CN109826757B - 一种链轮传动的风力发电装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链轮传动的风力发电装置及其工作方法，所述装置包括垂直布置的转轴，在所述转轴的径向连接有水平布置的风叶机构；所述转轴的下方固定连接主传动轴；所述主传动轴的底部连接有水平布置的链盘；所述链盘的外缘传动连接链轮，链轮上方连接有旋转体以带动所述旋转体转动，所述旋转体用于和发电机的转子传动连接以使得发电机发电。

Description

一种链轮传动的风力发电装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是一种链轮传动的风力发电装置及其工作方法。

背景技术

风力发电机是将风能转换为电能的设备。目前的风力发电机主要包括垂直的支架，在支架顶端设置水平轴，水平轴上安装有减速机和风叶。这种结构的风力发电机的减速机设置在很高的地方，一旦出现漏油等故障，需要高空作业维修，造成了较大的修理困难。

此外，采用减速机传动，成本高、且减速机本身结构复杂，损坏后也不易于维修。

发明内容

本发明的目的在于提供一种链轮传动的风力发电装置，方便维修，简化了传动机构的复杂度。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种链轮传动的风力发电装置，包括垂直布置的转轴，在所述转轴的径向连接有水平布置的风叶机构；所述转轴的下方固定连接主传动轴；所述主传动轴的底部连接有水平布置的链盘；所述链盘的外缘传动连接链轮，链轮上方连接有旋转体以带动所述旋转体转动，所述旋转体用于和发电机的转子传动连接以使得发电机发电。

进一步地，所述链轮和所述旋转体之间连接有电磁离合器。

进一步地，所述链轮和所述旋转体围绕所述链盘布置多组。

进一步地，所述主传动轴由多段子传动轴通过连接件对接而成。

进一步地，所述连接件包括连接套和固定在连接套外圈的法兰，所述连接套伸入到所述子传动轴内部，所述法兰用于对接相邻的子传动轴。

进一步地，所述转轴下方设有支撑架，各子传动轴对接处的法兰与所述支撑架滚动配合。

进一步地，所述支撑架的内侧形成一圈凸台，各子传动轴连接处的法兰下方通过滚珠体与所述凸台配合。

第二方面，本发明提供一种链轮传动的风力发电装置的工作方法，包括：

在风力带动下，风叶机构水平转动，为转轴、主传动轴和链盘依次提供动力，链盘带动旋转体转动，进而使得发电机发电。

与现有技术相比，本发明的具有如下有益效果：将现有技术中的水平轴改为垂直布置的转轴，通过链轮和链盘的传动，将驱动发电机转子的旋转体布置在底部，不用登高作业，方便维修。链盘和链轮的传动方式相比减速器结构简单，降低了传动机构的复杂度，而且链盘可以围绕其外缘布置多组链轮和发电机，实现多组发电机同时发电，增加了工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的分段式垂直轴风力发电机结构示意图；

图2为滑动机构的俯视结构示意图。

图中：1-支座；2-支撑体；3-底盘；4-钢球；5-链盘；6-链轮；7-支撑架；8-旋转体；10-连接件；11-主传动轴；12-转轴；13-滑动机构；14-风叶叶片；15-第一滑动支座；16-第二滑动支座；23-滑座架；71-凸台；72-滚珠体；101-连接套；102-法兰；110-子传动轴。

具体实施方式

下面将参考附图中示出的若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，描述这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本本发明的范围。

请参考图1，本发明实施例提供一种链轮传动的风力发电装置，包括转轴12，风叶机构，主传动轴11，链盘5、链轮6和旋转体8。其中转轴12位于整个装置的顶部，在其径向水平连接多套风叶机构。转轴12下方固定连接主传动轴11，主传动轴11底部固定连接水平布置的链盘5。链盘5的周围沿着周向传动连接多个链轮6。每个链轮6和旋转体8传动配合，用于带动旋转体8旋转，而旋转体8用于进一步和发电机的转子传动连接(图中未示出)，带动转子旋转，进而使得发电机能够发电。链盘5的下布置有底盘3，链盘5与底盘3通过钢球4滚动配合。底盘3下方固定有支座1，为链盘5进一步提供支撑。链盘和链轮配合传动，相对于现有技术中的减速机传动，结构更加简单，而且可以围绕链盘布置多组链轮、旋转体和发电机，提高了发电效率。

进一步地，链轮6和旋转体8之间连接有电磁离合器(图中未示出)，当存在多组发电机时，当风力不足时，控制部分电磁离合器将对应的链轮6和旋转体8断开，保证风力能够足够给剩余的发电机提供动能。

风力驱动叶片机构转动后，将动力经过转轴12、主传动轴11、链盘5，传递到位于整个装置底部的旋转体8和发电机上，因此即便发电机出现故障，由于其位于底部，也非常方便维修。

主传动轴11由多段子传动轴通过连接件对接而成。如图1所示，主传动轴11包括两段子传动轴110，上一段子传动轴的下端和下一段子传动轴的上端各设置一组连接件10。连接件包括连接套101和固定在连接套101外圈的法兰102。连接套101可以采用锥套等形式。子传动轴110的内部是空心的，两段子传动轴110对接时，先将连接套101伸入到子传动轴110内部，实现连接套101与子传动轴110相对位置的定位，例如可以将连接套101与子传动轴110焊接在一起。然后将法兰102和另一端子传动轴上的法兰对接，通过螺栓等固定起来。各个子传动轴110可以在工厂中预制好，运输到现场后根据实际需要的主传动轴长度组装拼接，具有很强的灵活性，也便于施工前期的运输。

转轴12的直径大于主传动轴11的直径，在转轴12的下方设有支撑架7。支撑架7的内侧与主传动轴11保持一定的距离。在支撑架7的内侧构造出一圈凸台71，各子传动轴连接处的法兰102下方通过滚珠体72与所述凸台71配合。滚珠体72的设置，使得主传动轴11在连接节点处得到了支撑的同时，还不影响正常的转动。如此，整个主传动轴11的重量分段传递给支撑架7，确保旋转可靠。支撑架7的底部还可以通过支撑体2进一步支撑。

本实施例中，风叶机构包括水平布置的滑动机构13以及与滑动机构13滑动配合的风叶叶片14。如图2所示，滑动机构13包括滑座架23和与滑座架23滑动配合的第一滑动支座15和第二滑动支座16，第一滑动支座15和第二滑动支座16可以通过沿着滑座架23构造的滑轨等方式滑动连接。风叶叶片14固定在第一滑动支座15和第二滑动支座16上，随着滑动支座一起在滑座架23上水平滑动。当风力较小时，可以将风叶叶片14滑动到具体转轴12中心更远的位置，这相当于风力作用于风叶叶片的力矩，从而提高了风能的利用率和发电效率。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种链轮传动的风力发电装置，其特征在于，包括垂直布置的转轴，在所述转轴的径向连接有水平布置的风叶机构；所述转轴的下方固定连接主传动轴；所述主传动轴的底部连接有水平布置的链盘；所述链盘的外缘传动连接链轮，链轮上方连接有旋转体以带动所述旋转体转动，所述旋转体用于和发电机的转子传动连接以使得发电机发电；所述链轮和所述旋转体之间连接有电磁离合器；所述链轮和所述旋转体围绕所述链盘布置多组；当风力不足时，控制部分电磁离合器将对应的链轮和旋转体断开；链盘的下方布置有底盘，链盘与底盘通过钢球滚动配合，底盘下方固定有支座；风叶机构包括水平布置的滑动机构以及与滑动机构滑动配合的风叶叶片，滑动机构包括滑座架和与滑座架滑动配合的第一滑动支座和第二滑动支座，第一滑动支座和第二滑动支座可以通过沿着滑座架构造的滑轨滑动连接，风叶叶片固定在第一滑动支座和第二滑动支座上，随着滑动支座一起在滑座架上水平滑动；

所述主传动轴由多段子传动轴通过连接件对接而成；

所述连接件包括连接套和固定在连接套外圈的法兰，所述连接套伸入到所述子传动轴内部，所述法兰用于对接相邻的子传动轴；

所述转轴下方设有支撑架，各子传动轴对接处的法兰与所述支撑架滚动配合；

所述支撑架的内侧形成一圈凸台，各子传动轴连接处的法兰下方通过滚珠体与所述凸台配合。

2.一种权利要求1链轮传动的风力发电装置的工作方法，其特征在于，包括：

在风力带动下，风叶机构水平转动，为转轴、主传动轴和链盘依次提供动力，链盘带动旋转体转动，进而使得发电机发电；当风力不足时，控制部分电磁离合器将对应的链轮和旋转体断开。