[发明专利]风电机组传动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种传动技术，尤其涉及一种风电机组传动系统，属于风电机组传动技术领域。

背景技术

风力发电机组传动系统是一种机械式能量传递系统，该系统能够将叶片吸收的风能通过连续的、功能不同的机械部件传递到发电机，以便通过风电机转换为电能。

因此，风力发电机组传动系统的设计直接决定着风电机组内部结构布置、发电机类型、机舱尺寸及重量、传动效率、传动链的稳定性和可靠性等；同时，由于风力发电机组特殊的使用环境，则要求风力发电机组具有重量轻、体积小、可靠性高的特点。

目前，一般兆瓦级风力发电机组传动系统设计主要有齿轮箱传动方式和直驱式传动方式两种；齿轮箱传动是将叶片1吸收的风能通过叶片主轴2增速型齿轮箱35连接发电机46进行发电，如图1所示；依据发电机设计转速不同，增速型齿轮箱可以分为大速比高速齿轮箱和小速比中底速齿轮箱，例如兆瓦级双馈型风力发电机组传动系统通常适用大速比高速齿轮箱，例如兆瓦级半直驱型风力发电机组传动系统适用小速比中速齿轮箱；齿轮箱传动是目前国际、国内一般兆瓦级风电机组使用最广泛的传动链型式，该方案技术成熟稳定、机组可靠性高、维护检修方便；但是针对超大功率风力发电机组，单独使用大速比齿轮箱与发电机连接，对大速比齿轮箱的结构和精度要求都非常高，比如可能需要四级变速或五级变速才能满足速度要求，齿轮的直径很大，且精度等级较高，而基于国内外齿轮加工行业现状，齿轮箱设计和制造加工能力不能满足传动要求。直驱式传动是将叶片吸收的风能通过叶片主轴2直接连接低速永磁同步发电机47或者励磁同步发电机进行发电，如图2所示；是一种不同于传统齿轮箱传动链方案的结构型式，在一般兆瓦级风电机组中具有一定的使用量；该传动方案简单、维护量小，检修较困难，对同步电机的要求较高，随着风力发电机组的功率不断提高，低速同步电机设计尺寸和重量较大，严重影响直驱式传动链在超大型风电机组中的应用。

发明内容

本发明提供一种风电机组传动系统，用于克服现有技术中的缺陷，实现简化齿轮箱结构和降低制造成本。

本发明提供一种风电机组传动系统，所述传动系统包括第一齿轮箱和至少一个第二齿轮箱；所述第一齿轮箱的输入轴用于连接叶轮主轴；第一齿轮箱设有至少一个输出轴，该输出轴连接第二齿轮箱的输入轴；第二齿轮箱的输出轴用于连接高速发电机；所述第二齿轮箱的传动比大于第一齿轮箱的传动比。

本发明的技术效果是：通过第一齿轮箱和第二齿轮箱串联完成动能从叶轮主轴到高速发电机的机械传动，第一齿轮箱可选用小速比的中低速齿轮箱，第二齿轮箱可选用高速比的高速齿轮箱，相对现有技术中的齿轮箱，中低速齿轮箱和高速齿轮箱均采用三级速比以下的齿轮箱即能满足超大功率发电机组的传动需求，而三级速比以下的齿轮箱采用现有技术水平设计制造即可，并且中低速齿轮箱和高速齿轮箱的设置可根据风力发电机主机架的结构和安装空间进行合理布置，成本较低，可靠性较高。

附图说明

图1为现有技术齿轮箱传动结构的示意图；

图2为现有技术直驱式传动结构的示意图；

图3为本发明风电机组传动系统实施例一的结构示意图；

图4为本发明风电机组传动系统实施例二的结构示意图；

图5为本发明风电机组传动系统实施例三的结构示意图；

图6为本发明风电机组传动系统实施例四的结构示意图；

图7为本发明风电机组传动系统实施例五的结构示意图；

图8为本发明风电机组传动系统实施例四的装配图。

具体实施方式

实施例一

如图3所示，本发明提供一种风电机组传动系统，该传动系统包括第一齿轮箱3和至少一个第二齿轮箱5；第一齿轮箱3的输入轴用于连接叶轮主轴2；第一齿轮箱3设有至少一个输出轴，该输出轴连接第二齿轮箱5的输入轴；第二齿轮箱5的输出轴用于连接高速发电机6；第二齿轮箱5的传动比大于第一齿轮箱3的传动比。

叶轮1在风能作用下带动叶轮主轴2转动，通过第一齿轮箱3和第二齿轮箱5串联完成动能从叶轮主轴2到高速发电机6的机械传动，第一齿轮箱3可选用小速比的中低速齿轮箱，第二齿轮箱5可选用高速比的高速齿轮箱，相对现有技术中的齿轮箱，中低速齿轮箱和高速齿轮箱均采用三级速比以下的齿轮箱即能满足超大功率发电机组的传动需求，而三级速比以下的齿轮箱采用现有技术水平设计制造即可，并且中低速齿轮箱和高速齿轮箱的设置可根据风力发电机主机架的结构和安装空间进行合理布置，成本较低，可靠性较高。

实施例二