具有刹车系统的垂直轴式风力发电机技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有刹车系统的垂直轴式风力发电机，包括主塔、位于主塔顶部的回转架、在主塔的内部设置的竖直延伸的中心传动轴、位于主塔底部的水平传动轴、以及刹车系统，其中，回转架的四周设置有多个长形风兜，回转架和主塔之间设置有回转轴承，该回转轴承包括与回转架固定连接的内保持圈及与主塔固定连接的外保持圈，内保持圈形成内齿圈，其中，刹车系统包括第一刹车机构和第二刹车机构，该第一刹车机构包括与内齿圈实现啮合的传动齿轮，该第二刹车机构与水平传动轴上设置的制动盘制动配合。在本实用新型专利技术中，设置了双刹车机构，刹车可靠、检修人员可以亲自检测第二刹车机构的可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种垂直轴式风力发电机，尤其涉及一种具有刹车系统的垂直轴式风力发电机。
技术介绍
目前，已商业化的风机均是水平横轴式风力发电机，其典型特征是桨叶围绕水平横轴转动，由于风能利用率很低，要获得足够的发电功率，桨叶半径均非常大，造成设备造价高，安装、维护困难、维修费用大，同时风机的使用寿命较短，使得电价居高不下，另外需要根据方向的改变来调节水平横轴的方位，因而结构较复杂。垂直轴式风力发电机自身具有能够适应各种风场风向的优势，另外，将其叶片设 计成长形风兜(请参见申请号为201010566629. 7中国技术专利申请)的形状后，可使风机的风能利用率显著提高，如此，与同等功率的水平横轴式风力发电机相比，垂直轴式风力发电机的造价有大幅下降的空间。垂直轴式风力发电机的风机距离地面有一定的高度，在检修维护时需要风机刹车停转，而且刹车要非常可靠，以免在高空作业时风机转动对维修人员造成的人身伤害。在水平轴式风力发电机中，刹车系统位于主塔顶部的机壳内，而垂直轴式风力发电机的整体结构布局与水平轴式风力发电机不同，如何布局刹车系统，目前还没有成熟的设计方案供参考。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有刹车系统的垂直轴式风力发电机，其刹车系统布局合理、性能可靠。为此，本技术提供了一种具有刹车系统的垂直轴式风力发电机，包括主塔和位于主塔顶部的回转架、回转架的四周设置有多个长形风兜、在主塔的内部设置的竖直延伸的中心传动轴、位于主塔的底部设有伸出主塔的水平传动轴、以及刹车系统，其中，回转架和主塔之间设置有回转轴承，回转轴承包括与回转架固定连接的内保持圈及与主塔固定连接的外保持圈，内保持圈形成内齿圈，其中，其中，刹车系统包括第一刹车机构和第二刹车机构，其中，第一刹车机构包括与内齿圈实现哨合的传动齿轮，第二刹车机构与水平传动轴上设置的制动盘制动配合。进一步地，上述第一刹车机构为电磁制动器，第二刹车机构为断气刹车碟式制动>J-U ρ α装直。进一步地，上述第二刹车机构包括碟式制动器和控制碟式制动器制动操作的至少一个弹簧储能制动气室，至少一个弹簧储能制动气室均与气控阀连接，气控阀与气源设备连接。进一步地，上述垂直轴式风力发电机还包括第一增速机构，第一增速机构包括回转轴承的内齿圈、在中心传动轴上设置的中心齿轮、以及在中心齿轮和内齿圈之间过渡传动的至少一过渡齿轮。进一步地，上述垂直轴式风力发电机还包括在中心传动轴和水平传动轴之间变向传动的第二增速机构。进一步地，上述垂直轴式风力发电机还包括在发电机和水平传动轴之间设置的第三增速机构，第三增速机构为皮带传动机构。进一步地，上述主塔包括若干可拆卸拼装的塔节。进一步地，上述中心传动轴包括通过十字联轴器连接的若干轴段，各轴段为空心轴。进一步地，上述回转架包括安装上悬臂的上筒体和安装下悬臂的下筒体，其中，上筒体和下筒体成对使用，上悬臂和下悬臂为桁架臂结构。在本技术中，设置了双刹车机构，刹车操作可靠。第一刹车机构合理利用回转架和主塔之间的回转轴承结构，使得第一刹车机构结构得以简化。第二刹车机构设置在水平传动轴上，检修人员可以亲自检测第二刹车机构的可靠性。除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本技术具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。附图说明构成本说明书的一部分、用于进一步理解本技术的附图示出了本技术的优选实施例，并与说明书一起用来说明本技术的原理。图中图I示出了根据本技术的具有刹车系统的垂直轴式风力发电机的结构示意图；图2示出了根据本技术的垂直轴式风力发电机的回转架的内部结构，其中示出了第一刹车机构；以及图3示出了根据本技术的垂直轴式风力发电机的第二刹车机构的结构示意图。附图标记说明10回转架11上悬臂12下悬臂13上筒体14下筒体20长形风兜21恒速机构30主塔31中心传动轴32水平传动轴35塔节36制动盘40第一增速机构41回转轴承42中心齿轮43过渡齿轮411内保持圈412外保持圈50第二增速机构60第三增速机构70第一刹车机构71传动齿轮80第二刹车机构81碟式制动器82弹簧储能制动气室83气控阀84气源设备90拉杆驱动机构 91拉杆92驱动盘93电机921螺旋导轨911导槽931齿轮922齿圈94支撑辊95定位压辊100 发电机。 具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图I示出了根据本技术的具有刹车系统的垂直轴式风力发电机的结构示意图。如图I所示，垂直轴式风力发电机包括主塔30和位于主塔顶部的回转架10，回转架10的四周设置有多个长形风兜20，该主塔30的内部设有竖直延伸的中心传动轴31，主塔30的底部设有伸出主塔的水平传动轴32。图2示出了根据本技术的垂直轴式风力发电机的回转架的内部结构，其中示出了第一刹车机构。结合参照图I至图3，在所述回转架和主塔之间设置有回转轴承，回转轴承41包括与回转架10固定连接的内保持圈411及与主塔30固定连接的外保持圈412，其中，内保持圈411上形成齿圈。在主塔30的顶部固定有第一刹车机构70，该第一刹车机构70通过传动齿轮71与内齿圈(即内保持圈411)实现啮合。通过设置内齿圈，不仅易于实现增速传动，还易于实现回转架10的刹车。上述第一刹车机构优选为电磁制动器，该电磁制动器可市购获得，例如购自中国浙江诸暨市捷远机电设备有限公司的DZD5系列电磁制动器。图3示出了根据本技术的垂直轴式风力发电机的第二刹车机构的结构示意图。如图3所示，水平传动轴上设有第二刹车机构80。该第二刹车机构80优选为断气刹车碟式制动装置，其包括碟式制动器81和两个或两个以上弹簧储能制动气室82，该碟式制动器81与水平传动轴32上设置的制动盘36相适配。当向弹簧储能气室控制分泵82提供压缩空气时，碟式制动器81释放制动盘36，当切断弹簧储能气室控制分泵82中的压缩空气时，碟式制动器81抱死制动盘35。上述断气刹车碟式制动装置可市购获得，例如购自中国上海唐奕电子有限的DBH型(卧式)空压碟式制动器。弹簧储能制动气室82连接至气控阀83，气控阀83连接至气源84，通过操作气控阀83，可以控制碟式制动器81释放或抱死制动盘36。如此，能在断气后自动抱死制动盘，保证制动效果。在本技术中，设置了双刹车机构，刹车可靠。第一刹车机构70在回转轴承的内齿圈上实现，第二刹车机构80设置在水平传动轴32上，其结构简化、布局合理。检修人员可以亲自检测第二刹车机构的可靠性，因此消除了对高空作业时刹车不可靠的担忧。内齿圈与中心传动轴31上设置的中心齿轮42通过至少一过渡齿轮43啮合传动，其中，回转轴承41、中心齿轮42和至少一过渡齿轮43 —起构成第一增速机构40，该第一增速机构在高度方向上结构紧凑，塔顶和中心传动轴受力合理，解决了如何将垂直风机的动力传递至地面的难题。在中心传动轴31和水平传动轴32之间设置有第二增速机构50，第二增速机构50为变速箱，实现90°变向传动。水平传动轴32和发电机100的动力输入轴之间设置有第三增速机构60，该第三增速机构60优选为皮带传动机构，以实现柔性增速。在本技术中，第一增速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有刹车系统的垂直轴式风力发电机，所述垂直轴式风力发电机包括主塔(30)和位于主塔(30)顶部的回转架(10)，所述回转架(10)的四周设置有多个长形风兜(20)，其特征在于，还包括在所述主塔(30)的内部设置的竖直延伸的中心传动轴(31)、位于所述主塔(30)的底部设有伸出所述主塔(30)的水平传动轴(32)、以及刹车系统，其中，所述回转架(10)和主塔(30)之间设置有回转轴承(41)，所述回转轴承(41)包括与所述回转架(10)固定连接的内保持圈(411)及与主塔(30)固定连接的外保持圈(412)，所述内保持圈(411)形成内齿圈，其中，所述刹车系统包括第一刹车机构(70)和第二刹车机构(80)，其中，所述第一刹车机构(70)包括与所述内齿圈实现啮合的传动齿轮(71)，所述第二刹车机构(80)与所述水平传动轴(32)上设置的制动盘(36)制动配合。

【技术特征摘要】
1.一种具有刹车系统的垂直轴式风力发电机，所述垂直轴式风力发电机包括主塔(30)和位于主塔(30)顶部的回转架(10)，所述回转架(10)的四周设置有多个长形风兜(20)，其特征在于，还包括在所述主塔(30)的内部设置的竖直延伸的中心传动轴(31)、位于所述主塔(30)的底部设有伸出所述主塔(30)的水平传动轴(32)、以及刹车系统， 其中，所述回转架(10)和主塔(30)之间设置有回转轴承(41)，所述回转轴承(41)包括与所述回转架(10)固定连接的内保持圈(411)及与主塔(30)固定连接的外保持圈(412)，所述内保持圈(411)形成内齿圈， 其中，所述刹车系统包括第一刹车机构(70)和第二刹车机构(80)，其中，所述第一刹车机构(70)包括与所述内齿圈实现啮合的传动齿轮(71)，所述第二刹车机构(80)与所述水平传动轴(32)上设置的制动盘(36)制动配合。2.根据权利要求I所述的具有刹车系统的垂直轴式风力发电机，其特征在于，所述第一刹车机构(70)为电磁制动器，所述第二刹车机构(80)为断气刹车碟式制动装置。3.根据权利要求2所述的具有刹车系统的垂直轴式风力发电机，其特征在于，所述第二刹车机构(80)包括碟式制动器(81)和控制所述碟式制动器(81)制动操作的至少一个弹簧储能制动气室(82)，所述至少一个弹簧储能制动气室(82)均与气控阀(83)连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汝藩，丁开俊，
申请(专利权)人：温州欧特莱科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：