风电吊仓下移式风机动力机械传动装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及清洁新能源技术领域，尤其是风电吊仓下移式风机动力机械传动装置，所述风电吊仓下移式风机动力机械传动装置安装于风机塔内，所述风电吊仓下移式风机动力机械传动装置包括上部风力传输机构

【技术实现步骤摘要】
风电吊仓下移式风机动力机械传动装置及系统


[0001]本专利技术涉及清洁新能源
，特别涉及一种把风电塔顶的重量大且体积大的吊仓下移至地面并利用机械动力传动实现风电能量转换的新技术，尤其是风电吊仓下移式风机动力机械传动装置及系统
。

技术介绍

[0002]现有技术中已能大规模生产和广泛利用的传统能源，例如：煤炭
、
石油
、
天然气等，是促进社会进步和文明的主要能源
。
而我们日常所说的能源也主要指的是常规能源
。
由于常规能源的不可再生性使得其能源资源不断紧张；同时，近年来，为了减少环境污染及大气温室效应，用清洁新能源取代高污染且难以再生的化石能源
(
如：煤碳
、
石油等
)
已经显得十分必要也十分迫切
。
[0003]按国家对当今能源行业开展“双碳”大变革的紧迫要求，必须大胆改革思维方式，专利技术创造出具有一定颠覆性及突破性的创新技术
。
由于新能源是在新技术基础上系统地开发利用的能源，如太阳能
、
风能
、
海洋能
、
地热能等，目前的现状是：与常规能源相比，新能源效率效益较低
、
生产规模较小，使用范围较窄
。
[0004]其中，风电在各种新能源技术中是一种较成熟
、
较广泛
、
较简单
、
较容易实现的新能源技术，因此，现有技术中很多单位也针对风电新能源进行了诸多研发设计
。
[0005]在行业内的风电系统效率分析中，风电系统的能量效率
η
风电
主要由风机效率
η
风机
、
机械传动效率
η
机
及发电机效率
η
电
三者的乘积构成，即如下公式：
η
风电
＝
η
风机
×
η
机
×
η
电
。
[0006]目前，发电机效率
η
电
一般大于
95
％，机械传动效率
η
机
一般大于
90
％，而风机效率
η
风机
一般小于
30
％
。
[0007]由此看出，若想大幅度提高风电系统效率，则排在第一位的是重点研究及保证大幅度
(
可成倍
)
提高风机的效率
η
风机
。
[0008]这就是“水桶短板”治理中优先解决最短板提升的问题
。
在提高风机效率
η
风机
的多种措施中，提高叶片的数量与叶片宽度及叶片的迎风角
(
攻角
)
是最简单
、
最有效的方法
。
[0009]在现有技术中，为了提高风机效率，首先要大幅度提高风机的实度或称纳风率
(
叶片横截面积的总合与叶片旋扫圆面积的比值
)
，但是，这种提高风机效率
η
风机
的方式又会引发其它的问题，因为上述改进又会使风机所受气流的冲击力大幅上升，加之风电塔上的重载荷且大体积的吊仓，风电塔上端的冲击力及扭矩更大，会导至风电塔过载或疲痨断裂
。
[0010]由此看出，要想满足提高风机效率及大幅提高风机功率，同时又防止气流冲击力过大折断风电塔，这在现有技术看来是一对难以解决的矛盾
。
[0011]为此，针对现有技术中存在的问题，本申请特此提出了一种把风电塔顶的重量大且体积大的吊仓下移至地面的新技术，用以更好地解决现有技术中存在的问题
。

技术实现思路

[0012]本专利技术为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：所述风电吊仓下移式风
机动力机械传动装置安装于风机塔的塔筒内；所述风电吊仓下移式风机动力机械传动装置包括上部风力传输机构
、
立式动力下移传输机构
、
下部机械能转化输出机构；所述上部风力传输机构位于上方，所述下部机械能转化输出机构位于下方
。
[0013]在上述任一方案中优选的是，所述上部风力传输机构用于将外部风能转化成立轴旋转式机械能后连接所述立式动力下移传输机构的输入端并用于驱动其运转，所述立式动力下移传输机构的下端输出端连接下部机械能转化输出机构的输入端并用于驱动其运转，所述下部机械能转化输出机构的动力输出端用于连接发电设备组，所述上部风力传输机构的动力输入方式
、
所述下部机械能转化输出机构的动力输出方式均为水平轴旋转
。
[0014]利用旋转垂直杆柱组件形成的垂直杆柱系统，把塔顶轴功率传递到塔底轴功率
。
[0015]在塔底再采用下部锥形齿盘与水平轴下部锥齿轮形成的锥齿轮传递机构，不仅能改变转轴方向，还能起到变速器作用，把垂直轴的旋转轴功率转变为发电机水平轴的输入轴旋转功率
。
[0016]整个装置采用上平
、
下平
、
中间直立的工字型双换向结构，可快速的把塔顶风机水平轴的旋转轴功率远传到塔底变速箱
(
发电机
)
水平轴的旋转轴功率
。
[0017]在上述任一方案中优选的是，所述上部风力传输机构包括风机叶片，所述风机叶片中心固连的风机水平轴设置为定轴心旋转，在所述风机水平轴的外侧壁上配合安装有水平轴轴承，所述水平轴轴承固定设置，在所述风机水平轴的外侧壁上固连有一风机水平轴上部锥齿轮，所述风机水平轴上部锥齿轮用于与所述立式动力下移传输机构的输入端相连接
。
[0018]在上述任一方案中优选的是，所述立式动力下移传输机构包括旋转垂直杆柱组件，所述旋转垂直杆柱组件的上部和下部分别通过上联接器
、
下联轴器与上部锥形齿盘
、
下部锥形齿盘相同轴固连，所述上部锥形齿盘用于与所述风机水平轴上部锥齿轮相啮合实现换向传动，所述下部锥形齿盘与所述下部机械能转化输出机构的动力输入端相连，所述上部锥形齿盘的顶部中心轴端
、
所述下部锥形齿盘的底部中心轴端分别通过对应位置处固定的上支撑止推轴承
、
下支撑止推轴承实现定轴心支撑
。
[0019]本装置顶部的风机水平轴旋转功率可通过顶部的风机水平轴上部锥齿轮与上部锥形齿盘配合传动，将传动转换成垂直长输杆柱的旋转功率，该种传动方式可以有效地
、
高效率转换大功率能量
。
[0020]在此采用的上支撑止推轴承
、
下支撑止推轴承，可以兼顾旋转垂直杆柱组件重量大
、
旋转传输动力的特性，同时两个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
风电吊仓下移式风机动力机械传动装置，其特征在于：所述风电吊仓下移式风机动力机械传动装置安装于风机塔的塔筒内，所述风电吊仓下移式风机动力机械传动装置包括上部风力传输机构
、
立式动力下移传输机构
、
下部机械能转化输出机构；所述上部风力传输机构位于上方，所述下部机械能转化输出机构位于下方；所述上部风力传输机构用于将外部风能转化成立轴旋转式机械能后连接所述立式动力下移传输机构的输入端并用于驱动其运转，所述立式动力下移传输机构的下端输出端连接下部机械能转化输出机构的输入端并用于驱动其运转，所述下部机械能转化输出机构的动力输出端用于连接发电设备组，所述上部风力传输机构的动力输入方式
、
所述下部机械能转化输出机构的动力输出方式均为水平轴旋转
。2.
根据权利要求1所述的风电吊仓下移式风机动力机械传动装置，其特征在于：所述上部风力传输机构包括风机叶片，所述风机叶片中心固连的风机水平轴设置为定轴心旋转，在所述风机水平轴的外侧壁上配合安装有水平轴轴承，所述水平轴轴承固定设置，在所述风机水平轴的外侧壁上固连有一风机水平轴上部锥齿轮，所述风机水平轴上部锥齿轮用于与所述立式动力下移传输机构的输入端相连接
。3.
根据权利要求2所述的风电吊仓下移式风机动力机械传动装置，其特征在于：所述立式动力下移传输机构包括旋转垂直杆柱组件，所述旋转垂直杆柱组件的上部和下部分别通过上联接器
、
下联轴器与上部锥形齿盘
、
下部锥形齿盘相同轴固连，所述上部锥形齿盘用于与所述风机水平轴上部锥齿轮相啮合实现换向传动，所述下部锥形齿盘与所述下部机械能转化输出机构的动力输入端相连，所述上部锥形齿盘的顶部中心轴端
、

【专利技术属性】
技术研发人员：李福军，
申请(专利权)人：李福军，
类型：发明
国别省市：