本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置,具體涉及一種帶有離合器的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置,屬于風(fēng)力發(fā)電裝備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
與傳統(tǒng)能源相比,風(fēng)能是一種能循環(huán)利用的可持續(xù)能源,蘊(yùn)藏量大,清潔無(wú)污染;風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)周期短,裝機(jī)規(guī)模靈活,不占用大量可利用土地,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。相對(duì)于水平軸風(fēng)力機(jī)而言,垂直軸風(fēng)力機(jī)有無(wú)需安裝偏航裝置、結(jié)構(gòu)與制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、便于安裝、噪音小、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、適應(yīng)風(fēng)力機(jī)巨型化要求等特點(diǎn)。
風(fēng)力機(jī)有水平軸風(fēng)力機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)兩種形式。目前對(duì)水平軸風(fēng)力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的研究主要集中在增速器方面,如授權(quán)公告號(hào)為CN102734090B、發(fā)明創(chuàng)造名稱為《用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)》的發(fā)明專利。垂直軸風(fēng)力機(jī)主要有主軸承、傳動(dòng)軸、增速器、制動(dòng)器、風(fēng)輪鎖定裝置等組成,直驅(qū)式機(jī)組無(wú)增速器。但安裝布置方式與水平軸不同,且至今沒(méi)有較好的支承軸系結(jié)構(gòu)。授權(quán)公告號(hào)為CN204419452U、名稱為《一種微型垂直軸式風(fēng)輪機(jī)》的實(shí)用新型專利公開了一種微型垂直軸式風(fēng)輪機(jī)。該專利針對(duì)小型垂直軸風(fēng)力機(jī),傳動(dòng)裝置組成比較簡(jiǎn)單,傳動(dòng)系統(tǒng)部件不完整,因此無(wú)法應(yīng)用于大型垂直軸風(fēng)力機(jī)上。授權(quán)公告號(hào)為CN101839221B、名稱為《新型垂直軸兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電傳動(dòng)系統(tǒng)》的發(fā)明專利公開了一種新型垂直軸兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電傳動(dòng)系統(tǒng),大齒圈同時(shí)帶動(dòng)多個(gè)齒輪軸及增速箱和同步發(fā)電機(jī)同時(shí)工作,該方案雖然可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)工作,但是由于大齒圈及齒輪軸的增加,導(dǎo)致機(jī)械效率降低,整機(jī)發(fā)電效率并不高,而且整機(jī)沒(méi)有風(fēng)輪鎖定裝置,因此存在啟動(dòng)困難、故障率較高、安全性較低等問(wèn)題。除此之外,此方案中雖然有自動(dòng)變槳功能,可以減輕整機(jī)重量,但主要設(shè)備均布置在塔架上方,安裝維護(hù)不便,成本較高。
目前對(duì)于大功率垂直軸風(fēng)力機(jī),普遍存在啟動(dòng)、制動(dòng)困難等問(wèn)題。為改善啟動(dòng)性能,通常采用變槳距、或者磁懸浮軸承,或者超越離合器等,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)復(fù)雜,不便實(shí)際應(yīng)用。如授權(quán)公告號(hào)為CN203189197U、名稱為《新型自啟動(dòng)式Darrieus-Savonius組合式垂直軸風(fēng)力機(jī)》的實(shí)用新型專利公開了一種新型自啟動(dòng)式Darrieus-Savonius組合式垂直軸風(fēng)力機(jī),其中采用了超越離合器。在低風(fēng)速下,超越離合器處于結(jié)合狀態(tài),使阻力輪帶動(dòng)升力輪一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到超越速度時(shí),離合器實(shí)現(xiàn)非接觸工作,這樣升力輪與阻力輪斷開,雖然阻力輪還在旋轉(zhuǎn),但是它對(duì)升力輪的阻礙作用消失。這種風(fēng)力機(jī)的阻力輪能量不能充分利用,發(fā)電效率不夠高。大型垂直軸風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)組件很多,且升力型風(fēng)輪很大,增速器增速比大,發(fā)電機(jī)功率大,啟動(dòng)阻力矩大,導(dǎo)致所需風(fēng)輪的啟動(dòng)力矩很大,因此,此方案如果用于大型垂直軸風(fēng)力機(jī),效果不明顯,而且整機(jī)發(fā)電效率不高,風(fēng)速較高時(shí)阻力輪對(duì)升力輪沒(méi)有限速作用。
目前,對(duì)于大功率垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,現(xiàn)有軸承支承不成熟,沒(méi)有較好的支承軸系結(jié)構(gòu)。此外,在制動(dòng)和啟動(dòng)方面也存在急需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為解決現(xiàn)有大功率垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)自啟動(dòng)和制動(dòng)困難,發(fā)電效率較低的問(wèn)題,進(jìn)而提供一種立軸離合式風(fēng)力發(fā)電裝置。
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:一種立軸離合式風(fēng)力發(fā)電裝置包括風(fēng)輪、一號(hào)傳動(dòng)軸、風(fēng)輪鎖定裝置、一號(hào)聯(lián)軸器、二號(hào)傳動(dòng)軸、二號(hào)聯(lián)軸器、牙嵌式離合器、增速器、支架、二號(hào)聯(lián)軸器、發(fā)電機(jī)、塔架和兩個(gè)制動(dòng)器;
每個(gè)制動(dòng)器為盤式制動(dòng)器,風(fēng)輪為升阻復(fù)合型風(fēng)輪;
塔架的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有豎向布置的一號(hào)傳動(dòng)軸,其中一個(gè)制動(dòng)器安裝在塔架的頂部,其中一個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)盤與一號(hào)傳動(dòng)軸的法蘭盤連接為一體,風(fēng)輪鎖定裝置安裝在法蘭盤的下方的塔架的頂部,風(fēng)輪鎖定裝置用于鎖定風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng),一號(hào)傳動(dòng)軸的上端連接有風(fēng)輪,一號(hào)傳動(dòng)軸的下端連接有一號(hào)聯(lián)軸器,一號(hào)聯(lián)軸器與二號(hào)傳動(dòng)軸連接,增速器固定在支架上,二號(hào)傳動(dòng)軸與二號(hào)聯(lián)軸器連接,二號(hào)聯(lián)軸器與增速器的輸入軸之間布置有與二者連接的牙嵌式離合器,增速器的輸出軸與另一個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)盤連接,增速器的輸出軸通過(guò)二號(hào)聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)的輸入軸連接,另一個(gè)制動(dòng)器布置在發(fā)電機(jī)外殼上。
進(jìn)一步地,風(fēng)輪包括上輪轂、主軸、下輪轂、四個(gè)上主梁、四個(gè)下主梁、四個(gè)升力葉片、八個(gè)阻力葉片和支撐梁架;主軸豎向設(shè)置,主軸的兩端分別連接有上輪轂和下輪轂;上輪轂上連接有水平交叉布置的四個(gè)上主梁,下輪轂上連接有水平交叉布置的四個(gè)下主梁;上下布置的上主梁和下主梁兩端安裝有升力葉片,上下布置的上主梁和下主梁之間布置有支撐梁架,上主梁和下主梁分別與支撐梁架之間安裝有阻力葉片;主軸的下端還安裝有下輪轂;下輪轂與一號(hào)傳動(dòng)軸的法蘭盤連接。
進(jìn)一步地,升力葉片為H型直葉片,升力葉片的外形為對(duì)稱翼型或非對(duì)稱翼型;阻力葉片為半圓弧形葉片。
進(jìn)一步地,每個(gè)支撐梁架包括支撐梁接頭和四個(gè)支撐梁;四個(gè)支撐梁交叉設(shè)置并在交叉部位通過(guò)支撐梁接頭連接成一體,上主梁和下主梁各自與支撐梁接頭之間布置有一個(gè)阻力葉片。
進(jìn)一步地,風(fēng)輪鎖定裝置包括鎖緊銷、套筒、導(dǎo)向鍵、螺桿、螺母、密封圈、軸承上端蓋、軸承下端蓋、機(jī)體、電機(jī)及傳動(dòng)組件;機(jī)體安裝在塔架的頂部,套筒固裝在機(jī)體上,螺母安裝在設(shè)置于機(jī)體上的軸承內(nèi),鎖緊銷通過(guò)導(dǎo)向健布置在套筒內(nèi),鎖緊銷的上端穿出套筒,鎖緊銷的下端與螺桿連接,螺桿與螺母螺紋連接,傳動(dòng)組件分別與電機(jī)和螺母連接,電機(jī)能帶動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步地,傳動(dòng)組件包括大帶輪、傳動(dòng)帶和小帶輪;大帶輪安裝在螺母上,小帶輪安裝在電機(jī)的輸出軸上,大帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶與小帶輪連接。
進(jìn)一步地,一種立軸離合式風(fēng)力發(fā)電裝置還包括軸系支撐結(jié)構(gòu),軸系支撐結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤軸承、調(diào)整墊板、軸承座套筒、軸承座筒、密封圈、導(dǎo)軸承蓋和導(dǎo)軸承;轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)孔與法蘭盤;轉(zhuǎn)盤軸承的外側(cè)面通過(guò)調(diào)整墊板與軸承座套筒連接,軸承座套筒的下端與一號(hào)傳動(dòng)軸之間安裝有導(dǎo)軸承;導(dǎo)軸承蓋安裝在軸承座套筒上且二者通過(guò)密封圈密封連接,軸承座套筒插裝在軸承座套上,軸承座套安裝在塔架上;轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)孔頂靠在法蘭盤的臺(tái)階側(cè)面上。
本發(fā)明的有益效果是:一、本發(fā)明在傳動(dòng)系統(tǒng)中增加了牙嵌式離合器,可以使風(fēng)輪在低風(fēng)速下啟動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)采用半直驅(qū)傳動(dòng)形式,使風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪在低風(fēng)速下就可以發(fā)電,同時(shí)減輕增速器、發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)難度和重量。
二、本發(fā)明采用兩級(jí)制動(dòng)器,制動(dòng)更加可靠,同時(shí)保護(hù)增速器和離合器不受損害。
三、本發(fā)明主軸承為轉(zhuǎn)盤軸承,可以同時(shí)承受橫向力、軸向力及傾覆力矩多種載荷。風(fēng)輪為升阻復(fù)合型風(fēng)輪,可以提高啟動(dòng)力矩,改善啟動(dòng)性能,增加風(fēng)輪掃風(fēng)面積,能集聚更多的風(fēng)能并轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電效率明顯提高,發(fā)電效率提高20%,在強(qiáng)風(fēng)時(shí)阻力葉片可以起到一定的制動(dòng)效果,保護(hù)風(fēng)輪不破壞。
四、發(fā)電機(jī)和增速器近地面布置,方便安裝維護(hù)。
五、鎖定裝置采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺母帶動(dòng)絲杠,利用機(jī)械力提供鎖定力和拔出力,減小了鎖定裝置的結(jié)構(gòu)尺寸。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的一種立軸離合式風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2的俯視圖;
圖4為具體實(shí)施方式五的風(fēng)輪鎖定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為具體實(shí)施方式七的軸系支撐結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明采用牙嵌式離合器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為制動(dòng)器、一號(hào)傳動(dòng)軸及風(fēng)輪鎖定裝置布置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為制動(dòng)器、增速器與發(fā)電機(jī)相互連接的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為制動(dòng)器與一號(hào)傳動(dòng)軸連接中布置有十個(gè)摩擦片的制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為制動(dòng)器與一號(hào)傳動(dòng)軸連接中布置有十二個(gè)摩擦片的制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為制動(dòng)器與增速器連接的低速制動(dòng)中布置有六個(gè)摩擦片的制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為制動(dòng)器與增速器連接的高速制動(dòng)中布置有八個(gè)摩擦片的制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
參見圖1-圖12所示,一種立軸離合式風(fēng)力發(fā)電裝置包括風(fēng)輪1、一號(hào)傳動(dòng)軸2、風(fēng)輪鎖定裝置5、一號(hào)聯(lián)軸器7、二號(hào)傳動(dòng)軸8、二號(hào)聯(lián)軸器9、牙嵌式離合器10、增速器11、支架12、二號(hào)聯(lián)軸器14、發(fā)電機(jī)15、塔架17和兩個(gè)制動(dòng)器4;
每個(gè)制動(dòng)器4為盤式制動(dòng)器,風(fēng)輪1為升阻復(fù)合型風(fēng)輪;
塔架17的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有豎向布置的一號(hào)傳動(dòng)軸2,其中一個(gè)制動(dòng)器4安裝在塔架17的頂部,其中一個(gè)制動(dòng)器4的制動(dòng)盤與一號(hào)傳動(dòng)軸2的法蘭盤2-1連接為一體,風(fēng)輪鎖定裝置5安裝在法蘭盤2-1的下方的塔架17的頂部,風(fēng)輪鎖定裝置5用于鎖定風(fēng)輪1轉(zhuǎn)動(dòng),一號(hào)傳動(dòng)軸2的上端連接有風(fēng)輪1,一號(hào)傳動(dòng)軸2的下端連接有一號(hào)聯(lián)軸器7,一號(hào)聯(lián)軸器7與二號(hào)傳動(dòng)軸8連接,增速器11固定在支架12上,二號(hào)傳動(dòng)軸8與二號(hào)聯(lián)軸器9連接,二號(hào)聯(lián)軸器9與增速器11的輸入軸之間布置有與二者連接的牙嵌式離合器10,增速器11的輸出軸與另一個(gè)制動(dòng)器4的制動(dòng)盤連接,增速器11的輸出軸通過(guò)二號(hào)聯(lián)軸器14與發(fā)電機(jī)15的輸入軸連接,另一個(gè)制動(dòng)器4布置在發(fā)電機(jī)15外殼上。
增速器采用低傳動(dòng)比增速器,使風(fēng)力機(jī)在低風(fēng)速下就可以發(fā)電,降低了發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)難度及重量,結(jié)構(gòu)緊湊,具有較高的可靠性。制動(dòng)器、增速器及發(fā)電機(jī)等在近地面布置,方便安裝維護(hù)。采用升阻復(fù)合型風(fēng)輪可以提高啟動(dòng)力矩,改善啟動(dòng)性能,在強(qiáng)風(fēng)時(shí)阻力葉片可以起到一定的制動(dòng)效果,保護(hù)升阻復(fù)合型風(fēng)輪不被破壞。增加離合器可以使風(fēng)力機(jī)在低風(fēng)速下啟動(dòng)。在低風(fēng)速啟動(dòng)時(shí)離合器處于分離狀態(tài),當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí),離合器結(jié)合,風(fēng)輪通過(guò)離合器等傳動(dòng)裝置帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。
本發(fā)明設(shè)置了兩套制動(dòng)器,制動(dòng)器優(yōu)選用液壓鉗盤常開式制動(dòng)器,在工作時(shí)制動(dòng)盤隨風(fēng)輪主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),制動(dòng)器相對(duì)地面靜止。風(fēng)力機(jī)正常工作時(shí),制動(dòng)器處于松閘狀態(tài);當(dāng)需要停機(jī)制動(dòng)時(shí),制動(dòng)器在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下使其緊閘,制動(dòng)鉗驅(qū)動(dòng)摩擦片壓緊制動(dòng)盤,在摩擦力矩的作用下使機(jī)組停機(jī)。與一號(hào)傳動(dòng)軸2連接的制動(dòng)器4安裝在塔架17的塔頂上并為低速端制動(dòng),在主軸承之前,制動(dòng)盤4-1與一號(hào)傳動(dòng)軸2的法蘭盤2-1為一體,隨風(fēng)輪1一起轉(zhuǎn)動(dòng);與發(fā)電機(jī)15連接的制動(dòng)器4為高速端制動(dòng),制動(dòng)盤4-1安裝在增速器11的輸出軸上,4-2為摩擦片,通過(guò)二號(hào)聯(lián)軸器14與發(fā)電機(jī)15輸入軸相連;制動(dòng)器4可以固定在發(fā)電機(jī)15殼體上,發(fā)電機(jī)15固定在發(fā)電機(jī)固定支座16上。高速端所需制動(dòng)力矩較小,可以采用壓緊力較小的制動(dòng)器(如上海瑞工BACW100型制動(dòng)器);低速端所需制動(dòng)力矩較大,可以采用壓緊力較大的制動(dòng)器(如上海瑞工BACW200型制動(dòng)器)。正常情況制動(dòng)時(shí),制動(dòng)力矩較小,由高速端制動(dòng)器首先制動(dòng);在緊急制動(dòng)(如強(qiáng)風(fēng)等)時(shí),制動(dòng)力矩較大,為了減小對(duì)增速器的沖擊,由低速端制動(dòng)器首先制動(dòng),然后高速端、低速端制動(dòng)器同時(shí)制動(dòng),直至機(jī)組停機(jī)。為提供足夠的制動(dòng)力矩,低速端可以布置10-12個(gè)制動(dòng)器(如圖9和圖10所示),高速端可以布置6-8個(gè)制動(dòng)器(如圖11和圖12所示),制動(dòng)器具體個(gè)數(shù)及制動(dòng)盤直徑視具體情況而定。一號(hào)聯(lián)軸器7和二號(hào)聯(lián)軸器14為萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器。
牙嵌式離合器通過(guò)機(jī)械力使之分離、結(jié)合。牙嵌式離合器主要由端面帶齒的兩個(gè)半離合器組成,通過(guò)齒面來(lái)傳遞扭矩。上半離合器10-1與三號(hào)聯(lián)軸器9固連,三號(hào)聯(lián)軸器可采用萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器,可動(dòng)的半離合器10-2裝在增速器的輸入軸上,可動(dòng)的半離合器10-2的輸出軸通過(guò)法蘭與增速器11的輸入軸連接。操縱滑環(huán)10-4可使可動(dòng)的下半離合器10-2沿著導(dǎo)向平鍵10-3滑動(dòng),以實(shí)現(xiàn)離合器的接合與分離。在固定的兩個(gè)半離合器中裝有對(duì)中環(huán)10-5,即使離合器脫開,離合器的輸出軸端或增速器的輸入軸也可在對(duì)中環(huán)中自由轉(zhuǎn)動(dòng),以保持離合器的輸出軸與增速器的輸入軸對(duì)中,牙嵌式離合器為半直驅(qū)的傳動(dòng)形式。
鉗盤式制動(dòng)器體積小、重量輕、慣量小、動(dòng)作靈敏。制動(dòng)器沿制動(dòng)盤軸向施力,制動(dòng)軸不受彎矩,徑向尺寸小,散熱性能好,制動(dòng)性能穩(wěn)定。兩級(jí)制動(dòng)系統(tǒng)可使制動(dòng)更可靠,低速端制動(dòng)可以減小對(duì)增速器、離合器的沖擊,保護(hù)增速器、離合器不被破壞。
參見圖2和圖3所示,風(fēng)輪1包括上輪轂1-5-1、主軸1-5-2、下輪轂1-5-3、兩個(gè)上主梁1-3、兩個(gè)下主梁1-4、四個(gè)升力葉片1-1、八個(gè)阻力葉片1-2和支撐梁架1-6;主軸1-5-2豎向設(shè)置,主軸1-5-2的兩端分別連接有上輪轂1-5-1和下輪轂1-5-3;上輪轂1-5-1上連接有水平交叉布置的四個(gè)上主梁1-3,下輪轂1-5-3上連接有水平交叉布置的四個(gè)下主梁1-4;上下布置的上主梁1-3和下主梁1-4兩端安裝有升力葉片1-1,上下布置的上主梁1-3和下主梁1-4之間布置有支撐梁架1-6,上主梁1-3和下主梁1-4分別與支撐梁架1-6之間安裝有阻力葉片1-2。
風(fēng)輪整體結(jié)構(gòu)為單層結(jié)構(gòu)布置,共安裝四支升力葉片和八支阻力葉片,布置合理,利于風(fēng)能的有效利用,節(jié)約空間。主軸1-5-2的長(zhǎng)度優(yōu)先選用20m,采用支撐梁架結(jié)構(gòu)形成空間支撐的連接臂結(jié)構(gòu),阻力葉片安裝在支撐梁架上,風(fēng)輪在強(qiáng)風(fēng)時(shí)阻力葉片可以起到一定的制動(dòng)效果,保護(hù)升阻復(fù)合型風(fēng)輪不被破壞。上主梁和下主梁分別以法蘭連接的形式垂直連接在上、下輪轂的法蘭上。
參見圖2和圖3所示,升力葉片采用H型直葉片,升力葉片1-1的外形為對(duì)稱翼型或非對(duì)稱翼型,阻力葉片1-2為半圓弧形葉片。采用H型直葉片能更好地提高風(fēng)力,降低葉片加工難度,啟動(dòng)轉(zhuǎn)速加快,提高風(fēng)輪掃風(fēng)面積大,能集聚更多的風(fēng)能并轉(zhuǎn)化為電能,如采用NACA0015翼型或NACA0018翼型,升力葉片長(zhǎng)度優(yōu)選用60m;采用半圓弧形阻力葉片,優(yōu)先選用壁厚很薄的半圓弧形葉片,半徑為2.5m,長(zhǎng)度為20m,如此加工簡(jiǎn)便,使用便捷,同時(shí)在強(qiáng)風(fēng)時(shí)能起到一定的制動(dòng)效果,保護(hù)升阻復(fù)合型風(fēng)輪不被破壞。
參見圖2所示,每個(gè)支撐梁架1-6包括支撐梁接頭1-6-1和四個(gè)支撐梁1-6-2;四個(gè)支撐梁1-6-2交叉設(shè)置并在交叉部位通過(guò)支撐梁接頭1-6-1連接成一體,上主梁1-3和下主梁1-4各自與支撐梁接頭1-6-1之間布置有一個(gè)阻力葉片1-2。如此支撐梁架采用交叉設(shè)置的支撐梁1-6-2配合支撐梁接頭1-6-1構(gòu)成空間支撐的桁架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。
參見圖3所示,為了保證兩個(gè)上主梁1-3和兩個(gè)下主梁1-4各自連接穩(wěn)定可靠,交叉布置的兩個(gè)上主梁1-3和交叉布置的兩個(gè)下主梁1-4分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)梁架1-9連接固定,提高了兩個(gè)主梁1-3和兩個(gè)下主梁1-4連接穩(wěn)定性,保證風(fēng)輪的正常運(yùn)行,轉(zhuǎn)動(dòng)梁架1-9為四個(gè)連接臂構(gòu)成的方形框架結(jié)構(gòu)。
參見圖4所示,風(fēng)輪鎖定裝置5包括鎖緊銷5-2、套筒5-3、導(dǎo)向鍵5-4、螺桿5-5、螺母5-6、密封圈5-7、軸承上端蓋2-8、軸承下端蓋5-10、機(jī)體5-12、電機(jī)5-15及傳動(dòng)組件;
機(jī)體5-12安裝在塔架17的頂部,套筒5-3固裝在機(jī)體5-12上,螺母5-6安裝在設(shè)置于機(jī)體5-12上的軸承5-9內(nèi),鎖緊銷5-2通過(guò)導(dǎo)向健5-4布置在套筒5-3內(nèi),鎖緊銷5-2的上端穿出套筒5-3,鎖緊銷5-2的下端與螺桿5-5連接,螺桿5-5與螺母5-6螺紋連接,傳動(dòng)組件分別與電機(jī)5-15和螺母5-6連接,電機(jī)5-15能帶動(dòng)螺母5-6轉(zhuǎn)動(dòng)。
采用一號(hào)傳動(dòng)軸2的法蘭盤2-1與風(fēng)輪1的下輪轂1-5-3相連接方式,鎖定裝置工作時(shí)隨風(fēng)輪1一起轉(zhuǎn)動(dòng)的法蘭盤2-1上有銷孔,鎖緊銷5-2插入該銷孔即可鎖定風(fēng)輪1。鎖緊銷5-2下端與螺桿5-5為法蘭連接,螺母5-6通過(guò)軸承上端蓋5-8、兩個(gè)軸承5-9、軸承下端蓋5-10及密封圈5-7固定在機(jī)體5-12上,軸承5-9可采用圓錐滾子軸承。鎖緊銷5-2上有導(dǎo)向平鍵5-4,可在套筒5-3中上下滑動(dòng),套筒5-3固定在機(jī)體5-12上,鎖定時(shí)電機(jī)5-15驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)組件運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)組件帶動(dòng)螺母5-6轉(zhuǎn)動(dòng),從而使螺桿5-5向上運(yùn)動(dòng),使鎖緊銷5-2插入銷孔內(nèi),解鎖時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn),即可拔出鎖緊銷。
參見圖4所示,為了減輕重量,方便使用,傳動(dòng)組件采用帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu),具體為:傳動(dòng)組件包括大帶輪5-11、傳動(dòng)帶5-13和小帶輪5-14;大帶輪5-11安裝在螺母5-6上,小帶輪5-14安裝在電機(jī)5-15的輸出軸上,大帶輪5-11通過(guò)傳動(dòng)帶5-13與小帶輪5-14連接。鎖定時(shí)電機(jī)5-15驅(qū)動(dòng)小帶輪5-14、傳動(dòng)帶5-13以及大帶輪5-11同步轉(zhuǎn)動(dòng),螺母5-6轉(zhuǎn)動(dòng),從而使螺桿5-5向上運(yùn)動(dòng),使鎖緊銷5-2插入銷孔內(nèi),解鎖時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn),即可拔出鎖緊銷。在保證風(fēng)輪鎖定裝置良好穩(wěn)定運(yùn)行的情況下,傳動(dòng)組件也可以是齒輪傳動(dòng)形式。
風(fēng)輪鎖定裝置采用機(jī)械式結(jié)構(gòu)進(jìn)行鎖定、解鎖,采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,結(jié)構(gòu)緊湊,可靠,且便于安裝維護(hù),避免了液壓式漏油等隱患。
參見圖5所示,一種立軸離合式風(fēng)力發(fā)電裝置還包括軸系支撐結(jié)構(gòu),軸系支撐結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤軸承3-1、調(diào)整墊板3-2、軸承座套筒3-3、軸承座筒3-4、密封圈3-6、導(dǎo)軸承蓋3-7和導(dǎo)軸承3-8;
轉(zhuǎn)盤軸承3-1的內(nèi)孔與法蘭盤2-1;轉(zhuǎn)盤軸承3-1的外側(cè)面通過(guò)調(diào)整墊板3-2與軸承座套筒3-3連接,軸承座套筒3-3的下端與一號(hào)傳動(dòng)軸2之間安裝有導(dǎo)軸承3-8;導(dǎo)軸承蓋3-7安裝在軸承座套筒3-3上且二者通過(guò)密封圈3-6密封連接,軸承座套筒3-3插裝在軸承座套3-4上,軸承座套3-4安裝在塔架17上;轉(zhuǎn)盤軸承3-1的內(nèi)孔頂靠在法蘭盤2-1的臺(tái)階側(cè)面上。
一號(hào)傳動(dòng)軸2的法蘭盤2-1同時(shí)與鎖緊裝置的鎖緊盤、制動(dòng)器的制動(dòng)盤連接為一體。主軸承采用轉(zhuǎn)盤軸承3-1,能夠同時(shí)承受軸向負(fù)荷、徑向負(fù)荷和傾覆力矩等綜合載荷,自身均帶有安裝孔、潤(rùn)滑油和密封裝置,結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡(jiǎn)便和維護(hù)容易。導(dǎo)軸承3-8主要承受徑向力,采用壓力角較小的圓錐滾子軸承,也可以采用圓柱滾子軸承或深溝球軸承。安裝時(shí)首先通過(guò)外圈安裝孔、調(diào)整墊板3-2、軸承座套筒3-3及塔架17上的安裝孔將轉(zhuǎn)盤軸承3-1的外圈固定。然后將轉(zhuǎn)盤軸承3-1的內(nèi)孔與一號(hào)傳動(dòng)軸2的法蘭盤2-1上臺(tái)階側(cè)面對(duì)準(zhǔn)連接。將導(dǎo)軸承6從一號(hào)傳動(dòng)軸2的下端裝入,然后依次安裝密封圈3-6、導(dǎo)軸承蓋3-7及軸承座筒3-4。軸承座筒3-4通過(guò)螺栓固定在塔架17的塔頂上。為保證軸承座筒3-4的強(qiáng)度、剛度,設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋3-5。發(fā)電機(jī)15和增速器11都在近地面布置。制動(dòng)器4和風(fēng)輪鎖定裝置5安裝在主軸承之前,保護(hù)風(fēng)電機(jī)組不被破壞,同時(shí)為工作人員提供安全保障。
本發(fā)明已以較佳實(shí)施案例揭示如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),當(dāng)可以利用上述揭示的結(jié)構(gòu)及技術(shù)內(nèi)容做出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施案例,但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施案例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾,均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案范圍。