[实用新型]垂直轴风力发电机的增速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种垂直轴风力发电机，具体为一种垂直轴风力发电机的增速装置。

背景技术

目前，风力发电大多采用水平轴式风电机组，配套的增速装置采用行星齿轮传动，成本较高；增速装置与叶片同轴安装，并且安装在距地面几十米高的机舱内，维护需要高空作业，十分不便。

近年来国内的垂直轴风力发电装置研制取得了一定进展，中国专利申请CN203560046U公开了一种兆瓦级垂直轴风力发电装置，其原理为：在垂直轴顶部安装叶片，风力吹向叶片带动垂直轴旋转，垂直轴底部安装回转大齿圈，大齿圈通过与数个沿圆周均布的开式齿轮啮合，将动力分配给多个增速机，增速机驱动发电机发电。这种发电装置将所有增速装置、发电机等设备全部安装在地面机房中，易于监控。但是，这种垂直轴风力发电装置的增速装置采用行星增速齿轮箱垂直向下安装与发电机连接，开式齿轮距离地面较高，安装和维护不便，齿轮啮合力产生的基础弯矩较大，而且行星齿轮箱成本较高。此外，这种发电装置通常连接多台发电机，当某台发电机出现故障时需要单独移出检修而不影响其它发电机的工作，而其现有的增速装置为固定安装，无法移动。

发明内容

本实用新型针对上述提出的增速装置安装位置距离地面较高，安装和维护不方便，当某台发电机出现故障时不能单独移出检修而影响其他发电机工作的问题而提出一种垂直轴风力发电机的增速装置。本实用新型采用增速齿轮传动组代替行星齿轮箱，将增速装置安装在地面上，安装维护方便，利用安全联轴器、鼓式齿形联轴器和滑道使得其中一个发电机发生故障时可单独移出检修而不影响其他发电机工作。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术手段如下：

一种垂直轴风力发电机的增速装置，包括基座、安装在垂直轴风力发电机的垂直轴底部的大齿圈；其特征在于：所述增速装置还包括：

沿所述大齿圈圆周方向分布的多个增速单元；所述增速单元包括：开式小齿轮、低速轴、安全联轴器、增速齿轮传动组和输出轴；所述开式小齿轮与所述大齿圈外啮合连接，所述开式小齿轮通过所述安全联轴器安装在竖直设置的低速轴的上部，所述安全联轴器在其扭矩超过设定值时，使开式小齿轮与低速轴脱开；所述增速齿轮传动组两端分别连接所述低速轴和输出轴，所述增速齿轮传动组将低速轴的低转速转化成输出轴的高转速传递给发电机；

连接所述输出轴与所述发电机输入轴的鼓形齿式联轴器；

设置在所述基座上，沿所述输出轴轴向延伸的滑道；所述增速单元沿所述滑道在水平方向上移动，使大齿圈和开式小齿轮分离或啮合。

鼓形齿式联轴器通过其外齿在内齿圈内轴向滑动，补偿增速单元在水平方向移动的位移。增速装置装在垂直轴的底部，距离地面较低，安装和维护方便。

进一步地,所述安全联轴器为液压安全联轴器。

液压安全联轴器由双层套筒组成，中间注入高压油后外层套筒扩张，依靠摩擦力与开式小齿轮锁紧，内层套筒则向内压缩同低速轴抱紧，液压安全联轴器即可传递与油压成正比的转矩。当所传递的转矩超过预先设定的扭矩值时，液压安全联轴器在轴上打滑(约百分之几秒)，剪切管被剪断，双层套筒中的压力油迅速泄出，开式小齿轮和低速轴之间的压力消失，此时低速轴不转动，开式小齿轮空转，从而使增速单元和发电机停止转动。

进一步地，所述增速齿轮传动组采用多级平行轴圆柱齿轮传动和一级垂直轴锥齿轮传动。现有技术中增速装置采用行星增速齿轮箱垂直向下安装与发电机连接，行星开式齿轮距离地面较高，承受的基础弯矩比较大。而本实用新型增速装置安装位置离底面较近，采用多级平行轴圆柱齿轮传动和以及垂直轴锥齿轮传动代替行星增速齿轮箱，大大降低了成本，并且行星开式齿轮距离地面较低，承受的基础弯矩较小。

进一步地，所述增速齿轮传动组采用三级平行轴圆柱齿轮传动和一级垂直轴锥齿轮传动；所述增速齿轮传动组包括：与所述低速轴平行设置的中间轴Ⅰ、中间轴Ⅱ和高速轴；所述高速轴与所述输出轴垂直设置；所述增速齿轮传动组还包括：

键连接在所述低速轴下部的大齿轮Ⅰ和键连接在所述中间轴Ⅰ下部的小齿轮Ⅰ，所述大齿轮Ⅰ与小齿轮Ⅰ外啮合形成第一级增速；

键连接在所述中间轴Ⅰ上部的大齿轮Ⅱ和键连接在所述中间轴Ⅱ上部的小齿轮Ⅱ，所述大齿轮Ⅱ与小齿轮Ⅱ外啮合形成第二级增速；

键连接在所述中间轴Ⅱ下部的大齿轮Ⅲ和键连接在所述高速轴下部的小齿轮Ⅲ，所述大齿轮Ⅲ与所述小齿轮Ⅲ形成第三级增速；