一種風(fēng)電機(jī)組的直接增速式連續(xù)變速型傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的一種傳動(dòng)鏈，尤其涉及一種風(fēng)電機(jī)組的直接增速式連續(xù)變速型傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)內(nèi)外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)不斷發(fā)展，在風(fēng)電機(jī)組各功能部件中，風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程的關(guān)鍵部件，直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能、效率和電能質(zhì)量。因此，研制安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，簡(jiǎn)潔高效的傳動(dòng)鏈具有十分重要的意義。
[0003]風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈主要有齒輪箱增速式風(fēng)電機(jī)組和直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組兩種；在當(dāng)前的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，這兩類風(fēng)力發(fā)電機(jī)組占有絕對(duì)的統(tǒng)治地位，但都存在相應(yīng)的不足。
[0004]齒輪箱增速式風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈包括風(fēng)輪、主軸及其支撐軸承、增速齒輪箱、繞線型感應(yīng)電機(jī)等部件，在此類傳動(dòng)鏈中，增速齒輪箱傳動(dòng)比比較大，通常采用多級(jí)行星齒輪和定軸齒輪結(jié)合的軸系結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)比恒定不可調(diào)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、效率低、可靠性差；由于風(fēng)輪受力隨外界變化，各齒輪所受應(yīng)力變化較大，容易產(chǎn)生疲勞損壞，故障率較高。
[0005]直驅(qū)型傳動(dòng)鏈系統(tǒng)主要由風(fēng)輪、主軸、永磁發(fā)電機(jī)組成，此種類型傳動(dòng)鏈特點(diǎn)是由風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。雖然直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組不需要齒輪箱增速，提高了傳動(dòng)效率和可靠性，減少了故障點(diǎn)，但是直驅(qū)式機(jī)組存在如下不足:發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)高，體積比較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用永磁材料后制造成本高，且隨著機(jī)組容量增大，給電機(jī)設(shè)計(jì)、加工制造、運(yùn)輸帶來困難；稀土永磁材料的溫度系數(shù)較大，在負(fù)載或使用環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)引起輸出電壓變化，直接影響用電負(fù)載的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明提出了一種風(fēng)電機(jī)組的直接增速式連續(xù)變速型傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)，不僅能實(shí)現(xiàn)直接增速，布局緊湊，體積更小、重量更輕，而且可實(shí)現(xiàn)連續(xù)變速，轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
本發(fā)明包括安裝在輪轂內(nèi)的風(fēng)輪主軸和調(diào)速輸出軸，還包括傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)和調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，風(fēng)輪主軸經(jīng)傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)與調(diào)速輸出軸固定連接，調(diào)速輸出軸連接有調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，調(diào)速輸出軸經(jīng)過調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)速后與后續(xù)的發(fā)電機(jī)裝置連接。
[0008]所述的傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)包括偏心套、第二軸承、徑向滑柱、轉(zhuǎn)輪和內(nèi)齒圈，風(fēng)輪主軸與轉(zhuǎn)輪的一端同軸固定連接，轉(zhuǎn)輪另一端的端面開有分為內(nèi)、外兩段的階梯孔，調(diào)速輸出軸內(nèi)端裝在轉(zhuǎn)輪的階梯孔內(nèi)；調(diào)速輸出軸為分為七段階梯的階梯軸，七段階梯從內(nèi)端到外端分別為第一段階梯、第二段階梯、第三段階梯、第四段階梯、第五段階梯、第六段階梯和第七段階梯，各段階梯的直徑從中部的第四段階梯向兩側(cè)依次遞減，調(diào)速輸出軸的第二段階梯通過平鍵套有兩個(gè)偏心套；調(diào)速輸出軸的第一段階梯通過第一軸承套在轉(zhuǎn)輪的內(nèi)階梯孔內(nèi)，轉(zhuǎn)輪外階梯孔的側(cè)壁開有沿圓周間隔均布的徑向?qū)Р?，轉(zhuǎn)輪外階梯孔端面一側(cè)設(shè)有槽輪；轉(zhuǎn)輪外階梯孔的側(cè)壁和槽輪的側(cè)壁均開有沿圓周間隔均布的一圈徑向?qū)Р郏瑥较驅(qū)Р蹆?nèi)裝有徑向滑柱，兩圈徑向?qū)Р鬯鶎?duì)應(yīng)的兩圈徑向滑柱內(nèi)周面經(jīng)第二軸承分別與兩個(gè)偏心套連接，兩圈徑向滑柱外周面與內(nèi)齒圈連接，內(nèi)齒圈固定在輪轂內(nèi)。
[0009]所述的調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)軸、主動(dòng)摩擦片、被動(dòng)摩擦片、液壓缸控制環(huán)形活塞和被動(dòng)軸；主動(dòng)軸同軸固定套在調(diào)速輸出軸的第三段階梯上，主動(dòng)軸外端面設(shè)有環(huán)形槽，被動(dòng)軸通過第三軸承安裝在調(diào)速輸出軸的第五段階梯上，被動(dòng)軸內(nèi)端面設(shè)有外凸緣，被動(dòng)軸的外凸緣安裝在主動(dòng)軸環(huán)形槽內(nèi)；主動(dòng)軸環(huán)形槽的外側(cè)壁周面上沿軸向間隔均布有主動(dòng)摩擦片，被動(dòng)軸的凸緣周面上沿軸向間隔均布有被動(dòng)摩擦片，主動(dòng)摩擦片與被動(dòng)摩擦片之間交錯(cuò)安裝布置，使得兩個(gè)相鄰的主動(dòng)摩擦片之間均設(shè)有一被動(dòng)摩擦片，最外側(cè)的主動(dòng)摩擦片與用于液壓缸控制的環(huán)形活塞連接，環(huán)形活塞經(jīng)彈簧與被動(dòng)軸凸緣的臺(tái)階連接；調(diào)速輸出軸的第六段階梯與被動(dòng)軸之間裝有密封套和密封墊圈，密封套套在調(diào)速輸出軸的第六段階梯上并通過密封墊圈固定；主動(dòng)摩擦片與被動(dòng)摩擦片之間的間隙通過環(huán)形活塞的壓緊力進(jìn)行調(diào)節(jié)，被動(dòng)軸作為最終輸出軸與后續(xù)的發(fā)電機(jī)裝置連接。
[0010]所述的環(huán)形活塞外周面設(shè)有凸緣，凸緣頂在最外側(cè)的主動(dòng)摩擦片上，彈簧裝在環(huán)形活塞內(nèi)端面的環(huán)形槽內(nèi)，彈簧經(jīng)擋片連接被動(dòng)軸的凸緣，環(huán)形活塞外套有端蓋，端蓋頂在被動(dòng)軸和輪轂之間。
[0011]所述的內(nèi)齒圈沿圓周間隔均布開有依次銜接的弧形槽。
[0012]所述的第三軸承經(jīng)卡簧軸向固定。
[0013]所述的第一軸承和第二軸承均為深溝球軸承。
[0014]所述的第三軸承為深溝球軸承。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈相比，其具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明由于采用直接傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直接增速，與傳統(tǒng)齒輪箱增速式風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈相比，結(jié)構(gòu)緊湊，體積大大減小，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)更加緊湊、重量更輕。
[0016]2.本發(fā)明由于采用直接傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)，使輸入軸與輸出軸之間的運(yùn)動(dòng)鏈縮短，減少了動(dòng)力傳動(dòng)損失，傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)各組成運(yùn)動(dòng)副之間有較多的相對(duì)滾動(dòng)，嚙合率提高。因此，使得風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)效率更高。
[0017]3.本發(fā)明調(diào)速傳動(dòng)裝置采用摩擦片之間的油膜剪切作用來傳遞動(dòng)力實(shí)現(xiàn)調(diào)速，在調(diào)速范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，并且可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)軸之間的同步傳動(dòng)，大大拓展速度輸出范圍。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是直接傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是調(diào)速傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1、風(fēng)輪主軸，2、偏心套，3、轉(zhuǎn)輪，4、彈簧，5、徑向滑柱，6、內(nèi)齒圈，7、主動(dòng)軸，8、主動(dòng)摩擦片，9、被動(dòng)摩擦片，10、活塞，11、被動(dòng)軸，12、調(diào)速輸出軸，13、輪轂，14、端蓋，15、擋片，16、第一軸承，17、第二軸承，18、第三軸承，19、卡簧，20、槽輪，21、密封墊圈，22、密封套，23、軸套。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明包括通過軸承安裝在輪轂13內(nèi)的風(fēng)輪主軸I和調(diào)速輸出軸12，還包括傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)和調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，風(fēng)輪主軸I通過軸承安裝在輪轂13內(nèi)，風(fēng)輪主軸I經(jīng)傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)與調(diào)速輸出軸12固定連接，調(diào)速輸出軸12連接有調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，調(diào)速輸出軸12經(jīng)過調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)速后與后續(xù)的發(fā)電機(jī)裝置連接。
[0024]如圖1所示，傳動(dòng)增速機(jī)構(gòu)包括偏心套2、第二軸承17、徑向滑柱5、轉(zhuǎn)輪3和內(nèi)齒圈6，風(fēng)輪主軸I與轉(zhuǎn)輪3的一端同軸固定連接，轉(zhuǎn)輪3另一端的端面開有分為內(nèi)、外兩段的階梯孔，調(diào)速輸出軸12內(nèi)端裝在轉(zhuǎn)輪3的階梯孔內(nèi)；調(diào)速輸出軸12為分為七段階梯的階梯軸，七段階梯從內(nèi)端到外端分別為第一段階梯、第二段階梯、第三段階梯、第四段階梯、第五段階梯、第六段階梯和第七段階梯，各段階梯的直徑從中部的第四段階梯向兩側(cè)依次遞減，調(diào)速輸出軸12的第二段階梯通過平鍵套有兩個(gè)偏心套2 ;調(diào)速輸出軸12的第一段階梯通過第一軸承16套在轉(zhuǎn)輪3的內(nèi)階梯孔內(nèi)，轉(zhuǎn)輪3外階梯孔的側(cè)壁開有沿圓周間隔均布的徑向?qū)Р?，轉(zhuǎn)輪3外階梯孔端面一側(cè)設(shè)有槽輪20 ;如圖3所示，轉(zhuǎn)輪3外階梯孔的側(cè)壁和槽輪20的側(cè)壁均開有沿圓周間隔均布的一圈徑向?qū)Р?，徑向?qū)Р蹆?nèi)裝有徑向滑柱5，兩圈徑向?qū)Р鬯鶎?duì)應(yīng)的兩圈徑向滑柱5內(nèi)周面經(jīng)第二軸承17分別與兩個(gè)偏心套2連接，兩圈徑向滑柱5外周面與內(nèi)齒圈6連接，內(nèi)齒圈6固定在輪轂13內(nèi)。徑向滑柱的中部是支撐柱，支撐柱的兩端為滾子，兩端的滾子分別滾動(dòng)連接在內(nèi)齒圈6和第二軸承17上。
[0025]如圖3所示，調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)軸7、主動(dòng)摩擦片8、被動(dòng)摩擦片9、控制液壓缸的環(huán)形活塞10和被動(dòng)軸11 ;主動(dòng)軸7同軸固定套在調(diào)速輸出軸12的第三段階梯上，主動(dòng)軸7外端面設(shè)有環(huán)形槽，被動(dòng)軸11通過第三軸承18安裝在調(diào)速輸出軸12的第五段階梯上，被動(dòng)軸11內(nèi)端面設(shè)有外凸緣，被動(dòng)軸11的外凸緣安裝在主動(dòng)軸7環(huán)形槽內(nèi)；主動(dòng)軸7環(huán)形槽的外側(cè)壁周面上沿軸向間隔均布有主動(dòng)摩擦片8，被動(dòng)軸11的凸緣周面上沿軸向間隔均布有被動(dòng)摩擦片9，主動(dòng)摩擦片8與被動(dòng)摩擦片9之間交錯(cuò)安裝布置，使得兩個(gè)相鄰的主動(dòng)摩擦片8之間均設(shè)有一被動(dòng)摩擦片9，最外側(cè)的主動(dòng)摩擦片