[实用新型]用于风力机的机头以及包括该机头的风力机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于风力机的机头和包括这种机头的风力机。 

背景技术

人类对于能源日益增长的需求和生态环境日渐恶化的趋势之间的矛盾，使得如何实现能源的可持续利用和开发成为全世界都在关注的问题。风能作为优良的清洁能源，受到了世界各国的重视。 

目前使用的风力发电机包括风轮、机械传动系统和发电机。风轮在风力的作用下旋转，所获得的动能经机械传动系统传递给发电机，由发电机将动能转换为电能。机械传动系统和发电机被封装在一个机舱中，然后通过转动支承装置安装在塔架顶部，构成了风力发电机的机头。机头，特别是大中型风力发电机的机头，其重量非常大，可以达到数十吨到几百吨。因此，对转动支承装置的要求极高，造成了转动支承装置的制造成本高昂。沉重的机头需要专门的机械测风和对风装置，进一步增加了机头的体积、重量和结构复杂性。机头的重量和体积给运输和安装也带来了诸多的困难。另外，因为发电机装在随风摆转的机舱中，用于向外输送电力的电缆可能会发生扭绞的现象，所以，风力发电机还需要安装相应的解缆和扭缆保护装置。 

另外，在传统的风力发电机中，都是对风轮接收的全部风能进行传递和处理。然而，由于风能的不稳定性，特别是风力较大时，传动设备和发电机会受到极大的冲击。 

实用新型内容

为了简化机头结构，更有效地利用风能并减少对相关设备的冲击，本实用新型一方面提供了一种用于风力机的机头。这种机头包括机舱、多个差速器和多个可控制动器。所述多个差速器设置在所述机舱内，每一个差速器都包括：第一半轴，由所述机舱可转动地支承，在所述第一半轴上一体地形成有传动装置，用于向所述机头下方传递动力；第二半轴，由所述机舱可转动地支承；壳体，在所述壳体上一体地形成有齿轮，所述齿轮能够在风力作用下转动。所述多个可控制动器用于选择性制动所述多个差速器中至少一部分差速器的第二半轴，同时释放其它差速器的第二半轴。 

优选地，所述多个第一差速器的壳体上的齿轮组成齿轮传动系，所述齿轮传动系能够接收并将风能传递给所述多个差速器。 

优选地，所述多个可控制动装置分别对应于所述多个差速器，每一个所述可控制动器选择性制动相应一个差速器的第二半轴。 

本实用新型另一方面还提供了一种风力机，包括塔架和安装在塔架上端的机头。所述机头包括可摆转地支承在所述塔架上的机舱、由所述机舱可转动地支承并能够接受风力而转动的风轮、多个第一差速器和多个第一可控制动器。所述多个第一差速器设置在所述机舱内，每一个第一差速器都包括：第一半轴，由所述机舱可转动地支承，在所述第一半轴上一体地形成有上传动装置，用于向所述机头下方传递动力；第二半轴，由所述机舱可转动地支承；第一壳体，在所述第一壳体上一体地形成有齿轮，所述多个第一差速器的齿轮组成第一齿轮传动系，用于从所述风轮接收风能并将风能传递给所述多个第一差速器。所述多个第一可控制动器，用于选择性制动所述多个第一差速器中至少一部分差速器的第二半轴，同时释放其它第一差速器的第二半轴。 

所述风力机还可以包括多个第一下传动装置、多个动力输出装置、多个第一蓄能装置和多个第一切换机构。所述多个第一下传动装置设置在所述机头下方的塔架的预定位置处，分别对应于所述多 个第一差速器的上传动装置，所述第一下传动装置与相应的所述上传动装置相连。所述多个动力输出装置分别对应于所述多个第一下传动装置。所述多个第一蓄能装置分别对应于所述多个第一下传动装置，用于分别存储所述多个第一下传动装置接收的能量。所述多个第一切换机构分别对应于所述多个第一蓄能装置，所述第一切换机构用于将所述第一蓄能装置选择性地经所述第一下传动装置连接到所述第一差速器和所述动力输出装置。 

优选地，所述第一切换机构可以包括第二差速器和第二可控制动器。所述第二差速器设置在所述机头下方的塔架的预定位置处，分别对应于所述多个第一差速器，所述第二差速器包括：可转动地支承的第三半轴，在所述第三半轴上一体地形成有所述第一下传动装置；可转动地支承的第四半轴；第二壳体，所述第二壳体上一体地形成有齿轮，构成所述动力输出装置。所述第二可控制动器用于选择性制动所述第二差速器的第四半轴。 

优选地，所述上传动装置可以上缆索鼓，所述第一下传动装置是下缆索鼓，所述上缆索鼓和所述下缆索鼓之间通过缠绕在二者上面的缆索连接。在所述第二差速器的第三半轴上可以一体地形成有第二下缆索鼓。