[实用新型]一种应用于并联中高空风能发电机组的换向齿轮箱

说明书

本实用新型提供了一种应用于并联中高空风能发电机组的换向齿轮箱，包括输入轴、输出轴和离合器，输入轴和输出轴之间通过若干齿轮传动，离合器用于控制齿轮与输出轴或输入轴的连接或断开；通过控制离合器松脱和闭合来实现：当动力由输入轴输入时，输出轴与输入轴转向相同；当动力由输出轴输入且输出轴转向不变时，输入轴的转向与输出轴相反。与现有技术比较，本实用新型结构简单紧凑，占用空间小，传动可靠，只采用一台齿轮箱即可实现动力卷扬机正反转，可以无需设置下行电机，大大降低了发电机组在发电过程中的电量消耗，降低了发电成本，提高了效益。

技术领域

本实用新型涉及高空风能发电领域，具体涉及一种应用于并联中高空风能发电机组的换向齿轮箱。

背景技术

风能是一种清洁的可再生能源，而高空中蕴藏的风能超过人类社会总需能源的100多倍。高空风及高空风能的特点是：风速大、平均能量密度高、地域分布广、稳定性高、常年不断。如何将高空风充分能利用起来为人类所用是科学研究工作者一直关注的热点话题，高空风能的诸多优势也使其越来越受到世界各国的重视。

高空风能的利用是在高空中采集风能，将风能转化为机械能，最后将机械能转换为电能或其它形式的能量。现有利用高空风能进行发电的方式主要有两种：一种是将发电机悬置于高空中；另一种是将发电机设置在地面。发电机悬置于高空的发电系统，由于受制于空中系统的重量和体积不能过大等问题导致空中部分不能实现很好的控制和实现大的发电量；而将发电机设置于地面则能地解决上述问题。

高空风筝型发电系统和伞型风力系统皆是采用将发电机设置于地面发电的方式，但由于其发电形式为间歇式发电，地面发电机组中动力卷扬机在伞形风力装置或高空风筝系统上行至最高点后需要外力将其下拉下行至最低点后，再上行做功。现有技术中多采用另外设置下行电机的方式，下行电机与动力卷扬机通过第一离合器连接，动力卷扬机与发电机之间通过第二离合器连接。当在伞形风力装置或高空风筝系统上行时，该齿轮箱通过第二离合器与发电机连接，由伞形风力装置或高空风筝系统上行带动动力卷扬机转动，动力卷扬机再把扭矩传动至发电机做功发电；当在伞形风力装置或高空风筝系统下行时，该齿轮箱通过第一离合器与下行电机连接，由下行电机主动带动动力卷扬机反转，从而下拉缆绳带动伞形风力装置或高空风筝系统下行。上述方案中需要为每一个动力卷扬机上外加下行电机，导致整个发电机组结构更加复杂，同时由于发电过程中伞形风力装置或高空风筝系统需要不断的上行下行的，整个过程不断循环往复，因此，依靠外加电机下拉缆绳会大大增加发电机组在发电过程中的电量消耗，增大发电成本。

实用新型内容

为克服现有的技术缺陷，本实用新型提供了一种应用于并联中高空风能发电机组，可以无需外加下行电机即可实现动力卷扬机的正反转的换向齿轮箱。

为实现本实用新型的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种应用于并联中高空风能发电机组的换向齿轮箱，包括输入轴、输出轴和离合器，输入轴和输出轴之间通过若干齿轮传动，离合器用于控制齿轮与输出轴或输入轴的连接或断开；通过控制离合器松脱和闭合来实现：当动力由输入轴输入时，输出轴与输入轴转向相同；当动力由输出轴输入且输出轴转向不变时，输入轴的转向与输出轴相反。

本实用新型适用于并联中高空风能发电机组，输入轴与动力卷扬机卷筒的转轴连接，输出轴通过传动箱与发电机的转轴连接。在实际使用时，当伞形风力装置或高空风筝系统上行带动动力卷扬机转动时，换向齿轮箱切换为正转模式，将扭矩通过输出轴输出至传动箱，再由传动箱传动至发电机；当伞形风力装置或高空风筝系统需下行时，换向齿轮箱切换为反转模式，由传动箱提供与正转转向相同的扭矩由输出轴输入，通过换向齿轮箱的传动，将扭矩转换为反转扭矩由输入轴输出，带动动力卷扬机卷筒反转，使得伞形风力装置或高空风筝系统下行。