[發明專利]用于風力機的機頭以及包括該機頭的風力機

無效

• 申請號: 201110219142.3
• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN102900626A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 高則行
• 申請（專利權）人: 高則行
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;F03D11/02;F03D1/00;F16H48/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;李瑞海

技術領域

本發明涉及一種用于風力機的機頭和包括這種機頭的風力機。?

背景技術

人類對于能源日益增長的需求和生態環境日漸惡化的趨勢之間的矛盾，使得如何實現能源的可持續利用和開發成為全世界都在關注的問題。風能作為優良的清潔能源，受到了世界各國的重視。?

目前使用的風力發電機包括風輪、機械傳動系統和發電機。風輪在風力的作用下旋轉，所獲得的動能經機械傳動系統傳遞給發電機，由發電機將動能轉換為電能。機械傳動系統和發電機被封裝在一個機艙中，然后通過轉動支承裝置安裝在塔架頂部，構成了風力發電機的機頭。機頭，特別是大中型風力發電機的機頭，其重量非常大，可以達到數十噸到幾百噸。因此，對轉動支承裝置的要求極高，造成了轉動支承裝置的制造成本高昂。沉重的機頭需要專門的機械測風和對風裝置，進一步增加了機頭的體積、重量和結構復雜性。機頭的重量和體積給運輸和安裝也帶來了諸多的困難。另外，因為發電機裝在隨風擺轉的機艙中，用于向外輸送電力的電纜可能會發生扭絞的現象，所以，風力發電機還需要安裝相應的解纜和扭纜保護裝置。?

另外，在傳統的風力發電機中，都是對風輪接收的全部風能進行傳遞和處理。然而，由于風能的不穩定性，特別是風力較大時，傳動設備和發電機會受到極大的沖擊。?

發明內容

為了簡化機頭結構，更有效地利用風能并減少對相關設備的沖擊，本發明一方面提供了一種用于風力機的機頭。這種機頭包括機艙、多個差速器和多個可控制動器。所述多個差速器設置在所述機艙內，每一個差速器都包括：第一半軸，由所述機艙可轉動地支承，在所述第一半軸上一體地形成有傳動裝置，用于向所述機頭下方傳遞動力；第二半軸，由所述機艙可轉動地支承；殼體，在所述殼體上一體地形成有齒輪，所述齒輪能夠在風力作用下轉動。所述多個可控制動器用于選擇性制動所述多個差速器中至少一部分差速器的第二半軸，同時釋放其它差速器的第二半軸。?

優選地，所述多個第一差速器的殼體上的齒輪組成齒輪傳動系，所述齒輪傳動系能夠接收并將風能傳遞給所述多個差速器。?

優選地，所述多個可控制動裝置分別對應于所述多個差速器，每一個所述可控制動器選擇性制動相應一個差速器的第二半軸。?

本發明另一方面還提供了一種風力機，包括塔架和安裝在塔架上端的機頭。所述機頭包括可擺轉地支承在所述塔架上的機艙、由所述機艙可轉動地支承并能夠接受風力而轉動的風輪、多個第一差速器和多個第一可控制動器。所述多個第一差速器設置在所述機艙內，每一個第一差速器都包括：第一半軸，由所述機艙可轉動地支承，在所述第一半軸上一體地形成有上傳動裝置，用于向所述機頭下方傳遞動力；第二半軸，由所述機艙可轉動地支承；第一殼體，在所述第一殼體上一體地形成有齒輪，所述多個第一差速器的齒輪組成第一齒輪傳動系，用于從所述風輪接收風能并將風能傳遞給所述多個第一差速器。所述多個第一可控制動器，用于選擇性制動所述多個第一差速器中至少一部分差速器的第二半軸，同時釋放其它第一差速器的第二半軸。?

所述風力機還可以包括多個第一下傳動裝置、多個動力輸出裝置、多個第一蓄能裝置和多個第一切換機構。所述多個第一下傳動裝置設置在所述機頭下方的塔架的預定位置處，分別對應于所述多個第一差速器的上傳動裝置，所述第一下傳動裝置與相應的所述上?傳動裝置相連。所述多個動力輸出裝置分別對應于所述多個第一下傳動裝置。所述多個第一蓄能裝置分別對應于所述多個第一下傳動裝置，用于分別存儲所述多個第一下傳動裝置接收的能量。所述多個第一切換機構分別對應于所述多個第一蓄能裝置，所述第一切換機構用于將所述第一蓄能裝置選擇性地經所述第一下傳動裝置連接到所述第一差速器和所述動力輸出裝置。?

優選地，所述第一切換機構可以包括第二差速器和第二可控制動器。所述第二差速器設置在所述機頭下方的塔架的預定位置處，分別對應于所述多個第一差速器，所述第二差速器包括：可轉動地支承的第三半軸，在所述第三半軸上一體地形成有所述第一下傳動裝置；可轉動地支承的第四半軸；第二殼體，所述第二殼體上一體地形成有齒輪，構成所述動力輸出裝置。所述第二可控制動器用于選擇性制動所述第二差速器的第四半軸。?

優選地，所述上傳動裝置可以上纜索鼓，所述第一下傳動裝置是下纜索鼓，所述上纜索鼓和所述下纜索鼓之間通過纏繞在二者上面的纜索連接。在所述第二差速器的第三半軸上可以一體地形成有第二下纜索鼓。?