[發明專利]風力發電塔渦輪渦扇的齒輪嚙合變速系統

有效

• 申請號: 201210016209.8
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN103216397A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 周登榮;周劍
• 申請（專利權）人: 周登榮;周劍
• 主分類號: F03D11/02
• 分類號: F03D11/02;F16H1/22
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮;趙德蘭

技術領域

本發明涉及風力發電系統，具體而言，涉及一種風力發電塔渦輪渦扇的齒輪嚙合變速系統。

背景技術

人類對化石燃料，如石油、煤炭等的攫取所造成的環境影響日趨擴大，且這類能源供應有限，亦日趨枯竭。因此，利用風能、太陽熱能的發電系統在世界范圍都已被高度重視，近年來亦獲得了突飛猛進的發展。常見的以自然風力驅動槳葉的風力發電機、以太陽能作為熱源再轉化為機械能驅動發電機，都已進入產業利用階段。但上述利用風能及太陽能的形式均存在對風力、日照等自然條件過度依賴、結構復雜、投入產出效率低下的缺陷。針對上述不足，將風能與太陽熱能相結合，取長補短的能源利用手段亦見諸公開。其基本原理是以太陽能加熱空氣，通過垂直于地面的風道形成上升氣流來驅動風力發電機產生電能。例如，國際公開WO01/96740A所描述的煙囪形太陽能風輪機，即公開了通過太陽能溫室將空氣預熱，再導入垂直于地面的風道形成上升氣流，驅動風道中的渦輪機帶動發電機工作,其通過復雜的計算機控制系統協調發電機的轉速、力矩等參數控制；又如中國專利申請CN101487452A、CN102128150A，公開了太陽能與風能綜合利用的基本原理與結構，以及考慮到通過光伏電池、導熱管等結構實現熱能、光能綜合利用的形式。

如前例舉的已公開技術方案，均采用了前述的基本原理，太陽能預熱的空氣在垂直風道中上升，并在風道中適當的位置驅動渦輪、葉輪帶動發電機發電。但實踐證明，僅僅根據上述基本原理，并不能實現具有產業利用價值的有效產能，且已公開的技術方案，如上述WO01/96740A所描述的，仍存在效率低下、控制原理復雜的缺陷。再者，已公開的技術方案對輸出電能的調峰處理均顯不足，而利用太陽能、風能等不穩定自然能源來發電，目前最棘手的技術問題就是無法得到穩定的電能產出，尤其是與公共電網并網時，該缺陷更為突出。

為此，本申請的發明人針對上述傳統技術的缺陷，通過本申請特提出有效的解決方案。

發明內容??

相當于本發明原始要求范圍內的某些實施例作如下概括。這些實施例并非限制所請求保護的發明范圍，而是試圖提供本發明的多種可能形式的簡要概括。實際上，本發明可包括類似于或不同于下面提出的實施例的不同形式。

本發明目的在于，提供一種風力發電塔渦輪渦扇的齒輪嚙合變速系統，以克服上述傳統技術方案所存在的很難得到穩定的電能，發電系統中結構不合理的缺陷。根據本發明的風力發電塔渦輪渦扇的齒輪嚙合變速系統，包括：動力單元，所述動力單元包括渦輪渦扇、運行軌道、黃油固定圈、運轉齒圈、發電機；驅動單元，所述驅動單元包括小齒輪、錐形齒輪A、錐形齒輪B、斜齒輪A、斜齒輪B、高壓電磁助力器、自動變速器。

優選的是，所述渦輪渦扇由運行軌道上的柱銷托起，所述渦輪渦扇的上平面裝有黃油固定圈，黃油固定圈通過螺栓組連接到運轉齒圈。

優選的是，發電機為稀土永磁無鐵芯發電機，該發電機采用無鐵芯、無刷、無磁阻尼、稀土永磁發電技術，改變了傳統電機運用硅鋼片與繞線定子結構，結合自主研發的電子智能變頻技術，使電機系統效率提高到95%以上。

優選的是，稀土永磁無鐵芯發電機與自動變速器通過聯軸器A聯接；自動變速器可以隨風力的大小而改變轉速來控制動力源的轉速。

優選的是，自動變速器上聯接有高壓電磁助力器。該助力器上的主軸與斜齒輪B通過鍵聯接在一起。

優選的是，斜齒輪B與斜齒輪A嚙合。斜齒輪具有嚙合性好，傳動平穩、噪音小；重合度大，降低了每對齒輪的載荷，提高了齒輪的承載能力；不產生根切的最少齒數少的特點。

優選的是，斜齒輪A與錐形齒輪B之間安裝有多柱體動力分配器。從多柱體動力分配器傳遞來的動力驅動錐形齒輪A、驅動錐形齒輪B工作，進而驅動動力源轉動。

優選的是，錐形齒輪A與錐形齒輪B進行嚙合。錐形齒輪具有壽命長、高負荷承載力、噪音小、減震的特點，最重要的是，它可以實現兩個垂直軸的傳動，而一般圓柱齒輪只能用于平行軸。

優選的是，所述高壓電磁助力器包括助力器外殼、定子部分、轉子部分。定子部分由定子鐵芯固定盤、定子鐵芯和定子鐵芯線圈組成。轉子部分由轉子鐵芯固定盤、助力器飛輪、轉子鐵芯和轉子鐵芯線圈1006組成。電磁助力器外形成環形筒狀，助力器外殼位于電磁助力器的最外圍，其一般由隔磁材料比如鐵制成。定子部分的定子鐵芯固定盤固定連接在助力器外殼上，定子鐵芯插接在定子鐵芯固定盤上，其上纏繞有定子鐵芯線圈。