專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪升速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種齒輪升速傳動系統(tǒng)，尤其是一種風(fēng)力發(fā)機上 用的齒輪升速傳動裝置。
背景技術(shù)：
為了達(dá)到比較理想的葉尖速比，獲取較大的風(fēng)能，風(fēng)力發(fā)電機組 的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速相對較低。但是，為了滿足發(fā)電機轉(zhuǎn)速的要求，必須通過 一定的增速方式將葉輪的轉(zhuǎn)速升高到發(fā)電機的工作轉(zhuǎn)速。為了達(dá)到高
達(dá)30 100的傳動比要求，現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機組一般采用齒輪箱、或 者齒輪升速裝置。風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪箱多采用三級定軸齒輪傳動、 或一級行星齒輪傳動與二級定軸齒輪傳動組合、或二級行星齒輪傳動 與一級定軸齒輪傳動組合的方式，導(dǎo)致齒輪箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、成 本高、維護困難。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是要提供一種風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪升速裝置，該裝置 可以縮短現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機組中傳動鏈長度、簡化齒輪箱結(jié)構(gòu)，簡化齒 輪箱安裝方式，降低成本。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是 一種風(fēng)力發(fā)電機 組的齒輪升速裝置，包括繞固定軸線旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪、由三個曲軸支 撐后做平面運動的內(nèi)齒輪、曲軸，構(gòu)成少齒差行星齒輪傳動機構(gòu)，其特點是內(nèi)齒輪作為行星齒輪，風(fēng)輪主軸與太陽齒輪的傳動軸相連， 發(fā)電機轉(zhuǎn)子與支撐內(nèi)齒輪的三個曲軸中的任意一個相連，構(gòu)成偏置式 風(fēng)力發(fā)電機組升速傳動裝置。
內(nèi)齒輪由三個按120。布置的曲軸支撐，其中，任意兩個曲軸5與
內(nèi)齒輪構(gòu)成雙曲柄機構(gòu)。 三個曲軸的輸出端分別安裝一個相同的外齒輪，三個外齒輪與另
一個外齒輪同時嚙合，結(jié)合點的相位差為120°,外齒輪通過傳動軸、 聯(lián)軸器與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接，構(gòu)成同軸式風(fēng)力發(fā)電機組升速傳動裝置。
本實用新型的有益效果是該結(jié)構(gòu)布局方式具有功率分流的特點，
三個曲軸5所傳遞的功率是風(fēng)力發(fā)電機功率的三分之一。因此，該裝
置可以縮短現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機組中傳動鏈長度、簡化齒輪箱結(jié)構(gòu)，簡化
齒輪箱安裝方式，降低成本。


圖1是本實用新型的傳動裝置示意圖； 圖2是內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)及其支撐方式示意圖； 圖3是發(fā)電機與主軸同軸布置方式示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。 如圖1所示，繞固定軸線旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪3、由三個曲軸支撐后 做平面運動的內(nèi)齒輪4、曲軸5構(gòu)成少齒差行星齒輪傳動。但是，行 星齒輪不是太陽齒輪3，而是內(nèi)齒輪4。將風(fēng)力發(fā)電機的葉輪1直接 安裝在支撐太陽齒輪3的傳動軸上，或者將葉輪1安裝在獨立的主軸太陽齒輪3的傳動軸連接。曲軸5作為 輸出軸，通過聯(lián)軸器6與發(fā)電機7的轉(zhuǎn)子連接。
如圖2所示，內(nèi)齒輪4采用三個按120。布置的曲軸5支撐，任意 兩個曲軸5與內(nèi)齒輪4構(gòu)成雙曲柄機構(gòu)，在太陽齒輪3的驅(qū)動下，做 行星運動、或平面運動。三個曲軸5中的任意一個，都可以作為輸出 軸，與發(fā)電機7的轉(zhuǎn)子相連，傳遞動力。上述結(jié)構(gòu)為一種偏置布局方 式，發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸線與風(fēng)輪回轉(zhuǎn)軸線不同軸，這種結(jié)構(gòu)徑向尺寸較大。
如圖3所示，在三個曲軸5的輸出端分別安裝一個相同的外齒輪 9，三個外齒輪9與另一個外齒輪8同時保持嚙合，嚙合點的相位差 為120°，外齒輪8通過傳動軸、聯(lián)軸器6與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接。安裝外 齒輪8的傳動軸與風(fēng)輪回轉(zhuǎn)軸線同軸，從而保證了發(fā)電機轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)軸 線與風(fēng)輪回轉(zhuǎn)軸線同軸，這種結(jié)構(gòu)徑向尺寸較小。
與圖l、圖2所示的結(jié)構(gòu)布局方式不同，圖3所示的結(jié)構(gòu)布局方
式不但使發(fā)電機轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)軸線與葉輪的回轉(zhuǎn)軸線同軸，而且，槳葉 1獲得的風(fēng)能通過三個曲軸5分別傳遞到外齒輪9，再通過三個相位 差為120。的嚙合點傳遞到外齒輪8、聯(lián)軸器6，最終傳遞到發(fā)電機7， 因此，該結(jié)構(gòu)布局方式具有功率分流的特點，三個曲軸5所傳遞的功 率是風(fēng)力發(fā)電機功率的三分之一，而圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)布局方式， 只有一個曲軸5傳遞功率，其他二個曲軸只起到支撐作用，沒有傳遞 功率的功能， 一個曲軸5傳遞的功率等于風(fēng)力發(fā)電機的功率，這將導(dǎo) 致曲軸5的結(jié)構(gòu)尺寸增加。圖3所示的結(jié)構(gòu)布局方式，徑向尺寸更緊 湊。根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的功率大小和結(jié)構(gòu)要求，外齒輪8和外齒輪9
的傳動比可以等于l，也可以不等于l，從而構(gòu)成不同的傳動比關(guān)系，
以補償不同風(fēng)力發(fā)電機組傳動系統(tǒng)對傳動比的要求。
設(shè)太陽齒輪3的齒數(shù)為^，內(nèi)齒輪4的齒數(shù)為^，外齒輪8的齒
數(shù)為a，外齒輪9的齒數(shù)為^， ^為發(fā)電機轉(zhuǎn)子(高速端)的轉(zhuǎn)速，
^為風(fēng)輪(低速端)的轉(zhuǎn)速，則圖l、圖2所示齒輪傳動裝置具有如
下傳動比關(guān)系
z肌—一—--
圖3所示的齒輪傳動裝置具有如下傳動比關(guān)系
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zffl就是風(fēng)輪與發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間的速比。根據(jù)不同的風(fēng)力發(fā)電機組
的性能要求，該傳動比可以在幾十到幾百范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求1. 一種風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪升速裝置，包括繞固定軸線旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪(3)、由三個曲軸支撐后做平面運動的內(nèi)齒輪(4)、曲軸(5)構(gòu)成少齒差行星齒輪傳動，其特征在于所述內(nèi)齒輪(4)作為行星齒輪，風(fēng)輪主軸與太陽齒輪(3)的傳動軸相連，發(fā)電機轉(zhuǎn)子與支撐內(nèi)齒輪(4)的三個曲軸(5)中的任意一個相連，構(gòu)成偏置式風(fēng)力發(fā)電機組傳動升速裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪升速裝置，其特征在 于所述內(nèi)齒輪(4)由三個按120。布置的曲軸5支撐，其中，任意 兩個曲軸(5)與內(nèi)齒輪(4)構(gòu)成雙曲柄機構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪升速裝置，其特征在 于所述三個曲軸(5)的輸出端分別安裝一個相同的外齒輪(9)， 三個外齒輪(9)與另一個外齒輪(8)同時嚙合，結(jié)合點的相位差為 120°，外齒輪(8)通過傳動軸、聯(lián)軸器(6)與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接，構(gòu) 成同軸式風(fēng)力發(fā)電機組升速傳動裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪升速裝置，包括繞固定軸線旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪、由三個曲軸支撐后做平面運動的內(nèi)齒輪、曲軸，構(gòu)成少齒差行星齒輪傳動。與傳統(tǒng)少齒差行星齒輪傳動不同的是，在該傳動機構(gòu)中，內(nèi)齒輪為行星齒輪。風(fēng)輪主軸與太陽齒輪的傳動軸相連，發(fā)電機轉(zhuǎn)子與支撐內(nèi)齒輪的三個曲軸中的任意一個相連，構(gòu)成偏置式風(fēng)力發(fā)電機組傳動裝置。三個曲軸的輸出端分別安裝一個相同的外齒輪，三個外齒輪與另一個外齒輪同時嚙合，結(jié)合點的相位差為120°，外齒輪通過傳動軸、聯(lián)軸器與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接，構(gòu)成同軸式風(fēng)力發(fā)電機組升速傳動裝置。該裝置可以縮短現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機組中傳動鏈長度、簡化齒輪箱結(jié)構(gòu)，簡化齒輪箱安裝方式，降低成本。
文檔編號F03D1/00GK201284724SQ20082015518
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者珂 張, 張鎖懷, 張長友, 陳舜青 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院