[发明专利]风力发电机传动系统、传动链及风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种风力发电机传动系统、风力发电机传动链及风力发电机。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械能的动力机械。现有的风力发电机的传动链条为：叶轮(包括叶片和轮毂)→主轴→增速箱→发电机。叶轮的轮毂安装在主轴的一端，另一端与增速箱的输入端相连，主轴通过轴承及轴承座固定在机舱底架上。增速箱将主轴传来的低速大扭矩转变输出为高速低扭矩，增速箱的输出端与发电机连接，从而实现风力发电。

风力发电机的叶轮产生的扭矩过大，如果直接作用在增速箱上，增速箱难以承受会导致其内部结构损坏，因此，需要在叶轮与增速箱之间设置一根主轴，以减小传递至增速箱上的扭矩；为了进一步减小传递至增速箱的扭矩，一般尽量增加主轴的长度，因此其重量和体积过大，导致制造成本较高，拆装和起吊困难，造成安装维护不便等问题。

为了捕获理想的风能，叶轮转速与风速之间必须保持一定的叶尖速比，因此，叶轮转速往往控制在25r/min以下。但是，对于采用高转速发电的风力发电机，为达到发电机的工作转速，必须通过具有较高传动比的增速箱，将低转速提升至高工作转速。

现有技术中的传动链条中通常采用实心主轴+一级行星传动+两级平行轴的结构，这种结构和传动方式，使得传动链条自身通常较长，占用空间较大，导致成本增加、安装维护困难。在这种情况下，一方面，需要尽可能要增加主轴长度，增加增速箱体积，以减小扭矩传递和提高传动比；另一方面，为了控制成本和便于安装维护，需要控制传动链条的体积和占用空间，因此，在一定程度上限制了风力发电机的性能和效率。

面对上述问题，如何对风力发电机的包括主轴、增速箱在内的传动链条提出改进，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，为了简化风力发电机的传动结构，本发明提出一种风力发电机传动系统、风力发电机传动链及风力发电机。

一方面，本发明提供了一种风力发电机传动系统，包括设置于风力发电机的机舱底架上的主轴和增速箱，所述增速箱包括第一级行星传动机构、第二级行星传动机构和平行轴传动机构；

所述第一级行星传动机构包括第一级齿圈、第一级行星架、第一级行星轮、第一级太阳轮和第一级太阳轴；所述第二级行星传动机构包括第二级齿圈、第二级行星架、第二级行星轮、第二级太阳轮和第二级太阳轴；

所述主轴与所述第一级齿圈驱动连接，所述第一级行星架与所述机舱底架固定连接；所述第一级太阳轴与所述第二级行星架驱动连接，所述第二级太阳轴与所述平行轴传动机构的输入端驱动连接。

进一步地，还包括固定设置于所述机舱底架上的第一回转支承；

并且，所述第一回转支承的外圈固定设置于所述机舱底架上，所述第一级行星架与所述外圈连接，并通过所述外圈与所述机舱底架固定连接；

所述主轴与所述第一级回转支承的内圈连接，所述内圈与所述第一级齿圈的连接。

进一步地，所述主轴为中空筒状结构。

进一步地，所述主轴包括支撑筒和扭力筒，所述支撑筒套设于所述扭力筒的外部，并且，所述支撑筒与所述机舱底架以及所述第一回转支承的外圈连接，所述扭力筒与所述第一回转支承的内圈连接。

进一步地，所述扭力筒与所述第一回转支承的内圈为一体式结构；

或者，第一回转支承的内圈与所述第一级齿圈为一体式结构；

或者，所述扭力筒与所述第一回转支承的内圈、所述第一级齿圈为一体式结构。

进一步地，所述主轴的筒壁上开设有维修孔。

进一步地，所述第一级行星架上设置有与所述第一级太阳轴同轴的中央回转体，所述中央回转体上设置有电滑环；并且所述中央回转体与所述电滑环为所述主轴内部。

进一步地，所述风力发电机传动系统还包括固定设置于所述机舱底架上的第二回转支承，所述第二回转支承的外圈固定设置于所述机舱底架，所述第二回转支承的内圈设置于所述主轴的输入端，并用于连接所述主轴与风力发电机的叶轮。

进一步地，所述增速箱外部设置有用于向所述增速箱提供润滑油的润滑油箱和用于为所述增速箱的润滑油降温的散热器。