CN106402297A - 一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，属于风力发电机领域，其结构包括高速轴、低速轴、多排小链轮和多排大链轮等，该多排小链轮与多排大链轮之间设有多排套筒滚子链条，且多排套筒滚子链条的奇数排啮合状圆周包围在多排小链轮的轮齿上，多排套筒滚子链条的偶数排在多排小链轮上处于悬空状；因此，多排小链轮安装在高速轴上，多排大链轮安装在低速轴上，则多排大链轮啮合多排套筒滚子链条的偶数排即可形成增速传动关系，这种通过链条轮来实现发电机高转速要求的传动机构，啮合状态良好，它在保持链传动的使用优点的基础上，还具有结构设计简单，能降低风力发电机增速传动机构的复杂性和风力发电机的制造费用，维修方便等优点。

Description

一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构
技术领域
本发明属于风力发电机领域，尤其涉及风力发电机的叶轮到交流发电机之间的增速传动机构。
背景技术
目前，中型以上风力发电机的叶轮转速一般在十几rpm到几十rpm不等，而发电机转速一般在1000rpm，如四级交流同步发电机转速1500rpm，为常用转速，为了解决转速差的问题，现有技术主要采用的方法是：在叶轮转轴到发电机转轴之间增设齿轮箱进行增速传动。而齿轮箱是机械工业中应用很普遍的变速传动部件，其具有标准化、系列化且规格种类繁多等特点，可满足不同机械传动功能的要求，所以齿轮箱也是风力发电机上最常用的增速传动部件。但是，齿轮箱结构设计复杂，特别是对使用齿轮箱增速的离网型风力发电设备而言，其难以向边远地区、深海海岛地区发展，这是由于在齿轮传动过程中，轮齿面会发生磨损，需经常更换齿轮，而在这些地区，不但缺乏具备一定专业维修素质的人员，而且缺少维修加工条件。此外，风力发电机的生产厂家由于售后服务费用太高，又不能及时处理这方面的故障，故齿轮箱一旦出现问题，也就造成风力发电机的长时间无法使用。
链传动也是一种应用很普遍的机械传动方式，既可减速传动，又可增速传动，能适应较恶劣的工况环境，且造价低廉，维修容易。但其缺点是：链条在传动过程中，由于链条销轴与链板不断摩擦，易使链条节距发生变化，导致链条变长，因而跟链轮的啮合性能下降，故传统的链传动结构无法适合高转速传动。
因此，如果能够在风力发电机的传动机构中合理应用链条传动的优点作为增速使用，无疑是非常好的设计思路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，该传动机构的结构设计简单，较好的降低了风力发电机增速传动机构的复杂性和风力发电机的制造费用，且维修方便，即使不具备专业机械维修素质的普通人也能快速处理或及时排除离网风力发电机的各类机械故障；同时，还更好的保持了链传动的各种使用优点。
本发明的技术问题通过以下技术方案实现：
一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，包括高速轴和低速轴，该高速轴衔接发电机，并作为动力输出，该低速轴衔接叶轮，并作为动力输入；所述的高速轴上设有传动连接的多排小链轮，低速轴上设有传动连接的多排大链轮，多排小链轮与多排大链轮之间设有多排套筒滚子链条，多排套筒滚子链条的奇数排啮合状圆周包围在多排小链轮的轮齿上，多排套筒滚子链条的偶数排在多排小链轮上处于悬空状；所述多排大链轮啮合多排套筒滚子链条的偶数排并实现传动。
所述的多排小链轮排距是多排套筒滚子链条排距的两倍。
所述的多排大链轮排距是多排套筒滚子链条排距的两倍。
所述的多排小链轮的齿数与所述的多排套筒滚子链条的节数相同。
所述的多排小链轮、多排大链轮均与多排套筒滚子链条的节距相同。
所述的多排小链轮与多排大链轮的中心距为多排小链轮与多排大链轮的分度圆之和的1/2。
所述的多排小链轮与多排大链轮的排数之和，等于多排套筒滚子链条的排数。
所述的多排大链轮的分度圆与多排小链轮的分度圆相切传动。
所述的多排小链轮与多排大链轮的轴向距离等于多排套筒滚子链条的排距。
与现有技术相比，本发明主要提供了一种采用链条轮增速作为风力发电机的传动机构，具体是在多排小链轮与多排大链轮之间设有多排套筒滚子链条，且多排套筒滚子链条的奇数排啮合状圆周包围在多排小链轮的轮齿上，多排套筒滚子链条的偶数排在多排小链轮上处于悬空状；因此，多排小链轮安装在高速轴上，多排大链轮安装在低速轴上，则多排大链轮啮合多排套筒滚子链条的偶数排即可形成增速传动关系，这种通过链条轮来实现发电机高转速要求的传动机构，啮合状态良好，它在保持链传动的各种使用优点的基础上，不但结构设计简单，能较好的降低风力发电机增速传动机构的复杂性和风力发电机的制造费用，而且维修方便，即使不具备专业机械维修素质的普通人也能快速处理或及时排除离网风力发电机的各类机械故障。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图。
图2为本发明的外形结构示意图。
图3为图1中卸去多排套筒滚子链条的结构示意图。
具体实施方式
下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。
如图1~图3所示，1.高速轴、2.低速轴、3.多排小链轮、4.多排大链轮、5.多排套筒滚子链条。
一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，如图1、图2所示，属于风力发电机领域，尤其涉及风力发电机的叶轮到交流发电机之间的增速传动，其结构主要包括高速轴1和低速轴2，且高速轴1衔接发电机，并作为动力输出，低速轴2衔接叶轮，并作为动力输入。
所述的高速轴1上设有传动连接的多排小链轮3，低速轴2上设有传动连接的多排大链轮4，而传动连接的结构形式多样，通常以键连接作为本实施例的传动连接方式，在本实施例中主要如图3所示设计为三排小链轮和双排大链轮，也可根据实际使用需要而设计为双排小链轮和单排大链轮。
同时，多排小链轮3与多排大链轮4之间设有多排套筒滚子链条5，其安装结构为：多排套筒滚子链条5圆周包围多排小链轮5后以标准接头固定而形成环状结构，且多排套筒滚子链条5的奇数排啮合状圆周包围在多排小链轮3的轮齿上，多排套筒滚子链条5的偶数排在多排小链轮3上处于悬空状，也就是正好处于相邻两排轮齿之间的间隙上；因此，使得多排小链轮3形成了链条轮的结构。而多排大链轮4将啮合多排套筒滚子链条5的偶数排并实现传动。
由此可知，多排小链轮3排距是多排套筒滚子链条5排距的两倍，多排大链轮4排距也是多排套筒滚子链条5排距的两倍；多排小链轮3的齿数与多排套筒滚子链条5的节数相同，多排小链轮3、多排大链轮4均与多排套筒滚子链条5的节距相同；多排小链轮3与多排大链轮4的中心距为多排小链轮3与多排大链轮4的分度圆之和的1/2；多排小链轮3与多排大链轮4的排数之和，等于多排套筒滚子链条5的排数；多排大链轮4的分度圆与多排小链轮3的分度圆相切传动；多排小链轮3与多排大链轮4的轴向距离等于多排套筒滚子链条5的排距（Pt）；多排小链轮3的链轮旋转平面与多排大链轮4的链轮旋转平面未处于同一平面上，且多排小链轮3的齿距与多排套筒滚子链条5的排距（Pt）相等。
本实施例中如图1所示采用五排套筒滚子链条，故结合三排小链轮和双排大链轮的啮合关系为：五排套筒滚子链条奇数位的三排链条，即第一排、第三排和第五排将分别啮合状圆周包围在三排小链轮的轮齿上，而偶数位的两排链条，即第二排、第四排则圆周包围并悬空设置在三排小链轮的、相邻两排轮齿之间的间隙内，将双排大链轮与五排套筒滚子链条偶数位的两排链条相啮合后，也就形成了增速传动关系。
本发明采用链条轮增速作为风力发电机的传动机构，该链条在传动过程中的节距不会发生变化，啮合状态始终保持良好，故可实现发电机高转速的要求；而且链条轮的使用不仅降低风力发电机传动增速机构的复杂性，且维修方便、简单、成本低廉，即使不具备专业机械维修素质的普通人也能快速处理或及时排除离网风力发电机的各类机械故障。
以上所述仅是本发明的具体实施例，本领域技术人员应该理解，任何与该实施例等同的结构设计，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，包括高速轴（1）和低速轴（2），该高速轴（1）衔接发电机，并作为动力输出，该低速轴（2）衔接叶轮，并作为动力输入；所述的高速轴（1）上设有传动连接的多排小链轮（3），低速轴（2）上设有传动连接的多排大链轮（4），多排小链轮（3）与多排大链轮（4）之间设有多排套筒滚子链条（5），其特征是，多排套筒滚子链条（5）的奇数排啮合状圆周包围在多排小链轮（3）的轮齿上，多排套筒滚子链条（5）的偶数排在多排小链轮（3）上处于悬空状；所述多排大链轮（4）啮合多排套筒滚子链条（5）的偶数排并实现传动。
2.根据权利要求1所述的一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，其特征在于所述的多排小链轮（3）排距是多排套筒滚子链条（5）排距的两倍。
3.根据权利要求1所述的一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，其特征在于所述的多排大链轮（4）排距是多排套筒滚子链条（5）排距的两倍。
4.根据权利要求1所述的一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，其特征在于所述的多排小链轮（3）的齿数与所述的多排套筒滚子链条（5）的节数相同。
5.根据权利要求1所述的一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，其特征在于所述的多排小链轮（3）、多排大链轮（4）均与多排套筒滚子链条（5）的节距相同。
6.根据权利要求1所述的一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，其特征在于所述的多排小链轮（3）与多排大链轮（4）的中心距为多排小链轮（3）与多排大链轮（4）的分度圆之和的1/2。
7.根据权利要求1所述的一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，其特征在于所述的多排小链轮（3）与多排大链轮（4）的排数之和，等于多排套筒滚子链条（5）的排数。
8.根据权利要求1所述的一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，其特征在于所述的多排大链轮（4）的分度圆与多排小链轮（3）的分度圆相切传动。
9.根据权利要求1所述的一种采用链条轮增速的风力发电机传动机构，其特征在于所述的多排小链轮（3）与多排大链轮（4）的轴向距离等于多排套筒滚子链条（5）的排距。
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