CN107882691A - 一种动力传递装置及带有该动力传递装置的风力发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动力传递装置及带有该动力传递装置的风力发电设备，该动力传递装置包括两个相互对应且平行排列的曲轴，任一曲轴为主动曲轴，另一曲轴为从动曲轴，在主动曲轴的任一曲柄销上固定套装有可转动或滑动的第一套圈，在与所述主动曲轴的曲柄销相对应的从动曲轴的曲柄销上同样固定套装有可转动或滑动的第二套圈；在第一套圈和所述第二套圈之间固定连接有传递缆绳，传递缆绳的一端与第一套圈固定连接，另一端与第二套圈固定连接；主动曲轴通过传递缆绳带动从动曲轴同步旋转运动。该动力传递装置，通过缆绳的拉力传递旋转运动和动力，结构简单，可靠性高，可以远距离传递大扭矩，采用本传动装置的风力发动设备，可以大幅降低塔架的重量和成本，降低风机的安装和维护成本，特别适应于海上风力发电。

Description

一种动力传递装置及带有该动力传递装置的风力发电设备
技术领域
本发明涉及机械动力技术领域，特别是涉及一种能够进行远距离、大扭矩的旋转机械能传递的动力传递装置，具体是涉及一种动力传递装置及带有该动力传递装置的风力发电机。
背景技术
目前，旋转机械能的动力传递方式有齿轮、摩擦轮、链轮、皮带等。采用齿轮或摩擦轮的传递方式不能够实现远距离的动力传递。而链轮和皮带虽然可以用于远距离的动力传递，但是其传递的扭矩有限、距离较远时传递效率较低，可靠性差。
例如，在现有技术中，传统的风力发电机将风力发电机增速器和发电机及风轮一起置于塔架顶部的可旋转的机舱内，风轮的动力通过轴传递给增速器，增速器带动发电机发电。上述现有的动力传递方式，无法远距离传递大扭矩的旋转机械能。此外，将风轮、发电机及风力发电机增速器均安装在塔架的顶部，其重量较大、制造成本较高、且风机的安装和运行维护成本较高，经济效益较差。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷与不足， 本发明提供一种动力传递装置，该动力传递装置是通过曲轴将旋转运动进行远距离传递的一种动力传递装置。
为实现上述目的本发明的第一个技术方案是：一种动力传递装置，包括两个相互对应且平行排列的曲轴，任一曲轴为主动曲轴，另一曲轴为从动曲轴，在所述主动曲轴的任一曲柄销上固定套装有至少一个可转动或滑动的第一套圈，在与所述主动曲轴的曲柄销相对应的从动曲轴的曲柄销上同样固定套装有至少一个可转动或滑动的第二套圈；在所述第一套圈和所述第二套圈之间固定连接有传递缆绳，所述传递缆绳的一端与所述第一套圈固定连接，另一端与所述第二套圈固定连接，使得所述传递缆绳处于拉紧状态；所述主动曲轴的转动通过所述传递缆绳带动所述从动曲轴同步旋转运动。
优选的是，所述主动曲轴和从动曲轴的曲轴半径相同。
在上述任一方案中优选的是，所述主动曲轴和从动曲轴的曲轴半径不同。
在上述任一方案中优选的是，所述主动曲轴和从动曲轴均为双拐曲轴。
在上述任一方案中优选的是，所述主动曲轴和从动曲轴均为多拐曲轴。
在上述任一方案中优选的是，所述主动曲轴和从动曲轴的轴线相互平行。
在上述任一方案中优选的是，所述主动曲轴的曲柄与所述从动曲轴的曲柄同处于一条直线上。
在上述任一方案中优选的是，所述主动曲轴或从动曲轴的相同角度的曲柄销相互对齐。
在上述任一方案中优选的是，所述主动曲轴或从动曲轴为相邻曲拐相差180°的平面双曲拐曲轴。
在上述任一方案中优选的是，所述主动曲轴或从动曲轴为相邻曲拐相差120°的空间三曲拐曲轴。
在上述任一方案中优选的是，所述主动曲轴或从动曲轴为相邻曲拐相差90°的空间四曲拐曲轴。
在上述任一方案中优选的是，所述第一套圈和所述第二套圈为轴承。
在上述任一方案中优选的是，所述传递缆绳采用金属材料制成。
本发明的第二个技术方案是：提供一种风力发电设备，该风力发电设备采用本发明中的动力传递装置。
优选的是，本发明中的风力发电设备还包括塔架及安装在塔架的顶部可旋转的平台上的风轮，所述风轮的转动轴与所述动力传递装置的主动曲轴同轴固定连接。
在上述任一方案中优选的是，在所述塔架的底部安装有增速器和发电机，所述动力传递装置的从动曲轴的主轴颈与所述增速器的输入轴同轴连接，所述增速器的输出轴与所述发电机的主轴同轴固定连接。
在上述任一方案中优选的是，所述塔架固定安装在地面上。
在上述任一方案中优选的是，所述塔架可转动的固定安装在处于地面上的可旋转的工作台上。
在上述任一方案中优选的是，所述塔架可转动的固定安装在处于海面上的工作台上。
与现有技术相比本发明的优点在于：该动力传递装置能够对旋转运动实现长距离大扭矩高效率的传递。采用本动力传动装置的风力发电设备可以大幅降低塔架的重量和成本，降低风机的安装和维护成本，特别适应于海上风力发电。
附图说明
图1为按照本发明的动力传递装置一优选实施例的结构示意图。
图2为采用本发明的动力传递装置的风力发电设备的一优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，一种远距离动力传递装置，包括两个相互对应且平行排列的曲轴。所述两个曲轴大小相等，形状相同。任一曲轴为主动曲轴1，另一曲轴为从动曲轴6。主动曲轴1具有曲柄销3和曲柄2及主轴颈5。同样，从动曲轴6具有第二曲柄销8、第二曲柄7及第二主轴颈10。在主动曲轴1的曲柄销3上可转动地装有第一套圈4，在与所述主动曲轴1的曲柄销3相对应的从动曲轴6的第二曲柄销8上同样套装有可转动的第二套圈9。在第一套圈4与第二套圈9之间固定连接有传递缆绳11，所述传递缆绳11为金属材料制作而成的绳索。主动曲轴1的转动通过所述传递缆绳11带动从动曲轴6进行旋转，主动曲轴1和从动曲轴6同步运动。主动曲轴1和从动曲轴6的轴线相互平行。所述主动曲轴1的曲柄与所述从动曲轴6的曲柄同处于一条直线上。所述主动曲轴1或从动曲轴6的相同角度的曲柄销相互对齐。在本实施例中，主动曲轴1和从动曲轴6均为相邻曲拐相差180°的平面双曲拐曲轴且所述主动曲轴1和从动曲轴6的曲轴半径相同。所述传递缆绳11为2根。
实施例2：
如图1所示，一种远距离动力传递装置，包括两个相互对应且平行排列的曲轴。任一曲轴为主动曲轴1，另一曲轴为从动曲轴6。在所述主动曲轴1的任一曲柄销3上固定套装有至少一个可转动或滑动的第一套圈4，在与所述主动曲轴1的曲柄销3相对应的从动曲轴6的第二曲柄销8上同样固定套装有至少一个可转动或滑动的第二套圈9；在所述第一套圈4和所述第二套圈9之间固定连接有传递缆绳11，所述传递缆绳11的一端与所述第一套圈4固定连接，另一端与所述第二套圈9固定连接，使得所述传递缆绳11处于拉紧状态；所述主动曲轴1的转动通过所述传递缆绳11带动所述从动曲轴6同步旋转运动。在本实施例中，所述主动曲轴1和从动曲轴6的曲轴半径不同。所述主动曲轴和从动曲轴均为相邻曲拐相差180°的平面双拐曲轴。
实施例3：
如图1所示，一种动力传递装置，在本实施例中与实施例2所不同的是：所述主动曲轴1和从动曲轴6均为相邻曲拐相差120°的三拐曲轴。
实施例4：
如图1所示，在本实施例中与实施例1所不同的是：所述主动曲轴1或从动曲轴6为相邻曲拐相差120°空间的三曲拐曲轴。
实施例5：
如图1所示，在本实施例中与实施例1所不同的是：所述主动曲轴1或从动曲轴6为相邻曲拐相差90°的空间四曲拐曲轴。
实施例6：
如图1所示，在本实施例中与实施例2所不同的是：所述主动曲轴1或从动曲轴6为相邻曲拐相差90°的空间四曲拐曲轴。
实施例7：
如图2所示，一种风力发电设备，该风力发电设备具有塔架16及设置在塔架16顶部上的可旋转的机舱和风轮15。在本实施例中，该风力发电设备具有动力传递装置。该动力传递装置的所述主动曲轴1固定安装在塔架16的顶部，从动曲轴6固定安装在塔架16的底部。主动曲轴1和从动曲轴6相互对应。风轮15的风轮轴可转动的与本实施例中的动力传递装置的主动曲轴1固定连接。该动力传递装置，包括两个相互对应且平行排列的曲拐相差180度的双曲拐曲轴。所述两个曲轴大小相等，形状相同。主动曲轴1和从动曲轴6的轴线相互平行。所述主动曲轴1的曲柄与所述从动曲轴6的曲柄同处于一条直线上。所述主动曲轴1或从动曲轴1的相同角度的曲柄销相互对齐。主动曲轴1和从动曲轴6的曲轴半径相同。
在本实施例中，主动曲轴1具有曲柄销3和曲柄2及主轴颈5。同样，从动曲轴6具有第二曲柄销8、第二曲柄7及第二主轴颈10。在主动曲轴1的两个曲柄销3上可转动地分别装有两个第一套圈4，在与所述主动曲轴1的曲柄销3相对应的从动曲轴6的两个第二曲柄销8上同样套装有两个可转动的第二套圈9。在两个第一套圈4与两个第二套圈9之间分别固定连接有传递缆绳11，所述传递缆绳11为金属材料制作而成的绳索。风轮15的转动通过所述风轮轴带动所述主动曲轴1转动，所述主动曲轴1的转动通过两个所述传递缆绳11带动从动曲轴6进行旋转实现主动曲轴1和从动曲轴6同步运动。两根传递缆绳11始终处于拉紧状态。所述传递缆绳11为两根。在本实施例中，所述从动曲轴6的第二主轴颈10上同轴连接有增速器12，所述增速器12的输出轴与发电机13同轴连接，带动发电机13进行发电。所述塔架16采用中空的圆锥形塔筒结构。塔架16固定安装在地面的工作台14上。所述工作台14为可旋转的平台。所述工作台14可转动的固定安装在地面上。所述工作台14与置于所述塔架16顶部上的可旋转的机舱同轴。所述动力传递装置的从动曲轴6的主轴颈10与所述增速器12的输入轴同轴连接，所述增速器12的输出轴与所述发电机13的主轴同轴固定连接。从动曲轴6、增速器12与发电机13安装于所述工作台14上。两根传递缆绳11连接主动曲轴1和从动曲轴，将风轮15的动力传递给增速器12，继而带动发电机13进行发电。
实施例8：
如图2所示，在本实施例中与实施例9所不同的是：在本实施例中的主动曲轴1和从动曲轴6均为两个相同的三曲拐曲轴，相邻曲拐相差120度，曲柄半径为5厘米。主动曲轴1和从动曲轴6相距60米。主动曲轴1和从动曲轴6的轴线相互平行，对应曲柄位于同一直线上，相同角度的曲柄销相互对齐。
实施例9：
如图2所示，在本实施例中与实施例9所不同的是：本实施例中的塔架16固定安装在地面上。
实施例10：
如图2所示，在本实施例中与实施例9所不同的是：本实施例中的塔架16可转动的固定安装在处于海面上的工作台上。
实施例11：
如图2所示，在本实施例中与实施例9所不同的是：本实施例中的塔架16置于海上可旋转的漂浮平台上。
以上所述仅是本发明的优选实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。例如主动曲轴1和从动曲轴6的类型。
阅读了本说明书后，本领域技术人员不难看出，本发明由现有技术的结合构成，这些构成本发明的各部分的现有技术有些在此给予了详细描述，有些则出于说明书简明考虑并未事无巨细地赘述，但本领域技术人员阅读了说明书后便知所云。而且本领域技术人员也不难看出，为构成本发明而对这些现有技术的结合是饱含大量创造性劳动，是发明人多年理论分析和大量实验的结晶。本领域技术人员同样可以从说明书中看出，这里所披露的每个技术方案以及各个特征的任意组合都属于本发明的一部分。

Claims (10)

1.一种动力传递装置，包括两个相互对应且平行排列的曲轴，任一曲轴为主动曲轴，另一曲轴为从动曲轴，其特征在于：在所述主动曲轴的任一曲柄销上固定套装有至少一个可转动或滑动的第一套圈，在与所述主动曲轴的曲柄销相对应的从动曲轴的曲柄销上同样固定套装有至少一个可转动或滑动的第二套圈；在所述第一套圈和所述第二套圈之间固定连接有传递缆绳，所述传递缆绳的一端与所述第一套圈固定连接，另一端与所述第二套圈固定连接，使得所述传递缆绳处于拉紧状态；所述主动曲轴的转动通过所述传递缆绳带动所述从动曲轴同步旋转运动。
2.如权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：所述主动曲轴和从动曲轴的曲轴半径相同。
3.如权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：所述主动曲轴和从动曲轴的曲轴半径不同。
4.如权利要求2或3所述的动力传递装置，其特征在于：所述主动曲轴和从动曲轴均为双拐曲轴。
5.如权利要求2或3所述的动力传递装置，其特征在于：所述主动曲轴和从动曲轴均为多拐曲轴。
6.如权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：所述主动曲轴和从动曲轴的轴线相互平行。
7.如权利要求1或6所述的动力传递装置，其特征在于：所述主动曲轴的曲柄与所述从动曲轴的曲柄同处于一条直线上。
8.如权利要求7所述的动力传递装置，其特征在于：所述主动曲轴或从动曲轴的相同角度的曲柄销相互对齐。
9.如权利要求4的动力传递装置，其特征在于：所述主动曲轴或从动曲轴为相邻曲拐相差180°的平面双曲拐曲轴。
10.风力发电设备，包括动力传递装置，其特征在于：所述动力传递装置采用上述权利要求1-9中任一项所述的动力传递装置。
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