CN101349251A - 适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱 - Google Patents

适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱 Download PDF

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CN101349251A CNA2008100636153A CN200810063615A CN101349251A CN 101349251 A CN101349251 A CN 101349251A CN A2008100636153 A CNA2008100636153 A CN A2008100636153A CN 200810063615 A CN200810063615 A CN 200810063615A CN 101349251 A CN101349251 A CN 101349251A
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Abstract

本发明涉及一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补发电***的齿轮箱。对于小型齿轮箱包括与风轮轴和涡轮轴的两个输入轴、与发电机相连的输出轴、箱体、安置于箱体内部的同时具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮、与一输入轴相连接的行星架，行星齿轮、与另一输入轴相连接的锥齿轮以及与输出轴相连接的输出齿轮。对于中、大型齿轮箱还包括中间级的大齿轮和小齿轮、输出级的大齿轮和小齿轮。其特征是齿轮箱的两个输入轴分别通过单向轴承、逆止器或超越离合器进入齿轮箱。自然风驱动的风叶的旋转运动和热气流驱动的涡轮的旋转运动在该齿轮箱内部实现两个运动的合成驱动发电机发电。当仅有一个旋转运动输入齿轮箱时，该运动可单独驱动发动机发电。

Description

适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱
技术领域
本发明涉及一种齿轮箱，尤其是一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱。
背景技术
随着各国对能源的需求日益增大，人们正在大力发展可再生的清洁能源，如风能。然而，传统的风力发电装置都是依靠自然风运作的，因此，这种风力发电装置必须建设在风力资源丰富的地方，对风场选址要求较高；此外，自然风的风力时强时弱，常常是在阴雨天气时伴随有强风，而在天气晴好的时候风力较弱，有时甚至会停止。这种风力的间歇性使得发电机的输出波动很大，严重影响了发电机的暂态稳定、***频率控制和负荷潮流，同时，其发电效率及设备的利用率也不高，造成了资源浪费。为此，在专利(200810062186.8)中提出在利用自然风力发电的同时，利用太阳能产生热气流驱动风力发电机发电。现有风力发电机***中发电机与风叶之间采用直驱连接或通过现有的齿轮箱连接，都无法实现自然风和热气流同时驱动发电机发电。另外，虽然在专利(200810062187.2)提出一种适用于自然风和太阳能热气流同时驱动发电机发电的齿轮箱，该实现旋转运动叠加的从动齿轮，分别采用单向齿轮，且同轴同向固连。当只有一轴上有旋转运动时，另一传动的从动轮一直在空转，增加了齿轮机构的磨损，降低了齿轮箱的寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱，不仅能够单独将自然风能和热气流风能分别通过齿轮箱驱动发电机发电，而且当同时具有风能和热气流风能时，还可将自然风能和热气流风能在齿轮箱内部实现了能量和运动的叠加合成，经齿轮箱输出轴输出驱动发电机发电。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱，包括如下步骤：
1)该齿轮箱有两个输入轴和一个输出轴。齿轮箱内部通过差动轮系实现由两输入轴输入的两个旋转运动的合成。差动轮系的三个构件分别为与一输入轴相连接行星架以及三个沿圆周对称设置的行星轮、太阳轮和同时具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮。该大齿轮的外部锥齿轮和另一锥齿轮垂直啮合，该锥齿轮与另一输入轴连接。
2)两个输入轴分别安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若一输入轴的转速为零，另一输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负载。为防止转速不为零的输入运动经过差动轮系从转速为零的输入轴反向上输出，而不去驱动输出轴，在每个输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器防止转速为零的输入轴反向旋转。
3)自然风能驱动风力发电机叶片的旋转运动通过齿轮箱一输入轴进入齿轮箱，经差动轮系输出驱动发电机发电。
4)热气流的风能驱动涡轮的旋转运动通过齿轮箱另一输入轴进入齿轮箱，经差动轮系输出驱动发电机发电。
5)当自然风能驱动叶片的旋转运动和热气流风能驱动涡轮的旋转运动分别同时经齿轮箱的两输入轴进入齿轮箱时，通过在齿轮箱内部的差动轮系实现两个旋转运动的合成，经齿轮箱的输出轴输出，驱动发电机发电。
6)对于小型风力发电机的齿轮箱，与差动轮系中的太阳轮连接的输出轴直接驱动发电机发电；对于中、大型风力发电机的齿轮箱，可在差动轮系后增加一级增速齿轮传动或两级增速齿轮传动。
上述技术方案中，当齿轮箱的两输入轴仅一轴上有旋转运动，另一轴静止时，由于齿轮箱输出轴上有负载，一轴上的旋转运动经差动轮系会直接从另一输入轴上反向输出，而不通过齿轮箱输出轴输出。为此在两输入轴上均安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，避免另一输入轴反向旋转。这样一轴上的旋转运动通过差动轮系和齿轮箱输出轴输出，驱动发电机发电。当自然风能驱动风力发电机叶片的旋转运动和太阳能热气流的风能驱动涡轮的旋转运动同时分别通过齿轮箱的两输入轴进入齿轮箱时，经过齿轮箱内部的差动轮系实现两个旋转运动的合成和能量的叠加。
上述技术方案中，所述步骤3中的与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴的转速为零，与风力发电机叶片连接的输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负荷。为防止自然风能驱动的涡轮旋转运动经过差动轮系从与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴反向上输出，在与太阳能热气流风能驱动的涡轮的连接输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，防止转速为零的输入轴反向旋转。
上述技术方案中，所述步骤4中的与风力发电机叶片连接的输入轴安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若与风力发电机叶片连接的输入轴的转速为零，与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负载。为防止太阳能热气流的风能驱动的涡轮旋转运动经过差动轮系从与风力发电机叶片连接的输入轴反向上输出，在与风力发电机叶片连接的输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，防止转速为零的输入轴反向旋转。
本发明的技术构思是：自然风能和热气流风能驱动的两个旋转运动经过齿轮箱的两个输入轴进入齿轮箱后，在齿轮箱内部通过一差动轮系实现两个旋转运动的合成叠加。同时，在两输入轴上均安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。当齿轮箱的两输入轴仅一轴上有运动，另一轴静止时，齿轮箱也可将该轴上的运动经过输出轴输出驱动发电机发电。
由于上述技术方案的使用，本发明与现有技术相比，具有下列优点：
1.由于本发明将两种旋转运动在齿轮箱内部通过差动轮系实现合成和叠加，可保证发电装置稳定运行，提高风力发电机发电效率。
2.大大提高了风力发电机等设备的利用率，具有良好的经济效益。
3.增大了齿轮箱的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例一的功能示意图；
图2是本发明实施例一的结构示意图；
图3是本发明实施例二的结构示意图；
图4是本发明实施例三的结构示意图；
其中，
摘要附图：1、具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮；2、行星轮；3、太阳轮；4、行星架；5、锥齿轮；10、输入轴；11、输入轴；12、输出轴；13、单向轴承、逆止器或超越离合器；14、单向轴承、逆止器或超越离合器；15、轴承；16、轴承；21、轴承；23、轴承；24、风力发电机叶片；25、位于塔架内部的涡轮；26、发电机。
图1中：1、具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮；2、行星轮；3、太阳轮；4、行星架；5、锥齿轮；10、输入轴；11、输入轴；12、输出轴；13、单向轴承、逆止器或超越离合器；14、单向轴承、逆止器或超越离合器；15、轴承；16、轴承；21、轴承；23、轴承；24、风力发电机叶片；25、位于塔架内部的涡轮；26、发电机；27、底座支架；28、太阳能集热装置；29、热气流出口；30、偏航装置。
图2中：1、具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮；2、行星轮；3、太阳轮；4、行星架；5、锥齿轮；10、输入轴；11、输入轴；12、输出轴；13、单向轴承、逆止器或超越离合器；14、单向轴承、逆止器或超越离合器；15、轴承；16、轴承；21、轴承；23、轴承；24、风力发电机叶片；25、位于塔架内部的涡轮；26、发电机。
图3中：1、具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮；2、行星轮；3、太阳轮；4、行星架；5、锥齿轮；6、第二级大齿轮；7、第二级小齿轮；10、输入轴；11、输入轴；12、输出轴；13、单向轴承、逆止器或超越离合器；14、单向轴承、逆止器或超越离合器；15、轴承；16、轴承；17、轴承；18、轴承；19、轴承；21、轴承；23、轴承；24、风力发电机叶片；25、位于塔架内部的涡轮；26、发电机。
图4中：1、具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮；2、行星轮；3、太阳轮；4、行星架；5、锥齿轮；6、第二级大齿轮；7、第二级小齿轮；8、第三级小齿轮；9、第三级大齿轮；10、输入轴；11、输入轴；12、输出轴；13、单向轴承、逆止器或超越离合器；14、单向轴承、逆止器或超越离合器；15、轴承；16、轴承；17、轴承；18、轴承；19、轴承；20、轴承；21、轴承；22、轴承；23、轴承；24、风力发电机叶片；25、位于塔架导风筒内部的涡轮；26、发电机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：
一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱，包括如下步骤：
1)该齿轮箱有两个输入轴和一个输出轴。齿轮箱内部通过差动轮系实现由两输入轴输入的两个旋转运动的合成。差动轮系的三个构件分别为与一输入轴相连接行星架以及三个沿圆周对称设置的行星轮、太阳轮和同时具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮。该大齿轮的外部锥齿轮和另一锥齿轮垂直啮合，该锥齿轮与另一输入轴连接。
2)两个输入轴分别安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若一输入轴的转速为零，另一输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负载。为防止转速不为零的输入运动经过差动轮系从转速为零的输入轴反向上输出，而不去驱动输出轴，在每个输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器防止转速为零的输入轴反向旋转。
3)自然风能驱动风力发电机叶片的旋转运动通过齿轮箱一输入轴进入齿轮箱，经差动轮系输出驱动发电机发电。
4)热气流的风能驱动涡轮的旋转运动通过齿轮箱另一输入轴进入齿轮箱，经差动轮系输出驱动发电机发电。
5)当自然风能驱动叶片的旋转运动和热气流风能驱动涡轮的旋转运动分别同时经齿轮箱的两输入轴进入齿轮箱时，通过在齿轮箱内部的差动轮系实现两个旋转运动的合成，经齿轮箱的输出轴输出，驱动发电机发电。
6)对于小型风力发电机的齿轮箱，与差动轮系中的太阳轮连接的输出轴直接驱动发电机发电。
上述技术方案中，当齿轮箱的两输入轴仅一轴上有旋转运动，另一轴静止时，由于齿轮箱输出轴上有负载，一轴上的旋转运动经差动轮系会直接从另一输入轴上反向输出，而不通过齿轮箱输出轴输出。为此在两输入轴上均安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，避免另一输入轴反向旋转。这样一轴上的旋转运动通过差动轮系和齿轮箱输出轴输出，驱动发电机发电。当自然风能驱动风力发电机叶片的旋转运动和太阳能热气流的风能驱动涡轮的旋转运动同时分别通过齿轮箱的两输入轴进入齿轮箱时，经过齿轮箱内部的差动轮系实现两个旋转运动的合成和能量的叠加。
上述技术方案中，所述步骤3中的与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴的转速为零，与风力发电机叶片连接的输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负荷。为防止自然风能驱动的涡轮旋转运动经过差动轮系从与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴反向上输出，在与太阳能热气流风能驱动的涡轮的连接输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，防止转速为零的输入轴反向旋转。
上述技术方案中，所述步骤4中的与风力发电机叶片连接的输入轴安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若与风力发电机叶片连接的输入轴的转速为零，与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负载。为防止太阳能热气流的风能驱动的涡轮旋转运动经过差动轮系从与风力发电机叶片连接的输入轴反向上输出，在与风力发电机叶片连接的输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，防止转速为零的输入轴反向旋转。
上述方法使用的装置如下：参见图1、图2所示，一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱原理图，该齿轮箱有两个输入轴和一个输出轴。齿轮箱内部通过差动轮系实现由输入轴输入的两个旋转运动的合成。差动轮系的三个构件分别为与一输入轴10相连接行星架4以及三个沿圆周对称设置的行星轮2、太阳轮和同时具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮1。该大齿轮的外部锥齿轮和另一锥齿轮5垂直啮合，锥齿轮5与另一输入轴11连接。输入轴10和输入轴11分别安装有单向轴承、逆止器或超越离合器13和14。若一输入轴的转速为零，另一输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负载。为防止转速不为零的输入运动经过差动轮系从转速为零的输入轴反向上输出，而不去驱动发电机发电，在每个输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器防止转速为零的输入轴反向旋转。
如图2所示为一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱原理图。具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮(1)、行星轮(2)、太阳轮(3)和行星架(4)构成差动轮系，其中心轮(1)和(3)都是转动的。一输入轴(10)与行星架(4)连接，另一输入轴(11)与锥齿轮(5)连接，锥齿轮(5)和大齿轮(1)啮合。两输入轴的旋转运动通过差动轮系合成后由太阳轮3输出，通过输出轴驱动发电机发电。在输入轴(10)、输入轴(11)上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器防止转速为零的输入轴反向旋转。
本发明的技术构思是：自然风能和热气流风能驱动的两个旋转运动经过齿轮箱的两个输入轴进入齿轮箱后，在齿轮箱内部通过一差动轮系实现两个旋转运动的合成叠加。同时，在两输入轴上均安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。当齿轮箱的两输入轴仅一轴上有运动，另一轴静止时，齿轮箱也可将该轴上的运动经过输出轴输出驱动发电机发电。
实施例二：
一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱，包括如下步骤：
1)该齿轮箱有两个输入轴和一个输出轴。齿轮箱内部通过差动轮系实现由两输入轴输入的两个旋转运动的合成。差动轮系的三个构件分别为与一输入轴相连接行星架以及三个沿圆周对称设置的行星轮、太阳轮和同时具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮。该大齿轮的外部锥齿轮和另一锥齿轮垂直啮合，该锥齿轮与另一输入轴连接。
2)两个输入轴分别安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若一输入轴的转速为零，另一输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负载。为防止转速不为零的输入运动经过差动轮系从转速为零的输入轴反向上输出，而不去驱动输出轴，在每个输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器防止转速为零的输入轴反向旋转。
3)自然风能驱动风力发电机叶片的旋转运动通过齿轮箱一输入轴进入齿轮箱，经差动轮系输出驱动发电机发电。
4)热气流的风能驱动涡轮的旋转运动通过齿轮箱另一输入轴进入齿轮箱，经差动轮系输出驱动发电机发电。
5)当自然风能驱动叶片的旋转运动和热气流风能驱动涡轮的旋转运动分别同时经齿轮箱的两输入轴进入齿轮箱时，通过在齿轮箱内部的差动轮系实现两个旋转运动的合成，经齿轮箱的输出轴输出，驱动发电机发电。
6)对于中、大型风力发电机的齿轮箱，可在差动轮系后增加一级增速齿轮传动。
上述技术方案中，当齿轮箱的两输入轴仅一轴上有旋转运动，另一轴静止时，由于齿轮箱输出轴上有负载，一轴上的旋转运动经差动轮系会直接从另一输入轴上反向输出，而不通过齿轮箱输出轴输出。为此在两输入轴上均安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，避免另一输入轴反向旋转。这样一轴上的旋转运动通过差动轮系和齿轮箱输出轴输出，驱动发电机发电。当自然风能驱动风力发电机叶片的旋转运动和太阳能热气流的风能驱动涡轮的旋转运动同时分别通过齿轮箱的两输入轴进入齿轮箱时，经过齿轮箱内部的差动轮系实现两个旋转运动的合成和能量的叠加。
上述技术方案中，所述步骤3中的与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴的转速为零，与风力发电机叶片连接的输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负荷。为防止自然风能驱动的涡轮旋转运动经过差动轮系从与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴反向上输出，在与太阳能热气流风能驱动的涡轮的连接输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，防止转速为零的输入轴反向旋转。
上述技术方案中，所述步骤4中的与风力发电机叶片连接的输入轴安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若与风力发电机叶片连接的输入轴的转速为零，与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负载。为防止太阳能热气流的风能驱动的涡轮旋转运动经过差动轮系从与风力发电机叶片连接的输入轴反向上输出，在与风力发电机叶片连接的输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，防止转速为零的输入轴反向旋转。
如图3所示为一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱原理图。具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮(1)、行星轮(2)、太阳轮(3)和行星架(4)构成差动轮系，其中心轮(1)和(3)都是转动的。一输入轴(10)与行星架(4)连接，另一输入轴(11)与锥齿轮(5)连接，锥齿轮(5)和大齿轮(1)啮合。两输入轴的旋转运动通过差动轮系合成后由太阳轮(3)输出至第二级大齿轮(6)，第二级小齿轮(7)和(6)啮合，通过第二级增速齿轮传动，较高转速通过输出轴驱动发电机发电。在输入轴(10)、输入轴(11)上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，防止转速为零的输入轴反向旋转。
本发明的技术构思是：自然风能和热气流风能驱动的两个旋转运动经过齿轮箱的两个输入轴进入齿轮箱后，在齿轮箱内部通过一差动轮系实现两个旋转运动的合成叠加。同时，在两输入轴上均安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。当齿轮箱的两输入轴仅一轴上有运动，另一轴静止时，齿轮箱也可将该轴上的运动经过输出轴输出驱动发电机发电。
实施例三：
一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱，包括如下步骤：
1)该齿轮箱有两个输入轴和一个输出轴。齿轮箱内部通过差动轮系实现由两输入轴输入的两个旋转运动的合成。差动轮系的三个构件分别为与一输入轴相连接行星架以及三个沿圆周对称设置的行星轮、太阳轮和同时具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮。该大齿轮的外部锥齿轮和另一锥齿轮垂直啮合，该锥齿轮与另一输入轴连接。
2)两个输入轴分别安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若一输入轴的转速为零，另一输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负载。为防止转速不为零的输入运动经过差动轮系从转速为零的输入轴反向上输出，而不去驱动输出轴，在每个输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器防止转速为零的输入轴反向旋转。
3)自然风能驱动风力发电机叶片的旋转运动通过齿轮箱一输入轴进入齿轮箱，经差动轮系输出驱动发电机发电。
4)热气流的风能驱动涡轮的旋转运动通过齿轮箱另一输入轴进入齿轮箱，经差动轮系输出驱动发电机发电。
5)当自然风能驱动叶片的旋转运动和热气流风能驱动涡轮的旋转运动分别同时经齿轮箱的两输入轴进入齿轮箱时，通过在齿轮箱内部的差动轮系实现两个旋转运动的合成，经齿轮箱的输出轴输出，驱动发电机发电。
6)对于中、大型风力发电机的齿轮箱，可在差动轮系后增加一级增速齿轮传动或两级增速齿轮传动。
上述技术方案中，当齿轮箱的两输入轴仅一轴上有旋转运动，另一轴静止时，由于齿轮箱输出轴上有负载，一轴上的旋转运动经差动轮系会直接从另一输入轴上反向输出，而不通过齿轮箱输出轴输出。为此在两输入轴上均安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，避免另一输入轴反向旋转。这样一轴上的旋转运动通过差动轮系和齿轮箱输出轴输出，驱动发电机发电。当自然风能驱动风力发电机叶片的旋转运动和太阳能热气流的风能驱动涡轮的旋转运动同时分别通过齿轮箱的两输入轴进入齿轮箱时，经过齿轮箱内部的差动轮系实现两个旋转运动的合成和能量的叠加。
上述技术方案中，所述步骤3中的与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴的转速为零，与风力发电机叶片连接的输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负荷。为防止自然风能驱动的涡轮旋转运动经过差动轮系从与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴反向上输出，在与太阳能热气流风能驱动的涡轮的连接输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，防止转速为零的输入轴反向旋转。
上述技术方案中，所述步骤4中的与风力发电机叶片连接的输入轴安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。若与风力发电机叶片连接的输入轴的转速为零，与太阳能热气流的风能驱动的涡轮连接的输入轴的转速不为零，由于齿轮箱输出轴和发电机连接，输出轴上有负载。为防止太阳能热气流的风能驱动的涡轮旋转运动经过差动轮系从与风力发电机叶片连接的输入轴反向上输出，在与风力发电机叶片连接的输入轴上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器，防止转速为零的输入轴反向旋转。
如图4所示为一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱原理图。具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮(1)、行星(2)轮、太阳轮(3)和行星架(4)构成差动轮系，其中心轮(1)和(3)都是转动的。一输入轴(10)与行星架(4)连接，另一输入轴(11)与锥齿轮(5)连接，锥齿轮(5)和大齿轮(1)啮合。两输入轴的旋转运动通过差动轮系合成后由太阳轮(3)输出至第二级大齿轮(6)，第二级小齿轮(7)和(6)啮合，通过第二级增速齿轮传动，转速进一步通过第三级增速齿轮传动(小齿轮8和大齿轮9)增速，较高的转速通过输出轴驱动发电机发电。在输入轴(10)、输入轴(11)上安装有单向轴承、逆止器或超越离合器防止转速为零的输入轴反向旋转。
本发明的技术构思是：自然风能和热气流风能驱动的两个旋转运动经过齿轮箱的两个输入轴进入齿轮箱后，在齿轮箱内部通过一差动轮系实现两个旋转运动的合成叠加。同时，在两输入轴上均安装有单向轴承、逆止器或超越离合器。当齿轮箱的两输入轴仅一轴上有运动，另一轴静止时，齿轮箱也可将该轴上的运动经过输出轴输出驱动发电机发电。

Claims (5)

1.一种适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电发电***的齿轮箱。自然风驱动的风力发电机风叶的旋转运动和热气流驱动的涡轮的旋转运动通过齿轮箱的两个输入轴进入齿轮箱后，在该齿轮箱内部能将输入齿轮箱的的两个旋转运动进行合成通过齿轮箱的输出轴输出驱动风力发电机发电。当仅有一个旋转运动输入齿轮箱时，也可以单独将该轴上的旋转运动通过齿轮箱的输出轴输出。
2.如权利要求1所述的适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电***的齿轮箱，其特征是，齿轮箱的两个输入轴分别通过单向轴承、逆止器或超越离合器进入齿轮箱。
3.如权利要求1所述的适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电发电***的齿轮箱，其特征是，齿轮箱的两个输入轴上的旋转运动在齿轮箱内部通过一差动轮系实现两个旋转运动的合成叠加。
4.如权利要求1所述的适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电发电***的齿轮箱，其特征是，一输入轴与齿轮箱内部行星架连接，另一输入轴与齿轮箱内部的锥齿轮连接。
5.如权利要求4所述的适用于自然风能和太阳能热气流风能互补风力发电发电***的齿轮箱，其特征是，所述齿轮箱内部实现两个旋转运动叠加合成是通过同时具有内齿圈和外部锥齿轮的大齿轮1、行星轮2、行星轮架4以及太阳轮3构成的差动轮系和锥齿轮5实现的。
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