[发明专利]动力传输装置及包括这种动力传输装置的风力机

说明书

本发明涉及一种动力传输装置，其包括：水平轴；竖直轴；将所述水平轴的旋转传递至所述竖直轴的齿轮箱；马达，用于驱动所述水平轴围绕一竖直轴线旋转；差速器，所述竖直轴的旋转传递至所述差速器的第一半轴，所述马达的输出轴的旋转经由转速补偿机构传递至差速器外壳，其中，所述水平轴围绕所述竖直轴线旋转的转速与所述差速器外壳的转速之比为2:1。本发明还涉及一种包括这种动力传输装置的风力机。

技术领域

本发明涉及一种动力传输装置以及一种包括这种动力传输装置的风力机。

背景技术

目前，在多个技术领域中，都会遇到在回转机架和固定端之间传输动力的问题，例如在设于回转机架上的水平轴和固定端之间传输动力的问题。其中，机架可以转动，从而可以调整水平轴围绕竖轴的角度位置，但是通常回转机架的转动受到多种限制，不能够完全自由地旋转。例如，在高层塔吊中，电机安装在高空的控制室下方，以驱动控制室和吊臂围绕塔身做旋转动作，为了向电机输送电力需从地面向上铺设电缆。为了防止电缆因过度扭转而发生损坏，控制室和吊臂不能做无限制的旋转。

尤其在风力发电机领域，存在上述问题，风力发电机的机头和塔架之间不能做无限制的旋转。

而风能作为优良的清洁能源，受到了世界各国的重视。目前使用的风力发电机通常包括风轮、机械传动系统(如增速器等)和发电机等。风轮在风力的作用下旋转，所获得的动能经机械传动系统传递给发电机，由发电机将动能转换为电能。机械传动系统和发电机被封装在一个机舱中，然后通过转动支承装置安装在塔架顶部，构成了风力发电机的机头。机头，特别是大中型风力发电机的机头，其重量非常大，可以达到数十吨到几百吨。因此，对转动支承装置的要求极高，造成了转动支承装置的制造成本高昂。沉重的机头需要专门的机械测风和对风装置，进一步增加了机头的体积、重量和结构复杂性。机头的重量和体积给运输和安装也带来了诸多的困难。另一方面，由于发电机安装在随风摆转的机舱中，用于向外输送电力的电缆可能会发生扭绞的现象，所以风力发电机还需要安装相应的解缆和扭缆保护装置。可见，目前的风力发电机结构复杂，在制造、运输、安装、维护等方面的成本非常大，成为阻碍风能广泛利用的因素之一。

根据国家能源局最新印发的关于风电建设管理有关要求的通知，新增集中式陆上风电项目和未确定投资主体的海上风电项目应全部通过竞争方式配置和确定上网电价。中国可再生能源行业开启了一个新的时代，竞价上网带来了新的挑战和机遇。本次管理办法明确提出了保证消纳前提下的规划，限电顽疾至少对新增项目将大大缓解。优化产业环境，挤压漫长风电价值链条上的众多寄生利益环节，使得风电开发进一步回归技术本质。同时，风电企业也将面临上网电价激烈竞争带来的挑战。

发明内容

本发明拟提供一种结构简单的动力传输装置，所述动力传输装置能够实现在固定端与可无限制回转的机架之间传输动力，同时机架的旋转不会影响至固定端的动力传输。所述动力传输装置可以灵活地应用于多个需要在回转机架和固定端之间传输动力的领域，例如风力机领域。

上述目的通过根据本发明的一种动力传输装置实现，所述动力传输装置包括：水平轴；竖直轴；将所述水平轴的旋转传递至所述竖直轴的齿轮箱；马达，用于驱动所述水平轴围绕一竖直轴线旋转；差速器，所述竖直轴的旋转传递至所述差速器的第一半轴，所述马达的输出轴的旋转传递至所述差速器的差速器外壳，其中，所述水平轴围绕所述竖直轴线旋转的转速与所述差速器外壳的转速之比为2:1。

通过这种方式，所述竖直轴的旋转仅与所述水平轴围绕其自身轴线、即水平轴线的旋转有关，而与所述水平轴围绕竖直轴线的旋转无关。

所述水平轴可以支承在机架上，所述马达驱动所述机架旋转，进而带动所述水平轴围绕竖直轴线旋转，则所述竖直轴的旋转仅与所述水平轴围绕其自身轴线的旋转有关，而与所述机架的旋转无关。