專利名稱：風(fēng)力渦輪機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電渦輪機，尤其涉及到在轉(zhuǎn)子和增益齒輪箱單元之 間的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)展取決于它們產(chǎn)生的能量，這也意味著組成它們的部 件需要大型化，以適用于更大的外部負荷，由此使它們的使用壽命減少， 同時成本顯著上升。
最易受影響的部件之一是動力齒輪系，其包括增益齒輪箱單元、高速 軸、特別還包括用于將轉(zhuǎn)子與增益齒輪箱單避接的低速軸。
劍門將對現(xiàn)有技術(shù)中已知的將風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子與動力齒輪系部件相 連接的幾種部件謝fi平論。
I里i侖上，在J.L.Rodriguez Amedo 、 J.C.Buigos Diaz禾n S.Amalte G6mez(EdRueda S丄.,Madrid 2003)所著的"發(fā)電風(fēng)力系統(tǒng)"(Sistemas E61icos deEnergiaE16ctrica)中，提及了三種位于轉(zhuǎn)子軸和增益齒輪箱單^t間的連 接裝置。
--禾中是將轉(zhuǎn)子軸支承于兩個軸澤e上，該兩軸7承彼此分離并裝配于
吊艙基座上，使得所有不期望的力被傳遞到±荅架，而增益齒輪箱單元只承 受由轉(zhuǎn)子葉片傳遞的轉(zhuǎn)矩。在這樣的配置中， 一般在轉(zhuǎn)子軸和增益齒輪單 元t間設(shè)置一個彈t生盤以吸收其間的輕微的未對準。
—再一種是只將轉(zhuǎn)子軸支承于一個與吊艙基座一體的軸7lct上，另一 支撐點支撐在與增益齒輪箱單元一體的軸承上，在轉(zhuǎn)子軸和增益齒輪單元 之間設(shè)置一個彈性盤。這樣，傳遞到塔架的負載由于兩個軸承之間的距離 能被最小化而減小。但是，在這兩種結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子軸承受很大的彎矩，這 就意味著動力齒輪系部件設(shè)計為具有很高的強度，甚至需要在增益齒輪箱 中設(shè)置轉(zhuǎn)臂以吸收傳遞負載。
_第三種是法蘭的方式，M—法蘭將轉(zhuǎn)子軸連接到與塔架相連接 的固定支承上，其目的是吸收由轉(zhuǎn)子傳遞的彎矩。
在下面所示的專利中也記載了一些位于轉(zhuǎn)子軸和增益齒輪箱單元之間 的連接部件。
專利申請W09611338記載了 (根據(jù)其附圖1和2)在已知渦輪機中使 用的連接部件。根據(jù)圖l，轉(zhuǎn)子軸放置在直接由吊艙支承的兩M由孝e上， 同時還放置在一第三軸7承上，該第三軸7承置于增益齒^^單元中。根據(jù)圖2， 轉(zhuǎn)子軸放置在直接由吊艙支承的兩個軸承之上，這意味著，不期望的力傳 遞到增益齒輪箱單勝的很大。
專利申請WO02079644記載了一種增益齒輪箱單元直接連接于輪轂的 渦輪，M31這種連接方式，在沒有轉(zhuǎn)軸的情況下也可運行。
專利申請WO03031811記載了一種連接機構(gòu)，其中轉(zhuǎn)子軸通過兩個軸 承的方^7承于風(fēng)力發(fā)電機的吊艙上。
專利申請WO04046582類似于WO02079644,記載了一種增益齒輪箱 單元直接連接于輪轂的渦輪，通過這種連接方式，在沒有轉(zhuǎn)軸的情況下即 可運行，將葉片產(chǎn)生的力和轉(zhuǎn)矩通過在增益齒輪箱單元之上設(shè)置的軸承傳 遞到吊艙。
上述系統(tǒng)均不能令人滿意地解決工業(yè)上所需的大動力風(fēng)力渦輪機的所 存在的問題。本發(fā)明試圖滿^些要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種典型的由轉(zhuǎn)子葉片所驅(qū)動的風(fēng)力渦輪機，其包括一轉(zhuǎn)子 軸，具有至少一級行星齒輪的增益齒輪箱單元和一發(fā)電機，轉(zhuǎn)子軸安裝在 兩個獨立的軸承支承上，其中之一整體地成形于增益齒輪箱單元內(nèi)，其特
征在于
a) 轉(zhuǎn)子軸的一偵ij與輪轂相連，另一側(cè)與行星齒輪架相連接，增益齒輪 箱單元的行星齒輪放置于行星齒輪架中；
b) 包括一個第一管狀殼體，固接于吊艙并且保持轉(zhuǎn)子軸于其中，在一 4^近車纖的1體包括一個力 <轉(zhuǎn)子軸的軸承；
C)包括一第二殼體，其包括行星齒輪架的支7承軸承于其中，該殼體的
一側(cè)固定于增益齒輪箱單元的齒亂另H則與第一殼體以及吊艙相固定。在該結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子軸和增益齒纖單^間的連接配置為由一個固定部 和可移動部組成，固定部由上述提到的兩個固定于吊艙的殼體構(gòu)成，可移 動部由轉(zhuǎn)子軸和行星齒輪架構(gòu)成，其用于將轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞至U其余的 可移動部件。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將m下面詳細說明和附圖進行描述。


附圖1示出了本發(fā)明的一種將轉(zhuǎn)子軸與增益齒輪箱單元相連的可能的 結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
具體實施例
圖1示出了連接部件的核心部件轉(zhuǎn)子軸11、帶有軸承15的第一殼體
13、帶有軸承19的第二殼體17和行星齒輪架21 。
轉(zhuǎn)子軸11通過固定部件33的一側(cè)連接于輪轂(未示出)，形成為連接 部件的可移動部。
.第一殼體13的一側(cè)M31固定部件35整體i鵬接于吊艙1 ，另一側(cè)通過 固定部件37連接于第二殼體17，形成為連接部件的固定部。依次地，第二 殼體17的另一側(cè)ffi31固定部件39與增益齒輪箱單元3的齒圈相連接。第 二殼體17通過位于其肋部5內(nèi)(不代表真實大小)的鉸釘連接于吊艙l。
轉(zhuǎn)子軸11頓于軸7承15 a，而行星齒輪架支承于軸承19之上。
連接部件的固定部和可移動部作為一個單個的整體部件運作。轉(zhuǎn)子軸 11支承于位于第一殼體13內(nèi)的軸承15之上并與行星齒輪架21固定連接， 行星齒輪架21支承于位于第二殼體17內(nèi)的軸承19之上。該固定部錨定于 吊艙1，可移動部傳遞轉(zhuǎn)子葉片產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。如果轉(zhuǎn)子軸不與行星齒輪架 21固定連接，轉(zhuǎn)子軸就無法運轉(zhuǎn)，如果行星齒輪架不與轉(zhuǎn)子軸ll相連接， 行星架也無法驅(qū)動增益齒輪箱單元3的行星齒輪。軸承15在固定部件的水 平上裝配于連接部件固定部的第一殼體13之上。
軸承19與連接部件固定部的第二殼體17配合。同時，第二殼體17通 過固定部件37與第一殼體13相連接。
軸7承15和軸承19被連接部件的可移動部和增益齒輪箱單元3的可移動 部件同時使用，從而避免了現(xiàn)有的解決辦法中由主軸和行星齒輪架組成的 機構(gòu)中的軸7承造成的冗余，在那種方案中包括兩個用于轉(zhuǎn)子的軸7承和另外 一個用于增益齒輪箱單元的行星齒輪架的軸承，還避免了超靜定系統(tǒng)。這 樣，軸承的設(shè)詣寺征在于，兩W由承15， 19中之一必須有有限的軸向位移， li:bl過設(shè)置X型圓錐軸承以承受裝置受到的彎矩和軸向推力來實現(xiàn)，而第 二軸承15或19則在軸向上自由。
軸承的潤滑以一個通過管路7連接于增益齒輪箱單元的油箱的方式完成。
作為專家將會了解到，不同的連接部件的長度根據(jù)作用于轉(zhuǎn)子軸上預(yù)期 的彎矩、法向力和切向力來計算。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子軸ll的尺寸得以減小，再加上與行星齒輪架21 直接相連，所以我們可以獲得一種可以吸收來自轉(zhuǎn)子葉片的振動的均衡結(jié) 構(gòu)。通過這種方式能夠獲得一種這樣的連接，其可以利用轉(zhuǎn)子葉片產(chǎn)生的 轉(zhuǎn)矩，而且將乘除的損害力和振動散失掉，因為軸承15和19直接連接于 吊艙和風(fēng)力渦輪機的塔架。M這種方式保護了增益齒車錄f單元3，使其不 受轉(zhuǎn)子葉片傳遞帶來的損害，也減小了渦輪機其他部件受損的風(fēng)險；也即 在不需要增加用于現(xiàn)有技術(shù)中的如彈性盤或轉(zhuǎn)臂這樣附加部件的情況下， 允許所有它的部件具有^^F的尺寸和較長的4OT壽命。
在，我們描述的實施例中，可以在后附的權(quán)利要求范圍內(nèi)作出修改。
權(quán)利要求
1、由帶有至少兩個轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子驅(qū)動的風(fēng)力渦輪機，其包括轉(zhuǎn)子軸(11)、具有至少一級行星齒輪的增益齒輪箱單元(3)和位于吊艙(1)內(nèi)的發(fā)電機，轉(zhuǎn)子軸(11)安裝在兩個獨立的軸承支承上，其中之一整體地成形于增益齒輪箱單元(3)內(nèi)，其特征在于a)轉(zhuǎn)子軸(11)的一側(cè)與輪轂相連，另一側(cè)與增益齒輪箱單元的行星齒輪架(21)相連接；b)其包括一個第一管狀殼體(13)，該殼體固接于吊艙(1)并且保持轉(zhuǎn)子軸(11)于其中，在一個鄰近輪轂的位置包括一個支承轉(zhuǎn)子軸(11)的軸承(15)；c)包括第二一殼體(17)，殼體內(nèi)設(shè)置行星齒輪架(21)的軸承(19)，該殼體的一側(cè)固定于增益齒輪箱單元(3)的第一級形形齒輪的齒圈，另一側(cè)固定于第一殼體(13)以及吊艙(1)。
2、 如權(quán)利要求1戶脫的風(fēng)力渦輪機，其特征在于轉(zhuǎn)子軸(11)的軸 承(15)在吊艙(1)上的固定部件(35)的7乂平上裝配于第一殼體(13)。
3、 如權(quán)利要求1戶腿的風(fēng)力渦輪機，其特征在于行星齒輪架(21) 的軸承(19)驗第二殼體(17)上，與第一殼體(13)的固定部件(37) 相鄰。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的風(fēng)力渦輪機，其特征在于轉(zhuǎn)子軸(11) 或行星齒輪架(21)的軸承(15， 19)之一配置為能夠軸向自由移動，另 一個通過設(shè)置X型圓錐軸承來具有有限的軸向移動。
5、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機，其特征在于其還包括一個位于 增益齒輪箱單元(3)和第一殼體(13)之間的連接管(7)，以分配潤滑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力渦輪機，其包括一轉(zhuǎn)子軸(11)、一具有至少一級行星齒輪的增益齒輪箱(3)和一位于一個框架(1)內(nèi)的發(fā)電機。該創(chuàng)新的渦輪機還包括一個第一管形殼體(13)，其固定連接于框體(1)并容納轉(zhuǎn)子軸(11)。根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子軸的一端與轉(zhuǎn)子輪轂固定連接，而另一端固定連接于增益齒輪箱單元的行星齒輪架(21)。上述第一殼體包括一個用于支承轉(zhuǎn)子軸(11)的軸承(15)。本發(fā)明還包括一個第二殼體(17)，其裝配有用以支承行星支架(21)的軸承(19)，所述第二殼體的一端固定連接于增益齒輪箱單元(3)的第一行星級的冠齒輪，其另一端固定連接于第一殼體(13)及框架(1)的結(jié)構(gòu)。
文檔編號F03D11/00GK101198790SQ200680021096
公開日2008年6月11日 申請日期2006年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者喬斯·伊格納曉·勞倫特·岡薩雷斯 申請人:歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司