CN103185121A - 一种机液复合传动增速装置 - Google Patents

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王存堂
王奉秒
王雷
张新星
杨明泽
陈林
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Abstract

本发明是一种机液复合传动增速装置，本发明由壳体、外缘从动齿轮、中心主动齿轮、轴承、动力传递法兰盘、叶轮、主轴联轴器、主动齿轮中心轴、液压吸功泵、从动齿轮联轴器、机座、出口液压管路、进口液压管路、从动齿轮中心轴组成。该增速装置利用机械传动跳出液压动力元件的转速盲区，利用液压传动能量密度大、调速技术成熟、便于储能、灵活的空间布局等优势，解决了传统采用齿轮箱进行增速的传动方式存在安装基础承受的载荷大，安装、维修不便等不足，为风能、潮汐能、海浪能等低密度能源的利用提供一个新的途径。

Description

一种机液复合传动增速装置
技术领域
本发明涉及风力发电和潮汐发电的能量传输与吸收***，具体的讲是一种齿轮增速传动***带动多台液压泵的机液复合增速装置，可广泛应用于风能、潮汐能、海浪能等新能源发电的增速***。
背景技术
目前，风力发电、海浪发电、潮汐发电等新能源行业发展迅猛。而在这些技术领域采用风力机叶轮或其它透平机进行功率的吸收，将其转化为机械能进行发电，由于风、海浪、潮汐能的原始状态是随机、不可控的，这些被吸收的能量往往是以低速、大扭矩且具有随机特征的机械能存在，难以直接驱动发电机产生平稳的电能输出，且对传动***和发电***的空间布局有严格的限制。传统的采用齿轮箱进行增速的传动方式存在安装基础（如风力机塔架）承受的载荷大，安装、维修不便等不足，导致发电的成本居高不下。
本发明利用机械传动跳出液压动力元件的转速盲区，利用液压传动能量密度大、调速技术成熟、便于储能、灵活的空间布局等优势，为风能、潮汐能、海浪能等低密度能源的利用提供一个新的途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，用机液复合传动的增速装置代替传统的齿轮增速传动，克服齿轮箱增速的技术缺点；通过简单的齿轮传动方式，使得液压吸功泵跳出效率低下的低速工作区，处于高效工作状态；采用多个液压泵吸收叶轮机械产生的低速大扭矩机械功率，将其转化为液压能，且容量可以自由扩展；采用了液压传动后，空间布局更加灵活，比如，可将风力机产生的液压能引入地面进行发电，简化了***的结构；另外，通过液压储能***可以有效的解决风能、潮汐能、海浪能的随机性问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种机液复合传动增速装置由壳体、外缘从动齿轮、中心主动齿轮、轴承、动力传递法兰盘、叶轮、主轴联轴器、主动齿轮中心轴、液压吸功泵、从动齿轮联轴器、机座、出口液压管路、进口液压管路和从动齿轮中心轴组成。所述叶轮轴通过主轴联轴器与主动齿轮中心轴相连；沿中心主动齿轮四周均匀布置六个相同的外缘从动齿轮，中心齿轮与外缘从动齿轮相啮合，中心齿轮带动外缘从动齿轮转动；每个外缘从动齿轮的从动齿轮中心轴的两端通过从动齿轮联轴器分别连接液压吸功泵，每个液压吸功泵的出口连接出口液压管路，每个液压吸功泵的入口连接进口液压管路；外缘从动齿轮和中心主动齿轮设于圆形壳体内，轴承连接壳体与中心主动齿轮的主动齿轮中心轴，轴承将主动齿轮中心轴支撑壳体上；机座设于壳体底部。所述液压吸功泵为内曲线液压泵、静力平衡液压泵、曲轴连杆活塞泵或摆线液压泵。
增速装置中心齿轮以及外缘从动齿轮构成的齿轮副安置在壳体内部，整体质量由机座承担，在轴承外缘的主动齿轮中心轴上设有动力传递法兰盘，固定主动齿轮中心轴，使得轴承4连接处固定并密封。
本发明的有益效果是，1.采用了机液复合增速传动方式，充分发挥了机械传动、液压传动的优势，通过简单的齿轮传动方式，使得液压吸功泵跳出效率低下的低速工作区，处于高效工作状态；采用多个液压泵吸收叶轮机械产生的低速大扭矩机械功率，将其转化为液压能，且容量可以自由扩展，提高整体发电功率。2.空间布局灵活、调控方便的动力传递与控制装置方式，对低密度能源的有效利用具有重要意义。采用液压传动，空间布局更加灵活，可将风力机产生的液压能引入地面进行发电，简化了***的结构；另外，通过液压储能***可以有效的解决风能、潮汐能、海浪能的随机性问题，对低密度能源有效的利用。
附图说明
图1为本发明功能原理图。
图2为本发明断面图。
图3为本发明布置图。
图中，1—壳体，2—外缘从动齿轮，3—中心主动齿轮，4—轴承，5—动力传递法兰盘，6—叶轮，7—主轴联轴器，8—主动齿轮中心轴, 9—液压吸功泵，10—从动齿轮联轴器，11—机座，12—出口液压管路，13—进口液压管路，14—从动齿轮中心轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施过程进行近一步说明。
如图3所示，所述增速装置右端的输入轴与叶轮6的输出轴通过主轴联轴器7相连，风能、潮汐能或者海浪能驱动叶轮6旋转，产生的旋转扭矩带动主动齿轮中心轴8旋转，将风能转换为旋转机械能。主动齿轮中心轴8上的机械能带动中心主动齿轮3旋转。中心主动齿轮3外缘与六个同等大小的外缘从动齿轮2相啮合，形成了齿轮传动副，保证中心主动齿轮3能够很好地带动外缘从动齿轮2转动。由中心主动齿轮3把扭转动力传到外缘从动齿轮2。从动齿轮联轴器10两端联接从动齿轮联轴器10，再由从动齿轮联轴器10联接液压吸收吸功泵9，将旋转机械能转换为液压能。每个外缘从动齿轮2的盘面可以在左右两侧连接两个液压吸收泵9，所述增速装置在壳体1内外缘从动齿轮2盘面上总计共安装12个液压吸功泵9。所述增速装置液压吸功泵9均采用低速大转矩液压泵9，主要是指内曲线液压泵，静力平衡液压泵，曲轴连杆活塞泵，摆线液压泵。液压能最终通过液压吸功泵9的出口液压管路12，进口液压管路13输出。由此可实现由风能、潮汐能、海浪能到液压能的转换。

Claims (3)

1.一种机液复合传动增速装置，其特征在于，包括壳体（1）、外缘从动齿轮（2）、中心主动齿轮（3）、轴承（4）、动力传递法兰盘（5）、叶轮（6）、主轴联轴器（7）、主动齿轮中心轴（8）、液压吸功泵（9）、从动齿轮联轴器（10）、机座（11）、出口液压管路（12）、进口液压管路（13）和从动齿轮中心轴（14）；所述叶轮（6）轴通过主轴联轴器（7）与主动齿轮中心轴（8）相连；沿中心主动齿轮（3）四周均匀布置六个相同的外缘从动齿轮（2），中心齿轮（3）与外缘从动齿轮（2）相啮合，中心齿轮带动外缘从动齿轮（2）转动；每个外缘从动齿轮（2）的从动齿轮中心轴（14）的两端通过从动齿轮联轴器（10）分别连接液压吸功泵（9），每个液压吸功泵（9）的出口连接出口液压管路（12），每个液压吸功泵（9）的入口连接进口液压管路（13）；外缘从动齿轮（2）和中心主动齿轮（3）设于圆形壳体（1）内，轴承（4）连接壳体（1）与中心主动齿轮（3）的主动齿轮中心轴（8），轴承（4）将主动齿轮中心轴（8）支撑壳体（1）上；机座（11）设于壳体（1）底部。
2. 根据权利要求1所述的一种机液复合传动增速装置，其特征在于，所述液压吸功泵（9）为内曲线液压泵、静力平衡液压泵、曲轴连杆活塞泵或摆线液压泵。
3. 根据权利要求1所述的一种机液复合传动增速装置，其特征在于，在轴承（4）外缘的主动齿轮中心轴（8）上设有动力传递法兰盘（5），固定主动齿轮中心轴（8），使得轴承（4）连接处固定并密封。
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