CN108730130A - 一种悬挂式高效风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬挂式高效风力发电机，属于风力发电技术领域，包括上端敞口的转筒，在转筒内设有增速机构；在转筒内装有用于润滑增速机构的润滑油，增速机构浸泡在润滑油内，通过第一向心推力轴承组、齿轮组和第二向心推力轴承组的配合作用，实现了对输入轴、输出轴在轴向起到了负载承重的作用的同时还起到了旋转周向定位作用，整体结构紧凑，整体转动比较稳定，是一种能够应用在悬挂式风力发电机的承重式增速机构；通过在输入轴的底端固定有用于与风轮转轴相连接的链扣或者万向节，解决了由于风轮在转动的过程中如果出现摆动等偏斜将会对变速器造成严重损坏的问题；解决了将增速器沿竖直方向设置时沿着输入轴漏油的问题。
Description
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，特别涉及一种悬挂式高效风力发电机。
背景技术
目前竖轴式风力发电装置，通常将发电机构安装在支架上，在发电机构上方安装发电风轮机构，这种结构形式对发电风轮机构固定方式要求较高，如中国专利，公开号CN107100793A，公开了一种低风速磁悬浮风轮装置，特别是当采用多级风轮时，(1)中间的转轴较长，在制造时很难保证同轴度，这样在长时间转动的过程中对固定转轴上下端的轴承造成严重磨损而出现摆动存在质量安全隐患；(2)虽然在小风情况下能发电，但当风力较大时对转轴固定的稳定性要求提出了更高的要求，整体成本高。
然而目前悬挂式风力发电机的发电风轮机构与发电机构之间是直接转动传递的，其传递效率较低，发电效率也较低，然而目前还没有专门应用在悬挂式风力发电机的增速机构，因此需要对增速机构进行改进以满足要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种悬挂式高效风力发电机，为达到上述目的所采取的技术方案是：
一种悬挂式高效风力发电机，包括上端敞口的转筒，在转筒内设有增速机构，所述增速机构包括顶板和底板，在顶板和底板之间固定有前板和后板，顶板、底板、前板和后板围合而成左右敞口的框体，在框体内自下而上依次设有第一支撑板、第二支撑板，在框体上设有伸出底板的输入轴，输入轴向下伸出转筒底部且与转筒底部密封固定连接，在框体上设有伸出顶板的输出轴，所述输入轴的顶部与第一支撑板转动连接，所述输出轴的底部与第二支撑板转动连接，在输入轴左侧的框体内转动连接有第一传动轴，在第一支撑板与第二支撑板之间转动连接有第二传动轴，在第二传动轴右侧的框体内转动连接有第三传动轴；在输入轴上固定有主动齿轮，在输出轴上固定有从动齿轮，在第一传动轴上固定有第一大齿轮、与主动齿轮相啮合的第一小齿轮，在第二传动轴上固定有第二大齿轮、与第一大齿轮相啮合的第二小齿轮，在第三传动轴上固定有第三大齿轮、与第二大齿轮相啮合的第三小齿轮，所述第三大齿轮与从动齿轮相啮合；所述输入轴与底板和/或第一支撑板之间通过第一向心推力轴承组转动连接，所述输出轴与顶板和/或第二支撑板之间通过第二向心推力轴承组转动连接；在转筒内装有用于润滑增速机构的润滑油，增速机构浸泡在润滑油内；
在输出轴上连接有发电机构，在输入轴的底端通过链扣或者万向节连接有风轮转轴，在风轮转轴上设有一级或者多级风轮毂。
优选的，在风轮转轴的底端固定防摆机构，防摆机构包括固定在风轮转轴底端的防摆轮，绕防摆轮周向均匀设有多个定位轮，所述定位轮与防摆轮之间设有缓冲间隙；在防摆轮和/或定位轮上绕周向固定有缓冲层。
优选的，在发电塔架上对应风轮转轴上端部固定有挡板，挡板位于风轮毂上方，在挡板上设有用于穿过风轮转轴的通孔，在风轮转轴上固定有防脱落板，所述防脱落板位于挡板上方且直径大于通孔直径。
优选的，在框体顶部设有用于固定在塔架上的连接臂，在连接臂上设有用于遮挡转筒敞口的圆形板，在连接臂和圆形板上均设有用于输出轴穿出的穿孔。
优选的，所述主动齿轮直径大于第一小齿轮直径，第三大齿轮直径大于从动齿轮直径。
优选的，第一传动轴的底部与底板转动连接，第一传动轴的顶部与第二支撑板转动连接；第三传动轴的底部与第一支撑板转动连接，第三传动轴的顶部与顶板转动连接。
本发明所具有的有益效果为：(1)通过第一向心推力轴承组、齿轮组和第二向心推力轴承组的配合作用，实现了对输入轴、输出轴在轴向起到了负载承重的作用的同时还起到了旋转周向定位作用，整体结构紧凑，整体转动比较稳定，是一种能够应用在悬挂式风力发电机的承重式增速机构；
(2)通过风轮转轴顶部链扣或者万向节、底部防摆机构的双重缓冲作用，解决了由于风轮在转动的过程中如果发电风轮出现摆动等偏斜将会对变速器造成严重损坏的问题；
(3)通过转筒与输入轴密封固定连接的设置，让转筒随着输入轴一起转动，从而达到了对润滑油的绝对密封，解决了将增速器沿竖直方向设置时沿着输入轴漏油的问题。
(4)转筒同时还为增速机构提供了一个良好的润滑环境，提高了增速机工作时的平稳性，延长了使用寿命；
(5)防脱落板的设置，避免了风轮转轴、风轮毂的掉落问题，起到了第二道保护的作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为防摆机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
如图1和图2所示，一种悬挂式高效风力发电机，包括上端敞口的转筒21，在转筒21内设有增速机构，所述增速机构包括顶板1和底板22，在顶板1和底板22之间固定有前板和后板(图中未示出)，顶板1、底板21、前板和后板围合而成左右敞口的框体，在框体内自下而上依次设有第一支撑板15、第二支撑板5，在框体上设有伸出底板22的输入轴18，同时，输入轴18向下也伸出转筒21底部且与转筒21底部密封固定连接，例如输入轴18与转筒21底部中心进行焊接的方式，在框体上设有伸出顶板1的输出轴2，所述输入轴18的顶部与第一支撑板15转动连接，所述输出轴2的底部与第二支撑板5转动连接，在输入轴18左侧的框体内转动连接有第一传动轴10，在第一支撑板15与第二支撑板5之间转动连接有第二传动轴12，在第二传动轴12右侧的框体内转动连接有第三传动轴14；在输入轴18上固定有主动齿轮16，在输出轴2上固定有从动齿轮4，在第一传动轴10上固定有第一大齿轮8、与主动齿轮16相啮合的第一小齿轮11，在第二传动轴12上固定有第二大齿轮9、与第一大齿轮8相啮合的第二小齿轮13，在第三传动轴14上固定有第三大齿轮6、与第二大齿轮9相啮合的第三小齿轮7，所述第三大齿轮6与从动齿轮4相啮合；所述输入轴18与底板22和/或第一支撑板15之间通过第一向心推力轴承组17转动连接，所述输出轴2与顶板1和/或第二支撑板5之间通过第二向心推力轴承组3转动连接；在转筒21内装有用于浸泡增速机构的润滑油；所述主动齿轮16直径大于第一小齿轮11直径，第三大齿轮6直径大于从动齿轮4直径；在输出轴2上连接有发电机构(图中未示出)，在输入轴18的底端通过链扣或者万向节23连接有风轮转轴27，在风轮转轴27上设有一级或者多级风轮毂26。
为了对风轮转轴27底部进一步防摆限位，在风轮转轴27的底端固定防摆机构，防摆机构包括固定在风轮转轴27底端的防摆轮28，绕防摆轮28周向均匀设有多个定位轮29，所述定位轮29与防摆轮28之间设有缓冲间隙；在防摆轮28和/或定位轮29上绕周向固定有缓冲层，以防止防摆轮28和定位轮29之间的硬接触。
在发电塔架上对应风轮转轴27上端部固定有挡板25，挡板25位于风轮毂26上方，在挡板25上设有用于穿过风轮转轴27的通孔，在风轮转轴27上固定有防脱落板24，所述防脱落板24位于挡板25上方且直径大于通孔直径，从而避免了风轮转轴27、风轮毂26的掉落。
在框体顶部设有用于固定在塔架上的连接臂19，在连接臂19上设有用于遮挡转筒21敞口的圆形板20，在连接臂19和圆形板20上均设有用于输出轴穿出的穿孔，通过圆形板20的设置就避免了杂质灰尘等落入转筒21内，保证了润滑油的润滑效果，在使用时，发电机构是安装在输出轴2上的，同时还可以在发电机构的上方安装遮罩以进一步对转筒21敞口、整个装置进行雨水遮挡。
为了使得整体结构更加紧凑，所述第一传动轴10的底部与底板22转动连接，第一传动轴10的顶部与第二支撑板5转动连接；第三传动轴14的底部与第一支撑板15转动连接，第三传动轴14的顶部与顶板1转动连接。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种悬挂式高效风力发电机，其特征在于，包括上端敞口的转筒，在转筒内设有增速机构，所述增速机构包括顶板和底板，在顶板和底板之间固定有前板和后板，顶板、底板、前板和后板围合而成左右敞口的框体，在框体内自下而上依次设有第一支撑板、第二支撑板，在框体上设有伸出底板的输入轴，输入轴向下伸出转筒底部且与转筒底部密封固定连接，在框体上设有伸出顶板的输出轴，所述输入轴的顶部与第一支撑板转动连接，所述输出轴的底部与第二支撑板转动连接，在输入轴左侧的框体内转动连接有第一传动轴，在第一支撑板与第二支撑板之间转动连接有第二传动轴，在第二传动轴右侧的框体内转动连接有第三传动轴；在输入轴上固定有主动齿轮，在输出轴上固定有从动齿轮，在第一传动轴上固定有第一大齿轮、与主动齿轮相啮合的第一小齿轮，在第二传动轴上固定有第二大齿轮、与第一大齿轮相啮合的第二小齿轮，在第三传动轴上固定有第三大齿轮、与第二大齿轮相啮合的第三小齿轮，所述第三大齿轮与从动齿轮相啮合；所述输入轴与底板和/或第一支撑板之间通过第一向心推力轴承组转动连接，所述输出轴与顶板和/或第二支撑板之间通过第二向心推力轴承组转动连接；在转筒内装有用于润滑增速机构的润滑油，增速机构浸泡在润滑油内；
在输出轴上连接有发电机构，在输入轴的底端通过链扣或者万向节连接有风轮转轴，在风轮转轴上设有一级或者多级风轮毂。
2.根据权利要求1所述的悬挂式高效风力发电机，其特征在于，在风轮转轴的底端固定防摆机构，防摆机构包括固定在风轮转轴底端的防摆轮，绕防摆轮周向均匀设有多个定位轮，所述定位轮与防摆轮之间设有缓冲间隙；在防摆轮和/或定位轮上绕周向固定有缓冲层。
3.根据权利要求1所述的悬挂式高效风力发电机，其特征在于，在发电塔架上对应风轮转轴上端部固定有挡板，挡板位于风轮毂上方，在挡板上设有用于穿过风轮转轴的通孔，在风轮转轴上固定有防脱落板，所述防脱落板位于挡板上方且直径大于通孔直径。
4.根据权利要求1至3任一项所述的悬挂式风力发电机用油浸式增速器，其特征在于，在框体顶部设有用于固定在塔架上的连接臂，在连接臂上设有用于遮挡转筒敞口的圆形板，在连接臂和圆形板上均设有用于输出轴穿出的穿孔。
5.根据权利要求1至3任一项所述的悬挂式风力发电机用油浸式增速器，其特征在于，所述主动齿轮直径大于第一小齿轮直径，第三大齿轮直径大于从动齿轮直径。
6.根据权利要求1至3任一项所述的悬挂式风力发电机用油浸式增速器，其特征在于，第一传动轴的底部与底板转动连接，第一传动轴的顶部与第二支撑板转动连接；第三传动轴的底部与第一支撑板转动连接，第三传动轴的顶部与顶板转动连接。
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