一種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱及其方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱及其方法，該增速箱包括主軸、中心齒輪、第二分流齒輪、第一分流齒輪、第二電磁離合器、第一電磁離合器、速比為i1的增速齒輪組、速比為i2的增速齒輪組；主軸與中心齒輪連為一體，中心齒輪與第一分流齒輪和第二分流齒輪同時相嚙合，組成齒輪副；第一分流齒輪依次通過第一電磁離合器與速比為i1的增速齒輪組相連；速比為i1的增速齒輪組通過連軸器與第一發(fā)電機組相連；第二分流齒輪依次通過第二電磁離合器與速比為i2的增速齒輪組相連；速比為i2的增速齒輪組通過連軸器與第二發(fā)電機組相連。本發(fā)明可配備定速發(fā)電機實現不同風速時的發(fā)電要求，具有結構簡單等優(yōu)點。
【專利說明】—種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱及其方法。
【背景技術】
[0002]小型風力發(fā)電裝置廣泛使用在多風的海島和偏僻的鄉(xiāng)村，另外石油天然氣輸送管線沿途設立有很多檢測站，地處偏遠山區(qū)，供電困難，多采用小型風力發(fā)電裝置提供電能。目前國內小功率風力發(fā)電裝置多采用單速比的風電增速箱來帶動發(fā)電機發(fā)電，在風速小情況下，增速后轉速沒有達到發(fā)電轉速；在風速太大時，增速后發(fā)電轉速超過了發(fā)電機允許轉速。因此采用單速比的風電增速裝置，對風速要求高，發(fā)電率低。因此需要一種能夠實現雙速比進行切換的增速齒輪箱來適應不同風速的發(fā)電要求，從而有效地提高發(fā)電效率，為偏遠地區(qū)提供一種聞效、穩(wěn)定的電能。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱及其方法。它能適應不同風速的發(fā)電要求，從而有效地提高發(fā)電效率，為偏遠地區(qū)提供一種聞效、穩(wěn)定的電能。
[0004]本發(fā)明采取的技術方案為:
一種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱，其特征在于:
包括主軸、中心齒輪、第二分流齒輪、第一分流齒輪、第二電磁離合器、第一電磁離合器、速比為I1的增速齒輪組、速比為i2的增速齒輪組；
主軸與中心齒輪連為一體，中心齒輪與第一分流齒輪和第二分流齒輪同時相哨合，組成齒輪副，將來自主軸的功率分流；
第一分流齒輪依次通過第一電磁離合器與速比為I1的增速齒輪組相連，通過調節(jié)第一電磁離合器的通斷，接通或分離第一分流齒輪和速比為I1的增速齒輪組；速比為I1的增速齒輪組通過連軸器與第一發(fā)電機組相連。
[0005]第二分流齒輪依次通過第二電磁離合器與速比為i2的增速齒輪組相連，通過調節(jié)第二電磁離合器的通斷，接通或分離第二分流齒輪和速比為i2的增速齒輪組；速比為i2的增速齒輪組通過連軸器與第二發(fā)電機組相連。
[0006]所述的一種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱實現發(fā)電的具體實施方法為:
來自風力葉片的傳動先經過主軸軸承座、聯軸器和主軸傳遞到中心齒輪上，再由第二分流齒輪和第一分流齒輪進行分流后，控制系統(tǒng)根據風力葉片的轉速Iitl大小，選擇接合第二電磁離合器或第一電磁離合器，另外一個電磁離合器脫開；
如第一電磁離合器接通，第二電磁離合器脫開后，風力葉片的轉速Iltl通過第一電磁離合器傳入速比I1增速齒輪組，經過速比I1將轉速Iitl增速到IItl* I1,該轉速位于Ii1?n2之間，傳遞到第一發(fā)電機組，其中發(fā)電轉速為Ii1?n2，將機械能轉換為電能；同理，當第二電磁離合器接通，第一電磁離合器脫開后，風力葉片的轉速Iitl通過第二電磁離合器傳入速比“增速齒輪組，經過速比i2將轉速Iici增速到IIci* i2,該轉速位于n3~n4之間，傳遞到第二發(fā)電機組，其中發(fā)電轉速n3~n4，將機械能轉換為電能。
[0007]本發(fā)明的技術效果為:
本發(fā)明可配備定速發(fā)電機實現不同風速時的發(fā)電要求，具有結構簡單等優(yōu)點。
[0008]來自風力葉片的轉速Iitl由第二分流齒輪和第一分流齒輪分流后，為現有技術的控制系統(tǒng)根據風力葉片的轉速1?大小,選擇接合第二電磁離合器和第一電磁離合器中的一個，而另外一個脫開，以實現不同增速速比之間的切換。當電磁離合器接通后，風力葉片的轉速Iitl通過電磁離合器傳入速比I1增速齒輪組或速比i2增速齒輪組，經過將輸入轉速Iitl增速到合適的發(fā)電轉速后，傳遞到發(fā)電機組進行發(fā)電，從而將機械能轉換為電能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0010]附圖標記為:
1一風力葉片，2—主軸軸承座，3一主軸,4一第二分流齒輪，5一第二電磁尚合器，6一速比i2增速齒輪組，7一第二發(fā)電機組，8一第一發(fā)電機組，9一速比Ii1增速齒輪組，10一第一電磁離合器，11 一第一分流齒輪，12—中心齒輪，13—聯軸器。
【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明屬于機械傳動【技術領域】，特別適用于小功率風力發(fā)電系統(tǒng)。
[0012]實施例1
參見圖1，本發(fā)明涉及的一種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱的具體結構
為:
包括主軸3、中心齒輪12、第二分流齒輪4、第一分流齒輪11、第二電磁離合器5、第一電磁離合器10、速比為I1的增速齒輪組9、速比為i2的增速齒輪組6 ;其中主軸3與中心齒輪12連為一體,中心齒輪12與第一分流齒輪11和第二分流齒輪4同時相嚙合,組成齒輪副，將來自主軸的功率分流。
[0013]第一分流齒輪11依次通過第一電磁離合器10與速比為I1的增速齒輪組相連9，通過調節(jié)第一電磁離合器10的通斷，接通或分離第一分流齒輪11和速比為I1的增速齒輪組9。速比為I1的增速齒輪組9通過連軸器與第一發(fā)電機組8相連。
[0014]第二分流齒輪4依次通過第二電磁離合器5與速比為i2的增速齒輪組6相連，通過調節(jié)第二電磁離合器5的通斷，接通或分離第二分流齒輪4和速比為i2的增速齒輪組6。速比為i2的增速齒輪組6通過連軸器與第二發(fā)電機組7相連。
[0015]本發(fā)明的具體實施方法為:
來自風力葉片I的傳動先經過主軸軸承座2、聯軸器13和主軸3傳遞到中心齒輪12上，再由第二分流齒輪4和第一分流齒輪11進行分流后，控制系統(tǒng)(本增速器外的輔助設備，屬于公知技術這里就不做詳細描述)根據風力葉片I的轉速Iitl大小，選擇接合第二電磁離合器5或第一電磁離合器10，另外一個電磁離合器脫開。
[0016]如第一電磁離合器10接通，第二電磁離合器5脫開后，風力葉片I的轉速Iitl通過第一電磁離合器10傳入速Ki1增速齒輪組9，經過速Ki1將轉速IItl增速到IItl* I1,該轉速位于Ii1~n2之間,傳遞到第一發(fā)電機組8 (發(fā)電轉速II1~n2),將機械能轉換為電能。
[0017]同理，當第二電磁離合器5接通，第一電磁離合器10脫開后，風力葉片I的轉速nQ通過第二電磁離合器5傳入速比“增速齒輪組6，經過速比“將轉速Iitl增速到Iitl* i2,該轉速位于n3~n4之間,傳遞到第二發(fā)電機組7 (發(fā)電轉速n3~n4),將機械能轉換為電能。
[0018]實施列2:
根據實施列I的方法，為了更清楚的表達。實施列2以具體數值對實施方法進行描述: 已知條件:(I)增速齒輪組9速比^=50 ；
(2)增速齒輪組6速比i2=30；
(3)第一發(fā)電機組8的發(fā)電轉速范圍為Ii1~n2為500~1500轉每分；
(4)第二發(fā)電機組7的發(fā)電轉速范圍為n3~n4為900~3000轉每分；
(5)風力葉片I的轉速10〈η(ι〈30轉每分時，選擇接通第一電磁離合器10 ；
(6)風力葉片I的轉速3 0( η0<100轉每分時，選擇接通第二電磁離合器5 ；
如此刻風力葉片I的轉速1^=20轉每分時,選擇接通第一電磁離合器10,第二電磁離合器5脫開后，風力葉片I的轉速ηρΙδ轉每分，通過第一電磁離合器10傳入速比I1增速齒輪組9，經過速比ii=50將轉速Iitl增速到750轉每分(750=50x15)，符合第一發(fā)電機組8的發(fā)電轉速范圍為Ii1~n2為500~1500轉每分(500〈750〈1500)，將機械能轉換為電能。
[0019]如此刻風力葉片I的轉速1^=40轉每分時，第二電磁離合器5接通，第一電磁離合器10脫開后，風力葉片I的轉速V40轉每分，通過第二電磁離合器5傳入速比i2增速齒輪組6，經過速比i2=30將轉速Iitl增速到1200轉每分(1200=40x30)，符合第二發(fā)電機組7的發(fā)電轉速范圍為n3~n4為900~3000轉每分(900〈1200〈3000)，將機械能轉換為電能。
[0020]采用此方法可將風速10〈η(ι〈 100的情況，全部納入風力發(fā)電的范圍，效率顯著提聞。
[0021]本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業(yè)的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一一敘述。
【權利要求】
1.一種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱，其特征在于: 包括主軸(3)、中心齒輪(12)、第二分流齒輪(4)、第一分流齒輪(11)、第二電磁離合器(5)、第一電磁離合器(10)、速比為I1的增速齒輪組(9)、速比為i2的增速齒輪組(6)； 主軸(3)與中心齒輪(12)連為一體，中心齒輪(12)與第一分流齒輪(11)和第二分流齒輪(4)同時相嚙合，組成齒輪副，將來自主軸的功率分流； 第一分流齒輪(11)依次通過第一電磁離合器(10)與速比為I1的增速齒輪組相連(9)，通過調節(jié)第一電磁離合器(10)的通斷，接通或分離第一分流齒輪(11)和速比為I1的增速齒輪組(9);速比為I1的增速齒輪組(9)通過連軸器與第一發(fā)電機組(8)相連； 第二分流齒輪(4)依次通過第二電磁離合器(5)與速比為i2的增速齒輪組(6)相連，通過調節(jié)第二電磁離合器(5)的通斷，接通或分離第二分流齒輪(4)和速比為i2的增速齒輪組(6);速比為i2的增速齒輪組(6)通過連軸器與第二發(fā)電機組(7)相連。
2.根據權利要求1所述的一種采用雙速比傳動的小功率風力發(fā)電增速箱實現發(fā)電的具體實施方法為: 來自風力葉片(I)的傳動先經過主軸軸承座(2 )、聯軸器(13 )和主軸(3 )傳遞到中心齒輪(12)上，再由第二分流齒輪(4)和第一分流齒輪(11)進行分流后，控制系統(tǒng)根據風力葉片(I)的轉速Iitl大小，選擇接合第二電磁離合器(5)或第一電磁離合器(10)，另外一個電磁離合器脫開； 如第一電磁離合器(10)接通，第二電磁離合器(5)脫開后，風力葉片(I)的轉速nQ通過第一電磁離合器(10)傳入速比I1增速齒輪組(9)，經過速比I1將轉速Iitl增速到n# I1,該轉速位于Ii1?n2之間,傳遞到第一發(fā)電機組(8),其中發(fā)電轉速為II1?n2,將機械能轉換為電能； 同理，當第二電磁離合器(5)接通，第一電磁離合器(10)脫開后，風力葉片(I)的轉速n0通過第二電磁離合器(5)傳入速比i2增速齒輪組(6)，經過速比i2將轉速Iitl增速到nQ*i2,該轉速位于n3?n4之間,傳遞到第二發(fā)電機組(7),其中發(fā)電轉速n3?n4,將機械能轉換為電能。
【文檔編號】F16H1/04GK103953688SQ201410168915
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2014年4月25日
【發(fā)明者】李國莉, 徐鴻鈞, 趙玉良 申請人:中國重型機械研究院股份公司