[发明专利]动力传动装置及具有此动力传动装置的风力机

说明书

技术领域

本发明涉及一种传动装置，特别涉及一种风力机的动力传动装置。

背景技术

随着天然资源的日益馈乏，目前各先进国家莫不积极投入替代能源或再生能源的开发，其中风力为一种具有干净、零污染、成本低廉以及取之不尽等优点的永续能源，因此被广泛的应用于生产电力的用途上。

风力机便是通过风力来产生电力的一种发电装置。一般风力机的组成组件包含有叶轮(rotor)、机舱(nacelle)与塔架(tower)等，其中叶轮及机舱分别位于风力机的塔顶，并且风力机的塔顶组件包含如叶片(blade)及轮毂(hub)等叶轮的组成组件、动力传动装置以及发电机(generator)等。而现有动力传动装置的组成组件包含一基座(main frame)，基座上设置有一主轴承，并且在基座内设置有包含内齿轮及行星齿轮等组件所组成的齿轮箱(gearbox)，其中主轴承的外环联结一行星架，叶轮的轮毂即固定于行星架上。此外，内齿轮的外缘联结于主轴承内环上，同时内齿轮通过一固定座结合在基座上。如此，当叶轮通过轮毂相对基座转动时，叶轮本身的重量、旋转时的惯性力以及风力所产生的复杂外力等，将经由内齿轮及固定座传送至基座，使内齿轮直接承受这些外力的作用而容易变形，并严重影响齿轮箱输出功率的稳定性。

同时，由于轮毂与内齿轮联结，因此当内齿轮及行星齿轮箱等组件需要进行维修或更换时，则必需先将叶轮以重机具自基座上吊挂移除，或使用额外的装置将叶轮撑托固定后，才能拆卸齿轮箱，将齿轮箱自基座内拆除或进行维修。因此，时常造成齿轮箱的维修及更换困难，并且在维修过程中必需配合重机具的使用，徒然增加维修作业的复杂度及困难度，并导致齿轮箱的维修成本难以降低。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的目的在于提供一种动力传动装置及具有此动力传动装置的风力机，藉以改进现有风力机所配置的传动链不易自基座上组装及拆除的问题，以及现有传动链容易受到叶轮的重力、旋转时的惯性力及受风力吹动时的侧向力等外力以及叶轮所产生的扭力外用，所造成现有传动链因负载过大而易于变形损毁的问题。

为了实现上述目的，本发明揭露一种动力传动装置，包含有一基座、一主轴承、一扭力输入件、一连接件及至少一齿轮箱。主轴承的外环固联在基座上，扭力输入件可转动的设置于主轴承的内环，并且扭力输入件具有一轴心。连接件于基座内固定于扭力输入件上。齿轮箱可拆卸的设置于基座内，齿轮箱可沿扭力输入件的轴心结合于连接件，而联结于基座内；或者是沿扭力输入件的轴心自连接件上分离，而脱离于基座。

为了实现上述目的，本发明还揭露一种风力机，包含有一动力传动装置、一叶轮及一发电机。动力传动装置包含一基座、一主轴承、一扭力输入件、一连接件及至少一齿轮箱。主轴承的外环固联在基座上，扭力输入件可转动的设置于主轴承的内环，并且扭力输入件具有一轴心。连接件于基座内固定于扭力输入件上。齿轮箱固定于基座上，并利用连接件联结扭力输入件的轴心；或者是沿扭力输入件的轴心自连接件上分离，而脱离于基座。叶轮固定于扭力输入件相对连接件的另一侧，并通过主轴承支撑于基座上。发电机连接于齿轮箱相对叶轮的另一侧。

本发明提出一种优于现有风力机传动链的动力传动装置，此动力传动装置只需配置一主轴承，使用较少的传动组件，达到使动力传动装置减重的目的，进而节省风力机的安装成本。同时具有易组装的便利性，可节省风力机安装时间。此外，动力传动装置是利用一主轴承外环固定在基座上，并且以主轴承的内环直接支承叶轮，再使用法兰或联轴器等连接件联结叶轮的轮毂与齿轮箱。因此，当风力机的齿轮箱需要维修时，不需将风力机的叶轮拆除，即不需重新吊装叶轮，即可直接将齿轮箱拆除维修，可节省齿轮箱的保养时间与成本。

并且，齿轮箱采用多功率流设计，可将来自于叶轮的大扭力转换为多个小扭力，以降低动力传动装置于运作时所承受的负载，并且去除高成本的内齿轮组件，使本发明所揭露的动力传动装置具有较少的传动组件及易组装的特点，可大幅降低动力传动装置的制造、组装及维修成本。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明第一实施例的侧视示意图；

图2为本发明第二实施例的侧视示意图；

图3和图4为本发明其它实施例的侧视示意图。

其中，附图标记

10   动力传动装置

110  基座

111  主轴承

120  扭力输入件

121  轴心