[實用新型]垂直軸風力發電機的增速裝置

有效

• 申請號: 201420485704.8
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN204061064U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 韓力;祖大偉;高飛;王楠;劉威
• 申請（專利權）人: 大連華銳重工集團股份有限公司
• 主分類號: F03D11/02
• 分類號: F03D11/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

技術領域

本實用新型涉及一種垂直軸風力發電機，具體為一種垂直軸風力發電機的增速裝置。

背景技術

目前，風力發電大多采用水平軸式風電機組，配套的增速裝置采用行星齒輪傳動，成本較高；增速裝置與葉片同軸安裝，并且安裝在距地面幾十米高的機艙內，維護需要高空作業，十分不便。

近年來國內的垂直軸風力發電裝置研制取得了一定進展，中國專利申請CN203560046U公開了一種兆瓦級垂直軸風力發電裝置，其原理為：在垂直軸頂部安裝葉片，風力吹向葉片帶動垂直軸旋轉，垂直軸底部安裝回轉大齒圈，大齒圈通過與數個沿圓周均布的開式齒輪嚙合，將動力分配給多個增速機，增速機驅動發電機發電。這種發電裝置將所有增速裝置、發電機等設備全部安裝在地面機房中，易于監控。但是，這種垂直軸風力發電裝置的增速裝置采用行星增速齒輪箱垂直向下安裝與發電機連接，開式齒輪距離地面較高，安裝和維護不便，齒輪嚙合力產生的基礎彎矩較大，而且行星齒輪箱成本較高。此外，這種發電裝置通常連接多臺發電機，當某臺發電機出現故障時需要單獨移出檢修而不影響其它發電機的工作，而其現有的增速裝置為固定安裝，無法移動。

發明內容

本實用新型針對上述提出的增速裝置安裝位置距離地面較高，安裝和維護不方便，當某臺發電機出現故障時不能單獨移出檢修而影響其他發電機工作的問題而提出一種垂直軸風力發電機的增速裝置。本實用新型采用增速齒輪傳動組代替行星齒輪箱，將增速裝置安裝在地面上，安裝維護方便，利用安全聯軸器、鼓式齒形聯軸器和滑道使得其中一個發電機發生故障時可單獨移出檢修而不影響其他發電機工作。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術手段如下：

一種垂直軸風力發電機的增速裝置，包括基座、安裝在垂直軸風力發電機的垂直軸底部的大齒圈；其特征在于：所述增速裝置還包括：

沿所述大齒圈圓周方向分布的多個增速單元；所述增速單元包括：開式小齒輪、低速軸、安全聯軸器、增速齒輪傳動組和輸出軸；所述開式小齒輪與所述大齒圈外嚙合連接，所述開式小齒輪通過所述安全聯軸器安裝在豎直設置的低速軸的上部，所述安全聯軸器在其扭矩超過設定值時，使開式小齒輪與低速軸脫開；所述增速齒輪傳動組兩端分別連接所述低速軸和輸出軸，所述增速齒輪傳動組將低速軸的低轉速轉化成輸出軸的高轉速傳遞給發電機；

連接所述輸出軸與所述發電機輸入軸的鼓形齒式聯軸器；

設置在所述基座上，沿所述輸出軸軸向延伸的滑道；所述增速單元沿所述滑道在水平方向上移動，使大齒圈和開式小齒輪分離或嚙合。

鼓形齒式聯軸器通過其外齒在內齒圈內軸向滑動，補償增速單元在水平方向移動的位移。增速裝置裝在垂直軸的底部，距離地面較低，安裝和維護方便。

進一步地,所述安全聯軸器為液壓安全聯軸器。

液壓安全聯軸器由雙層套筒組成，中間注入高壓油后外層套筒擴張，依靠摩擦力與開式小齒輪鎖緊，內層套筒則向內壓縮同低速軸抱緊，液壓安全聯軸器即可傳遞與油壓成正比的轉矩。當所傳遞的轉矩超過預先設定的扭矩值時，液壓安全聯軸器在軸上打滑(約百分之幾秒)，剪切管被剪斷，雙層套筒中的壓力油迅速泄出，開式小齒輪和低速軸之間的壓力消失，此時低速軸不轉動，開式小齒輪空轉，從而使增速單元和發電機停止轉動。

進一步地，所述增速齒輪傳動組采用多級平行軸圓柱齒輪傳動和一級垂直軸錐齒輪傳動。現有技術中增速裝置采用行星增速齒輪箱垂直向下安裝與發電機連接，行星開式齒輪距離地面較高，承受的基礎彎矩比較大。而本實用新型增速裝置安裝位置離底面較近，采用多級平行軸圓柱齒輪傳動和以及垂直軸錐齒輪傳動代替行星增速齒輪箱，大大降低了成本，并且行星開式齒輪距離地面較低，承受的基礎彎矩較小。

進一步地，所述增速齒輪傳動組采用三級平行軸圓柱齒輪傳動和一級垂直軸錐齒輪傳動；所述增速齒輪傳動組包括：與所述低速軸平行設置的中間軸Ⅰ、中間軸Ⅱ和高速軸；所述高速軸與所述輸出軸垂直設置；所述增速齒輪傳動組還包括：

鍵連接在所述低速軸下部的大齒輪Ⅰ和鍵連接在所述中間軸Ⅰ下部的小齒輪Ⅰ，所述大齒輪Ⅰ與小齒輪Ⅰ外嚙合形成第一級增速；

鍵連接在所述中間軸Ⅰ上部的大齒輪Ⅱ和鍵連接在所述中間軸Ⅱ上部的小齒輪Ⅱ，所述大齒輪Ⅱ與小齒輪Ⅱ外嚙合形成第二級增速；

鍵連接在所述中間軸Ⅱ下部的大齒輪Ⅲ和鍵連接在所述高速軸下部的小齒輪Ⅲ，所述大齒輪Ⅲ與所述小齒輪Ⅲ形成第三級增速；