[发明专利]一种风能垂直传动系统保护装置

说明书

技术领域

本发明属于风机技术领域，具体涉及一种传动系统过载保护装置。

背景技术

在从化石燃料向可再生能源转变以及避免气候变化失控的竞赛中，风能已成为使用最为广泛和发展最快的可再生能源之一，也是近期最具有大规模开发利用前景的可再生资源。风电机组运行环境恶劣，随着全球风能快速发展，风电机组运行数量不断增加，各类风电机组事故也不断出现，迫切要求对风电技术采取安全措施。现有的风力发电机限速方法有改变风力叶片迎风面积限速和电磁限速等，如200910137035.9，发明了一种可变平面风叶组合、具有该风叶组合的风力发动机和发电系统，能够根据风力的强度调节活动门的面积，从而保护整套风力发电装置。又如200920076009.5，该发明实现对风力发电机的转速、输出电压的自动控制，使其始终处于安全、可靠的工作状态。现有技术只能在一种风向的条件下工作，无法实现在各种风向下都能运行，且无法实现工作机组在风速过大时停止工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风能垂直传动系统保护装置，使在各种风向下都能实现工作机组在风速过大时停止工作，从而避免工作机组由于过载工作造成的损坏。

为了解决以上技术问题，本发明利用在多变的风向下风轮转动轴的转动方向或正向旋转或反向旋转，通过圆柱斜齿轮传动产生轴向力和弹簧蓄力来实现在多变风向下传动机构的限速保护机制。本发明所采用的具体技术方案如下：

一种风能垂直传动系统保护装置，包括带有风轮转动轴（2）的风轮（1）、工作机传动轴（6）、键槽A（9）、机匣（15），其特征在于：还包括大斜齿轮（3）、风轮传动轴（4）、联接装置（5）、弹性支撑件（7）、凸台（8）、键槽A（9）、圆形键A（10）、方形键槽C（11），方形键槽D（12）、键槽B（13）、圆形键B（14）；装配在风轮转动轴（2）上的小斜齿轮（16）与装配在风轮传动轴（4）上的大斜齿轮（3）相互啮合；通过风轮转动轴（2）带动小斜齿轮（16）转动，小斜齿轮（16）带动大斜齿轮（3）转，从而带动风轮传动轴（4）转动；在风轮传动轴（4）上远离大斜齿轮（3）的一端设有键槽A（9），圆形键A（10）与键槽A（9）配合，并通过键槽A（9）与风轮传动轴（4）联接；机匣（15）固定在地面，带有工作机传动轴（6）的工作机（18）通过弹性支撑件（7）与机匣（15）联接；在工作机传动轴（6）远离与弹性支撑件（7）相连的一端开设有键槽B（13），圆形键B（14）与键槽B（13）配合；通过与联接工作机传动轴（6）联接，联接装置（5）的一端开设有与键A（10）相配合的方形键槽C（11），另一端开设有与圆形键B（14）相配合的键槽D（12）；风轮传动轴（4）与工作机传动装置（6）可以沿轴向在方形键槽C（11）和方形键槽D（12）内滑动；凸台（8）位于风轮传动轴（4）上，间于大斜齿轮（3）和键槽A（9）之间；L型支架（17）一端固定在机匣（15）上，另一端悬于凸台（8）和大斜齿轮（3）之间位置，形成保护装置，以限制风轮传动轴（4）向上位移不会过大。

所述大斜齿轮（3）为大圆柱斜齿轮或大圆锥斜齿轮；所述小斜齿轮（16）为小圆柱斜齿轮或小圆锥斜齿轮。

所述弹性支撑件（7）可以为弹簧（7）。

联接装置（5）为固定件，并带有两个方形键槽，在风轮传动轴（4）的键槽（9）内安装圆形键A（10），圆形键A（10）插入联接装置（5）的方形键槽C（11），在工作机传动轴（6）内安装圆形键B（14），圆形键B（14）插入联接装置（5）的方形键槽D（12），这样，风轮传动轴（4）通过联接装置（5）带动联接工作机传动装置（6）工作。本发明的垂直地面的圆柱斜齿轮传动将风轮旋转轴的正向旋转或反向旋转转化为风轮传动轴4上与地面垂直向上或向下的轴向力Fa。F_t为风轮旋转产生的圆周力；T为风轮产生扭矩。根据所用风轮的参数和转速可以算出风轮的扭矩。

F_a＝F_ttanβ

Ft=2Td]]>