垂直轴风力发动机传动系统.pdf

1、10申请公布号CN101994654A43申请公布日20110330CN101994654ACN101994654A21申请号200910056288322申请日20090812F03D9/00200601F03D3/00200601F03D11/00200601F16H1/2020060171申请人上海神飞能源科技有限公司地址201604上海市松江区石湖荡镇长塔路126号72发明人刘志鹏74专利代理机构上海华晖信康知识产权代理事务所普通合伙31244代理人姚继伟崔茹华54发明名称垂直轴风力发动机传动系统57摘要本发明公开了一种垂直轴风力发动机传动系统，该传动系统包括与风轮套筒连接的至少两级齿

2、轮传动装置，其中第一级为定轴齿轮传动装置，最后一级齿轮传动装置的从动轮和发电机的输入端连接，并且穿过齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的支架，且该支架的上端和风力发动机的主轴连接。由于在穿过齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的支架，主轴通过该支架固定在地面上，因此风力发动机主轴的载荷通过支架传递到地面，而且采用支架有效避开了传动系统中的齿轮等旋转装置，从而可以避免主轴和齿轮以及发电机的干涉。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图6页CN101994659A1/1页21一种垂直轴风力发动机传动系统，包括与风轮套筒连接的至少两级齿轮传

3、动装置，其中第一级为定轴齿轮传动装置，最后一级齿轮传动装置的从动轮和发电机的输入端连接，其特征在于穿过该齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的支架，且该支架的上端和风力发动机的主轴连接。2如权利要求1所述的垂直轴风力发动机传动系统，其特征在于所述齿轮传动装置包括与风轮套筒连接的第一级主动轮，与第一级主动轮啮合的第一级从动轮，与第一级从动轮通过连接轴连接的第二级主动轮，与第二级主动轮啮合的第二级从动轮，与第二级从动轮通过连接轴连接的第三级主动轮，与第三级主动轮啮合的第三级从动轮，其中所述第三级从动轮和发电机的输入端连接。3如权利要求2所述的垂直轴风力发动机传动系统，其特征在于所述齿轮传动装置

4、采用1421结构，即第一级包含1个主动轮和4个从动轮，第二级包含4个主动轮和2个从动轮，第三级包含2个主动轮和1个从动轮。4如权利要求2所述的垂直轴风力发动机传动系统，其特征在于所述齿轮传动装置采用1631结构，即第一级包含1个主动轮和6个从动轮，第二级包含6个主动轮和3个从动轮，第三级包含3个主动轮和1个从动轮。5如权利要求2所述的垂直轴风力发动机传动系统，其特征在于所述齿轮传动装置采用1311结构，即第一级包含1个主动轮和3个从动轮，第二级包含3个主动轮和1个从动轮，第三级包含1个主动轮和1个从动轮。6如权利要求2所述的垂直轴风力发动机传动系统，其特征在于所述齿轮传动装置采用1422结构，

5、即第一级包含1个主动轮和4个从动轮，第二级包含4个主动轮和2个从动轮，第三级包含2个主动轮和2个从动轮。7如上述任一权利要求所述的垂直轴风力发动机传动系统，其特征在于传动系统中的齿轮采用圆柱或圆锥外齿轮。8如权利要求26任一权利要求所述的垂直轴风力发动机传动系统，其特征在于连接所述第一级从动轮和第二级主动轮的连接轴是万向联轴器。9一种垂直轴风力发动机传动系统，其特征在于包括与风轮套筒连接的定轴齿轮传动装置，该齿轮传动装置采用131结构，即1个主动轮，与主动轮啮合的3个从动轮和与3个从动轮啮合的1个次从动轮，其中主动轮为内齿圈，从动轮和次从动轮均为外齿轮，主动轮和风轮套筒连接，次从动轮和发电机的

6、输入端相连接，并且穿过该齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的支架，且该支架的上端和风力发动机的主轴连接。10如权利要求9所述的垂直轴风力发动机传动系统，其特征在于第一级次从动轮还连接有至少一级齿轮传动装置，且最后一级的从动轮和发电机的输入端连接。权利要求书CN101994654ACN101994659A1/3页3垂直轴风力发动机传动系统技术领域0001本发明涉及一种垂直轴风力发动机，尤其是涉及一种垂直轴风力发动机的传动系统。背景技术0002在申请号为2009200764715的中国专利申请中披露了一种垂直轴风力发动机，这种风力发动机的主轴固定在地面上。在这种结构中，如果电机与主轴同轴，则

7、电机的制造和安装都有困难，且电机与主轴容易干涉，如果电机与主轴不同轴，则为了均衡传动系统的载荷，必须要使用多个电机，而且齿轮组的尺寸大、空间布置困难，而且传动比不易提高。传统的垂直轴风力发动机主轴随风轮转动，传动系统位于主轴下方，内部通常采用一级行星轮系、两级直齿或斜齿传动的方案。因为在申请号为2009200764715的中国专利申请中主轴固定在地面上，所有这些传统方案不能与该专利配合使用。发明内容0003本发明所要解决的技术问题是提供一种全新的垂直轴风力发动机传动系统，它包括与风轮套筒连接的至少两级齿轮传动装置，其中第一级为定轴齿轮传动装置，而最后一级齿轮传动装置的从动轮和发电机的输入端连接

8、，其中穿过齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的支架，且该支架的上端和风力发动机的主轴连接。0004本发明更进一步的技术特点是0005所述齿轮传动装置包括与风轮套筒连接的第一级主动轮，与第一级主动轮啮合的第一级从动轮，与第一级从动轮通过连接轴连接的第二级主动轮，与第二级主动轮啮合的第二级从动轮，与第二级从动轮通过连接轴连接的第三级主动轮，与第三级主动轮啮合的第三级从动轮，其中所述第三级从动轮和发电机的输入端连接。0006所述齿轮传动装置采用1421结构，即第一级包含1个主动轮和4个从动轮，第二级包含4个主动轮和2个从动轮，第三级包含2个主动轮和1个从动轮。0007所述齿轮传动装置采用163

9、1结构，即第一级包含1个主动轮和6个从动轮，第二级包含6个主动轮和3个从动轮，第三级包含3个主动轮和1个从动轮。0008所述齿轮传动装置采用1311结构，即第一级包含1个主动轮和3个从动轮，第二级包含3个主动轮和1个从动轮，第三级包含1个主动轮和1个从动轮。0009所述齿轮传动装置采用1422结构，即第一级包含1个主动轮和4个从动轮，第二级包含4个主动轮和2个从动轮，第三级包含2个主动轮和2个从动轮。0010传动系统中的齿轮采用圆柱或圆锥外齿轮。0011连接所述第一级从动轮和第二级主动轮的连接轴可以是万向联轴器。0012依据该发明构思，本发明还可以采用这样的技术方案一种垂直轴风力发动机传动系统

10、，包括与风轮套筒连接的定轴齿轮传动装置，该齿轮传动装置采用131结构，即1个主动轮，与主动轮啮合的3个从动轮和与3个从动轮啮合的1个次从动轮，其中主动轮为说明书CN101994654ACN101994659A2/3页4内齿圈，从动轮和次从动轮均为外齿轮，主动轮和风轮套筒连接，次从动轮和发电机的输入端相连接，并且穿过该齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的支架，且该支架的上端和风力发动机的主轴连接。同理，第一级次从动轮还可以连接有至少一级齿轮传动装置，且最后一级的从动轮和发电机的输入端连接。0013本发明的有益效果是由于在穿过齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的支架，且该支架的上端和风

11、力发动机的主轴连接，因此主轴通过该支架固定在地面上，风力发动机主轴的载荷通过支架传递到地面，而且由于采用支架有效避开了传动系统中的齿轮等旋转装置，从而可以避免主轴和齿轮以及发电机的干涉。而且由于引入了支架，使传动系统的布置更加方便，可以采用1421、1422、1631、1311、1331等多种方案，也可以采用内啮合方案，以适应不同的传动比需求以及空间限制。因此传动系统的尺寸有效减小、空间布置容易、维护简单，进而降低了成本、提高了可靠性。附图说明0014图1是本发明第一实施例的结构立体图；0015图2是本发明第二实施例的结构立体图；0016图3是图2所示实施例的主视图；0017图4是图3中AA方

12、向的剖视图；0018图5是图3中BB方向的剖视图；0019图6是本发明第三实施例的结构立体图；0020图7是本发明第三实施例的结构剖视图；0021图8是本发明第四实施例的结构立体图；0022图9是本发明第五实施例的结构立体图。具体实施方式0023下面将结合附图对本发明做进一步的说明0024图1是本发明第一实施例的结构立体图，本实施例垂直轴风力发动机传动系统包括与风轮套筒1连接的1421型三级齿轮传动装置，即第一级包含一个主动轮2和四个从动轮3，第二级包含四个主动轮4和两个从动轮5，第三级包含两个主动轮6和一个从动轮7。其中第一级为定轴齿轮传动装置，其主动轮2和风轮套筒1连接，第三级齿轮传动装置

13、的从动轮7和发电机8的输入端连接，并且穿过该三级齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的支架9，且该支架9的上端和风力发动机的主轴10连接。如图1所示，该三级齿轮传动装置包括与风轮套筒1连接的一个第一级主动轮2，与第一级主动轮2啮合的四个第一级从动轮3，与第一级从动轮3通过连接轴11连接的四个第二级主动轮4，与第二级主动轮4啮合的两个第二级从动轮5，与第二级从动轮5通过连接轴11图中未示连接的两个第三级主动轮6，与第三级主动轮6啮合的一个第三级从动轮7，其中所述第三级从动轮7和发电机8的输入端连接。0025图2至图5是本发明的第二实施例，和第一实施例不同的是，在本实施例中，所述齿轮传动装置采

14、用1631三级齿轮传动装置，即第一级包含一个主动轮2和六个从动轮3，第二级包含六个主动轮4和三个从动轮5，第三级包含三个主动轮6和一个从动轮7。为说明书CN101994654ACN101994659A3/3页5了有效减小该传动系统的尺寸，本实施例中连接所述第一级从动轮3和第二级主动轮4的连接轴11采用的是万向联轴器。0026图6至图7是本发明的第三实施例，和第一实施例不同的是，在本实施例中，所述齿轮传动装置采用1311三级齿轮传动装置，即第一级包含一个主动轮2和三个从动轮3，第二级包含三个主动轮4和一个从动轮5，第三级包含一个主动轮6和一个从动轮7。第三级的从动轮7和发电机8的输入端连接。在本

15、实施例中，所述齿轮传动装置的齿轮均采用了圆锥外齿轮。本实施例还可以采用两级齿轮传动装置，即由第二级的从动轮5直接和发电机8的输入端连接。本实施例中所述齿轮传动装置还可采用1331三级齿轮传动装置。0027图8是本发明的第四实施例，本实施例所示的垂直轴风力发动机传动系统，包括与风轮套筒1连接的定轴齿轮传动装置，该齿轮传动装置采用131结构，即一个主动轮2，与主动轮2啮合的三个从动轮3和与三个从动轮3啮合的一个次从动轮12，其中主动轮2为内齿圈，从动轮3和次从动轮12均为圆柱外齿轮，主动轮2和风轮套筒1连接，次从动轮12和发电机8的输入端相连接，并且穿过该齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的

16、支架9，且该支架9的上端和风力发动机的主轴10连接。同理，如图9所示的第五实施例，第一级次从动轮12还可以连接有一级齿轮传动装置，即通过连接轴11连接一个第二级主动轮4，与第二级主动轮啮合的一个第二级从动轮5，且第二级从动轮5和发电机8的输入端连接。0028由于本发明在穿过齿轮传动装置中的齿轮间隙设置有和地面连接的支架9，且该支架9的上端和风力发动机的主轴10连接，因此主轴10通过该支架9固定在地面上，当风力发动机运行时，风力发动机主轴10的载荷通过支架9传递到地面，而且由于采用支架9有效避开了传动系统中的齿轮等旋转装置，从而可以避免主轴10和齿轮以及发电机8的干涉。同时，由于引入了支架9，使

17、传动系统的布置更加方便，可以采用1421、1422、1631、1311、1331等多种方案，也可以采用内啮合方案，以适应不同的传动比需求以及空间限制。因此传动系统的尺寸有效减小、空间布置容易、维护简单，进而降低了成本、提高了可靠性。说明书CN101994654ACN101994659A1/6页6图1说明书附图CN101994654ACN101994659A2/6页7图2图3说明书附图CN101994654ACN101994659A3/6页8图4图5说明书附图CN101994654ACN101994659A4/6页9图6图7说明书附图CN101994654ACN101994659A5/6页10图8说明书附图CN101994654ACN101994659A6/6页11图9说明书附图CN101994654A