系統(tǒng)連接的第一輸入軸和輸出軸，所述箱體設(shè)置在所述通孔中；所述通孔的內(nèi)壁和所述箱體之間設(shè)置有軸承，所述輪轂和所述第一輸入軸固定連接；
[0009]發(fā)電機(jī)，與所述輸出軸固定連接。
[0010]如上所述的傳動裝置,優(yōu)選地,還包括:
[0011]第二輸入軸，所述第二輸入軸的一端與所述輪轂固定連接，所述第二輸入軸的另一端與所述第一輸入軸固定連接。
[0012]如上所述的傳動裝置,優(yōu)選地,還包括:
[0013]主機(jī)架，與所述箱體固定連接，所述主機(jī)架用于支撐所述發(fā)電機(jī)。
[0014]如上所述的傳動裝置，優(yōu)選地，所述軸承的數(shù)量至少為一個，設(shè)在在所述箱體的端部。
[0015]如上所述的傳動裝置,優(yōu)選地,還包括:
[0016]制動器，設(shè)置在所述發(fā)電機(jī)的輸出軸外側(cè)。
[0017]本發(fā)明還提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括固定設(shè)置的塔筒，以及設(shè)置所述塔筒端部的機(jī)艙，所述機(jī)艙內(nèi)設(shè)置有任一所述的傳動裝置。
[0018]本發(fā)明提供的傳動裝置，將齒輪箱設(shè)置在輪轂的內(nèi)部，由齒輪箱箱體支撐整個葉輪的重量，不需要設(shè)置另外的支撐部件來分別支撐葉輪和齒輪箱，并且充分利用輪轂內(nèi)部的空間，減小了整個傳動鏈的長度，減少了傳動部件，縮小了傳動裝置的尺寸，從而使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的體積縮小，降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)式傳動鏈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實施例提供的傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:
[0022]11、21:輪轂；12:過渡段；
[0023]13,24:主軸承；14、3:齒輪箱；
[0024]15、5:主機(jī)架；16:聯(lián)軸器；
[0025]17、4:發(fā)電機(jī)；18:發(fā)電機(jī)支架；
[0026]2:葉輪；22:第二輸入軸；
[0027]23:變槳驅(qū)動裝置；31:箱體；
[0028]32:齒輪系統(tǒng)；33:第一輸入軸；
[0029]34:輸出軸；6:制動器；
[0030]7:滑環(huán)。
【具體實施方式】
[0031]圖2為本發(fā)明實施例提供的傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實施例提供的傳動裝置主要包括:葉輪2、齒輪箱3和發(fā)電機(jī)4。葉輪2包括固定連接的輪轂21和葉片(圖未示出)，輪轂21具有通孔。齒輪箱3包括箱體31、設(shè)置在箱體31內(nèi)部的齒輪系統(tǒng)32、與齒輪系統(tǒng)32連接的第一輸入軸33和輸出軸34，箱體31設(shè)置在輪轂21的通孔中。通孔的內(nèi)壁和箱體31之間設(shè)置有軸承24，輪轂21還和第一輸入軸33固定連接。發(fā)電機(jī)4與齒輪箱3的輸出軸34固定連接。
[0032]輪轂21的通孔的孔 徑應(yīng)足夠大，便于將齒輪箱3設(shè)置在通孔內(nèi)，在通孔的內(nèi)壁和齒輪箱3的箱體31之間設(shè)置軸承24，用軸承24將箱體31的和輪轂21連接，利用箱體31支撐整個葉輪2的重量。
[0033]工作時，風(fēng)推動葉片旋轉(zhuǎn)，葉片帶動輪轂21轉(zhuǎn)動，將扭矩傳遞至齒輪箱3的第一輸入軸33，通常葉輪的轉(zhuǎn)速很低，遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)4發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速，必須通過齒輪箱3的增速作用來提高轉(zhuǎn)速，通過第一輸入軸33輸入的扭矩經(jīng)齒輪箱3增速后，達(dá)到發(fā)電機(jī)4所需的轉(zhuǎn)速，再通過齒輪箱3的輸出軸34將扭矩傳遞給發(fā)電機(jī)4，驅(qū)動發(fā)電機(jī)4工作，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能。
[0034]本實例提供的傳動裝置，將齒輪箱設(shè)置在輪轂的內(nèi)部，由齒輪箱箱體支撐整個葉輪的重量，不需要設(shè)置另外的支撐部件來分別支撐葉輪和齒輪箱，并且充分利用輪轂內(nèi)部的空間，減少了傳動部件，縮小了傳動裝置的尺寸，從而使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的體積縮小，降低了成本。
[0035]此處，葉片需要有足夠大的迎風(fēng)面，以從風(fēng)中獲取更多的能量，從而帶動輪轂21轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)扭矩傳遞。同時，在風(fēng)速過大時，要能夠自動調(diào)整葉片迎風(fēng)面的角度，避免葉輪2因受力過大而損壞。
[0036]如圖2所示，優(yōu)選地，本實施例提供的傳動裝置還包括第二輸入軸22，第二輸入軸22的一端與輪轂21固定連接,第二輸入軸22的另一端與齒輪箱3的第一輸入軸33固定連接。
[0037]第二輸入軸22用來將傳遞至輪轂21上的扭矩輸入至齒輪箱3的第一輸入軸33。相應(yīng)地，扭矩的傳遞路徑為:葉片一輪轂21—第二輸入軸22—第一輸入軸33—輸出軸34—發(fā)電機(jī)4。
[0038]由于第一輸入軸33和第二輸入軸22采用固定連接，兩個軸在工作過程中會有偏移或相對位移。優(yōu)選地，第二輸入軸22和齒輪箱3的第一輸入軸33可以采用彈性軸套連接，或者在第二輸入軸22和齒輪箱3的第一輸入軸33通過法蘭連接時，可選用彈性墊片，利用彈性墊片的彈性變形來補(bǔ)償兩軸的細(xì)微偏斜和位移，同時彈性墊片也具有緩沖和減振性能，從而使得兩軸在工作過程中對中。
[0039]優(yōu)選地，本實施例提供的傳動裝置還包括主機(jī)架5，主機(jī)架5與齒輪箱3的箱體31固定連接，主機(jī)架5用于支撐發(fā)電機(jī)4。
[0040]主機(jī)架5 —方面用于支撐發(fā)電機(jī)4，另一方面，還用于承載附加力矩。具體來說，在葉輪2轉(zhuǎn)動過程中，由于葉片自身重力、外力、震動等會產(chǎn)生附加力矩。該附加力矩由輪轂21通過軸承24傳遞至齒輪箱3的箱體31，軸承24用來連接輪轂21和箱體31。
[0041]具體地，軸承24的數(shù)量為至少一個，可根據(jù)實際需要設(shè)置，本實施例中，如圖2所示，設(shè)置有兩個軸承24，分別設(shè)置在箱體31的兩端。附加力矩通過軸承24傳遞至箱體31后，由于箱體31和主機(jī)架5固定連接，最終將附加力矩傳遞至主機(jī)架5，由主機(jī)架5承載該附加力矩。
[0042]優(yōu)選地，本實施例提供的傳動裝置還包括制動器6，如圖2所示，制動器6設(shè)置在發(fā)電機(jī)4的輸出軸外側(cè)。在機(jī)組出現(xiàn)故障或者其他情況需要制動時，通過制動器6實現(xiàn)對整個發(fā)電機(jī)組的制動。
[0043]優(yōu)選地，在發(fā)電機(jī)4的輸出軸上還設(shè)置有滑環(huán)7，相應(yīng)地輪轂21上設(shè)置有變槳驅(qū)動裝置23，滑環(huán)7將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的控制系統(tǒng)給出的信號傳遞至變槳驅(qū)動裝置23，該信號是控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)速、動力和實際需求來發(fā)送的，通過變槳驅(qū)動裝置23調(diào)整葉片角度來使葉片最大化的吸收風(fēng)能。變漿驅(qū)動裝置23還用在發(fā)電機(jī)4緊急制動時，使葉片順漿，使發(fā)電機(jī)4安全停機(jī)。[0044]本發(fā)明提供的傳動裝置，通過將齒輪箱設(shè)置在輪轂的內(nèi)部，充分利用輪轂內(nèi)部空間，同時，由齒輪箱箱體支撐整個葉輪的重量，不再需要分別設(shè)置用來的支撐葉輪和齒輪箱的支撐裝置，整個傳動裝置的傳動部件少、體積小，使得傳動裝置的設(shè)計簡單且成本低。
[0045]本發(fā)明還提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括固定設(shè)置的塔筒，以及設(shè)置在塔筒端部的機(jī)艙，該機(jī)艙內(nèi)設(shè)置有本發(fā)明任一實施例提供的傳動裝置。
[0046]本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，傳動裝置設(shè)置在機(jī)艙內(nèi)，由于采用的傳動裝置體積小，必然使得機(jī)艙的體積也減小，足夠容置該傳動裝置等其他裝置即可。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的體積小、成本低。
[0047]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種傳動裝置，其特征在于，包括: 葉輪，包括固定連接的輪轂和葉片，所述輪轂具有通孔； 齒輪箱，包括箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)部的齒輪系統(tǒng)、與所述齒輪系統(tǒng)連接的第一輸入軸和輸出軸，所述箱體設(shè)置在所述通孔中；所述通孔的內(nèi)壁和所述箱體之間設(shè)置有軸承，所述輪轂和所述第一輸入軸固定連接； 發(fā)電機(jī)，與所述輸出軸固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動裝置，其特征在于，還包括: 第二輸入軸，所述第二輸入軸的一端與所述輪轂固定連接，所述第二輸入軸的另一端與所述第一輸入軸固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳動裝置，其特征在于，還包括: 主機(jī)架，與所述箱體固定連接，所述主機(jī)架用于支撐所述發(fā)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳動裝置，其特征在于: 所述軸承的數(shù)量至少為一個，設(shè)在在所述箱體的端部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳動裝置，其特征在于，還包括: 制動器，設(shè)置在所述發(fā)電機(jī)的輸出軸外側(cè)。
6.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括固定設(shè)置的塔筒，以及設(shè)置所述塔筒端部的機(jī)艙，其特征在于，所述機(jī)艙內(nèi)設(shè)置有權(quán)利要求1-5任一所述的傳動裝置。
【文檔編號】F03D11/02GK103883471SQ201210560860
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】黎焱, 朱兵, 黃強(qiáng), 林繼剛 申請人:華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司