CN206957875U - 风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电机技术领域，尤其是涉及一种风力发电机，包括外壳体，所述外壳体上转动设置有叶片，所述外壳体内设有齿轮箱，所述齿轮箱的输入端与所述叶片之间传动连接，本实用新型风力发电机在使用时，将一个双向打滑扭矩限制器与一个单向打滑扭矩限制器串联，双向打滑扭矩限制器设定较高的打滑扭力，以保证设备正常运转并避免受到较大的正向冲击，单向打滑扭矩限制器设定较低的打滑扭力，以削弱设备在正常运转时受到的反向冲击。从而本实用新型实现双向不对称打滑保护，在提供正向过载保护的同时进而削弱发电机组与齿轮箱之间的反向冲击，起到保护齿轮箱等设备的作用，同时具有减震或阻尼效果。

Description

风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电机技术领域，尤其是涉及一种风力发电机。

背景技术

风力发电机是通过自然风带动叶片转动，使得叶片带动齿轮箱，最后齿轮箱和发电机组之间通过安装联轴器来传动动力，实现发电机组转动发电。为了防止齿轮箱和发电机组之间扭力过大，导致齿轮箱或者发电机组损坏，通常在联轴器上加装扭矩限制器，而现有扭矩限制器通常是起正向过载保护作用。风力发电机传动系统存在反向扭矩，同时反向冲击的扭力远远小于所设定的正向过载保护的打滑扭力，并不足以触发传统扭矩限制器打滑，使得扭矩限制器无法避免或削弱反向冲击力，长期这样会导致内部件损坏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：在提供正向过载保护的同时，为了解决风力发电机传动系统存在的反向扭矩冲击损害发电机组或齿轮箱的问题，现提供了一种风力发电机，不但具备正向过载保护功能，而且具有反向冲击保护功能，同时具备在正反两个方向以不同的打滑扭矩水平，并起到保护作用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风力发电机，包括外壳体，所述外壳体上转动设置有叶片，所述外壳体内设有齿轮箱，所述齿轮箱的输入端与所述叶片之间传动连接，所述齿轮箱的输出端传动连接有发电机组，所述发电机组与所述齿轮箱的输出端之间设有双向非对称打滑扭矩限制器，当叶片正转时，所述对称打滑扭矩限制器对发电机组起到过载保护作用，当发电机组与齿轮箱之间产生反向冲击时，所述双向非对称打滑扭矩限制器实现空转打滑。通过在发电机组和齿轮箱之间设置双向非对称打滑扭矩限制器，在叶片正转时，齿轮箱和发电机组之间通过双向非对称打滑扭矩限制器来传动扭力，当过载时，双向非对称打滑扭矩限制器实现打滑，实现齿轮箱和发电机组之间动力断开，当发电机组与齿轮箱之间产生反向冲击时，所述双向非对称打滑扭矩限制器实现空转打滑，也就是实现齿轮箱和发电机组之间动力断开。

进一步地，还包括联轴器，所述双向非对称打滑扭矩限制器包括与齿轮箱输出端固定连接的输入套筒、输入轴和连接筒，所述输入轴沿其轴向滑动设置在连接筒的一端，所述输入轴上设有用于限制连接筒径向位移的第一限位机构，所述连接筒内与所述输入轴之间设有第一弹簧，所述输入套筒位于输入轴与连接筒之间，所述输入套筒与输入轴的接触面及输入套筒与连接筒的接触面均为摩擦连接，所述输入套筒与输入轴之间固定连接有逆止器，所述连接筒远离第一弹簧的一端沿其轴向滑动设置有输出轴，所述输出轴上设有用于限制连接筒径向位移的第二限位机构，所述连接筒内与所述输出轴之间设有第二弹簧，所述连接筒与所述输出轴之间设有输出套筒，所述输出套筒与输出轴的接触面及输出套筒与连接筒的接触面均为摩擦连接，所述输出套筒与所述联轴器的一端固定连接。

首先输入套筒与输入轴的接触面之间摩擦连接的扭力及输入套筒与连接筒的接触面摩擦连接的扭力可以设定的小一点，而输出套筒与输出轴的接触面之间摩擦连接的扭力及输出套筒与连接筒的接触面摩擦连接的扭力可以设定的大一点，输入轴上的扭力与输出轴上的扭力就不相等，通过叶片输入动力并带动齿轮箱，齿轮箱输出端带动输入套筒，此时扭力在正常范围内，由于输入轴和输入套筒之间设置了逆止器，逆止器带动输入轴一起转动，使得连接筒跟随输入轴转动，同时带动连接筒另一端的输出轴转动，输出轴带动输出套筒转动，使得动力通过联轴器传输到发电机组上，由于风力发电机传动系统存在反向扭矩，反向冲击的扭力远远不足以克服输出套筒与输出轴之间的扭力，使得反向冲击的扭力通过输出套筒传送至输出轴，再由输出轴传送中连接筒，此时连接筒将反向冲击的扭力传动至输入轴上，而在输入轴、输入套筒和连接筒之间设定的摩擦力小于反向冲击的扭力，使得输入套筒克服与输入轴及连接筒之间的摩擦力而脱开空转；同时在叶片输入扭力过大时，由于输入轴和输入套筒之间设置了逆止器，逆止器使得输入套筒只能在一个方向上打滑，另一个方向上锁死，输入套筒将扭力传动给输入轴，输入轴再传递给连接筒，连接筒传递到输出轴，由于输出套筒与输出轴及连接筒之间设定的摩擦力小于了输入扭力，此时输出套筒脱开，使得发电机组就没有动力输入；当叶片反向转动时，由于输入轴和输入套筒之间设置了逆止器，逆止器使得输入套筒只能在一个方向上打滑，另一个方向上锁死，同时输入套筒与输入轴的接触面之间摩擦连接的扭力及输入套筒与连接筒的接触面摩擦连接的扭力设定的小一点，直接使得输入套筒克服摩擦力而脱开空转。

为了实现输入轴径向限位，进一步地，所述第一限位机构包括设置在输入轴上的第一花键槽，所述连接筒上设有相匹配的第一花键齿，所述第一花键槽设置在所述第一花键齿上。通过输入轴上第一花键槽与连接筒上第一花键齿配合，既能满足输入轴在连接筒上小幅度位移，又能有径向限位作用，防止输入轴与连接筒之间相对转动。

为了实现输出轴径向限位，进一步地，所述第二限位机构包括设置在输出轴上的第二花键槽，所述连接筒上设有相匹配的第二花键齿，所述第二花键槽设置在所述第二花键齿上。通过输出轴上第二花键槽与连接筒上第二花键齿配合，既能满足输出轴在连接筒上小幅度位移，又能有径向限位作用，防止输出轴与连接筒之间相对转动。

为了便于第一弹簧和第二弹簧的安装和维护，进一步地，所述连接筒由第一法兰盘、圆筒和第二法兰盘相互拼接而成，所述第一法兰盘设置在圆筒的一端，所述第二法兰盘设置在圆筒的另一端。通过将连接筒分成第一法兰盘、圆筒和第二法兰盘，方便输入轴与连接筒之间第一弹簧的安装，同时也方便输出轴与连接筒之间第二弹簧的安装和维护。

为了实现输入轴、输入套筒和连接筒之间的摩擦连接，进一步地，所述输入套筒与所述输入轴的接触面之间及输入套筒与连接筒接触面之间设有摩擦片。通过在输入轴、输入套筒和连接筒之间的接触面上设置摩擦片，以实现当扭力大于输入轴、输入套筒和连接筒之间摩擦力时，会使得输入套筒脱开，起到安全保护作用。

为了实现输出轴、输出套筒和连接筒之间的摩擦连接，进一步地，所述输出套筒与所述输出轴的接触面之间及出套筒与连接筒的接触面之间设有摩擦片。通过在输出轴、输出套筒和连接筒之间的接触面上设置摩擦片，以实现当扭力大于输出轴、输出套筒和连接筒之间摩擦力时，会使得输出套筒脱开，起到安全保护作用。

为了便于逆止器的安装和维护，进一步地，所述逆止器内圈与输入轴通过平键固定连接，所述逆止器外圈与输入套筒也是通过平键固定连接。通过平键连接的方式将逆止器固定在输入轴和输入套筒之间，其结构简单，安装方便，也便于日常维护。

优选地，所述第一弹簧和第二弹簧均为蝶形弹簧。蝶形弹簧具有刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，适合于轴向空间要求小的场合。

本实用新型的有益效果是：本实用新型风力发电机在使用时，将一个双向打滑扭矩限制器与一个单向打滑扭矩限制器串联，扭力限制器以打滑形式限制传动系统所传动的扭力，当过载情形消失后自行恢复联结。双向打滑扭矩限制器设定较高的打滑扭力，以保证设备正常运转并避免受到较大的正向冲击，单向打滑扭矩限制器设定较低的打滑扭力，以削弱设备在正常运转时受到的反向冲击。本实用新型不但具备正向过载保护功能，而且具有反向过载保护功能，同时具备在正反两个方向以不同的打滑扭矩水平，并起到保护作用。从而本实用新型实现双向不对称打滑保护，在提供正向过载保护的同时进而削弱发电机组与齿轮箱之间的反向冲击，起到保护齿轮箱等设备的作用，同时具有减震或阻尼效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型风力发电机的主视图；

图2是本实用新型风力发电机中双向非对称打滑扭矩限制器的主视图；

图3是本实用新型风力发电机中双向非对称打滑扭矩限制器的左视图；

图4是图2中A-A剖视图；

图5是图2中B-B剖视图。

图中：1、外壳体，2、叶片，3、齿轮箱，4、联轴器，5、发电机组，6、输入套筒，7、输入轴，8、第一弹簧，9、输出套筒，10、输出轴，11、第二弹簧，12、连接筒，13、第一法兰盘，14、圆筒，15、第二法兰盘，16、逆止器，17、摩擦片，18、平键，19、双向非对称打滑扭矩限制器。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例

如图1-5所示，一种风力发电机，包括外壳体1，所述外壳体1上转动设置有叶片2，所述外壳体1内设有齿轮箱3，所述齿轮箱3的输入端与所述叶片2之间传动连接，所述齿轮箱3的输出端传动连接有发电机组5，所述发电机组5与所述齿轮箱3的输出端之间设有双向非对称打滑扭矩限制器19，当叶片2正转时，所述对称打滑扭矩限制器19对发电机组5起到过载保护作用，当发电机组5与齿轮箱3之间产生反向冲击时，所述双向非对称打滑扭矩限制器实现空转打滑。

还包括联轴器4，所述双向非对称打滑扭矩限制器19包括与齿轮箱3输出端固定连接的输入套筒6、输入轴7和连接筒12，所述输入轴7沿其轴向滑动设置在连接筒12的一端，所述输入轴7上设有用于限制连接筒12径向位移的第一限位机构，所述连接筒12内与所述输入轴7之间设有第一弹簧8，所述输入套筒6位于输入轴7与连接筒12之间，所述输入套筒6与输入轴7的接触面及输入套筒6与连接筒12的接触面均为摩擦连接，所述输入套筒6与输入轴7之间固定连接有逆止器16，所述连接筒12远离第一弹簧8的一端沿其轴向滑动设置有输出轴10，所述输出轴10上设有用于限制连接筒12径向位移的第二限位机构，所述连接筒12内与所述输出轴10之间设有第二弹簧11，所述连接筒12与所述输出轴10之间设有输出套筒9，所述输出套筒9与输出轴 10的接触面及输出套筒9与连接筒12的接触面均为摩擦连接，所述输出套筒 9与所述联轴器4的一端固定连接。

所述第一限位机构包括设置在输入轴7上的第一花键槽，所述连接筒12 上设有相匹配的第一花键齿，所述第一花键槽设置在所述第一花键齿上。

所述第二限位机构包括设置在输出轴10上的第二花键槽，所述连接筒12 上设有相匹配的第二花键齿，所述第二花键槽设置在所述第二花键齿上。

所述连接筒12由第一法兰盘13、圆筒14和第二法兰盘15相互拼接而成，

所述第一法兰盘13设置在圆筒14的一端，所述第二法兰盘15设置在圆筒14的另一端。第一法兰盘13、圆筒14和第二法兰盘15通过螺栓固定连接。

所述输入套筒6与所述输入轴7的接触面之间及输入套筒6与连接筒12 接触面之间设有摩擦片17。

所述输出套筒9与所述输出轴10的接触面之间及出套筒与连接筒12的接触面之间设有摩擦片17。

所述逆止器16内圈与输入轴7通过平键18固定连接，所述逆止器16外圈与输入套筒6也是通过平键18固定连接。所述第一弹簧8和第二弹簧11均为蝶形弹簧。

上述风力发电机在运用时，将输入套筒6的一端与齿轮箱3的输出轴10固定连接，输出套筒9与联轴器4固定连接，联轴器4与发电机组5的输入端固定连接，通过叶片2带动齿轮箱3，齿轮箱3将动力传递至输入套筒6上，通过输入套筒6和输入轴7上的逆止器16传递至输入轴7上，输入轴7再传递至第一法兰盘13上，第一法兰盘13经过圆筒14到达第二法兰盘15上，第二法兰盘15将动力传递至到输出轴10上，输出轴10传动至输出套筒9，最后通过输出套筒9传动至联轴器4并带动发电机组5转动，实现发电机组5 发电；在输入轴7、输入套筒6和第一法兰盘13之间的打滑力扭力小于在输出轴10、输出套筒9和第二法兰盘15之间的打滑扭力，同时叶片2在传输的扭力大于第二法兰盘15、输出轴10和输出套筒9之间的打滑扭力时，输出套筒 9与摩擦片17之间的静摩擦变为动摩擦，实现输出套筒9脱开，起到安全保护作用；而叶片2带动扭力不大于第二法兰盘15、输出轴10和输出套筒9之间的打滑扭力，当发电机组5产生反向冲击时，使得输出套筒9反向传递扭力，由于反向冲击的扭力远小于输出套筒9打滑扭力，不足以克服输出套筒9打滑扭力，反向冲击的扭力传递至第二法兰盘15上，通过圆筒14达到第一法兰盘 13，第一法兰盘13传递至输入轴7，此时反向冲击的扭力大于输入轴7、输入套筒6和第一法兰盘13之间的打滑扭力，使得输入套筒6脱开，将反向冲击的扭力无法在传动至齿轮箱3，到达保护齿轮箱3的作用；当叶片2反向转动时，逆止器16使得输入套筒6只能在一个方向上打滑，另一个方向上锁死，输入套筒6的扭矩远远大于了输入轴7、输入套筒6和第一法兰盘13之间的打滑力矩，输入套筒6与摩擦片17之间的静摩擦变为动摩擦，导致输入套筒6 直接脱开，动力将无法传动至发电机组5，起到保护发电机组5的作用。

上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种风力发电机，包括外壳体(1)，所述外壳体(1)上转动设置有叶片(2)，其特征在于：所述外壳体(1)内设有齿轮箱(3)，所述齿轮箱(3)的输入端与所述叶片(2)之间传动连接，所述齿轮箱(3)的输出端传动连接有发电机组(5)，所述发电机组(5)与所述齿轮箱(3)的输出端之间设有双向非对称打滑扭矩限制器(19)，当叶片(2)正转时，所述双向非对称打滑扭矩限制器(19)对发电机组(5)起到过载保护作用，当发电机组(5)与齿轮箱(3)之间产生反向冲击时，所述双向非对称打滑扭矩限制器(19)实现空转打滑。

2.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：还包括联轴器(4)，所述双向非对称打滑扭矩限制器(19)包括与齿轮箱(3)输出端固定连接的输入套筒(6)、输入轴(7)和连接筒(12)，所述输入轴(7)沿其轴向滑动设置在连接筒(12)的一端，所述输入轴(7)上设有用于限制连接筒(12)径向位移的第一限位机构，所述连接筒(12)内与所述输入轴(7)之间设有第一弹簧(8)，所述输入套筒(6)位于输入轴(7)与连接筒(12)之间，所述输入套筒(6)与输入轴(7)的接触面及输入套筒(6)与连接筒(12)的接触面均为摩擦连接，所述输入套筒(6)与输入轴(7)之间固定连接有逆止器(16)，所述连接筒(12)远离第一弹簧(8)的一端沿其轴向滑动设置有输出轴(10)，所述输出轴(10)上设有用于限制连接筒(12)径向位移的第二限位机构，所述连接筒(12)内与所述输出轴(10)之间设有第二弹簧(11)，所述连接筒(12)与所述输出轴(10)之间设有输出套筒(9)，所述输出套筒(9)与输出轴(10)的接触面及输出套筒(9)与连接筒(12)的接触面均为摩擦连接，所述输出套筒(9)与所述联轴器(4)的一端固定连接。

3.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征在于：所述第一限位机构包括设置在输入轴(7)上的第一花键槽，所述连接筒(12)上设有相匹配的第一花键齿，所述第一花键槽设置在所述第一花键齿上。

4.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征在于：所述第二限位机构包括设置在输出轴(10)上的第二花键槽，所述连接筒(12)上设有相匹配的第二花键齿，所述第二花键槽设置在所述第二花键齿上。

5.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述连接筒(12)由第一法兰盘(13)、圆筒(14)和第二法兰盘(15)相互拼接而成，所述第一法兰盘(13)设置在圆筒(14)的一端，所述第二法兰盘(15)设置在圆筒(14)的另一端。

6.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述输入套筒(6)与所述输入轴(7)的接触面之间及输入套筒(6)与连接筒(12)接触面之间设有摩擦片(17)。

7.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述输出套筒(9)与所述输出轴(10)的接触面之间及出套筒与连接筒(12)的接触面之间设有摩擦片(17)。

8.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征在于：所述逆止器(16)内圈与输入轴(7)通过平键(18)固定连接，所述逆止器(16)外圈与输入套筒(6)也是通过平键(18)固定连接。

9.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征在于：所述第一弹簧(8)和第二弹簧(11)均为蝶形弹簧。