本發(fā)明屬于風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)：

目前，偏航系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要組成部分之一，它主要有兩個(gè)功能：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)也稱為對(duì)風(fēng)裝置，其作用在于當(dāng)風(fēng)速矢量的方向變化時(shí)，能夠快速平穩(wěn)地對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，以便風(fēng)輪獲得最大的風(fēng)能；二是當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于偏航作用，機(jī)艙內(nèi)引出的電纜發(fā)生扭轉(zhuǎn)纏繞時(shí)，自動(dòng)解纜。

電纜在扭轉(zhuǎn)纏繞的過程中，電纜相對(duì)于塔筒的高度也會(huì)因扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生變化，現(xiàn)有技術(shù)中需要針對(duì)這一環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)相應(yīng)的扭纜保護(hù)裝置，將多根電纜相互之間隔離。目前常用的扭纜保護(hù)裝置都是固定在電纜上，由于塔筒的高度一般在70米以上，所以扭纜保護(hù)裝置通常要間隔設(shè)置多個(gè)，這樣不僅會(huì)增加電纜承受的重量，也給電纜的安裝施工、檢修維護(hù)帶來了困擾，并且電纜長(zhǎng)期承受重力作用(考慮到電纜的電芯及外護(hù)套的重量較大)，會(huì)導(dǎo)致電纜的使用壽命的下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，可以避免電纜在機(jī)艙偏航過程中發(fā)生扭轉(zhuǎn)，從而可以防止扭纜的發(fā)生，并且降低了電纜因承受重力而產(chǎn)生的拉伸疲勞。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括塔筒和機(jī)艙，所述機(jī)艙安裝在所述塔筒的頂部，并且所述機(jī)艙與所述塔筒之間安裝偏航軸承，使所述機(jī)艙能夠在所述塔筒上轉(zhuǎn)動(dòng)；

在所述機(jī)艙下部安裝與所述偏航軸承同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，并且所述轉(zhuǎn)軸上安裝兩組或兩組以上相互絕緣的行星齒輪，每組所述行星齒輪的齒圈安裝在所述塔筒內(nèi)；或者，在所述塔筒上部安裝與所述偏航軸承同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，并且所述轉(zhuǎn)軸上安裝兩組或兩組以上相互絕緣的行星齒輪，每組所述行星齒輪的齒圈安裝在所述機(jī)艙內(nèi)；

所述機(jī)艙中的電力線纜各通過其中一組所述行星齒輪與所述塔筒中對(duì)應(yīng)的電力線纜一一連通。

可選擇地，所述行星齒輪的齒面采用導(dǎo)電材料制造成型，或者所述行星齒輪采用導(dǎo)電材料制造成型。

可選擇地，所述行星齒輪的齒面分別包覆有一層導(dǎo)電膜。

可選擇地，在所述機(jī)艙下部安裝與所述偏航軸承同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸時(shí)，所述行星齒輪的中心齒輪的齒面與所述機(jī)艙中的電力線纜連通，所述行星齒輪中的齒圈的齒面與所述塔筒中對(duì)應(yīng)的電力線纜連通。

可選擇地，在所述塔筒上部安裝與所述偏航軸承同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸時(shí)，所述行星齒輪的中心齒輪的齒面與所述塔筒中的電力線纜連通，所述行星齒輪中的齒圈的齒面與所述機(jī)艙中對(duì)應(yīng)的電力線纜連通。

可選擇地，所述塔筒中的電力線纜沿著所述塔筒的內(nèi)壁向下布置。

可選擇地，所述轉(zhuǎn)軸采用絕緣材料制造，或者，所述轉(zhuǎn)軸的表面具有絕緣膜。

可選擇地，相鄰兩組行星齒輪間隔設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上。

可選擇地，相鄰兩組行星齒輪之間的所述轉(zhuǎn)軸上，安裝有一個(gè)絕緣板。

可選擇地，相鄰兩組所述行星齒輪之間安裝行星架，所述行星架采用絕緣材料制造，并且所述行星架從徑向延伸并覆蓋所述行星齒輪的行星小齒輪與齒圈、中心齒輪的嚙合位置。

可選擇地，所述行星架自所述行星齒輪的中心齒輪延伸至齒圈。

可選擇地，相鄰兩組所述行星齒輪共用二者之間的行星架。

可選擇地，本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，還包括，光纖滑環(huán)，設(shè)置于所述轉(zhuǎn)軸，并且與所述轉(zhuǎn)軸同軸；

所述機(jī)艙中的光纖通過所述光纖滑環(huán)與所述塔筒中的光纖連接。

可選擇地，在所述轉(zhuǎn)軸上安裝有編碼器，所述編碼器與所述轉(zhuǎn)軸同軸。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，機(jī)艙中的電力線纜可以通過行星齒輪傳輸?shù)剿仓袑?duì)應(yīng)的電力線纜，進(jìn)而使塔筒中的電力線纜在機(jī)艙偏航的過程中，不會(huì)隨著機(jī)艙的偏航而扭轉(zhuǎn)，便于將電力線纜直接固定在機(jī)艙的內(nèi)壁上；與目前常用的線纜自塔筒的頂部懸掛的方式相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，減少了電力線纜承受的重力拉伸，延長(zhǎng)了電力線纜的使用壽命，降低了對(duì)電力線纜抗扭、抗摩擦、抗拉伸的性能，從而降低了電纜的制造成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述導(dǎo)電環(huán)組件導(dǎo)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述導(dǎo)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的行星齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

10、塔筒；

20、機(jī)艙；

30、偏航軸承；

40、轉(zhuǎn)軸；

50、行星齒輪；51、中心齒輪；52、行星小齒輪；53、齒圈；54、行星架；

60、絕緣板。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的各個(gè)方面的特征和示例性實(shí)施例。在下面的詳細(xì)描述中，提出了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的是，本發(fā)明可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對(duì)實(shí)施例的描述僅僅是為了通過示出本發(fā)明的示例來提供對(duì)本發(fā)明的更好的理解。本發(fā)明決不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本發(fā)明的精神的前提下覆蓋了元素、部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。在附圖和下面的描述中，沒有示出公知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便避免對(duì)本發(fā)明造成不必要的模糊。

實(shí)施例1

如圖1和圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例1提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括塔筒10和機(jī)艙20，機(jī)艙20安裝在塔筒10的頂部，并且機(jī)艙20與塔筒10之間安裝偏航軸承30，使機(jī)艙20能夠在塔筒10上轉(zhuǎn)動(dòng)；

在機(jī)艙20下部安裝與偏航軸承30同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸40，并且轉(zhuǎn)軸40上安裝兩組或兩組以上相互絕緣的行星齒輪50，每組行星齒輪50的齒圈安裝在塔筒10內(nèi)；

機(jī)艙20中的電力線纜各通過其中一組行星齒輪50與塔筒10中對(duì)應(yīng)的電力線纜一一連通。

轉(zhuǎn)軸40隨著機(jī)艙20的偏航運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸40上的行星齒輪50嚙合傳動(dòng)，由于行星齒輪50在任意角度轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，其中的多個(gè)行星小齒輪52中，至少有一個(gè)與中心齒輪51及齒圈53之間是保持緊密嚙合傳動(dòng)的，所以在整個(gè)行星齒輪50嚙合傳動(dòng)的過程中，可以將機(jī)艙20內(nèi)的電力線纜與塔筒10內(nèi)對(duì)應(yīng)的電力線纜一一連通。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，機(jī)艙中的電力線纜可以通過行星齒輪傳輸?shù)剿仓袑?duì)應(yīng)的電力線纜，進(jìn)而使塔筒中的電力線纜在機(jī)艙偏航的過程中，不會(huì)隨著機(jī)艙的偏航而扭轉(zhuǎn)，便于將電力線纜直接固定在塔筒的內(nèi)壁上；

本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步確保機(jī)艙20中的電力線纜與塔筒10中對(duì)應(yīng)的電力線纜一一連通，可以選擇地將行星齒輪50中的中心齒輪51、行星小齒輪52以及齒圈53的齒面采用導(dǎo)電材料制造成型，為了保證電力線纜的連通效果，在行星齒輪50中各個(gè)齒輪的齒面設(shè)計(jì)為導(dǎo)電材料制造成型，使各個(gè)齒輪嚙合傳動(dòng)的過程中也可以傳輸電力；也可以選擇地，將行星齒輪50中的各個(gè)齒輪全部采用導(dǎo)電材料制造成型，其可以起到同樣或者更好的技術(shù)效果。

本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步確保行星齒輪具有良好的導(dǎo)電性能，以及減少摩擦，可以在行星齒輪50的各個(gè)齒面上包覆一層導(dǎo)電膜，通過導(dǎo)電膜可以提高齒輪嚙合過程中的導(dǎo)電效果，并且降低齒輪嚙合過程的摩擦，減少齒輪嚙合的摩擦損耗。

本實(shí)施例中，行星齒輪50的中心齒輪51的齒面與機(jī)艙20中的電力線纜連通，行星齒輪50中的齒圈53的齒面與塔筒10中對(duì)應(yīng)的電力線纜連通。具體地，可以在中心齒輪51和齒圈53上分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置導(dǎo)電端子，通過導(dǎo)電端子與相應(yīng)的線纜連接，以實(shí)現(xiàn)機(jī)艙20中的電力線纜與塔筒10內(nèi)的電力線纜連通。

與目前常用的線纜自塔筒的頂部懸掛的方式相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，可以將塔筒10中的電力線纜沿著塔筒10的內(nèi)壁向下布置，從而減少了電力線纜承受的重力拉伸，延長(zhǎng)了電力線纜的使用壽命，降低了對(duì)電力線纜抗扭、抗摩擦、抗拉伸的性能，從而降低了電纜的制造成本。

本實(shí)施例中，為了避免轉(zhuǎn)軸40與各個(gè)行星齒輪之間導(dǎo)通，可以選擇地，轉(zhuǎn)軸40采用絕緣材料制造，或者，轉(zhuǎn)軸40的表面具有絕緣膜。以上兩種設(shè)計(jì)方案均可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸與行星齒輪絕緣的效果，可以確保機(jī)艙中的電力線纜在向塔筒中對(duì)應(yīng)的電力線纜傳輸電力更穩(wěn)定。

本實(shí)施例中，為了使相鄰兩個(gè)行星齒輪之間具有更好的絕緣效果，可以將相鄰兩組行星齒輪50間隔設(shè)置在轉(zhuǎn)軸40上，使相鄰兩組行星齒輪50之間保持合理的距離，避免相互之間的距離過小而產(chǎn)生電弧的問題，并且也可以最大限度地保證電力傳輸過程中避免線纜之間互相干擾。

本實(shí)施例中，為了使相鄰兩個(gè)行星齒輪之間具有更好的絕緣效果，還可以在相鄰兩組行星齒輪50之間的所述轉(zhuǎn)軸40上，安裝有一個(gè)絕緣板60，通過絕緣板60可以更好的保證隔離和絕緣的效果。該絕緣板60通常設(shè)計(jì)為圓板，并且固定在轉(zhuǎn)軸40上，絕緣板60可以隨著轉(zhuǎn)軸40一起轉(zhuǎn)動(dòng)；基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，該絕緣板60也可以是固定在其中的一組行星齒輪50，其也可以保證相鄰兩組行星齒輪之間的絕緣性。絕緣板還可以防止位于上面的行星齒輪在傳動(dòng)過程中摩擦產(chǎn)生的金屬碎屑掉落到下面的行星齒輪上，并且也可以防止?jié)櫥椭瑥纳厦娴男行驱X輪直接掉落在下面的行星齒輪上。

本實(shí)施例中，如圖3所示，為了使相鄰兩個(gè)行星齒輪之間具有更好的絕緣效果，也可以選擇地，相鄰兩組行星齒輪50之間安裝行星架54，行星架54采用絕緣材料制造，并且行星架54從徑向延伸并覆蓋行星齒輪50的行星小齒輪與齒圈、中心齒輪的嚙合位置，以避免齒輪嚙合的位置產(chǎn)生電弧時(shí)影響導(dǎo)電性能；同時(shí)，行星架54也可以防止上面行星齒輪在傳動(dòng)過程中摩擦產(chǎn)生的金屬碎屑掉落到下面的行星齒輪上，避免行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的碎屑導(dǎo)致短路等問題。

為了更好的確保相鄰兩個(gè)行星齒輪之間具有更好的絕緣效果，可以將行星架54設(shè)計(jì)為自行星齒輪50的中心齒輪51延伸至齒圈53，從而使行星架54可以覆蓋自中心齒輪51到齒圈53的區(qū)域。

在以上實(shí)施例提供的行星架54的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步地，相鄰兩組行星齒輪共用同一個(gè)行星架54，這樣不僅可以確保行星齒輪之間的絕緣效果，還可以使行星齒輪的結(jié)構(gòu)更緊湊，節(jié)省空間。

本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，還包括光纖滑環(huán)(圖中未示出)，設(shè)置于轉(zhuǎn)軸40，并且與轉(zhuǎn)軸40同軸，機(jī)艙20中的光纖通過光纖滑環(huán)與塔筒10中的光纖連接；光纖滑環(huán)可以實(shí)現(xiàn)塔筒10和機(jī)艙20中的光纖連接，同軸設(shè)置在轉(zhuǎn)軸40上，可以隨著轉(zhuǎn)軸40一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且位于塔筒10中的光纖不會(huì)因?yàn)闄C(jī)艙20的偏航而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，從而使機(jī)艙20的偏航不會(huì)影響光纖信號(hào)的傳輸；塔筒10中的光纖可以沿著塔筒的內(nèi)壁向下布置，并將光纖固定在塔筒10的內(nèi)壁上，從而避免光纖懸垂固定的方式增加光纖承受的拉伸力的作用，從而可以降低對(duì)光纖抗拉伸、抗扭轉(zhuǎn)性能的要求，并且可以延長(zhǎng)光纖的使用壽命。

本實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在轉(zhuǎn)軸40上安裝有編碼器(圖中未示出)，編碼器與轉(zhuǎn)軸40同軸。在機(jī)艙20偏航的過程中，編碼器可以檢測(cè)到機(jī)艙20的偏航信號(hào)，從而確定機(jī)艙20的偏航方向和偏航角度，與現(xiàn)有技術(shù)采用接近開關(guān)、滑動(dòng)變阻器等偏航角度檢測(cè)方法相比，本實(shí)施例中采用在轉(zhuǎn)軸40上安裝編碼器，可以提高偏航角度的測(cè)量精度。

實(shí)施例2

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例2提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括塔筒10和機(jī)艙20，機(jī)艙20安裝在塔筒10的頂部，并且機(jī)艙20與塔筒10之間安裝偏航軸承30，使機(jī)艙20能夠在塔筒10上轉(zhuǎn)動(dòng)；

在塔筒10上部安裝與偏航軸承30同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸40，并且轉(zhuǎn)軸40上安裝兩組或兩組以上相互絕緣的行星齒輪50，每組行星齒輪50的齒圈安裝在機(jī)艙20內(nèi)；

機(jī)艙20中的電力線纜各通過其中一組行星齒輪50與塔筒10中對(duì)應(yīng)的電力線纜一一連通。

本實(shí)施例中，行星齒輪50的齒圈53隨著機(jī)艙20的偏航運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)行星齒輪50的行星小齒輪52嚙合傳動(dòng)，電力通過齒圈53、行星小齒輪52以及中心齒輪51傳遞到塔筒10中對(duì)應(yīng)的電力線纜上；由于行星齒輪50在任意角度轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，其中的多個(gè)行星小齒輪52中，至少有一個(gè)與中心齒輪51及齒圈53之間是保持緊密嚙合傳動(dòng)的，所以在整個(gè)行星齒輪50嚙合傳動(dòng)的過程中，可以將機(jī)艙20內(nèi)的電力線纜與塔筒10內(nèi)對(duì)應(yīng)的電力線纜一一連通。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，機(jī)艙中的電力線纜可以通過行星齒輪傳輸?shù)剿仓袑?duì)應(yīng)的電力線纜，進(jìn)而使塔筒中的電力線纜在機(jī)艙偏航的過程中，不會(huì)隨著機(jī)艙的偏航而扭轉(zhuǎn)，便于將電力線纜直接固定在機(jī)艙的內(nèi)壁上。

本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步確保機(jī)艙20中的電力線纜與塔筒10中對(duì)應(yīng)的電力線纜一一連通，可以選擇地將行星齒輪50中的中心齒輪51、行星小齒輪52以及齒圈53的齒面采用導(dǎo)電材料制造成型，為了保證電力線纜的連通效果，在行星齒輪50中各個(gè)齒輪的齒面設(shè)計(jì)為導(dǎo)電材料制造成型，使各個(gè)齒輪嚙合傳動(dòng)的過程中也可以傳輸電力；也可以選擇地，將行星齒輪50中的各個(gè)齒輪全部采用導(dǎo)電材料制造成型，其可以起到同樣或者更好的技術(shù)效果。

本實(shí)施例中，行星齒輪50的中心齒輪的齒面與塔筒中的電力線纜連通，行星齒輪50中的齒圈的齒面與機(jī)艙20中對(duì)應(yīng)的電力線纜連通。具體地，可以在中心齒輪51和齒圈53上分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置導(dǎo)電端子，通過導(dǎo)電端子與相應(yīng)的線纜連接，以實(shí)現(xiàn)機(jī)艙20中的電力線纜與塔筒10內(nèi)的電力線纜連通。

與目前常用的線纜自塔筒的頂部懸掛的方式相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，可以將塔筒10中的電力線纜沿著塔筒10的內(nèi)壁向下布置，從而減少了電力線纜承受的重力拉伸，延長(zhǎng)了電力線纜的使用壽命，降低了對(duì)電力線纜抗扭、抗摩擦、抗拉伸的性能，從而降低了電纜的制造成本。

關(guān)于絕緣板、導(dǎo)電膜、行星架等設(shè)計(jì)，可以參考實(shí)施例1進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，本實(shí)施例中不再贅述。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。