一种机舱及风力发电机

1.本发明涉及一种风力发电技术领域，更具体地说，它涉及一种机舱及风力发电机。


背景技术：

2.随着常规矿物质能源供应的不稳定性和有限性，风力发电机是寻求清洁可再生能源的一种。风力发电机是将风能转换为机械能，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。
3.机舱包容着风力发电机的关键设备，包括低速轴、齿轮箱和发电机，低速轴的一端与叶片转子连接，另一端与齿轮箱的输入轴连接，发电机的转轴与齿轮箱的输出轴连接。风力发电机在使用过程中，受风力大小、风向的影响，齿轮箱内的齿轮容易损坏，需要经常检修。目前，市场的风力发电机中齿轮箱只有一个，需要用到空气动力闸和机械闸配合，使齿轮箱停止工作，不仅检修时存在安全隐患，而且也影响风力发电机的正常发电，降低了经济效益。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种机舱及风力发电机，正常发电的同时，也可以对齿轮箱进行检修，不仅安全性较高，且经济效益也最大化。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
6.一种机舱，包括低速轴、齿轮箱和发电机，所述齿轮箱分为第一增速齿轮箱和第二增速齿轮箱；
7.所述第一增速齿轮箱的输出轴与输入轴处均设置有离合式联轴器和用于驱动离合式联轴器离、合的动平衡装置；
8.所述离合式联轴器上设置有动卡盘，所述第二增速齿轮箱的输出轴与输入轴均连接有分别用于与动卡盘传动连接的静卡盘；
9.所述离合式联轴器处于耦合状态时，通过第一增速齿轮箱将低速轴的动能传递给发电机，由动平衡装置驱动离合式联轴器处于分离状态时，所述动卡盘与静卡盘传动连接，并通过第二增速齿轮箱将低速轴的动能传递给发电机。
10.本发明进一步设置为：所述离合式联轴器包括轴头和轴座，
11.所述轴头的一端设置有若干个插杆，若干个所述插杆平行间隔分布，且插杆的轴向与轴头的轴向一致；
12.所述轴座包括端盖、活塞杆、压缩弹簧及带有蜂窝孔的壳体，所述活塞杆和压缩弹簧依次安装于蜂窝孔内，所述活塞杆相对压缩弹簧的另一端延伸到壳体外，用于密封蜂窝孔的端盖与壳体固定连接；
13.所述轴头与轴座耦合时，与插杆相抵的活塞杆收缩与蜂窝孔内，未与插杆相抵的活塞杆限定插杆，使轴头和轴座一起旋转。
14.本发明进一步设置为：所述动卡盘安装在轴头上，在轴头与轴座分离时，所述动卡
盘与静卡盘传动连接。
15.本发明进一步设置为：两个所述离合式联轴器中的轴头分别安装在低速轴和发电机的转轴上。
16.本发明进一步设置为：所述低速轴的外圆周面上和发电机的转轴外圆周面上均开设有w形凹槽，所述轴头上设置有用于与w形凹槽卡接的活动卡扣。
17.本发明进一步设置为：所述动卡盘上设置有第一伞齿轮和导向块，所述静卡盘上设置有第二伞齿轮和导向槽，所述第一伞齿轮预与第二伞齿轮啮合时，所述导向块在导向槽内滑动。
18.本发明进一步设置为：所述动力平衡装置包括轴套、液压缸及液压站，所述轴套套设在轴头上，所述液压缸的伸缩杆与轴套连接，所述液压缸由液压站控制其做伸缩运动。
19.本发明进一步设置为：所述动力平衡装置还包括支架、齿轮组件、齿条及同步轴，所述齿轮组件设置有若干个，分布在支架的四周，所述齿条安装有若干个，与齿轮组件一一配合设置，任意相邻两齿轮组件之间均通过同步轴传动连接，若干个齿条均连接在轴套上。
20.本发明进一步设置为：所述齿轮组件包括齿轮和齿轮座，所述齿轮座与支架固定连接，所述齿轮与齿轮座活动连接，所述齿条与齿轮啮合。
21.本发明进一步设置为：一种风力发电机，包括上述的机舱。
22.本发明的优点，第一增速齿轮箱作为主增速齿轮箱，初始状态是与低速轴和发电机传动连接，待需要检修第一增速齿轮箱时，动力平衡装置将第一增速齿轮箱与低速轴和发电机分离，第一增速齿轮箱停止工作，同时，第二增速齿轮箱与低速轴和发电机传动连接，第二增速齿轮箱做功，检修第一增速齿轮箱的过程中，发电机持续工作，经济效益不减，且检修第一增速齿轮箱也较为安全。
附图说明
23.图1为机舱的示意图；
24.图2为齿轮箱的分布连接示意图；
25.图3为离合式联轴器耦合状态的立体图；
26.图4为离合式联轴器分离状态的立体图；
27.图5为离合式联轴器耦合状态的结构图；
28.图6为动平衡装置的示意图；
29.图7为轴头安装在低速轴上的示意图。
30.图中：1、发电机；2、低速轴；3、齿轮箱；31、第一增速齿轮箱；32、第二增速齿轮箱；4、离合式联轴器；41、轴头；411、插杆；42、轴座；421、端盖；422、活塞杆；423、压缩弹簧；424、壳体；5、动平衡装置；51、轴套；52、液压缸；53、液压站；54、支架；55、齿轮；56、齿轮座；57、齿条；58、同步轴；6、w形凹槽；7、动卡盘；71、第一伞齿轮；72、导向块；8、静卡盘；81、第二伞齿轮；82、导向槽；9、活动卡扣。
具体实施方式
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
32.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
33.本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
34.根据图1、2所示，一种机舱，包括低速轴2、齿轮箱3和发电机1，齿轮箱3分为第一增速齿轮箱31和第二增速齿轮箱32；第一增速齿轮箱31的输出轴与输入轴处均设置有离合式联轴器4和用于驱动离合式联轴器4离、合的动平衡装置5；离合式联轴器4上设置有动卡盘7，第二增速齿轮箱32的输出轴与输入轴均连接有分别用于与动卡盘7传动连接的静卡盘8；离合式联轴器4处于耦合状态时，通过第一增速齿轮箱31将低速轴2的动能传递给发电机1，由动平衡装置5驱动离合式联轴器4处于分离状态时，动卡盘7与静卡盘8传动连接，并通过第二增速齿轮箱32将低速轴2的动能传递给发电机1。
35.根据图3-5所示，离合式联轴器4包括轴头41和轴座42，轴头41的一端设置有若干个插杆411，若干个插杆411平行间隔分布，且插杆411的轴向与轴头41的轴向一致；轴座42包括端盖421、活塞杆422、压缩弹簧423及带有蜂窝孔的壳体424，活塞杆422和压缩弹簧423依次安装于蜂窝孔内，活塞杆422相对压缩弹簧423的另一端延伸到壳体424外，用于密封蜂窝孔的端盖421与壳体424固定连接；轴头41与轴座42耦合时，与插杆411相抵的活塞杆422收缩与蜂窝孔内，未与插杆411相抵的活塞杆422限定插杆411，使轴头41和轴座42一起旋转。活塞杆422设置为锥形，其锥角为3
°‑5°
，锥形活塞杆422的结构设置，一方面用于避免从蜂窝孔内脱离，另一方面，受压缩弹簧423的推动，与插杆411的外圆周面配合更紧密，插头与轴座42一起转动时，减低插杆411与活塞杆422之间产生的噪音和晃动。
36.根据图1-5所示，动卡盘7安装在轴头41上，在轴头41与轴座42分离时，动卡盘7与静卡盘8传动连接。两个离合式联轴器4中的轴头41分别安装在低速轴2和发电机1的转轴上。动卡盘7上设置有第一伞齿轮71和导向块72，静卡盘8上设置有第二伞齿轮81和导向槽82，第一伞齿轮71与第二伞齿轮81的间距大于导向块72与导向槽82的间距，第一伞齿轮71预与第二伞齿轮81啮合时，导向块72在导向槽82内滑动。导向槽82与导向块72配合起到校正第一伞齿轮71与第二伞齿轮81位置作用，避免第一伞齿轮71上的齿牙和第二伞齿轮81上的齿牙正面撞击，破坏齿牙，影响齿牙的使用寿命。
37.根据图6所示，动力平衡装置包括轴套51、液压缸52及液压站53，轴套51套设在轴头41上，液压缸52的伸缩杆与轴套51连接，液压缸52由液压站53控制其做伸缩运动。动力平衡装置还包括支架54、齿轮组件、齿条57及同步轴58，齿轮组件设置有若干个，分布在支架54的四周，齿条57安装有若干个，与齿轮组件一一配合设置，任意相邻两齿轮组件之间均通过同步轴58传动连接，若干个齿条57均连接在轴套51上。齿轮组件包括齿轮55和齿轮座56，齿轮座56与支架54固定连接，齿轮55与齿轮座56活动连接，齿条57与齿轮55啮合。同步轴58的设置用于所有齿轮组件同步转动，保障在齿条57上的移动速度一致。
38.根据图7所示，低速轴2的外圆周面上和发电机1的转轴外圆周面上均开设有w形凹槽6，轴头41上设置有用于与w形凹槽6卡接的活动卡扣9。活动卡扣9与w形凹槽6配合，轴头41相对低速轴2静止时，避免轴头41的晃动，及起到定位作用。
39.本发明还公开了一种风力发电机1，包括上述的机舱。通过本技术的机舱，使得风力发电机1能够持续不间断发电，经济效益更高，因为，维护也较为方便，使用寿命也更长久。
40.结合图1-7所示，第一增速齿轮箱31作为主增速齿轮箱，初始状态是与低速轴2和发电机1传动连接，待需要检修第一增速齿轮箱31时，动力平衡装置将第一增速齿轮箱31与低速轴2和发电机1分离，第一增速齿轮箱31停止工作，同时，第二增速齿轮箱32与低速轴2和发电机1传动连接，第二增速齿轮箱32做功，检修第一增速齿轮箱31的过程中，发电机1持续工作，经济效益不减，且检修第一增速齿轮箱31也较为安全。
41.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
42.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
43.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
44.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
45.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。