以及风力机和风力发电机

技术领域

本发明涉及一种联结器组件、 包括这种联结器组件的动力传递系 统以及包括这种动力传递系统的风力机和包括 这种风力机的风力发 电机。 背景技术

为了保护地球的生存环境， 实现能源的持续发展， 世界各国都在 投入大量的人力、 物力和财力积极开发和利用清洁能源。 风能作为一 种清洁能源， 已经成为最重要的研究和发展对象。 目前， 人们已经开 发了各种风力发电机。

传统的风力发电机一般是由接收风能的风力机 和将风能转换为 电能的发电机。 风力机和发电机被封装在一个机抢中而构成机 头， 然 后通过转动支承装置安装在塔架顶部。 然而， 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， 而机头 安装高度一般在 100米以上。 因此， 需要价格昂贵的起重设备进行吊 装， 并且需要价格昂贵的转动支承装置进行支承。

另外， 由于机头重量很重， 在风向发生改变时， 只能依靠机械对 风装置完成对风作业， 相应地， 还要增设测风装置。 机械对风装置和 测风装置的存在， 增加了风力发电机的体积、 结构复杂性， 并因此增 加了风力发电机的制造、 安装和维护成本。

在传统的风力发电机中， 发电机不仅占有全部重量的大部分而且 需要经常维修。但是， 因为发电机装在封闭的机舱中，给日常的检查 、 维修和保养都带来了很多困难。 于是， 不得不在风力发电机中安装尽 可能多的自检设备， 以便在出现故障时， 尽可能准确地发现故障点， 以便完成维修。 这也造成了风力发电机造价高。

因为发电机装在随风摆转的机舱中， 用于向外输送电力的电缆会 发生扭绞的现象， 所以， 还需要安装相应的解缆和扭缆保护装置。 这 是影响风力发电机造价的又一个因素。

虽然人们意识到，风力发电机的单机容量越大 ，成本效率就越高， 但是与此同时， 风力机和发电机的重量也都越高， 从而限制了单机容 量的增加。 发明内容

本发明就是针对上述技术问题提出来的， 目的是提供一种制造、 安装、 运营成本低的风力发电机， 其中， 风轮接收的风能被向下传递 到位于希望高度处的发电机。

相应地， 根据本发明的第一方面， 提供了一种联结器组件， 所述 联结器组件具有中心轴线， 并包括以同心的方式绕着所述中心轴线设 置的位于中心的中心联结器和位于周边的至少 一个周边联结器， 其 中， 所述中心联结器和所述周边联结器每一个都包 括结合在一起并能 够一体地沿着所述中心轴线方向平动的第一构 件和第二构件， 其中， 所述中心联结器的第一构件能够相对于相应的 第二构件绕着所述中 心轴线摆转， 所述周边联结器的第一构件能够相对于相应的 第二构件 绕着相邻的内部联结器摆转。

根据本发明的第二方面， 提供了一种动力传递系统， 其包括： 用于接收动力的输入轴， 所述输入轴能够绕着所述输入轴的轴线 转动并具有摆转轴线， 所述摆转轴线沿着与所述输入轴的轴线方向不 同的方向延伸， 所述输入轴能够绕着所述摆转轴线摆转， 所述输入轴 包括沿着所述输入轴的轴线方向分布的至少两 个相位不同的输入轴 段；

用于输出动力的输出轴， 所述输出轴能够绕着所述输出轴的轴线 转动， 并包括沿着所述输出轴的轴线方向分布的至少 两个相位不同的 输出轴段， 所述至少两个输出轴段在相位上与所述至少两 个输入轴段 相对应；

至少两个上部运动转换装置， 每一个所述上部运动转换装置都具 有第一端和第二端， 所述第一端分别与所述输入轴的所述至少两个 输 入轴段中的相应一个相连， 用于将所述输入轴绕着所述输入轴的轴线 的转动转换为所述第二端沿着所述摆转轴线方 向上的平动和所述上 部运动转换装置绕着所述摆转轴线方向的摆转 ；

联结器组件， 包括以同心的方式绕着所述摆转轴线设置的位 于中 心的中心联结器和位于周边的至少一个周边联 结器， 其中， 所述中心 联结器和所述周边联结器每一个都包括结合在 一起并能够一体地沿 着所述摆转轴线方向平动的第一构件和第二构 件， 所述中心联结器的 第一构件能够相对于相应的第二构件绕着所述 摆转轴线摆转， 所述周 边联结器的第一构件能够相对于相应的第二构 件绕着相邻的内部联 结器摆转， 所述中心联结器和所述周边联结器每一个的第 一构件都与 相应的所述上部运动转换装置的第二端相连； 以及

至少两个下部运动转换装置， 每一个所述下部运动转换装置都具 有第一端和第二端， 所述下部运动转换装置的第一端分别与所述中 心 联结器和所述周边联结器中相应一个的第二构 件相连， 所述下部运动 转换装置的第二端分别与所述输出轴的所述至 少两个输出轴段中的 相应一个相连， 从而将所述联结器的第二构件沿着所述摆转轴 线方向 的平动转换为所述输出轴围绕所述第一方向的 转动。

根据本发明的第三方面， 提供了一种风力机， 其包括： 沿竖直方 向设立的塔架； 机舱， 能够绕着沿竖直方向延伸的摆转轴线摆转地设 置在所述塔架的顶端； 风轮， 能够在风力作用下转动地设置在所述机 抢上； 以及上述的动力传递系统， 其中， 输入轴与风轮相连， 用于接 收风轮产生的动力。

根据本发明的第四方面， 提供了一种包括上述风力机的风力发电 机。

优选地， 所述联结器组件还包括缸组件， 所述所述缸组件包括以 同心的方式绕着所述中心轴线 （或者摆转轴线）设置的至少一个缸， 位于最外面的缸以内的缸具有圆柱形外表面， 所述中心联结器和所述 周边联结器的第二构件能够沿着所述中心轴线 方向滑动地分别设置 在所述至少一个缸内， 所述周边联结器的第一构件绕着相邻的内部缸 的外表面摆转。

优选地， 所述中心联结器的第二构件包括中心滑动部， 所述中心 滑动部能够可滑动地安装在所述至少一个缸中 的中心缸内， 所述中心 滑动部包括：

中心腔室， 所述中心联结器的第一构件能够摆转地容纳在 所述中 心腔室中， 和

支承构件， 位于所述中心腔室内， 能够限制所述中心联结器的第 一构件在所述中心腔室内沿着所述中心轴线方 向的运动， 同时允许所 述中心联结器的第一构件在所述中心腔室内绕 着所述中心轴线的摆 转；

所述至少一个周边联结器的第二构件包括周边 滑动部， 所述周边 滑动部能够可滑动地分别安装在所述至少一个 缸中的周边缸内， 所述 周边滑动部包括：

缸孔， 相邻的内部缸以间隙配合的方式安装在所述虹 孔中， 周边腔室， 绕着所述缸孔形成， 所述周边联结器的第一构件能够 摆转地容纳在所述周边腔室中， 和

支承构件， 位于所述周边腔室内， 能够限制相应的所述周边联结 器的第一构件在所述周边腔室内沿着所述中心 轴线方向的运动， 同时 允许所述相应的所述周边联结器的第一构件在 所述周边腔室内绕着 相邻的内部虹的外表面的摆转。

优选地， 所述中心腔室包括顶表面和底表面， 所述中心联结器的 第一构件包括分别与所述中心腔室的顶表面和 底表面相对的上表面 和下表面， 所述中心滑动部的支承装置包括分别位于所述 中心腔室的 顶表面和所述中心联结器的第一构件的上表面 之间以及所述中心腔 室的底表面和所述中心联结器的第一构件的下 表面之间的允许相对 转动的轴承。

优选地， 所述周边腔室包括顶表面和底表面， 所述周边联结器的 第一构件包括分别与所述周边腔室的顶表面和 底表面相对的上表面 和下表面， 所述周边滑动部的支承装置包括分别位于所述 周边腔室的 顶表面和所述周边联结器的第一构件的上表面 之间以及所述周边腔 室的底表面和所述周边联结器的第一构件的下 表面之间的允许相对 转动的轴承。

优选地， 所述中心缸的内表面和所述中心滑动部的外周 表面为圆 柱面， 所述中心滑动部的支承装置还包括位于所述中 心缸的内表面和 所述中心滑动部的外周表面之间的允许相对转 动的轴承。

优选地， 所述周边滑动部的支承装置还包括位于所述安 装孔的内 表面和相邻的内部缸的外表面之间的允许相对 转动的轴承。

优选地， 所述输出轴连接有储能装置。

根据本发明的风力发电机， 具有如下优点：

1. 能够将从塔架顶部获得的风能传递到地面或者 任何希望的高 度， 也因此使得本发明的风力机能够将风能提供给 包括发电机在内的 任何合适的用能设备。

2. 由于机头中主要包括输入主轴而不再包括发电 机部分， 所以 机头重量大大降低， 不仅降低了对转动支承装置的要求， 而且在逆风 式风力机中， 可用尾舵等简单的测风 /对风装置即可自行完成对风。

3. 由于发电机可以固定在任何希望位置， 所以， 不再需要例如 解缆和扭缆保护装置。

4. 由于输入轴和输出轴具有相位不同的轴段， 可以将动力以不 同的相位同时向下传递， 所以， 减少了对输出轴的冲击， 动力的传递 和输出非常平稳。 附图说明

图 1是根据本发明一个实施例的风力发电机的示� �性剖视图。 图 2是根据本发明一个实施例的联结器组件的示� �性剖视图。 图 3是根据本发明一个实施例的缸体的示意性俯� �图。

图 4是图 3所示缸体沿 IV-IV截取的示意性剖视图。

图 5是根据本发明一个实施例的中心联结器第一� �件的示意性透 视图。 图 6是根据本发明一个实施例的中心滑动部的示� �性透视图。 图 7是图 6中的中心滑动部沿 VII-VII截取的示意性剖视图。 图 8是根据本发明一个实施例的周边联结器第一� �件的示意性透 视图。

图 9是图 8中的第一构件沿 IX-IX截取的示意性剖视图。

图 10是根据本发明一个实施例的周边滑动部的示� ��性透视图。 图 11是图 10中的周边滑动部沿 XI-XI截取的示意性剖视图。 图 12是根据本发明一个实施例的动力传递系统中� ��周边滑动部 盖的示意性俯视图。 具体实施方式

下面， 参照附图描述本发明的原理和具体实施方式。

图 1示意性地示出了根据本发明一个实施例的风� �机。根据本发 明的风力机包括沿竖直方向设立的塔架 1和塔架 1顶端上的沿水平方 向延伸的机头 2。 风轮（未示出） 所接收的风能经根据本发明的风力 机（见下文）向下传递到位于包括地面在内的 任何希望高度上的发电 机或者其他用能设备（未示出） 。 在图 1中， 塔架结构和机头的机舱 以虚线表示。 当风力机产生的动力经动力传递系统（实线表 示）传递 给发电机发电时， 构成了本发明的风力发电机。

在本发明中， 表示方位的术语， 如 "水平" 、 "竖直" "上" 、

"下" 等仅仅是针对风力发电机实际使用状态而言， 而且， 仅仅代表 大致的方位， 不是绝对的。 例如， 水平轴式风力机在工作时， 旋转主 轴与假想的水平线会形成一定的仰角。本发明 中使用的术语 "水平"， 包括了主轴有仰角的情形。 类似的， 术语 "竖直" 仅仅表示大致垂直 于地面的方向， 包括了与垂直于地面的方向成一定角度的方向 。

塔架 1可以是本领域已知的任何形式的塔架， 例如钢筋混凝土构 造或者钢架构造。塔架 1中形成有一层以上用以形成设备间的楼板或 者类似支承结构 1 1。

如图 1所示，根据本发明一个实施方式的动力传递� �统包括输入 轴 50、 上部运动转换装置 60、 联结器组件 100、 下部运动转换装置 70以及输出轴 80。

输入轴 50可以通过滚动轴承或者滑动轴承以本领域已� ��的各种 转动支承方式支承在机舱 20中， 构成了本发明的机头 2。 机舱 20通 过转动支承装置 3安装在塔架 1的顶端， 从而能够适应于风向而绕着 其摆转轴线（图 1中的点划线） 21摆转。 转动支承装置 3可以根据机 头 2的重量以及其他的设计要求从本领域已知的� �何形式的转动支承 装置中进行选择。 因为机舱 20中主要是输入轴 50， 没有传统机头中 的发电机及相关部件，所以，本发明的机头 2的重量与传统机头相比， 大大减轻了， 从而对转动支承装置和起吊设备的要求也相应 地显著降 低， 也可以省略或者使用更简单的测风和对风装置 （例如尾舵） 。

输入轴 50的前端 （图 1 中左端） 与风轮相连， 用于从风轮 (未 示出）接收风能而绕着水平方向延伸的轴线转 动。 于是， 输入轴 50 一方面可以绕着其轴线转动， 另一方面可以随着机抢 20一起绕着机 舱 20的摆转轴线 21摆转。 本领域技术人员应该理解， 在本发明中术 语 "转动" 和 "摆转" 并没有本质上的区别， 可以互换。 这里只是为 了描述上的方便， 将类似轴的通常连续的转动称为 "转动" ， 将类似 机舱的通常间断性的往复转动称为 "摆转" 。

输出轴 80不在机抢 20内， 而是可以设置在塔架 1的任何预定位 置处。 该预定位置可以是机舱 20—下的任何希望高度。 在图 1 中， 输出轴 80 通过本领域已知的转动支承装置可转动地支承 在楼板 11 上。 输出轴 80的输出端可以直接与发电机（未示出）相连� �� 也可以 通过本领域已知的传动系与发电机相连。 于是， 在根据本发明的风力 发电机中， 发电机可以从机抢 20 中分离出来， 而被安置在任何希望 的位置。 从安装和维护的角度出发， 发电机优选的是安装在不高于输 出轴 80所在的预定位置的高度。

因为从塔架 1顶端获得的风能传递到任何希望的高度甚至� �面， 也因此使得本发明的风力发电机能够将风能提 供给包括发电机在内 的任何合适的用能设备。而且，由于发电机可 以固定在任何希望位置， 所以， 不再需要例如解缆和扭缆保护装置。

输入轴 50和输出轴 80都包括沿着各自轴线方向分布的至少两个 相位不同的轴段， 输入轴 50上的轴段为输入轴段， 输出轴 80上的轴 段为输出轴段，输入轴段和输出轴段在相位上 彼此对应。在本发明中， 所述 "轴段" 是指轴的一部分； 所谓 "相位不同" 是指， 从轴线方向 看去， 不同轴段沿着轴的转动方向位于不同的角位置 。 优选的是， 轴 上的轴段从轴线方向看去时等角度地分布在 360。圆周上，即等相位分 布。 轴段的这种分布有利于动力平稳地传递。

在图 1所示实施方式中， 输入轴 50和输出轴 80都是曲轴， 输入 轴段包括输入轴 50上的轴颈 51、 52、 53 , 输出轴段包括输出轴 80 上的轴颈 81、 82、 83。 其中， 轴颈 52和 82是中心轴颈， 在图 1中分 别向上高于输入轴 50和输出轴 80的轴线； 另外轴颈 51和 53以及轴 颈 81和 83分别相对于中心轴颈 52和 82或者摆转轴线 21对称分布， 在图 1中分别向下低于输入轴 50和输出轴 80的轴线。 于是， 输入轴 50的轴颈 51 ( 53 ) 和轴颈 52以 180。等相位分布， 输出轴 80的轴颈 81 ( 83 )和轴颈 82也以 180。等相位分布。 输入轴 50的轴颈 51、 52、 53 以及输出轴 80的轴颈 81、 82、 83总体上分别相对于摆转轴线 21 对称分布。

虽然图 1中示出了输入轴 50和输出轴 80各有 3个轴颈， 但是， 本领域技术人员可以理解， 例如为了更加平稳地传递动力， 这两个轴 可以对应地各有 5个 （以 120。角等相位分布） 、 7个 （以 90。角等相 位分布）甚至更多的轴颈。 优选的是， 每个轴的轴颈总体上相对于摆 转轴线 21对称分布， 有一个位于对称中心的中心轴颈， 其他轴颈成 对的具有相同相位并对称地分布在中心轴颈或 摆转轴线的两侧。

下面参照图 2~12 描述根据本发明一个实施方式的联结器组件

100。

图 2所示的联结器组件 100具有一个中心轴线 102 (图中以点划 线表示） 。 当联结器组件 100安装到图 1所示的风力机中时， 中心轴 线 102与机舱 20的摆转轴线 21是重合的。 绕着中心轴线 102， 以同心的方式设置有一个位于中心的中心联 结器 160和位于周边的至少一个周边联结器 140。 虽然， 图中只画出 了一个周边联结器 140， 但是， 本领域技术在阅读了本发明后将会明 白， 可以设置与周边联结器 140结构相同的任何希望数量的周边联结 器。 联结器（包括中心联结器和周边联结器）的数 量对应着输入轴 50 或输出轴 80上轴段的不同的相位数量。

中心联结器 160包括结合在一起并能够一体地沿着中心轴线 102 的方向平动的第一构件 161和第二构件 162， 其中， 第一构件 161还 能够相对于第二构件 162绕着中心轴线 102摆转。

周边联结器 140包括结合在一起并能够一体地沿着中心轴线 102 的方向平动的第一构件 141和第二构件 142， 其中， 第一构件 141能 够相对于第二构件 142绕着相邻的内部的联结器摆转。 在图示实施方 式中， 周边联结器 140的相邻的内部的联结器即为中心联结器 160。 在有 2个以上的周边联结器的情况下， 一个周边联结器的相邻的内部 联结器还可能是另一个更靠近中心轴线 102但相邻的周边联结器。 本 领域技术人员可以理解， 本发明中所使用的术语 "内" 、 "外" 、 "周 边" 或者类似的术语， 是相对于中心轴线 102 (或者摆转轴线 21 ) 而 言的， 靠近中心轴线为 "内" ， 离开中心轴线为 "外" 或者 "周边" 。

因为第一构件 161或 141既能够与第二构件 162或 142相结合而 一体地平动， 同时又能够相对于第二构件 162或 142摆转， 所以， 当 第一构件 161或 141平动和摆转时， 第二构件 162或 142仅仅平动。

联结器组件 100还包括缸组件 1 10。 同时请参见图 3和图 4， 其 中， 图 3是根据本发明一个实施方式的缸组件 1 10的俯视示意图， 图 4是图 3中的缸组件 110沿 IV-IV截取的剖视示意图。

缸组件 110具有一个中心轴线， 该轴线即为联结器组件 100的中 心轴线 102。 缸组件 110包括以同心的方式绕着中心轴线 102设置的 至少一个虹： 位于中心的中心虹 112和位于周边的周边虹 114。其中， 环形的中心虹壁 1 16限定了中心虹 1 12 , 中心虹壁 1 16的内表面 117、 外表面 118构成了中心缸 112的内、 外表面。 环形的周边缸壁 120围 绕着中心缸壁 1 16 并与其同心， 限定了与中心缸 112 同心的周边缸 114，周边虹壁 120的内表面 121、外表面 122构成了周边虹 114的内、 外表面。

缸组件 110可以通过铸造技术一体成型， 也可以分别制造筒状的 中心缸壁和周边缸壁， 然后， 将它们同心地固定在一个支承件。 这个 支承件可以是塔架 1的楼板 11。

中心联结器 160安装在中心缸 1 12中， 其中， 第二构件 162能够 沿着中心轴线 102的方向沿着所述中心虹 1 12滑动，即由中心虹壁 1 16 的内表面 117引导滑动。周边联结器 140安装在周边缸 114中，其中， 第二构件 142能够沿着中心轴线 102的方向沿着所述周边缸 1 14滑动， 即由周边缸壁 120的内表面 121引导滑动。 因为各联结器第二构件与 相应缸壁内表面之间是沿着中心轴线滑动配合 的关系， 所以， 本发明 对第二构件和缸壁内表面的具体形状没有限制 ， 只要能够实现沿着中 心轴线的滑动配合功能即可实现本发明。 如果考虑到工艺的简单， 第 二构件和缸壁内表面优选的是圆柱形。

在图 2所示的实施方式中， 周边联结器 180的第一构件 181能够 相对第二构件 182绕着相邻的内部缸的外表面摆转。 在本例中， 与周 边联结器 180相邻的内部缸是中心缸 1 12。本领域技术人员将会明白， 可以具有联结器数量相对应的缸的数量。 当有 2个以上的周边缸时， 与周边联结器相邻的内部缸也可能是用来安装 其他周边联结器的更 靠近中心轴线但相邻的周边缸。

为了便于周边联结器 180的第一构件 181要绕着相邻的内部缸摆 转， 位于最外面的缸以内的其他缸具有圆柱形外表 面。 在图示实施方 式中， 周边虹 114位于最外面， 位于周边虹 114以内的中心虹 112具 有圆柱形的外表面。 本领域技术人员应该理解， 在周边缸具有 2个以 上的情况中， 中心缸以及不是最外面的周边缸都具有圆柱形 的外表 面。 这些圆柱形的外表面作为周边缸第二构件的转 动支承。 本领域技 术人员能够想到， 可以在周边缸第二构件和相应的圆柱形外表面 之间 设置轴承， 例如滚珠或者滚柱等滚动轴承， 也可以液压滑动轴承。 这 些转动支承技术本身是本领域公知的技术， 不是本发明的内容。

各个缸的上端是开放的， 用来从上面安装相应的联结器。 缸的下 端形成有连接部通孔 104。 连接部通孔 104应足够大， 而不干涉联结 器的下连接部和下运动转换装置 （下文描述） 的运动。

参见图 2、 6和 7， 其中示出了根据本发明一个实施方式的中心联 结器的第二构件 162， 图 6和图 7分别是表示第二构件 162下面部分 和上面部分的透视示意图。第二构件 162包括滑动部 163，滑动部 163 的外形适合于与中心虹壁 116 的内表面沿中心轴线 102 方向滑动配 合。仅仅作为一个例子， 图中所示的滑动部 163是圆柱形。滑动部 163 是中空的， 形成腔室 164， 腔室 164的上方为顶部 165， 下方为底部 166。 顶部 165和底部 166朝向腔室 164的表面分别为腔室 164的顶 表面 167和底表面 168。 顶部 165和底部 166中至少一个可以故成单 独的盖的形式， 能够在将第一构件 161安装在腔室 164中后， 固定到 滑动部 163。

图 5 示出了根据本发明一个实施方式的中心联结器 的第一构件

161的透视示意图。 第一构件 161 包括摆转部 169， 其可以被设计为 能够在第二构件 162的腔室 164中摆转的任何形状。摆转部 169具有 分别面对着腔室 164的顶表面 167和底表面 168的上表面 170和下表 面 171。

中心联结器 160 还包括腔室内的支承构件， 用于限制第一构件

161在腔室 164内沿着中心轴线 102方向的运动， 同时允许第一构件 161在腔室 164内绕着中心轴线 102摆转。 作为一个例子， 中心联结 器 160的支承构件包括位于腔室 176的顶表面 167和摆转部 163的上 表面 170之间的轴承 172以及位于中心腔室 176的底表面 168和摆转 部 163的下表面 171之间的轴承 173 (见图 2 ) 。 优选的是， 摆转部 163侧表面和中心腔室 176的内部侧表面都是圆柱形， 两个相对的侧 表面之间进一步设置有能够允许相对转动的轴 承（未示出） 。

为了与上部运动转换装置 60和下部运动转换装置 70连接， 第一 构件 161的摆转部 169的上表面 170形成有上连接部 174， 第二构件 162的滑动部 163的底部 166形成有下连接部 175。上、下连接部 174、 175可以具有适合于与上、 下部运动转换装置 60、 70相连接的任何构 造。 仅仅作为一个例子， 图中所示连接部均为柱状， 并在末端形成有 适合于销穿过的上连接通孔 176和下连接通孔 177。 这种连接部结构 适合于通过铰接方式与连杆形式的运动转换装 置进行连接。 连接部

174、 175的位置设计为当将中心联结器 160安装到中心缸 160中时， 连接部 174、 175处于中心轴线 102上， 分别对应于输入轴 50、 输出 轴 80的位于摆转轴线上的中心轴段 52、 82。 另外， 在第二构件 162 的滑动部 163的顶部 165， 形成有大小和位置适合于第一构件 161上 的上连接部 174从中自由穿过的上安装通孔 178。

本领域技术人员可以理解， 上连接部 174可以与摆转部 169是一 体形成的， 例如通过铸造； 也可以是分别制造， 然后固定地组装在一 起。 类似地， 下连接部 175与滑动部 163也可以一体的或者分体的。

在某些描述的场合中， 为了与周边联结器的组成部分相区别， 上 述的中心联结器的各组成部分之前可以加上 "中心" ， 而下述的周边 联结器的各组成部分之前可以加上 "周边" 。

下面参照图 2和图 8~12描述根据本发明一个实施方式的周边联 结器 180的示例性结构。

图 8和图 9分别是周边联结器 180的第一构件 181的示意性透视 图和剖视图。 第一构件 181包括摆转部 183， 摆转部 183中形成有缸 孔 184， 缸孔 183的大小和形状适合于同相邻的内部缸的外表 面 （本 例中为中心虹 1 12的外表面 118 ) 可相对转动地配合（即间隙配合） 或者适合于在二者间设置可相对转动的轴承。 由于缸孔 184， 摆转部 183具有环形的上表面 185和下表面 186。 上表面 185上形成有具有 上连接通孔 187的上连接部 188。 优选地， 上连接部 188为两个， 其 位置设计为当第一构件 181 安装在周边缸 114 内时相对于中心轴线 102对称分布， 对应于输入轴 50上相对摆转轴线对称分布的轴段 51 和 53。

图 10和图 11分别是周边联结器 180的第二构件 182的示意性透 视图和剖视图。 第二构件 182包括滑动部 189， 其外部形状和尺寸适 合于与周边虹 1 14的内表面 121沿着中心轴线 102的方向滑动配合。 从工艺上考虑， 滑动部 189的外部形状优选为圆柱形。 滑动部 189的 内部是空的， 形成腔室 190。 从工艺上考虑， 腔室 190也优选为圆柱 形。 腔室 190的顶部 191是开放的， 用于从上面安装摆转部 183。 腔 室 190的底部 192形成有虹孔 193， 其尺寸和形状允许相邻的内部虹 (本例中为中心缸 1 12 ) 自由穿过（即缸与缸孔为间隙配合） 。 由于 有缸孔 193， 底部 192成环形。 在底部 192的下面形成有带下连接通 孔 195的下连接部 194。 优选地， 下连接部 194为两个， 其位置设计 为当滑动部 189安装在周边缸 114内时相对于中心轴线 102对称分布， 对应于输出轴 80上相对摆转轴线对称分布的轴段 81和 83。

图 12示意性地表示能够在将摆转部 183安装在腔室 190中后固 定地安装于腔室 190的顶部 191的滑动部盖 196。 盖 196上形成有缸 孔 197， 其形状和大小允许相邻的内部虹 （本例中为中心缸 1 12 ) 自 由穿过。盖 196上还形成有允许摆转部 183上的上连接部 188 自由穿 过的连接部通孔 198。

本领域技术人员可以理解， 底部 192也可以是与滑动部 189分离 的， 可以在将摆转部 183 安装在腔室 190 中后固定地安装于滑动部 189。 在这种情况下， 盖 196也可以与滑动部 189的顶部 191是一体 的。

在周边联结器 180中， 盖 196的下表面 （未示出） 和摆转部 183 的上表面 185之间可以设置允许相对转动的轴承 142， 底部 192的上 表面和摆转部 183 的下表面 186之间可以设置允许相对转动的轴承 143。 优选地， 进一步在摆转部 183的虹孔 193和相邻的内部虹外表 面之间设置允许相对转动的轴承（未示出） 。 这些允许相对转动的轴 承构成了周边联结器 140的支承构件， 用于限制第一构件 141在腔室 190内沿着中心轴线 102方向的运动， 同时允许第一构件 141在腔室 190内绕着中心轴线 102摆转。

根据本发明的一个实施方式， 上、 下部运动转换装置 60、 70 由 连杆装置形成。 如图 1所示， 上中心连杆 61 的第一端和第二端分别 连接输入轴 50的中心轴段 52和中心联结器 160的中心上连接部 174， 上周边连杆 62的第一端和第二端分别连接输入轴的轴段 51 ( 53 ) 和 周边联结器 140的周边上连接部 188。下中心连接连杆 71的第一端和 第二端分别连接输出轴 80的中心轴段 82和中心联结器 160的中心下 连接部 175，下周边连杆 72的第一端和第二端分别连接输出轴的轴段 81 ( 83 )和周边联结器 140的周边下连接部 194。 上中心连杆 61和上 周边连杆 62也称为上连杆， 下中心连杆 81和下周边连杆 82也称为 下连杆。

输入轴 50、 上运动转换装置 60、 联结器组件 100、 下运动转换装 置 70构成了本发明的动力传递系统。

下面， 以图 1所示的风力机为例， 说明本发明的工作过程。

当风轮在风力作用下旋转时， 一方面将风能传递给输入轴 50，使 输入轴 50绕其轴线转动； 另一方面使得机舱 20绕摆转轴线 21摆转， 从而带动输入轴 50也绕着摆转轴线 21摆转。

输入轴 50的转动和摆转传递给与其相连的上连杆 61和 62，使得 上连杆 61和 62的第二端沿着摆转轴线 21平动， 同时还绕着摆转轴 线 21摆转。

上连杆 61和 62的第二端将其平动和摆转运动经上连接部 174和 188传递给与其相连的联结器中的摆转部 169和 183，使得摆转部 169 一方面相对于滑动部 163摆转， 另一方面使得滑动部 163沿着中心缸 112滑动； 同时， 使得摆转部 183—方面绕着其相邻的内部缸 1 12摆 转， 另一方面使得滑动部 189沿着周边缸 114滑动。 于是， 经过联结 器组件 100， 摆转运动被过滤掉， 只有平动被继续向下传递。

滑动部 163和 189的沿着相应缸的滑动（即平动）传递给与其 相 连的下连杆 71和 72， 使得下连杆 71和 72的第一端沿着摆转轴线平 动。 由于下连杆 71和 72的第二端连接于输出轴 80的轴段 81、 82、 83 , 所以， 在下连杆 71和 72的第一端和第二端的作用下， 输出轴 80 绕其轴线转动。 输出轴 80 的转动可以供给用能设备， 例如提供给发 电机用来发电。

上面参照附图对本发明进行了具体的描述。 但是， 本领域技术人 员应该理解，上面的具体描述仅仅是举例性质 的，用于说明性的目的， 并非是用来限制本发明的保护范围。 本发明的保护范围仅由权利要求 限定。 得益于本发明的教导， 本领域技术人员在不超出本发明保护范 围的情况下可以根据具体情况对本发明做出各 种变型、 修改或者替 换。 例如， 可以在输出轴 80上加装配重、 飞轮等储能装置， 使输出 轴 80 的转动更加平稳。 例如， 缸组件不是必须的， 而是可以使第一 构件直接绕着相邻的内部联结器的第二构件外 表面摆转和滑动。 这种 情况尤其适用于第二构件的滑动行程很小的场 合。