CN219221171U - 一种风电增速器 - Google Patents

Abstract

一种风电增速器，它涉及风力发电增速箱和技术领域。它解决了机器转换效率低，发生机械故障点多的问题。本实用新型采用左输入转矩轴、右输入转矩轴，将原来一个风轮拖动一台增速器带动发电机发电，设计为两个风轮拖动一台增速器带动发电机发电。本实用新型减少了增速器级数，减少了发生故障的点，双风轮风力发电机组提高风力发电效率45％～60％，提高了机器转换效率。本实用新型适合陆地，海上风力发电机组的应用。

Description

一种风电增速器

技术领域

本实用新型属于风力发电增速箱和技术领域,具体涉及一种风电增速器。

背景技术

目前，随着双碳目标的提出，大力发展的风力发电机组安装数量的快速增加，我们将会逐渐用尽我们可以实际安装风力发电机的陆地和海洋资源。人们逐步开始由追求数量级转向追求提高风能捕获利用效率方面的转变。现有市场上应用的风力发电机组都是一个风轮拖动一台增速箱，增速箱增速后拖动发电机旋转发电。这种单风轮风力机最大风能转换效率CP值在0.42～0.48之间。我们颠覆性发明创造了双风轮风力发电机组，风力机转换效率CP值可达到0.64～0.72。双风轮风力发电机组可以叠加两个风轮捕风效能，提高发电效率在60％以上。为了适应双风轮风力发电机组开发的需求，本实用新型创新设计了一种集成两端输入转矩轴二级/三级行星加一级平行轴的风力发电增速器。助力推进实现双风轮风力发电机组由目前年发电2100小时，提高到年发电3500小时以上，实现风力发电机组高效率风能转换的目标。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是将现有的一个风轮拖动一台增速器，增速后拖动发电机发电，每台增速器需要有三级至四级增速，如果两个风轮拖动两台增速器就要达到六～八增速，机器转换效率降低，同时带来可能发生机械故障点增多的问题，提供了一种风电增速器，解决该问题的技术方案如下：

本实用新型的一种风电增速器，由左输入转矩轴、右输入转矩轴、一级行星架、二级行星架、三级行星架、一级行星轮、二级行星轮、三级行星轮、一级太阳轮、二级太阳轮、三级太阳轮、三级太阳轮输出轴、一级平行传动大齿轮、一级平行传动小齿轮、增速齿轮箱输出轴、一级行星增速大内齿圈和发电机组成，左输入转矩轴和右输入转矩轴分别设置于增速器两侧，右输入转矩轴经一级太阳轮、二级太阳轮和三级太阳轮中心设置的孔与一级行星架右侧相连接，左输入转矩轴与一级行星架的左侧连接，一级行星轮与一级行星架连接，二级行星架的左端与一级太阳轮连接，二级行星架的右端与二级行星轮连接，三级行星架的左端与二级太阳轮连接，三级行星架的右端与三级行星轮连接，三级太阳轮输出轴设在三级太阳轮和一级平行传动大齿轮之间，一级平行传动大齿轮设在三级太阳轮输出轴的右端，一级平行传动大齿轮上端与一级平行传动小齿轮啮合，一级平行传动小齿轮与增速齿轮箱输出轴的一端连接,增速齿轮箱输出轴的另一端与风力发电机的输入端连接。

本实用新型的一种风电增速器，与现有技术相比具有如下优点与有益效果：一、采用两个风轮驱动一台增速器，采用三至四个增速级数，相对六～八个增速级数减少一半，传递增速功率扭矩相对减少50％的故障发生点，减少一倍的风能机械传输效率损失；二、将两台风电增速器功率合为一台风电增速器功率制造，减轻了增速器的重量，减少了制造成本；三、集成两端输入转矩轴增速器收集两个风轮风能转矩，提高了风力发生机组风能转换效率在60％以上；四、本实用新型结构紧凑，功率扭矩密度较传统结构大幅度提高。

附图说明

图1是本实用新型的两端与输入转矩二级/三级行星加一级平行轴增速器传动结构示意图，图2是本实用新型三级行星加一级平行轴传动原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1描述实施方式，本实施方式由左输入转矩轴1、右输入转矩轴2、一级行星架3、二级行星架4、三级行星架5、一级行星轮6、二级行星轮7、三级行星轮8、一级太阳轮9、二级太阳轮10、三级太阳轮11、三级太阳轮输出轴12、一级平行传动大齿轮13、一级平行传动小齿轮14、增速齿轮箱输出轴15、一级行星增速大内齿圈16和发电机17组成，左输入转矩轴1和右输入转矩轴2分别设置于增速器两侧，右输入转矩轴2通过一级太阳轮9、二级太阳轮10、三级太阳轮11中心设置的孔与一级行星架3相连接,左输入转矩轴1右端与一级行星架3连接，一级行星轮6与一级行星架3连接，二级行星架4的左端与一级太阳轮9连接，二级行星架4的右端与二级行星轮7连接，三级行星架5的左端与二级太阳轮10连接，三级行星架5的右端与三级行星轮8连接，三级太阳轮输出轴12设在三级太阳轮11和一级平行传动大齿轮13之间，一级平行传动大齿轮13设在三级太阳轮输出轴12的右端，一级平行传动大齿轮13上端与一级平行传动小齿轮14啮合，一级平行传动小齿轮14与增速齿轮箱输出轴15的一端连接,增速齿轮箱输出轴15的另一端与风力发电机17的输入端连接。

具体实施方式二、结合图1描述实施方式，本实施方式所述的一级太阳轮9、二级太阳轮10和三级太阳轮11均为中心开孔的太阳轮，其孔径大于右输入转矩轴2的直径。

具体实施方式三、结合图1描述实施方式，本实施方式所述的一级平行传动大齿轮13和三级太阳轮输出轴12分别为空心齿轮和空心轴。

具体实施方式四、结合图1描述实施方式，本实施方式所述的每一级行星传动系统均包括行星架、行星轮和太阳轮。

具体实施方式五、结合图1描述实施方式，本实施方式所述的二级/三级行星加一级平行轴增速器，该技术可以是二级行量加一级平行轴增速，也可以是三级行星加一级平行轴增速器。

具体实施方式六、结合图1描述实施方式，本实施方式所述的二级行星加一级平行轴增速器其增速比是1:40～1:100，三级行星加一级平行轴增速器其增速比是1:100～1:200之间。

具体实施方式七、结合图1描述实施方式，本实施方式所述的一级行星增速大内齿圈16采用内齿圈式，外环固定。

具体实施方式八、结合图1描述实施方式，本实施方式所述的一种集成两端输入转矩轴二级/三级行星加一级平行轴增速器，功率范围是:陆上风力发电机应用功率范围在6MW～14MW之间，海上风力发电机应用功率范围在10MW～50MW之间。

包括齿轮箱体、主轴承和至少两级行星齿轮传动系统，每一级行星传动系统均包括行星架、行星轮和太阳轮。

工作原理：

左输入转矩轴1和右输入转矩轴2分别设置于增速器两端，右输入转矩轴2通过一级太阳轮9、二级太阳轮10和三级太阳轮11中心设置的孔与一级行星架3相连接，同时左输入转矩轴1也连接在一级行星架3左侧，这就形成左输入转矩轴1和右输入转矩轴2同时驱动一级行星架3旋转，一级行星架3驱动一级行星轮6旋转，一级行星轮6旋转带动一级太阳轮9转动，一级太阳轮9连接二级行星架4驱动二级行星轮7旋转，二级行星轮7驱动二级太阳轮10旋转，二级太阳轮10连接三级行星架5，三级行星架5驱动三级行星轮8旋转，三级行星轮8驱动三级太阳轮11转，三级太阳轮11驱动三级太阳轮输出轴12旋转，三级太阳轮输出轴12驱动一级平行传动大齿轮13旋转，一级平行轴大齿轮13驱动一级平行传动小齿轮14，一级平行传动小齿轮14带动增速箱输出轴15旋转，增速箱输出轴15将增速后的风轮转矩输送给发电机17为发电机提供发电功率转矩。

以上所述之实施例只为本实用新型之较佳例，并非以此限制本实用新型的实施范围，其他任何的未背离本实用新型精华突出实质与原理下所做出的改变、替代、组合简化均应为等效置换方式，涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风电增速器，它由左输入转矩轴、右输入转矩轴、一级行星架、二级行星架、三级行星架、一级行星轮、二级行星轮、三级行星轮、一级太阳轮、二级太阳轮、三级太阳轮、三级太阳轮输出轴、一级平行传动大齿轮、一级平行传动小齿轮、增速齿轮箱输出轴、一级行星增速大内齿圈和发电机组成，其特征在于:左输入转矩轴和右输入转矩轴分别设置于增速器两侧，右输入转矩轴经一级太阳轮、二级太阳轮和三级太阳轮中心设置的孔与一级行星架右侧相连接，左输入转矩轴与一级行星架的左侧连接，一级行星轮与一级行星架连接，二级行星架的左端与一级太阳轮连接，二级行星架的右端与二级行星轮连接，三级行星架的左端与二级太阳轮连接，三级行星架的右端与三级行星轮连接，三级太阳轮输出轴设在三级太阳轮和一级平行传动大齿轮之间，一级平行传动大齿轮设在三级太阳轮输出轴的右端，一级平行传动大齿轮上端与一级平行传动小齿轮啮合，一级平行传动小齿轮与增速齿轮箱输出轴的一端连接,增速齿轮箱输出轴的另一端与风力发电机的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种风电增速器，其特征在于:所述的一级太阳轮、二级太阳轮和三级太阳轮均为中心开孔的太阳轮，其孔径大于右输入转矩轴的直径。

3.根据权利要求1所述的一种风电增速器，其特征在于:所述的一级平行传动大齿轮为空心齿轮。

4.根据权利要求1所述的一种风电增速器，其特征在于:所述的三级太阳轮输出轴为空心轴。

5.根据权利要求1所述的一种风电增速器，其特征在于:所述的一级行星增速大内齿圈采用内齿圈式，外环固定。

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