CN102667148B - 传动链与风力发电设备 - Google Patents

Abstract

对于根据本发明的、例如在风力发电设备中用于利用流体流的能量的传动链来说，存在可通过流体流驱动的转子、在输入侧直接或者通过转子轴或其它组件间接连接到转子上的传动装置、以及连接到传动装置的输出侧上的发电机。根据本发明存在一种润滑***，所述润滑***不仅供给传动链组件其中之一本身而且供给其它传动链组件。于是以极低的成本得到了可靠的且无磨损的传动链。

Description

传动链与风力发电设备

技术领域

本发明涉及一种例如应用在风力发电设备中用于将流体流的能量转换成电能的的传动链。本发明还涉及一种具有这种传动链的风力发电设备。

背景技术

风力发电设备传动链的大量组件需要辅助流体供应，以保障其没有缺陷的功能。因此常常向传动装置、尤其是轴承和齿轮，然而还向传动装置外部的轴承提供例如油的润滑剂，以保障无磨损、无损耗的运转。此外，还公开了用于冷却传动装置和发电机的冷却液体循环的应用。

文献WO 2009/049599 A2公开了一种传动装置和发电机与其壳体相互法兰连接的风力发电设备。发电机的冷却通道和传动装置的冷却通道通过中间板相互连接。

已知的风力发电设备应用对于例如转子轴承、传动装置、发电机的不同的传动链组件来说常常单独的、关于功能组件分隔开的润滑***。这导致了传动链的高复杂性和过高的成本。

发明内容

鉴于现有技术，本发明的目的在于提供一种具有简便且高效的润滑***的传动链。

这一目的通过根据本发明的传动链实现。

对于根据本发明的、例如在风力发电设备中用于利用流体流的能量的传动链来说，存在可通过流体流驱动的转子、在输入侧上直接或者通过转子轴或其它组件间接连接到转子上的传动装置、以及连接到传动装置的输出侧上的发电机。根据本发明存在一种润滑***，所述润滑***不仅供给传动链组件其中之一本身而且供给其它传动链组件。由此传动链能够表现得更为成本低廉而且更有效。如果例如传动装置配备有润滑***，则布置在传动装置之外的轴承或其它润滑位置能够以小成本连接到润滑***上。于是以极低的成本得到了可靠的且无磨损的传动链。

有利的设计方案在下文中给出。

优选并行供给各个润滑位置。这样可以在每个润滑位置上保证足够的润滑剂压力。

这种润滑剂循环优选仅需要一个泵。但例如对于每个润滑位置也可以存在其各自的泵，然而该泵例如要从一个共同的槽进行抽吸。此外，为了达到高可用度的润滑剂供应，可以并行地布置有多个作为附加的润滑剂输送设备的泵。这一点尤其对于近海风力发电设备是有利的，因为对于这种设备来说，鉴于高额的维修成本应该争取降低维修期限。

在用于润滑剂的、壳体内部的通道的应用中，在相互法兰连接的组件之间的润滑剂例如通过对置地布置在接触面上的通口（Mündung）直接传输，而不需要例如软管或者套管（Verrohrung）。

传动装置壳体的槽可以有利地用作润滑剂循环的唯一润滑剂储备。该槽可以与加热元件形成热接触，以便在寒冷天气时使传动装置和其它润滑位置迅速达到工作温度。

附图说明

接下来根据优选的实施例参考附图对本发明进行详细描述。

唯一的附图示出了带有根据本发明的冷却***的风力发电设备的传动链的示意性的结构。

具体实施方式

在图中风力发电设备的传动链5装配在托板3上，另一方面该托板围绕方位轴（Azimutachse）可旋转地固定在塔1上。该托板3是吊架（Gondel）的组成部分，在该吊架中建造地装配有传动链5的组件。该传动链5具有由风驱动的转子2。该转子2通过转子套筒固定在转子轴6上。该转子2的轴6支承在轴承体8上并且进一步引导到传动装置7中。发电机9利用法兰连接到传动装置7上。该传动装置7和发电机9通过例如螺栓、支柱（Stütze）等紧固装置与托板3相连接。变频器11与发电机9电连接。该变频器11控制发电机9并且将电能输送到电网。

在传动装置7中存在行星齿轮级（Planetenstufen）或圆柱齿轮级（Stirnradstufen）的齿轮15。此外，存在用于齿轮螺栓、环形齿轮或传动轴的轴承17。这些齿轮和轴承作为润滑位置在附图中示意性地示出。发电机9也具有用于需要润滑的发电机轴21的轴承19。

润滑***32具有安装到传动装置壳体内或组装在传动装置壳体上的润滑油泵23。该润滑油泵23将例如传动装置润滑油的润滑剂输送到润滑通道25中。该润滑通道25将润滑剂并行分配至提到的润滑位置15、17、19以及轴承体8上。回流的润滑剂通过未示出的通道被收集，并且供给传动装置壳体的槽27中。

例如电加热棒29的加热元件与槽27热接触地布置在传动装置7的壳体中。在寒冷的天气情况下，通过所述加热元件传动装置润滑油可以达到工作温度。此外，润滑***通过润滑通道25将热量也分配到除了传动装置7之外的其它润滑位置、例如分配到轴承8和19上，从而维护传动链5的无磨损的运转。

替代地，传动装置7可以没有槽。于是代替槽27存在外部的润滑剂储罐，并且润滑油泵23应从该容器中抽吸。

在传动装置7与发电机9之间的法兰区域30中，润滑通道从传动装置7的壳体直接转入发电机9的壳体中。在所述壳体之间（未在附图中示出）布置有密封件。这样可以节约套管和软管。当转子轴6的轴承直接法兰连接到传动装置壳体上时，这种类型的润滑通道也可以安装在传动装置7与轴承8之间。

除了润滑***32之外还存在冷却***40作为另外的辅助流体***。该冷却***40具有冷却剂泵42，该冷却剂泵通过冷却剂循环或者说冷却剂管路44输送例如水、乙二醇或制冷剂（Kältemittel）的冷却剂。该冷却剂管路44依次连接到变频器11、发电机9和传动装置7的传热元件上。所述组件11、9和7串联在冷却剂循环中。在回流中，在传动装置7下游冷却剂管路44穿过冷却器46，循环输送的冷却剂以这样的方式在冷却器中被冷却：即在组件11、9和7中传至冷却剂的热量被释放到环境中、优选释放到吊架外的空气中。该冷却器46可以具有排风扇。所述冷却器还可以或者说替代地利用散热片结构进行被动散热。

变频器11中的传热元件可以是热耦合到例如功率半导体上的冷却板。在发电机9中，定子绕阻的冷却通道结构或者说定子绕阻的支架可以用作传热元件。在传动装置7中，壳体罩或油冷却器作为传热元件可以连接到冷却循环上。

组件11、9和7在冷却循环的串联中的顺序取决于该组件在驱动状态下可允许的最大工作温度。一般来说，与例如发电机9或传动装置7的机电的或机械的组件相比，例如变频器11的电子的或者说功率电子的组件相对于高工作温度更为敏感。因此在冷却剂循环中的顺序为变频器11、发电机9以及最后是传动装置7。然而该顺序也可以在组件的规格的范围中而有所改变。

冷却剂管路44可以通过冷却通道导入相应的组件的壳体中、例如导入发电机壳体中或传动装置壳体中。如果例如组件7和9相互法兰连接，那么就能够形成通口，所述通口在法兰区域中对置地布置在传动装置7和发电机9的相互贴靠的壳体端面上，并且利用密封件针对壳体间的缝隙进行密封。由此冷却剂可以不需套管而从一个壳体通道转入到其它的壳体的通道。

对于根据本发明用于利用流体流的能量的、例如在风力发电设备中的传动链来说，存在可通过流体流驱动的转子、在输入端上直接或者通过转子轴或其它组件间接连接到转子上的传动装置、以及连接到传动装置输出端上的发电机。根据本发明存在一种润滑***，所述润滑***不仅对传动链组件其中之一本身进行供给而且对其它传动链组件进行供给。由此传动链能够表现得更为成本低廉而且更有效。如果例如传动装置配备有润滑***，则布置在传动装置之外的轴承或其它润滑位置能够以小成本连接到润滑***上。于是以极低的成本得到了可靠的且无磨损的传动链。

以上所述的实施例和附图仅仅用于更好的理解本发明，本发明绝不仅限于该实施例。附图在一部分上进行了粗略示意性地描绘，而对于效果或者说作用则部分地清晰放大地示出或者说夸大地示出，以便说明作用方式、作用原理、技术方案和特征。在附图和文中所公开的每个作用方式、每个原理、每个技术方案和每个特征，原则上能够与所有文中和其它附图中的每个特征、该公开文献中包含的或以此得出的其它作用方式、原理、技术方案和特征自由地并且任意地进行组合，从而使所有能考虑到的组合都纳入本发明的公开范畴。在此，还包括了在文中、也就是说在说明书正文的每个段落中的所有单个实施例之间的组合，以及在文中和附图中的不同实施例之间的组合。

所公开的技术方案也不限制或者说不局限所述公开文献进而不限制或者说不局限所有阐明的特征的相互之间的组合可能性。所有阐明的特征均详尽地、也单独地并且与本发明的所有其它特征的组合地由该公开文献包括。

Claims (16)

1.用于利用流体流的能量的传动链，其包含作为传动链组件的传动装置（7），所述传动装置在输入侧连接到通过流体流驱动的转子（2）上；并且包含连接到所述传动装置（7）的输出侧上的发电机（9）；并且包含用于为传动链组件中的一个传动链提供润滑剂的润滑***（32），其中所述传动链组件中的至少另一个传动链组件也可由所述润滑***（32）提供润滑剂，

其特征在于，所述传动装置（7）的壳体和所述发电机（9）的壳体相互法兰固定，并且在所述壳体的相应的法兰区域（30）中开通有位于壳体内部的润滑剂通道，通过所述润滑剂通道的、在所述法兰区域（30）中对置地布置在所述传动装置（7）和所述发电机（9）的相互贴靠的壳体端面上的通口允许润滑剂从所述一个壳体直接传输到所述另一个壳体中。

2.根据权利要求1所述的传动链，其特征在于，所述传动链用在风力发电设备中。

3.根据权利要求1所述的传动链，其特征在于，所述传动链组件关于润滑剂循环（25）并联连接。

4.根据权利要求3所述的传动链，其特征在于，所述润滑剂循环（25）具有唯一的润滑剂输送装置。

5.根据权利要求3所述的传动链，其特征在于，所述润滑剂循环（25）包含多个用于润滑剂的润滑剂输送装置。

6.根据权利要求5所述的传动链，其特征在于，所述润滑剂输送装置是并联或串联布置的。

7.根据权利要求5所述的传动链，其特征在于，所述润滑剂输送装置是冗余布置的。

8.根据权利要求5所述的传动链，其特征在于，所述润滑剂输送装置是泵。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的传动链，其特征在于，作为其它传动链组件存在用于所述转子（2）的轴承和/或用于所述转子（2）的从动轴（6）的轴承（8）和/或用于所述传动装置（7）和所述发电机（9）之间的连接轴的轴承和/或发电机（9），并且所述轴承或者其它传动链组件由润滑***（32）提供润滑剂。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的传动链，其特征在于， 在所述传动装置（7）的壳体中形成了作为用于所述润滑剂***（32）的储存器的槽（27）。

11.根据权利要求10所述的传动链，其特征在于，所述储存器是唯一的储存器。

12.根据权利要求10所述的传动链，其特征在于，所述润滑***（32）的润滑油泵（23）布置在所述传动装置（7）的壳体中或壳体上。

13.根据权利要求10所述的传动链，其特征在于，在所述传动装置（7）的壳体中布置有与所述槽（27）形成热连接的加热元件（29）。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的传动链，其特征在于，润滑剂通过所述润滑剂***（32）可供给所述发电机（9）中的轴上的轴承。

15.根据权利要求4所述的传动链，其特征在于，所述润滑剂输送装置是泵。

16.风力发电设备，其特征在于，包括根据权利要求1至15中任一项所述的传动链（5）。