风力涡轮机制造技术

提供了一种风力涡轮机，其包括：旋转部；机舱组件，在机舱组件中安装有用于增大旋转部的旋转动能的主轴；动力传递轴，动力传递轴垂直于主轴连接以传递旋转部的旋转动能；塔架，塔架支承机舱组件并且在塔架部中安装有动力传递轴；发电单元，旋转动能通过动力传递轴被传递至发电单元。在本发明专利技术的风力涡轮机中，通过根据楞次定律在发电单元的接收驱动扭矩的转子与发电单元的接收反作用扭矩的定子之间产生的电磁力使动力传递轴的驱动扭矩与机舱组件的反作用扭矩互相补偿。

Wind turbine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风力涡轮机
本专利技术涉及一种风力涡轮机，其中，与机舱组件联接的发电机安装在风力涡轮机安装塔架的下部部分中，并且更具体地，本专利技术涉及一种具有反作用扭矩平衡机构的风力涡轮机，该反作用扭矩平衡机构通过使用发电机所产生的电磁力来平衡在机舱组件中所产生的反作用扭矩。
技术介绍
通常，旋转叶片式风力涡轮机包括：旋转部，该旋转部用于将风力转换成机械旋转动能；机舱组件，该机舱组件包括用于将旋转部的旋转动能转换成电能的装置；以及塔架，该塔架用于支承机舱组件。根据叶片的旋转轴相对于地面是水平的还是竖向的，风力涡轮机被分为竖向轴线型风力涡轮机和水平轴线型风力涡轮机，并且竖向轴线型风力涡轮机的操作与风向无关，但是其缺点是风力涡轮机的启动不容易且不平稳或者发电效率较低。典型的水平轴线型风力涡轮机的旋转部包括轮毂鼻锥组件，在轮毂鼻锥组件中组装有沿径向方向以规则间隔布置的多个叶片，其中，轮毂鼻锥组件连接至安装在机枪组件中的水平主轴，并且轮毂鼻锥组件在发电机组装在主轴上的状态下随着通过风力进行旋转的叶片而旋转，并且旋转力被传递至主轴以驱动发电机从而产生电力。常规的水平轴线型风力涡轮机具有下述结构：其中，包括重的发电机在内的重要装置安装在布置于塔架上端上的机舱组件内部，因此，常规的水平轴线型风力涡轮机的建造、安装、检查、维护和维修工作是困难的，并且随着制造成本的增加、电力生产的成本高以及对于在空中支承的沉重的发电单元和机舱组件的抗震设计的重要性增加，从而增加了建造成本。申请人的韩国专利No.10-1027055(2011年3月29日)公开了一种风力涡轮机，该风力涡轮机旨在通过降低风力涡轮机的总重量来简化机舱组件的结构并降低建造成本，其中，旋转部的动能在机舱组件的主轴处迅速增加，并通过采用下述结构而经由与机舱组件的主轴垂直地联接的动力传递轴传递至定位在位于塔架下方的地面上的发电机：该机构用于对借助于通过专利技术的机械结构的竖向动力传递轴的上下轭机构对发电机进行操作的负载所产生的反作用扭矩进行平衡以用于使机舱组件自由横摆。然而，在上述现有技术中公开的风力涡轮机具有如下问题：采用以竖向往复运动进行操作的机械结构的轭机构的反作用扭矩平衡机构的重量较重的问题，以及通过将运动转换为旋转操作同时利用轭机构进行上下往复运动使机舱组件而能够自由横摆的止推轴承的上下振动的问题，从而使生产过程复杂化并且增加了制造和维护成本。
技术实现思路
技术问题因此，已经做出本专利技术以解决现有技术中的上述问题，并且本专利技术的目的是提供一种风力涡轮机，在该风力涡轮机中，通过利用在楞次定律(H.F.E.Lenz，德国俄罗斯物理学家)下感应的电磁力来平衡反作用扭矩。本专利技术的另一目的是提供一种具有反作用扭矩平衡机构的风力涡轮机，该风力涡轮机使竖向动力传递轴、发电机等易于操作和输送，并且防止轭机构在安装发电机的操作期间的振动。技术方案本专利技术的目的通过提供一种风力涡轮机来实现，该风力涡轮机包括：旋转部，旋转部具有用于将风力转换成机械旋转动能的主轴，并且旋转部相对于地面水平地安装；机舱组件，其中，旋转部的主轴安装在机舱组件中，动力传递轴，动力传递轴通过齿轮啮合竖向地连接至机舱组件的主轴，旋转部的旋转动能被传递至该动力传递轴；中空轴单元，中空轴单元具有连接至机舱组件的底部的上端以及向下延伸的下端；塔架，塔架包括塔架本体，该塔架本体具有通过一对上下横摆轴承连接至中空轴单元的上部部分和固定至支承基部的下端，其中，动力传递轴设置在中空轴单元中；以及发电机，包括：壳体，具有轴的多极转子和与转子间隔开的多个定子，其中，壳体联接并固定中空轴单元的位于塔架中的下端，并且因此以悬浮的方式安装在中空轴单元上，并且转子的轴通过联轴器联接至动力传递轴，使得通过经由动力传递轴传递的旋转动能产生电能，其中，机舱组件的被传递至发电机的定子的反作用扭矩通过由因转子的旋转磁场在楞次定律下而引起的电磁力所产生的驱动扭矩来平衡。根据本专利技术的一个方面，风力涡轮机可以包括转动基部组件，该转动基部组件具有用以在发电机的安装位置中将与发电机的转子轴同轴地联接的心轴以可旋转的方式支承在支承基部上的结构。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的风力涡轮机包括中空轴单元和动力传递轴，中空轴单元和动力传递轴通过采用连接装置而竖向地构建成多部件或者由多个半部、部分或部件制成，以用于分别构成中空轴单元和动力传递轴的多级本体。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的风力涡轮机还包括反作用扭矩传递机构，该反作用扭矩传递机构包括反作用扭矩传递轴，反作用扭矩传递轴以可旋转的方式布置在中空轴单元的机舱环形齿轮与转动基部组件的环形齿轮之间。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的风力涡轮机包括并联驱动机构，该并联驱动机构包括：壳体，该壳体具有联接至动力传递轴且联接至中空轴单元的下部部分的轴承座；主齿轮，该主齿轮附接至动力传递轴的通过轴承座的下端；多个子齿轮，所述多个子齿轮以预定角度轴向地联接至壳体的下部部分，以分别与主齿轮啮合；以及多个发电机，所述多个发电机轴向地联接至子齿轮的轴中的每个轴。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的风力涡轮机包括水平发电机机构，该水平发电机机构包括：壳体，该壳体形成有联接至动力传递轴的轴承座，并且该壳体布置在中空轴单元的下端与转动基部组件之间；第一锥齿轮，该第一锥齿轮附接至动力传递轴的暴露成穿过壳体的下部；第二锥齿轮，该第二锥齿轮与第一锥齿轮接合；以及发电机，该发电机的水平转子轴的端部联接至第二锥齿轮。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的风力涡轮机可以包括桨距控制机构，该桨距控制机构包括：推拉杆，该推拉杆布置成穿过机舱组件的中空主轴中的纵向中空部；连杆和致动器，连杆和致动器分别联接至推拉杆的两个端部中的任一端部；多个枢转接合销，所述多个枢转接合销依次连接至旋转叶片，以使叶片与轮毂中心轴线形成预定角度，且使安装在轮毂中的枢转接合销的控制位置随着角度的改变而改变。有利效果在根据本专利技术的风力涡轮机中，其中，旋转部的旋转动能通过竖向地安装在塔架中的动力传递轴被传递至与中空轴单元的下端联接的发电机，该中空轴单元附接至机舱组件的下部，当连接至动力传递齿轮的齿轮——该齿轮接收发电机的发电负载(发电机抵抗发电的能量)——通过机舱组件的主齿轮而旋转时，旋转力被施加至动力传递轴并且主齿轮接收对两个齿轮的接触点(力矩等效平均点)或力点处的旋转力进行抵抗的反作用力，从而在垂直于反作用力的方向上产生因力点和与动力传递轴联接的齿轮的旋转轴线之间的距离而导致的旋转扭矩或反作用扭矩。然而，用于使机舱组件旋转的反作用扭矩通过利用发电机中所产生的电磁力来平衡，从而实现了机舱组件的自由横摆以及简化了机舱组件的结构，并且减少了风力涡轮机的重量及其所产生的建造成本。附图说明通过结合附图的以下描述，本专利技术的其他优点将变得明显，在附图中，相同或相似的附图标记表示相同的元件，并且在附图中，图1是示出了根据本专利技术的第一实施方式的风力涡轮机的构型的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力涡轮机，包括：旋转部，所述旋转部设置有用于将风力转换成机械旋转动能的主轴，并且所述旋转部相对于地面水平地安装；机舱组件，所述旋转部的所述主轴安装在所述机舱组件中；动力传递轴，所述动力传递轴通过齿轮啮合竖向地联接至所述机舱组件的所述主轴，所述旋转部的旋转动能被传递至所述动力传递轴；中空轴单元，所述中空轴单元具有联接至所述机舱组件的下侧的上端以及向下延伸的下端；塔架，所述塔架包括塔架本体，所述塔架本体具有联接至所述中空轴单元的上部部分和固定至安装点支承件的下端，其中，所述动力传递轴设置在所述中空轴单元中；以及发电机，所述发电机包括：壳体、具有轴的多极转子和与所述转子间隔开的多个定子，其中，所述壳体联接并固定至所述中空轴单元的所述下端，并且因此悬置地安装在所述中空轴单元上，并且所述转子的所述轴经由联轴器联接至所述动力传递轴，使得由通过所述动力传递轴传递的所述旋转动能产生电能，其中，所述机舱组件的传递至所述发电机的所述定子的反作用扭矩通过驱动扭矩来平衡，所述驱动扭矩由通过来自所述转子的旋转磁场根据楞次定律而引起的电磁力产生。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 KR 10-2017-00929261.一种风力涡轮机，包括：旋转部，所述旋转部设置有用于将风力转换成机械旋转动能的主轴，并且所述旋转部相对于地面水平地安装；机舱组件，所述旋转部的所述主轴安装在所述机舱组件中；动力传递轴，所述动力传递轴通过齿轮啮合竖向地联接至所述机舱组件的所述主轴，所述旋转部的旋转动能被传递至所述动力传递轴；中空轴单元，所述中空轴单元具有联接至所述机舱组件的下侧的上端以及向下延伸的下端；塔架，所述塔架包括塔架本体，所述塔架本体具有联接至所述中空轴单元的上部部分和固定至安装点支承件的下端，其中，所述动力传递轴设置在所述中空轴单元中；以及发电机，所述发电机包括：壳体、具有轴的多极转子和与所述转子间隔开的多个定子，其中，所述壳体联接并固定至所述中空轴单元的所述下端，并且因此悬置地安装在所述中空轴单元上，并且所述转子的所述轴经由联轴器联接至所述动力传递轴，使得由通过所述动力传递轴传递的所述旋转动能产生电能，其中，所述机舱组件的传递至所述发电机的所述定子的反作用扭矩通过驱动扭矩来平衡，所述驱动扭矩由通过来自所述转子的旋转磁场根据楞次定律而引起的电磁力产生。


2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，还包括适配器单元，所述适配器单元布置在所述风力涡轮机中并且联接至所述中空轴单元的外表面，以允许所述中空轴单元旋转以用于自由横摆并且由所述塔架本体支承，所述适配器单元包括内适配器和外适配器，所述内适配器和所述外适配器通过与布置在所述中空轴单元的所述外表面的上部上的突出部之间的一对横摆轴承结合而附接至所述中空轴单元的所述外表面。


3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，还包括转动基部组件，所述转动基部组件将与转子轴同轴联接的心轴以可旋转的方式支承至所述发电机的支承基部。


4.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其特征在于，所述动力传递轴和所述中空轴单元包括通过连接器组装在一起的多个部分。


5.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其特征在于，所述连接器包括：内轴承座，所述内轴承座具有用于将所述动力传递轴接纳在所述中空轴单元中的中心孔；外轴承座，所述外轴承座布置成围绕所述内轴承座；以及多个边缘部，所述多个边缘部以规则的间距形成在所述外轴承座的外表面上且附接至所述塔架本体的内壁，其中，所述内轴承座和所述外轴承座分别设置有一对上、下轴承组件。


6.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹瑨穆，
申请(专利权)人：尹瑨穆，
类型：发明
国别省市：韩国;KR