CN111120211A - 一种风力涡轮机驱动机构及风力涡轮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力涡轮机驱动机构以及一种包括驱动机构的风力涡轮机，在一个实施例中，公开了一种风力涡轮机驱动机构，包括转子轴、一级驱动机构和二级驱动机构，所述一级驱动机构与所述转子轴相连；所述二级驱动机构与所述一级驱动机构相连。本发明提供的风力涡轮机驱动机构，由于采用了上述结构，因而使得本发明对风能的转换效率高，发电效率高。

Description

一种风力涡轮机驱动机构及风力涡轮机

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮机驱动机构以及包含驱动机构的风力涡轮机。

背景技术

风力涡轮机是一种采用风能做动力的涡轮机，风力涡轮机就像喷气发动机的进气口。当空气进入时，首先会遇到一套固定的叶片，被称为定子，它能把空气引导进一套可转动的叶片——转子，此时空气流动的速度比在涡轮机外流动的速度更慢，遮蔽物做成合适的形状，以便其引导在外面相对流动较快的空气进入转子后面的区域，快速流动的空气加速缓慢移动的空气，使涡轮机叶片后的区域变成低气压，以吸纳更多的空气通过它们。

在大型涡轮机中，转子速度受限于叶片的许用叶尖速度，因此，叶片越长，转子速度越慢，所捕获的功率与叶轮直径的平方成比例，其结果是，这种较大型涡轮中的涡轮转子的旋转速度相对较慢。

现有的涡轮机中，通常使用行星级齿轮作为输入齿轮使来自转子的扭矩自然地分布到多个行星轮，这共同有助于将低速输入转换成高速输入，该低速输入转换成高速输入的转换可通过之后的斜齿轮级处理，使用行星级齿轮很复杂，尽管它是用于从转子分配扭矩的很好的装置，行星级齿轮精细的传动确保所有行星轮承受相同的载荷，从而避免一个或多个过载，在实践中，这在定位和生产大齿轮和行星架以及变速箱的壳体时需要高精度，在设计和生产中具有如此的限制增加了变速箱的成本。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种风力涡轮机驱动机构，解决了转子转速慢、制造成本大的问题。

(二)技术方案

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种风力涡轮机驱动机构，其中，包括：

转子轴；

一级驱动机构，所述一级驱动机构与所述转子轴相连；

二级驱动机构，所述二级驱动机构与所述一级驱动机构相连。

进一步地，所述一级驱动机构包括：

第一连杆，所述第一连杆的一端枢接在所述转子轴上；

转轮，所述第一连杆的另一端固定在所述转轮的转轴上；

第二连杆，所述第二连杆的一端固定在所述转轴上，所述第二连杆的另一端枢接在一长轴上。

更进一步地，所述二级驱动机构包括：

主动齿轮，所述主动齿轮套设在所述长轴上；

若干个从动齿轮，若干个从动齿轮啮合在所述主动齿轮的外周上。

更进一步地，所述主动齿轮的外周上均匀啮合有6个从动齿轮。

本发明还提供了一种风力涡轮机，包括：

转子；

壳体；

若干个发电机；

上述的风力涡轮机驱动机构，其中，所述风力涡轮机驱动机构位于所述壳体内，所述转子位于所述壳体外，所述转子轴连接在所述转子上，所述转子轴通过轴承与所述壳体相连，所述长轴通过轴承设置在所述壳体上，所述发电机设置在所述壳体上对应的安装孔内，所述发电机与对应的从动齿轮之间通过位于所述壳体内对应的输出轴相连，且所述从动齿轮通过一对螺母限定在对应的输出轴上。

更进一步地，所述转轮的下端具有一球体，所述球体与所述壳体的弧形槽滚动配合，所述弧形槽开设在位于所述壳体内的基座上。

更进一步地，所述转子轴与位于所述壳体内的第一支撑架上的第一轴套相配合，所述长轴与位于所述壳体内的第二支撑架上的第二轴套相配合。

更进一步地，所述转子的外周上设有3个绕所述转子的中心线环形均匀分布的叶片。

更进一步地，所述叶片包括若干个间隔设置在所述转子外周上的翼，相邻的翼之间形成集流槽。

更进一步地，所述集流槽的侧面为波浪面。

(三)有益效果

本发明的有益效果：

1.由于本发明包括一级驱动机构和二级驱动机构，一级驱动机构采用连杆、转板等结构将旋转驱动力传递至二级驱动机构，二级驱动机构采用相互啮合的齿轮将旋转驱动力传递至发电机，因而降低了本发明的制造成本；

2.由于本发明的二级驱动机构与若干个发电机相连，从而提高了风力涡轮机的发电效率；

3.由于转子上设有3个均匀分布的叶片，而叶片由若干个翼组成，相邻的翼能够对流过集流槽的流体产生一种集流效应，并且通过设置翼与翼之间的相对方位以增强集流效应、增大流过集流槽的流体的动能提高翼的升力，增大转子的动能，提高叶片的风能利用系数，从而提高了转子的转速，提高了风力涡轮机对风能的利用率。

附图说明

图1为具有本发明的风力涡轮机的结构示意图。

图2为本发明的一级驱动机构的结构示意图。

图3为图1沿A-A向的剖视图。

图4为本发明的壳体的后视图。

图5为本发明的转子的结构示意图。

图6为本发明的叶片的立体结构示意图。

附图中：转子轴10、第一连杆1、转轮2、转轴21、球体22、第二连杆3、长轴4、主动齿轮5、从动齿轮6、转子20、壳体30、基座301、弧形槽3011、第一支撑架302、第一轴套3021、第二支撑架303、第二轴套3031、发电机40、输出轴50、叶片60、翼61、集流槽62、塔架70。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参见附图1至图6，如图1和图5所示的一种具有风力涡轮机驱动机构的风力涡轮机，所述风力涡轮机还包括转子20、壳体30、若干个发电机40和塔架70，所述壳体30设置在所述塔架70的上端，所述风力涡轮机驱动机构位于所述壳体30内，所述转子20位于所述壳体30外，所述转子20的外周上设有3个绕所述转子20的中心线环形均匀分布的叶片60，当气流撞击到叶片60时，会带动转子20转动，所述风力涡轮机驱动机构用于将旋转驱动力从转子20传递至发电机40从而产生电力。

如图6所示，所述叶片60包括若干个间隔设置在所述转子20上的翼61，相邻的翼61之间形成集流槽62，相邻的翼61能够对流过集流槽62的流体产生一种集流效应，并且通过设置翼61与翼61之间的相对方位以增强集流效应、增大流过集流槽62的流体的动能提高翼的升力，增大转子20的动能，提高叶片60的风能利用系数，从而提高了转子20的转速，提高了风力涡轮机对风能的利用率。

在本实施例中，所述叶片60包括3个间隔设置的翼61，且位于两侧的翼61均为一侧面为波浪面的三棱柱结构，位于中部的翼61为两侧面为波浪面的四棱柱结构。

如图1和图3所示，所述风力涡轮机驱动机构包括转子轴10、一级驱动机构和二级驱动机构，所述一级驱动机构与所述转子轴10相连，所述转子轴10连接在所述转子20上，所述转子轴10通过轴承与所述壳体30相连，所述转子轴10与位于所述壳体30内的第一支撑架302上的第一轴套3021相配合，所述转子轴10与位于所述壳体30内的第一支撑架302相配合，所述二级驱动机构与所述一级驱动机构相连，所述转子轴10连接在所述转子20上，所述发电机40设置在所述壳体30上对应的安装孔301内，且所述发电机40与位于所述壳体30内对应的输出轴50相连，所述从动齿轮6套设在对应的输出轴50上，且所述从动齿轮6通过一对螺母限定在对应的输出轴50上。

如图1、图2和图3所示，所述一级驱动机构包括第一连杆1、转轮2和第二连杆3，所述第一连杆1的一端枢接在所述转子轴10上，所述第一连杆1的另一端固定在所述转轮2的转轴21上，所述转轮2的下端具有一球体22，所述球体22与所述壳体30的弧形槽3011滚动配合，所述弧形槽3011开设在位于所述壳体30内的基座301上，所述第二连杆3的一端固定在所述转轴21上，所述第二连杆3的另一端枢接在一长轴4上，所述长轴4通过轴承设置在所述壳体30上，所述长轴4与位于所述壳体30内的第二支撑架303上的第二轴套3031相配合。

如图1、图3和图4所示，所述二级驱动机构包括主动齿轮5和若干个从动齿轮6，所述主动齿轮5套设在所述长轴4上，若干个从动齿轮6啮合在所述主动齿轮5的外周上，由于主动齿轮5的外周上啮合有多个从动齿轮6，因而使得该风力涡轮机驱动机构与多个发电机相连，从而提高了风力涡轮机的发电效率。

在本实施例中，所述主动齿轮5的外周上均匀啮合有6个从动齿轮6。

在上述结构中，当气流撞击到叶片60时，会带动转子20转动，转子20带动转子轴10转动，转子轴10带动第一连杆1绕转子轴10转动，进而使得转轮2转动、使球体22在弧形槽3011内滚动，在第二连杆3的带动下，使长轴4转动，从而使主动齿轮5转动，主动齿轮5带动从动齿轮6转动，从而使转子20将旋转驱动力传递至发电机40从而产生电力。

应当说明的是，本发明所述的实施方式仅仅是实现本发明的优选方式，对属于本发明整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力涡轮机驱动机构，其特征在于，包括：

转子轴(10)；

一级驱动机构，所述一级驱动机构与所述转子轴(10)相连；

二级驱动机构，所述二级驱动机构与所述一级驱动机构相连。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机驱动机构，其特征在于，所述一级驱动机构包括：

第一连杆(1)，所述第一连杆(1)的一端枢接在所述转子轴(10)上；

转轮(2)，所述第一连杆(1)的另一端固定在所述转轮(2)的转轴(21)上；

第二连杆(3)，所述第二连杆(3)的一端固定在所述转轴(21)上，所述第二连杆(3)的另一端枢接在一长轴(4)上。

3.根据权利要求2所述的风力涡轮机驱动机构，其特征在于，所述二级驱动机构包括：

主动齿轮(5)，所述主动齿轮(5)套设在所述长轴(4)上；

若干个从动齿轮(6)，若干个从动齿轮(6)啮合在所述主动齿轮(5)的外周上。

4.根据权利要求3所述的风力涡轮机驱动机构，其特征在于，所述主动齿轮(5)的外周上均匀啮合有6个从动齿轮(6)。

5.一种风力涡轮机，包括：

转子(20)；

壳体(30)；

若干个发电机(40)；

根据权利要求1～4中任一项所述的风力涡轮机驱动机构，其特征在于，所述风力涡轮机驱动机构位于所述壳体(30)内，所述转子(20)位于所述壳体(30)外，所述转子轴(10)连接在所述转子(20)上，所述转子轴(10)通过轴承与所述壳体(30)相连，所述长轴(4)通过轴承设置在所述壳体(30)上，所述发电机(40)设置在所述壳体(30)上对应的安装孔(301)内，所述发电机(40)与对应的从动齿轮(6)之间通过位于所述壳体(30)内对应的输出轴(50)相连，且所述从动齿轮(6)通过一对螺母限定在对应的输出轴(50)上。

6.根据权利要求5所述的风力涡轮机驱动机构，其特征在于，所述转轮(2)的下端具有一球体(22)，所述球体(22)与所述壳体(30)的弧形槽(3011)滚动配合，所述弧形槽(3011)开设在位于所述壳体(30)内的基座(301)上。

7.根据权利要求6所述的风力涡轮机驱动机构，其特征在于，所述转子轴(10)与位于所述壳体(30)内的第一支撑架(302)上的第一轴套(3021)相配合，所述长轴(4)与位于所述壳体(30)内的第二支撑架(303)上的第二轴套(3031)相配合。

8.根据权利要求7所述的风力涡轮机驱动机构，其特征在于，所述转子(20)的外周上设有3个绕所述转子(20)的中心线环形均匀分布的叶片(60)。

9.根据权利要求8所述的风力涡轮机驱动机构，其特征在于，所述叶片(60)包括若干个间隔设置在所述转子(20)外周上的翼(61)，相邻的翼(61)之间形成集流槽(62)。

10.根据权利要求8所述的风力涡轮机驱动机构，其特征在于，所述集流槽(62)的侧面为波浪面。

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