一种组合式风力发电机的机械传动机构制造技术

本发明专利技术或实用新型专利技术提供了一种组合式风力发电机的机械传动机构，包括垂直轴风轮轴、轴旋转转向机构、及发电机，所述风轮轴与轴旋转转向机构连接，轴旋转转向机构与发电机连接，其特征是，轴旋转转向机构将风轮轴的垂直轴旋转方向转化为水平轴旋转方向，所述发电机是水平轴式发电机。采用垂直轴风轮与水平轴式发电机组合，有效的降低了整体机组的成本，且可以大大增加发电机的安装空间位置，增加了一个中心齿可以带动卫星齿轮及发电机的数量，从而可以减少中心齿轮的数量，降低安装厂房的层数，有效的降低安装成本。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式风力发电机的机械传动机构
本专利技术属于风能利用
，尤其是适用于风力机械及垂直轴风力发电

技术介绍
目前，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，水平轴风力发电机风轮轴和发电机轴同为水平方向，垂直轴风力发电机的风轮轴和发电机轴同为垂直方向。由于垂直轴的发电机目前标准的通用型号少，生产批量小，价格高，水平轴的发电机目前标准的通用型号多，生产批量大，价格低。因此，对于垂直轴风轮来说，如果能采用水平轴的发电机来降低整体风力发电机组的成本是非常具有优势的。另外，随着垂直轴风力发电机大型化的发展，一个风轮轴带动下面中心型齿轮，中心型齿轮带动多个卫星齿轮，卫星齿轮带动多台发电机是一个不错的选择，但是，由于垂直轴的发电机结构的特点，发电机只能安装在卫星齿轮的下面，限制了发电机的安装位置，发电机的位置距离大中心齿轮较近，因此，一个中心齿轮带动发电机的数量就受到了很大的限制，只能带动较少数量的发电机，而如果采用伞形齿轮或曲线齿轮啮合，将风轮轴的垂直旋转方向转化为水平轴的旋转方向，采用水平轴的发电机，就可以通过加长小齿轮轴的长度，使得发电机的位置远离大齿轮的位置，增大了发电机位置的设置半径，一个大齿轮就可以安装带动更多台发电机。专利申请号：201110036696.x；专利技术名称：特大型垂直轴风力发电的机械传动系统；以及专利申请号：201320754900.6；专利技术名称：兆瓦级垂直轴风力发电装置的多电机连接结构；公开了一种垂直轴风机一个中心齿轮带动多个卫星齿轮及多台垂直轴的发电机，其不足之处是其使用的是垂直轴的发电机，不仅成本较高，而且，发电机只能安装在卫星齿轮的下面，发电机的安装位置距离中心齿轮的边缘很近，可安装发电机的空间位置狭小，限制了安装发电机的数量，因此，需要采用多层厂房结构，增加了安装成本。本专利技术通过加长小齿轮轴的长度，使得发电机的位置可以远离大齿轮的位置，增加了发电机的安装空间，就可以使得多台发电机安装在同一层厂房内，同时也减少了中心齿轮的数量。
技术实现思路
本专利技术或技术旨在针对现有技术的不足，提供了一种组合式风力发电机，可以有效的降低垂直轴风力发电机组的成本，且可以有效增加发电机与中心齿轮的安装距离，扩大发电机的安装位置空间，使得一个垂直轴风轮可以带动更多的发电机工作。一种组合式风力发电机的机械传动机构，包括垂直轴风轮轴、轴旋转转向机构、及发电机，所述风轮轴与轴旋转转向机构连接，轴旋转转向机构与发电机连接，其特征是，轴旋转转向机构将风轮轴的垂直轴旋转方向转化为水平轴旋转方向，所述发电机是水平轴式发电机。所述轴旋转转向机构是可以将风轮轴的垂直轴旋转方向转化为水平轴旋转方向的任意机构。优选的，所述轴旋转转向机构是相交轴圆锥齿轮或交错轴螺旋齿轮或管状齿轮。所述相交轴圆锥齿轮是由两个伞形齿轮轴相交组成。所述交错轴螺旋齿轮是由两个曲线齿轮轴相交组成。优选的，所述轴旋转转向机构是包括至少一个中心齿轮、至少一个卫星齿轮，所述中心齿轮安装在风轮轴上，中心齿轮与卫星齿轮啮合，卫星齿轮连接发电机，所述中心齿轮的轴是垂直方向，所述卫星齿轮的轴是水平方向，所述中心与卫星齿轮是通过伞形齿轮或曲线齿轮或冠状齿轮啮合，将垂直轴风轮轴的垂直轴方向旋转力矩转化为水平轴方向旋转力矩的。优选的，通过任意公知的方式将垂直轴风轮轴的垂直轴方向旋转，转化为水平轴方向旋转，都在本专利技术的保护范围之内。所述中心齿轮是伞形齿轮或曲线齿轮或冠状齿轮。所述卫星齿轮是伞形齿轮或曲线齿轮或冠状齿轮。所述一个中心齿轮可以连接多个卫星齿轮。优选的，所述卫星齿轮是1-50个。优选的，在发电机转轴或卫星齿轮轴上设有离合器。所述离合器是电控离合器。优选的，在卫星齿轮与发电机之间，安装有变速箱，卫星齿轮通过变速箱可以将低转速提高到发电机所要求的高转速。一种带机械传动机构的组合式风力发电机，包括垂直轴风轮、机械传动机构。所述机械传动机构是本专利技术或技术所述一种组合式风力发电机的机械传动机构。本专利技术的工作过程：风轮在风力作用下产生的转矩经垂直轴使中心齿轮转动，中心齿轮带动周围对称安装的卫星齿轮。所述中心与卫星齿轮是通过伞形齿轮或曲线齿轮啮合，将垂直轴风轮轴的垂直轴方向旋转力矩转化为水平轴方向旋转力矩。因卫星齿轮轴与发电机输入轴由电控离合器隔离，所以整个齿轮传动为空荷载启动，使齿轮系统轻松完成启动。随着转速上升，当达到设定转速时，传感器将信号发送到计算机，计算机下达指令闭合其中一台发电机离合器。由于离合器采用非直连型，本组的卫星齿轮将转矩逐渐传递给发电机，使发电机完成平稳的启动过程。第一机组工作正常后，速度传感器探知中心齿轮转速又达到设定转速时，又将信号发送到计算机，计算机又向与其对面的第二台机组发出命令。第二台离合器闭合，使第二台发电机组投入工作。风力足够大时，全部发电机投入运行。风力减弱时，上述过程反向执行，发电机依次退出。因而实现了对风能的充分利用，提高了发电效率，达到了大功率发电。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种组合式风力发电机及机械传动机构，采用垂直轴风轮与水平轴式发电机组合，有效的降低了整体机组的成本，且可以大大增加了发电机的安装空间位置，增加了一个中心齿可以带动卫星齿轮及发电机的数量，从而可以减少中心齿轮的数量，降低安装厂房的层数，有效的降低了安装成本。附图说明：为了更容易理解本技术的技术方案和有益的技术效果，通过参照在附图中示出的本专利技术或技术的具体实施方式来对本申请进行详细的描述。该附图仅绘出了本申请的典型实施方式，并不构成对本申请的保护范围的限制。图1是本专利技术所述中心齿轮与卫星齿轮结构原理正视图示意图；图2是本专利技术所述另一中心齿轮与卫星齿轮结构原理正视图示意图；图3是本专利技术所述再一中心齿轮与卫星齿轮结构原理俯视图示意图；图4是本专利技术所述再一中心齿轮与卫星齿轮结构原理正视图示意图；图5是本专利技术所述一种组合式风力发电机及机械传动机构结构原理正视图示意图；图6是本专利技术所述另一种组合式风力发电机及机械传动机构结构原理正视图示意图；附图标志1伞形卫星齿轮2伞形中心齿轮3曲线中心齿轮4曲线卫星齿轮5风轮6垂直轴风轮轴7电控离合器8水平轴式发电机9支承轴承10承重轴承11变速箱12卫星齿轮轴13发电机轴14基座15支撑杆16支撑轴承具体实施方式：下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：实施例一：如图1-4所示，图1、图2是伞形中心齿轮与卫星齿轮结构示意图；图3、图4是曲线中心齿轮与卫星齿轮结构示意图；中心齿轮连接垂直方向的风轮轴，通过伞形卫星齿轮或曲线卫星齿轮将垂直方向的旋转力矩转化为水平方向的旋转力矩，通过卫星齿轮轴12与电控离合器连接，电控离合器与变速箱或发电机连接。实施例二：如图5-6所示，图5是本专利技术所述一种组合式风力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式风力发电机的机械传动机构，包括垂直轴风轮轴、轴旋转转向机构、及发电机，所述风轮轴与轴旋转转向机构连接，轴旋转转向机构与发电机连接，其特征是，轴旋转转向机构将风轮轴的垂直轴旋转方向转化为水平轴旋转方向，所述发电机是水平轴式发电机。/n

【技术特征摘要】
1.一种组合式风力发电机的机械传动机构，包括垂直轴风轮轴、轴旋转转向机构、及发电机，所述风轮轴与轴旋转转向机构连接，轴旋转转向机构与发电机连接，其特征是，轴旋转转向机构将风轮轴的垂直轴旋转方向转化为水平轴旋转方向，所述发电机是水平轴式发电机。


2.根据权利要求1所述一种组合式风力发电机的机械传动机构，其特征是，所述轴旋转转向机构是可以将风轮轴的垂直轴旋转方向转化为水平轴旋转方向的任意机构。


3.根据权利要求1所述一种组合式风力发电机的机械传动机构，其特征是，所述轴旋转转向机构是相交轴圆锥齿轮或交错轴螺旋齿轮或冠状齿轮。


4.根据权利要求1所述一种组合式风力发电机的机械传动机构，其特征是，所述机械传动机构包括至少一个中心齿轮、至少一个卫星齿轮，所述中心齿轮安装在风轮轴上，中心齿轮与卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟英志，
申请(专利权)人：孟英志，
类型：新型
国别省市：河北;13