一种小型风力发电机的行星齿轮装置
技术领域
本发明属于风力发电设备
技术领域
,特别涉及一种小型风力发电机的行星齿轮装置。背景技术
风力发电的原理为把风的动能转变成机械能,再把机械能转化为电力动能,存储起来或直接使用,是一种绿色环保的发电形式。由于风力发电的量速度取决于风力的大小,所以在直接使用的时候,往往需要稳定的发电速度和发电量,从而满足用电设备的消耗功率。
申请号为2016200376086的专利公开了一种风力发电的行星齿轮变速器,包括中心轮、内齿圈、行星支架、行星齿轮、径向滑动轴承、圆弧形瓦块等,通过此发明,可以大大减小摩擦接触面,降低润滑油的温度。但是仍然不能根据风力的大小,调整发电机输出的转速。针对以上问题,本发明提供了一种小型风力发电机的行星齿轮装置。
发明内容
针对上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种小型风力发电机的行星齿轮装置,包括底座、传动机构、换挡机构、加速机构、减速机构;所述的底座包括连接圆盘、安装座,所述的安装座转动安装在连接圆盘上。
所述的传动机构转动安装在底座上,所述的传动机构包括转动圆盘、多齿轮组、输出轴,所述的转动圆盘用于输入转速,驱动多齿轮组,所述的多齿轮组上安装有输出轴。所述的换挡机构设置在底座上,所述的换挡机构包括滚轮、滑杆组件,通过驱动滚轮转动,以使滑杆组件完成调速。当输出轴输出转速过小时,所述的加速机构与传动机构啮合配合,用于加大输出轴转速。当输出轴输出转速过大时,所述的减速机构与传动机构啮合配合,用于减小输出轴转速。
进一步的,所述的传动机构还包括旋转大齿轮,所述的旋转大齿轮与转动圆盘固定连接,所述的旋转大齿轮转动安装在安装座上,所述的旋转大齿轮与从动长齿轮啮合配合,所述的从动长齿轮固定安装在滑杆组件上。
进一步的,所述的多齿轮组包括安装轮,所述的安装轮固定安装在底座上,所述的安装轮上转动安装有齿形盘,所述的齿形盘内部啮合配合有边缘小齿轮,所述的边缘小齿轮转动安装在安装轮上,所述的边缘小齿轮与中心齿轮啮合,所述的中心齿轮转动安装在安装轮上,所述的输出轴与中心齿轮滑动配合,所述的输出轴与底座之间设置有安装轮。
进一步的,所述的换挡机构还包括换挡小齿轮,所述的换挡小齿轮与旋转大齿轮啮合配合,所述的换挡小齿轮通过中间轴转动安装在底座上,所述的中间轴上固定安装有主动圆锥齿轮,所述的主动圆锥齿轮与从动圆锥齿轮啮合配合,所述的从动圆锥齿轮所在转动轴转动安装在底座上,所述的转动轴输出端转动安装有传动带,所述的传动带输出端转动安装有滚轮。
进一步的,所述的滑杆组件包括多边转杆,所述的多边转杆第一端固定安装有复位弹簧,第二端上转动安装有换挡轴,所述的多边转杆与滚轮滑动配合,所述的复位弹簧固定安装在底座上,所述的换挡轴滑动安装在底座上,所述的换挡轴上固定安装有换挡盘,所述的换挡盘有两个,所述的换挡轴远离从动圆锥齿轮的一端上滑动安装有推杆的第一端,所述的推杆第二端滑动安装在输出轴上。
进一步的,所述的换挡机构还包括电磁铁,所述的电磁铁底端固定安装在底座上,上端与滚轮的底座滑动配合。
进一步的,所述的加速机构包括加速大齿轮和加速小齿轮,所述的加速大齿轮滑动安装在连接圆盘上,所述的加速大齿轮与连接圆盘之间设置有复位弹簧,所述的加速大齿轮内圈与加速小齿轮啮合配合,所述的加速小齿轮转动安装在安装轮上,所述的加速小齿轮与齿形盘啮合配合,所述的加速大齿轮与一个换挡盘啮合配合。
进一步的,所述的减速机构包括减速大齿轮,所述的减速大齿轮滑动安装在连接圆盘上,所述的减速大齿轮与连接圆盘之间设置有复位弹簧,所述减速大齿轮与齿形盘啮合,用于一级减速。
进一步的,所述的减速机构还包括减速中间齿轮和减速长齿轮,所述的减速长齿轮转动安装在安装轮上,所述的减速长齿轮与齿形盘内圈啮合配合,所述的减速中间齿轮滑动安装在输出轴上,当二级减速时,所述的减速中间齿轮与减速长齿轮啮合配合。
本发明与现有技术相比的有益效果是:(1)本发明通过传动机构、换挡机构、加速机构和减速机构自动完成小型发电机发电速度的调节;(2)换挡机构通过电磁铁的磁性,根据发电状况调整换挡机构选择加速机构或减速机构,自动化程度高,实用性强;(3)通过加速机构和减速机构的配合使用,能够充分的利用风力,进行平稳的发电。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明整体结构示意图。
图3为传动机构部分结构示意图。
图4为换挡机构结构示意图。
图5为传动机构、加速机构部分结构示意图。
图6为底座、传动机构、加速机构部分结构示意图。
图7为底座、减速机构部分结构示意图。
图8为减速机构局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸,对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例:如图1-图6所示的一种小型风力发电机的行星齿轮装置,包括底座1、传动机构2、换挡机构3、加速机构4、减速机构5;底座1包括连接圆盘101、安装座102,安装座102转动安装在连接圆盘101上,传动机构2转动安装在底座1上,传动机构2包括转动圆盘201、多齿轮组、输出轴207,转动圆盘201用于输入转速,驱动多齿轮组,多齿轮组上安装有输出轴207,换挡机构3设置在底座1上,换挡机构3包括滚轮305、滑杆组件,通过驱动滚轮305转动,以使滑杆组件完成调速,当输出轴207输出转速过小时,加速机构4与传动机构2啮合配合,用于加大输出轴207转速,当输出轴207输出转速过大时,减速机构5与传动机构2啮合配合,用于减小输出轴207转速。转动圆盘201的输出端,与风力发电装置连接,通过风力带动转动圆盘201转动。
如图1、图2、图3、图5、图6所示,传动机构2还包括旋转大齿轮202,旋转大齿轮202与转动圆盘201固定连接,旋转大齿轮202转动安装在安装座102上,旋转大齿轮202与从动长齿轮203啮合配合,从动长齿轮203固定安装在滑杆组件上。当转动圆盘201转动时候,会带动旋转大齿轮202转动,旋转大齿轮202会带动从动长齿轮203转动,同时旋转大齿轮202也会带动换挡小齿轮301转动。
多齿轮组包括安装轮204,安装轮204固定安装在底座1上,安装轮204上转动安装有齿形盘209,齿形盘209内部啮合配合有边缘小齿轮206,边缘小齿轮206转动安装在安装轮204上,边缘小齿轮206与中心齿轮205啮合,中心齿轮205转动安装在安装轮204上,输出轴207与中心齿轮205滑动配合,输出轴207与底座1之间设置有安装轮204。齿形盘209转动时候,内圈的边缘小齿轮206和中心齿轮205转动,带动输出轴207转动,对输出轴207末端的发电装置进行发电速度控制。
如图1、图2、图4所示,换挡机构3还包括换挡小齿轮301,换挡小齿轮301与旋转大齿轮202啮合配合,换挡小齿轮301通过中间轴转动安装在底座1上,中间轴上固定安装有主动圆锥齿轮302,主动圆锥齿轮302与从动圆锥齿轮303啮合配合,从动圆锥齿轮303所在转动轴转动安装在底座1上,转动轴输出端转动安装有传动带304,传动带304输出端转动安装有滚轮305。在换挡小齿轮301转动时候,主动圆锥齿轮302就转动,与主动圆锥齿轮302啮合的从动圆锥齿轮303转动,带动传动带304转动,传动带304使得滚轮305转动,滚轮305和多边转杆307之间滑动连接。
滑杆组件包括多边转杆307,多边转杆307第一端固定安装有复位弹簧306,第二端上转动安装有换挡轴311,多边转杆307与滚轮305滑动配合,复位弹簧306固定安装在底座1上,换挡轴311滑动安装在底座1上,换挡轴311上固定安装有换挡盘310,换挡盘310有两个,换挡轴311远离从动圆锥齿轮303的一端上滑动安装有推杆308的第一端,推杆308第二端滑动安装在输出轴207上。滚轮305向上移动,就会增加与多边转杆307之间的摩擦力,此时就会将多边转杆307向靠近从动圆锥齿轮303的一端推动,并带着换挡轴311一起向前,同时推杆308向前推动输出轴207,输出轴207与中心齿轮205花键配合,能穿过中心齿轮205滑动。
换挡机构3还包括电磁铁309,电磁铁309底端固定安装在底座1上,上端与滚轮305的底座滑动配合。当转动圆盘201的输入转速过低时候,输出轴207输出端所连接的发电装置将信号传递到电磁铁309上,使得电磁铁309向上推动滚轮305。
如图1、图2、图5、图6所示,加速机构4包括加速大齿轮401和加速小齿轮402,加速大齿轮401滑动安装在连接圆盘101上,加速大齿轮401与连接圆盘101之间设置有复位弹簧,加速大齿轮401内圈与加速小齿轮402啮合配合,加速小齿轮402转动安装在安装轮204上,加速小齿轮402与齿形盘209啮合配合,加速大齿轮401与一个换挡盘310啮合配合。在换挡轴311移动时候,靠近从动长齿轮203的换挡盘310将加速大齿轮401推动到与加速小齿轮402啮合的位置,多边转杆307和换挡轴311不再滑动,此时从动长齿轮203带动换挡轴311转动,换挡盘310也转动,带动加速大齿轮401转动时候,加速小齿轮402转动,加速小齿轮402驱动齿形盘209转动。
如图1-图8所示,减速机构5包括减速大齿轮501,减速大齿轮501滑动安装在连接圆盘101上,减速大齿轮501与连接圆盘101之间设置有复位弹簧,所述减速大齿轮501与齿形盘209啮合,用于一级减速。当转动圆盘201输入的转速较快的时候,电磁铁309会持续向上推动滚轮305,使得滚轮305不断向前推动多边转杆307和换挡轴311,直到远离从动长齿轮203的换挡盘310带动减速大齿轮501移动到与齿形盘209啮合,滚轮305不再推动多边转杆307移动,此时传递途径为从动长齿轮203带动换挡轴311转动,通过换挡盘310驱动减速大齿轮501转动,而在移动时候靠近从动长齿轮203的换挡盘310将加速大齿轮401向前推动后,加速大齿轮401空转,不再起作用,当减速大齿轮501转动时候通过内圈齿圈驱动齿形盘209转动,使得齿形盘209内圈的边缘小齿轮206和中心齿轮205带动输出轴207转动。
减速机构5还包括减速中间齿轮502和减速长齿轮503,减速长齿轮503转动安装在安装轮204上,减速长齿轮503与齿形盘209内圈啮合配合,减速中间齿轮502滑动安装在输出轴207上,当二级减速时,减速中间齿轮502与减速长齿轮503啮合配合。当转动圆盘201输入转速很快需要启动二级减速时候,使换挡轴311带着推杆308向前移动,直到减速中间齿轮502移动到与减速长齿轮503啮合,此时传动途径为从动长齿轮203带动换挡轴311和换挡盘310转动,换挡盘310使得减速大齿轮501转动,齿形盘209随着减速大齿轮501转动,齿形盘209内圈的减速长齿轮503随着齿形盘209转动,使减速中间齿轮502带着输出轴207转动。
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