[發明專利]一種風能垂直傳動系統保護裝置

無效

• 申請號: 201310261896.4
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103306908A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 陽君;袁壽其;鄧鑫;裴吉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F03D11/02
• 分類號: F03D11/02
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

技術領域

本發明屬于風機技術領域，具體涉及一種傳動系統過載保護裝置。

背景技術

在從化石燃料向可再生能源轉變以及避免氣候變化失控的競賽中，風能已成為使用最為廣泛和發展最快的可再生能源之一，也是近期最具有大規模開發利用前景的可再生資源。風電機組運行環境惡劣，隨著全球風能快速發展，風電機組運行數量不斷增加，各類風電機組事故也不斷出現，迫切要求對風電技術采取安全措施。現有的風力發電機限速方法有改變風力葉片迎風面積限速和電磁限速等，如200910137035.9，發明了一種可變平面風葉組合、具有該風葉組合的風力發動機和發電系統，能夠根據風力的強度調節活動門的面積，從而保護整套風力發電裝置。又如200920076009.5，該發明實現對風力發電機的轉速、輸出電壓的自動控制，使其始終處于安全、可靠的工作狀態。現有技術只能在一種風向的條件下工作，無法實現在各種風向下都能運行，且無法實現工作機組在風速過大時停止工作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風能垂直傳動系統保護裝置，使在各種風向下都能實現工作機組在風速過大時停止工作，從而避免工作機組由于過載工作造成的損壞。

為了解決以上技術問題，本發明利用在多變的風向下風輪轉動軸的轉動方向或正向旋轉或反向旋轉，通過圓柱斜齒輪傳動產生軸向力和彈簧蓄力來實現在多變風向下傳動機構的限速保護機制。本發明所采用的具體技術方案如下：

一種風能垂直傳動系統保護裝置，包括帶有風輪轉動軸（2）的風輪（1）、工作機傳動軸（6）、鍵槽A（9）、機匣（15），其特征在于：還包括大斜齒輪（3）、風輪傳動軸（4）、聯接裝置（5）、彈性支撐件（7）、凸臺（8）、鍵槽A（9）、圓形鍵A（10）、方形鍵槽C（11），方形鍵槽D（12）、鍵槽B（13）、圓形鍵B（14）；裝配在風輪轉動軸（2）上的小斜齒輪（16）與裝配在風輪傳動軸（4）上的大斜齒輪（3）相互嚙合；通過風輪轉動軸（2）帶動小斜齒輪（16）轉動，小斜齒輪（16）帶動大斜齒輪（3）轉，從而帶動風輪傳動軸（4）轉動；在風輪傳動軸（4）上遠離大斜齒輪（3）的一端設有鍵槽A（9），圓形鍵A（10）與鍵槽A（9）配合，并通過鍵槽A（9）與風輪傳動軸（4）聯接；機匣（15）固定在地面，帶有工作機傳動軸（6）的工作機（18）通過彈性支撐件（7）與機匣（15）聯接；在工作機傳動軸（6）遠離與彈性支撐件（7）相連的一端開設有鍵槽B（13），圓形鍵B（14）與鍵槽B（13）配合；通過與聯接工作機傳動軸（6）聯接，聯接裝置（5）的一端開設有與鍵A（10）相配合的方形鍵槽C（11），另一端開設有與圓形鍵B（14）相配合的鍵槽D（12）；風輪傳動軸（4）與工作機傳動裝置（6）可以沿軸向在方形鍵槽C（11）和方形鍵槽D（12）內滑動；凸臺（8）位于風輪傳動軸（4）上，間于大斜齒輪（3）和鍵槽A（9）之間；L型支架（17）一端固定在機匣（15）上，另一端懸于凸臺（8）和大斜齒輪（3）之間位置，形成保護裝置，以限制風輪傳動軸（4）向上位移不會過大。

所述大斜齒輪（3）為大圓柱斜齒輪或大圓錐斜齒輪；所述小斜齒輪（16）為小圓柱斜齒輪或小圓錐斜齒輪。

所述彈性支撐件（7）可以為彈簧（7）。

聯接裝置（5）為固定件，并帶有兩個方形鍵槽，在風輪傳動軸（4）的鍵槽（9）內安裝圓形鍵A（10），圓形鍵A（10）插入聯接裝置（5）的方形鍵槽C（11），在工作機傳動軸（6）內安裝圓形鍵B（14），圓形鍵B（14）插入聯接裝置（5）的方形鍵槽D（12），這樣，風輪傳動軸（4）通過聯接裝置（5）帶動聯接工作機傳動裝置（6）工作。本發明的垂直地面的圓柱斜齒輪傳動將風輪旋轉軸的正向旋轉或反向旋轉轉化為風輪傳動軸4上與地面垂直向上或向下的軸向力Fa。F_t為風輪旋轉產生的圓周力；T為風輪產生扭矩。根據所用風輪的參數和轉速可以算出風輪的扭矩。

F_a＝F_ttanβ

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