專利名稱：風(fēng)輪機(jī)、將風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng)系的第一傳動(dòng)系部件聯(lián)接到該傳動(dòng)系的第二傳動(dòng)系部件上的方 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)輪機(jī)、聯(lián)接方法及風(fēng)輪機(jī)的使用，所述風(fēng)輪機(jī)包括傳動(dòng)系，該傳 動(dòng)系具有至少一個(gè)用于將第一傳動(dòng)系部件連接到第二傳動(dòng)系部件的聯(lián)接器，所述方法用于 將風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng)系的第一傳動(dòng)系部件聯(lián)接到傳動(dòng)系的第二傳動(dòng)系部件上。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已知的風(fēng)輪機(jī)包括錐形風(fēng)輪機(jī)塔筒和位于塔筒頂部的風(fēng)輪機(jī)機(jī)艙。具 有多個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片的風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子通過低速軸連接到該機(jī)艙，該低速軸從機(jī)艙前面向外伸 出，如圖1中所示。隨著大型現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)在尺寸和電力輸出二者上變得越來越大，通過風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng) 系_亦即 從轉(zhuǎn)子到發(fā)電機(jī)_傳送轉(zhuǎn)矩的問題變得更顯著。傳動(dòng)系通常包括多個(gè)互連的傳動(dòng)系部件，例如轉(zhuǎn)子、主軸、一個(gè)或多個(gè)齒輪箱、制 動(dòng)系統(tǒng)、過載保護(hù)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)，其中不同的傳動(dòng)系部件通過某種可拆卸或可卸下的聯(lián)接 器互連，從而能將轉(zhuǎn)矩在各部件之中或之間傳送，而同時(shí)能卸下和/或更換各個(gè)傳動(dòng)系部 件。在傳動(dòng)系中設(shè)置聯(lián)接器的一種已知方法是使用所謂的收縮盤。該收縮盤通過將鎖 緊螺釘夾持負(fù)荷轉(zhuǎn)變成施加到安裝好的部件的軸上的徑向接觸壓力而起作用，從而“收縮” 到軸上。理想地，這種類型的聯(lián)接器將產(chǎn)生零齒間隙機(jī)械干涉配合，然而，寬摩擦接合(如 大轉(zhuǎn)矩傳送所需的)對(duì)軸彎曲和旋轉(zhuǎn)負(fù)荷很敏感，因?yàn)檫@可以引起微滑移和隨后的磨損或 摩擦腐蝕。另外，當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過接合能力時(shí)，聯(lián)接器可能滑移且局部焊接在一起。一旦發(fā)生這 種情況，聯(lián)接器將很難再次移開，并且移開通常將破壞接合的軸中之一或全部兩個(gè)。從歐洲專利申請(qǐng)EP1445484A1還已知為風(fēng)輪機(jī)設(shè)置摩擦聯(lián)接器，該摩擦聯(lián)接器利 用螺栓在一個(gè)或多個(gè)盤的徑向延伸表面上產(chǎn)生夾持力。然而，這種類型聯(lián)接器復(fù)雜而很難 拆卸。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是為風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng)系提供有利的轉(zhuǎn)矩傳送聯(lián)接技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種包括傳動(dòng)系的風(fēng)輪機(jī)。該傳動(dòng)系包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)子、一發(fā)電機(jī)和 至少一個(gè)聯(lián)接器，該轉(zhuǎn)子用于將風(fēng)力轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子輪轂的旋轉(zhuǎn)，以便提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，該發(fā)電機(jī) 用于將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的至少一部分轉(zhuǎn)變成電力，該聯(lián)接器用于將第一傳動(dòng)系部件連接到第二傳 動(dòng)系部件，以便在所述部件之間傳送所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。該聯(lián)接器包括第一聯(lián)接器部分，該第一 聯(lián)接器部分具有第一聯(lián)接區(qū)，第一聯(lián)接區(qū)與第二聯(lián)接器部分的第二聯(lián)接區(qū)連接，由此在所 述聯(lián)接器的運(yùn)行期間將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從所述聯(lián)接區(qū)之一傳送到所述聯(lián)接區(qū)中的另一個(gè)，其中第 一聯(lián)接區(qū)設(shè)有第一形配合結(jié)構(gòu)(positive engagingstructure)，該第一形配合結(jié)構(gòu)接合第 二聯(lián)接區(qū)的對(duì)應(yīng)的第二形配合結(jié)構(gòu)，其中第一和第二形配合結(jié)構(gòu)二者分別從第一和第二聯(lián)接器部分的外周邊附近或外周邊處向內(nèi)延伸。將風(fēng)輪機(jī)制成使得所有傳動(dòng)系部件在風(fēng)輪機(jī)的運(yùn)行期間始終保持完美而剛性的對(duì)準(zhǔn)實(shí)際上是不可能的或者至少很復(fù)雜且造價(jià)昂貴。尤其是由于通過風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng)系傳送 的負(fù)荷經(jīng)常改變，這特別例如因經(jīng)常改變的風(fēng)向、風(fēng)速、轉(zhuǎn)子上的風(fēng)剪力、氣象條件和對(duì)應(yīng) 的運(yùn)行參數(shù)如擺動(dòng)角、葉片的槳距角、偏航角的改變以及當(dāng)然由于轉(zhuǎn)子持續(xù)旋轉(zhuǎn)而使從各 個(gè)葉片傳送的負(fù)荷的任何變化都在各傳動(dòng)系部件的至少某個(gè)上起旋轉(zhuǎn)矩陣或徑向力作用。因此，為聯(lián)接區(qū)設(shè)置相互接合的形配合結(jié)構(gòu)是有利的，因?yàn)橛纱丝梢员ＷC大轉(zhuǎn)矩 負(fù)荷始終基本上在不磨損聯(lián)接器的情況下傳送。在本發(fā)明的一方面中，所述第一和第二聯(lián)接區(qū)包括軸向機(jī)構(gòu)，該軸向機(jī)構(gòu)用于通 過所述聯(lián)接器至少朝一個(gè)方向傳送軸向負(fù)荷。通過為聯(lián)接區(qū)設(shè)置用于通過聯(lián)接器至少朝一個(gè)方向傳送軸向負(fù)荷的軸向負(fù)荷機(jī) 構(gòu)，可以保證，如果軸向負(fù)荷是通過聯(lián)接器傳送，則聯(lián)接區(qū)的不同區(qū)域處稍微被拉開或更牢 固地壓縮在一起或二者。這是有利的，因?yàn)榧词惯@種設(shè)計(jì)在理論上允許聯(lián)接器中的軸向運(yùn) 動(dòng)，該聯(lián)接器也能在基本沒有磨損的情況下處理該軸向運(yùn)動(dòng)，且由于各聯(lián)接區(qū)包括相互接 合的形配合結(jié)構(gòu)，所以聯(lián)接器的轉(zhuǎn)矩傳送質(zhì)量基本上不受軸向負(fù)荷的影響，即使這是通過 旋轉(zhuǎn)的徑向負(fù)荷完成也如此。在本發(fā)明的一方面中，所述軸向機(jī)構(gòu)這樣設(shè)置，S卩，建立所述聯(lián)接區(qū)，以使它們不 與所述聯(lián)接器的旋轉(zhuǎn)軸線平行。如果聯(lián)接區(qū)與聯(lián)接器的旋轉(zhuǎn)軸線平行，則其中一個(gè)聯(lián)接區(qū)必須裝配到另一個(gè)中， 像例如常規(guī)鍵槽軸連接、六花鍵插口連接或收縮盤(shrink-disc)聯(lián)接。但這些聯(lián)接或連 接類型在傳送軸向負(fù)荷時(shí)較差，且它們當(dāng)受到來自軸彎曲的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷或穿過軸承的不平衡 負(fù)荷時(shí)，特別易于磨損。只要聯(lián)接區(qū)不與聯(lián)接器的旋轉(zhuǎn)軸線平行，就可為聯(lián)接器設(shè)置能至少朝一個(gè)方向傳 送軸向負(fù)荷的軸向機(jī)構(gòu)，并因此實(shí)現(xiàn)如果聯(lián)接器受旋轉(zhuǎn)負(fù)荷影響，則能通過聯(lián)接器在基本 上不磨損它的情況下傳送不平衡負(fù)荷。在本發(fā)明的一方面中，所述聯(lián)接區(qū)建立成相對(duì)于所述聯(lián)接器的旋轉(zhuǎn)軸線成45°和 135°之間，優(yōu)選地在80°和100°之間例如90°的面角(面角，faceangle)，以便建立所 述軸向機(jī)構(gòu)。如果面角變得低于45°或高于135°，則各聯(lián)接區(qū)當(dāng)遭受例如來自轉(zhuǎn)矩傳送部分 或來自使聯(lián)接區(qū)保持緊密接觸的固定機(jī)構(gòu)的軸向負(fù)荷時(shí)有楔入的趨勢(shì)，這在最壞的情況下 將使得不能拆卸聯(lián)接器。然而，只要聯(lián)接區(qū)建立在現(xiàn)有面角范圍內(nèi)，聯(lián)接器部分就不會(huì)楔 入，且在這個(gè)面角范圍內(nèi)聯(lián)接器另外增強(qiáng)它的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)能力。將聯(lián)接區(qū)定位成相對(duì)于聯(lián)接器的旋轉(zhuǎn)軸線成90°的面角是有利的，因?yàn)樗沟弥?造工藝更簡單并由此降低了成本，以及因?yàn)樗鼫p少了當(dāng)裝配或拆卸聯(lián)接器時(shí)沿軸向移動(dòng)的 需求，因而簡化了裝配過程。在本發(fā)明的一方面中，所述第一和第二聯(lián)接區(qū)的所述第一和第二形配合結(jié)構(gòu)由交 替的凸起和凹部形成。合于與對(duì)應(yīng)凹部結(jié)合的凸起_例如齒、銷、旋鈕或聯(lián)接區(qū)的表面的任何其它種類 的突出將增加聯(lián)接區(qū)傳送轉(zhuǎn)矩的能力-尤其是相對(duì)于摩擦聯(lián)接器或收縮聯(lián)接器。當(dāng)凸起和凹部接合時(shí)，大大減少了聯(lián)接器滑移的危險(xiǎn)，因而在不影響聯(lián)接器傳送轉(zhuǎn)矩的質(zhì)量或其拆 卸能力的情況下增加了聯(lián)接器的使用期限。 在本發(fā)明的一方面中，所述第一和第二聯(lián)接區(qū)的所述形配合結(jié)構(gòu)形成為基本徑向 延伸的齒。為了有效地傳送轉(zhuǎn)矩，重要的是使形配合結(jié)構(gòu)基本橫向于旋轉(zhuǎn)方向建立，因此齒 沿徑向延伸是有利的。另外，齒是利用聯(lián)接區(qū)的有效方式，因此齒將保證轉(zhuǎn)矩在較大面積上被傳送，從而 減少了局部應(yīng)力和微滑移的危險(xiǎn)。甚至更進(jìn)一步，從聯(lián)接器的中心朝基本上所有方向徑向延伸的齒還可為聯(lián)接器提 供處理徑向負(fù)荷的能力，因?yàn)橹辽倨渲心承X總是與徑向負(fù)荷的方向無關(guān)地鎖緊聯(lián)接器朝 向徑向方向的運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的一方面中，所述第一聯(lián)接區(qū)和/或第二聯(lián)接區(qū)的所述形配合結(jié)構(gòu)在所 述聯(lián)接區(qū)中整體形成。形配合結(jié)構(gòu)必須能將大轉(zhuǎn)矩負(fù)荷傳送到聯(lián)接區(qū)，通過在各聯(lián)接區(qū)中整體形成形配 合結(jié)構(gòu)可消除任何滑移和磨損的危險(xiǎn)。在本發(fā)明的一方面中，所述第一聯(lián)接器部分或所述第二聯(lián)接器部分在所述第一傳 動(dòng)系部件和所述第二傳動(dòng)系部件中整體形成。同樣，聯(lián)接器部分必須能將大轉(zhuǎn)矩負(fù)荷傳送到傳動(dòng)系部件，通過在各傳動(dòng)系部件 中整體形成聯(lián)接器部分可消除任何滑移和磨損的危險(xiǎn)。另外，能避免聯(lián)接器部分和傳動(dòng)系 部件之間昂貴而復(fù)雜的聯(lián)接或連接。在本發(fā)明的一方面中，所述第一傳動(dòng)系部件和所述第二傳動(dòng)系部件的至少其中之 一從下述一組部件中選定，這組部件包括傳動(dòng)系軸、主軸、主軸承、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、齒輪 箱、轉(zhuǎn)子輪轂和發(fā)電機(jī)。因此實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的有利的實(shí)施例。在本發(fā)明的一方面中，所述第一傳動(dòng)系部件或所述第二傳動(dòng)系部件是所述風(fēng)輪機(jī) 齒輪箱的旋轉(zhuǎn)軸，例如所述齒輪箱的太陽輪軸或輸入軸。齒輪箱常常是風(fēng)輪機(jī)中最復(fù)雜的機(jī)械單元，因此重要的是齒輪箱或至少齒輪箱的 主要部分無論是在維護(hù)、修理、更換的情況下還是簡單地接近時(shí)都能拆卸。因此本發(fā)明的聯(lián) 接器用于風(fēng)輪機(jī)齒輪箱的聯(lián)接器轉(zhuǎn)矩傳送部分尤其有利。另外，齒輪箱的行星齒輪每個(gè)都僅必須傳送總轉(zhuǎn)矩負(fù)荷的一部分，且所有在太陽 輪之后的齒輪或軸都在增大的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，從而使轉(zhuǎn)矩減小。因此，輸入軸和太陽輪軸是齒 輪箱的最緊張的轉(zhuǎn)矩傳送部分，因此利用本發(fā)明的聯(lián)接器來將轉(zhuǎn)矩傳送部分聯(lián)接到齒輪箱 的太陽輪或輸入軸上是特別有利的。在本發(fā)明的一方面中，所述旋轉(zhuǎn)軸的所述第一或第二聯(lián)接區(qū)限定所述傳動(dòng)系部件 的外周邊。使聯(lián)接區(qū)限定傳動(dòng)系部件的 外周邊是有利的，因?yàn)槭沟脗鲃?dòng)系的安裝和拆卸更簡 單，以及因?yàn)榇笾睆降穆?lián)接區(qū)對(duì)轉(zhuǎn)矩更堅(jiān)固。在本發(fā)明的一方面中，所述第一聯(lián)接區(qū)和所述第二聯(lián)接區(qū)包括固定機(jī)構(gòu)，該固定 機(jī)構(gòu)用于至少在所述聯(lián)接器的運(yùn)行期間基本上保持所述第一聯(lián)接區(qū)相對(duì)于所述第二聯(lián)接區(qū)的軸向位置。至少在某種程度上，風(fēng)輪機(jī)傳動(dòng)系的聯(lián)接器必須能通過吸收軸向負(fù)荷或通過將軸 向負(fù)荷向下傳送到傳動(dòng)系來處理這些軸向負(fù)荷。通過利用固定機(jī)構(gòu)來保持聯(lián)接區(qū)的相互位 置，可保證軸向負(fù)荷通過聯(lián)接器傳送，而基本上不影響聯(lián)接器的尤其是與磨損有關(guān)的任何 部分。在本發(fā)明的一方面中，所述固定機(jī)構(gòu)是機(jī)械固定機(jī)構(gòu)，例如螺釘、螺栓或鉚釘。機(jī)械固定機(jī)構(gòu)成本低并且安裝和拆卸簡單，因此使用它們來使聯(lián)接區(qū)彼此相對(duì)固 定是有利的。在本發(fā)明的一方面中，所述第一傳動(dòng)系部件和/或所述第二傳動(dòng)系部件的至少其 中之一是空心的。
同樣外徑的厚壁式空心軸和實(shí)心軸基本上對(duì)轉(zhuǎn)矩具有同樣的強(qiáng)度，但空心軸能制 成在徑向上更具有撓性并且重量更小，或者空心軸能制成在顯著更低的重量下具有幾乎相 等的剛度(實(shí)質(zhì)是好得多的剛度/重量比)。本發(fā)明的聯(lián)接器可供傳送軸向負(fù)荷和轉(zhuǎn)矩二 者，而基本上沒有負(fù)荷穿過聯(lián)接器的中心，因?yàn)椴牧匣旧喜恍枰獋魉拓?fù)荷，所以將轉(zhuǎn)矩傳 送部分制成空心以節(jié)約聯(lián)接器的重量并保證撓性是有利的。在本發(fā)明的一方面中，所述聯(lián)接器還包括徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)，該徑向負(fù)荷傳送機(jī) 構(gòu)用于在所述第一聯(lián)接器部分和所述第二聯(lián)接器部分之間傳送徑向負(fù)荷的至少一部分和/ 或用于使所述第一聯(lián)接器部分和所述第二聯(lián)接器部分相互對(duì)準(zhǔn)。對(duì)某些聯(lián)接器構(gòu)型來說，形配合結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)接器自動(dòng)定心和自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，因此 為聯(lián)接器設(shè)置徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)是有利的，該徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)用于穿過聯(lián)接器傳送徑向 負(fù)荷，而基本上不使形配合結(jié)構(gòu)受到應(yīng)力。在本發(fā)明的一方面中，所述聯(lián)接器是自動(dòng)定心和/或自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的，因?yàn)樗龅谝?和第二形配合結(jié)構(gòu)分別從第一和第二聯(lián)接器部分的外周邊附近或外周邊處的位置向內(nèi)延 伸。由于形配合結(jié)構(gòu)相互接合，所以能實(shí)現(xiàn)聯(lián)接器自動(dòng)定心/自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，這意味著風(fēng) 輪機(jī)的傳動(dòng)系方面的極大優(yōu)點(diǎn)，在所述風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng)系處負(fù)荷在大小、方向和數(shù)值方面一
直改變。在本發(fā)明的一方面中，所述第二傳動(dòng)系部件的所述第二聯(lián)接區(qū)包括中心孔(開 孔，開口)，所述第一驅(qū)動(dòng)系部件能穿過該中心孔安裝和裝卸。為第二聯(lián)接區(qū)設(shè)置中心孔是有利的，因?yàn)榈谝粋鲃?dòng)系部件能從第一傳動(dòng)系部件側(cè) 安裝和裝卸，這將提供更多的自由空間以便實(shí)施作業(yè)。本發(fā)明還提供用于將風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng)系的第一傳動(dòng)系部件聯(lián)接到該傳動(dòng)系的第二 傳動(dòng)系部件上的方法。該方法包括以下步驟-為第一傳動(dòng)系部件設(shè)置第一聯(lián)接器部分，該第一聯(lián)接器部分包括第一聯(lián)接區(qū)，并 且為第二傳動(dòng)系部件設(shè)置第二聯(lián)接器部分，該第二聯(lián)接器部分包括第二聯(lián)接區(qū)，以及-通過將第一聯(lián)接區(qū)的形配合結(jié)構(gòu)與第二聯(lián)接區(qū)的對(duì)應(yīng)形配合結(jié)構(gòu)接合來使第一 聯(lián)接器部分和第二聯(lián)接器部分結(jié)合，由此第一聯(lián)接區(qū)和第二聯(lián)接區(qū)能至少朝一個(gè)方向穿過 聯(lián)接器傳送軸向負(fù)荷。通過將聯(lián)接區(qū)布置成使它們能至少朝一個(gè)方向傳送軸向負(fù)荷，可以保證當(dāng)穿過聯(lián)接器傳送軸向負(fù)荷時(shí)，該聯(lián)接器由于接合形配合結(jié)構(gòu)而保持或甚至改善了傳送轉(zhuǎn)矩的能力。這是有利的，因?yàn)樘岣吡寺?lián)接器傳送旋轉(zhuǎn)負(fù)荷、變動(dòng)負(fù)荷以及變動(dòng)的不平衡負(fù)荷的能 力，該方法減少了滑移的危險(xiǎn)并由此減少了磨損的危險(xiǎn)。在本發(fā)明的一方面中，所述方法是用于聯(lián)接根據(jù)上述風(fēng)輪機(jī)中任一種的風(fēng)輪機(jī)中 的傳動(dòng)系部件的方法。更進(jìn)一步，本發(fā)明提供根據(jù)上述風(fēng)輪機(jī)中任一種的風(fēng)輪機(jī)的使用，其中所述風(fēng)輪 機(jī)是兆瓦級(jí)風(fēng)輪機(jī)。風(fēng)輪機(jī)功率輸出越大，則風(fēng)輪機(jī)或至少某些風(fēng)輪機(jī)部分也必須具有大的物理尺寸 (實(shí)際尺寸)。額定功率輸出大于1兆瓦的風(fēng)輪機(jī)必須通過傳動(dòng)系傳送很大的轉(zhuǎn)矩，從而使 得常規(guī)聯(lián)接器變得較少有效或較不耐用。另外，在如此之大的風(fēng)輪機(jī)的情況下，不平衡的負(fù) 荷-或者最壞情況下變動(dòng)的不平衡負(fù)荷-由于大傳動(dòng)系構(gòu)造的更靈活的性質(zhì)而對(duì)聯(lián)接器有 很大影響，并因此在兆瓦級(jí)風(fēng)輪機(jī)中使用本發(fā)明的聯(lián)接器尤其有利。


下面將參照

本發(fā)明，在附圖中圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中已知的大型現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)，如從前面看到的，圖2示出機(jī)艙的簡化的剖視圖，如從側(cè)面看到的，圖3示出包括外部固定機(jī)構(gòu)的聯(lián)接器實(shí)施例的剖視圖，如從側(cè)面看到的，圖4示出包括內(nèi)部固定機(jī)構(gòu)的聯(lián)接器實(shí)施例的剖視圖，如從側(cè)面看到的，圖5示出第一聯(lián)接器部分的實(shí)施例，如從前面看到的，圖6示出包括第一聯(lián)接器部分的齒輪的剖視圖，如從側(cè)面看到的，圖7示出太陽輪的局部剖視圖，如從側(cè)面看到的，圖8示出包括傾斜式聯(lián)接區(qū)的聯(lián)接器的剖視圖，如從側(cè)面看到的，以及圖9A、9B和9C示出對(duì)應(yīng)形配合結(jié)構(gòu)的三個(gè)不同實(shí)施例的剖視圖，如從側(cè)面看到 的。
具體實(shí)施例方式圖1示出現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)1，該風(fēng)輪機(jī)包括放在地基上的塔筒(塔架)2和設(shè)置在塔筒 頂部的風(fēng)輪機(jī)機(jī)艙3。風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子4包括三個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片5，該三個(gè)葉片5從共用輪轂11 延伸并連接到該共用輪轂11上，所述風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子4通過主軸26連接到機(jī)艙3，該主軸26從 機(jī)艙3的前面向外伸出。圖2示出機(jī)艙3的簡化的剖視圖，如從側(cè)面看到的。機(jī)艙3存在多種變型和配置，但在大多數(shù)情況下，大型現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)1的傳動(dòng)系13 幾乎總是包括下列部件中的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子4、齒輪箱6、主軸26、一個(gè)或多個(gè)聯(lián)接器12、 某種制動(dòng)系統(tǒng)7和發(fā)電機(jī)8?，F(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)1的機(jī)艙3還可包括轉(zhuǎn)換器9、逆變器(未示出) 和附加的外圍設(shè)備如附加動(dòng)力處理設(shè)備、控制柜、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及更多。然而，在機(jī)艙3的這個(gè)實(shí)施例中，傳動(dòng)系13不包括這種常規(guī)主軸26，因?yàn)榭招妮嗇?11直接附接到齒輪箱6的輸入軸上-更具體地說，附接到齒輪箱6的行星齒輪箱級(jí)的行星 架上_并因此轉(zhuǎn)子4由齒輪箱6的軸承承載。
在另一實(shí)施例中，輪轂11可附接到多個(gè)常規(guī)主軸26上，所述主軸26可通過一個(gè) 或多個(gè)主軸承承載轉(zhuǎn)子4的負(fù)荷或至少負(fù)荷的一部分。主軸26的另一端則通常通過某種 聯(lián)接裝置聯(lián)接到齒輪箱6的輸入軸上。包括機(jī)艙部件6、7、8、9、12、26的整個(gè)機(jī)艙3的重量由負(fù)荷承載結(jié)構(gòu)10承載。機(jī) 艙3中的某些傳動(dòng)系部件6、7、8、9通常安放在和/或聯(lián)接到該共用的負(fù)荷承載結(jié)構(gòu)10上。 在這個(gè)簡化的實(shí)施例中，負(fù)荷承載結(jié)構(gòu)10僅例如以基架的形式沿著機(jī)艙3的底部延伸，一 部分或全部部件6、7、8、9連接到所述基架上。在另一實(shí)施例中，負(fù)荷承載結(jié)構(gòu)10可包括齒 輪鐘(鐘形齒輪，錐齒輪，gear bell)，該齒輪鐘將轉(zhuǎn)子4的負(fù)荷傳送到塔筒2上和/或負(fù) 荷承載結(jié)構(gòu)10可包括多個(gè)互連的部分，例如網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，傳動(dòng)系13在正常操作中相對(duì)于與塔筒2垂直的平面、 與貫穿塔筒2的中心軸線垂直的平面和水平面建立8°的角度NA。傳動(dòng)系13成角度設(shè)置 使得轉(zhuǎn)子4能相應(yīng)地傾斜，例如以便保證葉片5不碰撞塔筒2、補(bǔ)償在轉(zhuǎn)子4的頂部和底部 處風(fēng)速的差異等。圖3示出包括外部固定機(jī)構(gòu)24的聯(lián)接器12的實(shí)施例的剖視圖，如從側(cè)面所看到 的。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接器12包括第一聯(lián)接器部分16，該第一聯(lián)接器部分 16在 第一傳動(dòng)系部件14中整體形成，所述第一傳動(dòng)系部件14在這個(gè)實(shí)施例中是用于從轉(zhuǎn) 子輪轂11向風(fēng)輪機(jī)齒軸箱6的輸入軸傳遞轉(zhuǎn)矩的軸26。同樣，聯(lián)接器12包括第二聯(lián)接器部分17，該第二聯(lián)接器部分17在第二傳動(dòng)系部件 15中整體形成，所述第二傳動(dòng)系部件15在這個(gè)實(shí)施例中是風(fēng)輪機(jī)齒輪箱6的輸入軸。如上所述，在某些風(fēng)輪機(jī)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子輪轂11基本上直接連接到無輸入軸式齒 輪箱6的環(huán)齒輪、行星架或其它部分上，而第一傳動(dòng)系部件14則可以是齒輪箱6的輸出軸， 第二傳動(dòng)系部件15可以是發(fā)電機(jī)8，或者在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第一傳動(dòng)系部件14或 第二傳動(dòng)系部件15可以是發(fā)電機(jī)輸入軸、制動(dòng)系統(tǒng)7的輸入或輸出軸、主軸26、輪轂11的 輸出軸或風(fēng)輪機(jī)傳動(dòng)系13的任何其它轉(zhuǎn)矩傳送部分。也有可能利用本發(fā)明來將一中間凸緣安裝在例如風(fēng)輪機(jī)主軸26和齒輪箱輸入軸 之間，該中間凸緣基本上是圓盤，所述圓盤與例如制動(dòng)盤、編碼器凸緣或轉(zhuǎn)子鎖緊裝置兩個(gè) 桎物上同等的齒嚙合。可以僅使用一個(gè)螺栓連接來將所有三個(gè)構(gòu)件固定在一起。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，聯(lián)接器部分16、17之一或二者也可以與轉(zhuǎn)矩傳送部分 14、15分開形成，例如，聯(lián)接器部分16、17可通過收縮接合、螺栓接合、鍵接合或其它接合或 者它們的任何組合附接到轉(zhuǎn)矩傳送部分14、15上。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，第一聯(lián)接器部分16包括第一聯(lián)接區(qū)18，該第一聯(lián)接區(qū) 18在聯(lián)接器部分16中整體形成，同樣，第二聯(lián)接器部分17包括第二聯(lián)接區(qū)19，該第二聯(lián)接 區(qū)19在聯(lián)接器部分17中整體形成。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，聯(lián)接區(qū)18、19也可以與聯(lián)接器部分分開形成，例如，聯(lián) 接區(qū)18、19可通過收縮接合、螺栓接合、鍵接合、銷接合或其它接合或它們的任何組合附接 到聯(lián)接器部分16、17上。在這個(gè)實(shí)施例中，第一聯(lián)接區(qū)18包括第一形配合結(jié)構(gòu)20，該第一形配合結(jié)構(gòu)20的 形式為覆蓋整個(gè)第一聯(lián)接區(qū)18的交替的凸起22和凹部23 ；第二聯(lián)接區(qū)19包括對(duì)應(yīng)的第二形配合結(jié)構(gòu)32，該第二形配合結(jié)構(gòu)32的形式也為覆蓋整個(gè)第二聯(lián)接區(qū)19的交替的凸起 22和凹部23。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，第一和第二形配合結(jié)構(gòu)20、32 二者分別從第一和第二 聯(lián)接器部分16、17的外周邊33處的位置向內(nèi)延伸。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接器12包括軸向機(jī)構(gòu)，該軸向機(jī)構(gòu)取基本上垂直于 聯(lián)接器12的旋轉(zhuǎn)軸線31建立的聯(lián)接區(qū)18、19的形式，其中兩個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19相對(duì)于所述 旋轉(zhuǎn)軸線31的面角A為90°。因此聯(lián)接器12能將軸向力從其中一個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19傳送到 另一個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接器12還包括固定機(jī)構(gòu)，該固定機(jī)構(gòu)用于使聯(lián)接區(qū) 18、19保持始終相互接合_因此保證聯(lián)接器12的轉(zhuǎn)矩傳送質(zhì)量，并且使得聯(lián)接器12能傳送 軸向負(fù)荷，所述軸向負(fù)荷會(huì)試圖將聯(lián)接區(qū)18、19拉開。在這個(gè)實(shí)施例中，固定機(jī)構(gòu)24是螺栓，該螺栓24貫穿第一聯(lián)接器部分16的固定 孔27并接合第二聯(lián)接器部分17中的帶螺紋的固定孔27 ；但在另一實(shí)施例中，固定機(jī)構(gòu)24 可以是夾子、螺釘、鉚釘?shù)取＿@兩個(gè)聯(lián)接器部分16、17可以是帶螺紋的，或者聯(lián)接器部分16、 17均不包括螺紋，而螺栓或螺釘則可包括螺母。
在這個(gè)實(shí)施例中，固定機(jī)構(gòu)24是布置在聯(lián)接區(qū)18、19中的圓上的多個(gè)螺栓；而在 本發(fā)明的另一實(shí)施例中，固定機(jī)構(gòu)24可以布置在聯(lián)接器18、19外的圓上，在聯(lián)接區(qū)18、19 內(nèi)部居中，在聯(lián)接區(qū)18、19的內(nèi)部或外部不對(duì)稱。固定機(jī)構(gòu)24可以是一個(gè)居中布置的螺栓 /螺母或其任何組合。然而，優(yōu)選的是固定機(jī)構(gòu)24布置在彎曲的中性平面處。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接器12還包括徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)25，該徑向負(fù)荷傳 送機(jī)構(gòu)25至少用于幫助對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)聯(lián)接器部分16、17，并通過聯(lián)接器12傳送徑向負(fù)荷。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)25作為分開的(獨(dú)立的)套筒(套 管，spigot)形成，該套筒接合并引導(dǎo)這兩個(gè)聯(lián)接器部分16、17，而在另一實(shí)施例中，徑向負(fù) 荷傳送機(jī)構(gòu)25可以與聯(lián)接器部分16、17中的一個(gè)一體形成，并且接合聯(lián)接器部分16、17中 的另一個(gè)，就像聯(lián)接區(qū)18、19那樣接合。圖4示出包括內(nèi)部固定機(jī)構(gòu)24的聯(lián)接器12的實(shí)施例的剖視圖，如從側(cè)面所看到 的。在這個(gè)實(shí)施例中，凸起22和凹部23由基本相同的徑向延伸的齒構(gòu)成，所述齒形成 在第一聯(lián)接區(qū)18和第二聯(lián)接區(qū)19 二者的表面中。通過使聯(lián)接區(qū)18、19之一的齒的頂部在 接合期間傾斜地移動(dòng)，以便將一個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19上的齒的頂部放置在另一個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19 上的齒的頂部之間，這兩個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19的齒20、32當(dāng)被引到一起時(shí)將嚙合，并且只要聯(lián)接 區(qū)18、19保持緊密接觸，聯(lián)接器12就能基本上無齒隙地傳送大的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷，這對(duì)存在變動(dòng) 和反向負(fù)荷的應(yīng)用場合如風(fēng)輪機(jī)1是十分有利的。因?yàn)橛晒潭C(jī)構(gòu)施加的用于保持聯(lián)接器部分16、17的對(duì)準(zhǔn)的力基本上全都在聯(lián) 接器12的軸向方向上，并且因?yàn)榛旧献饔迷诼?lián)接器12上的所有其它力都是轉(zhuǎn)矩或軸向 力，所以該聯(lián)接器設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)聯(lián)接器部分16、17和轉(zhuǎn)矩傳送部分都可以是空心的。這是很 大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橛纱丝梢砸龑?dǎo)鋼絲、導(dǎo)線、軟管、管道、桿或等穿過中心，或甚至允許人員穿 過聯(lián)接器12的中心進(jìn)入。另外，可顯著減少轉(zhuǎn)矩傳送部分14、15的重量，而不減小它們傳 送轉(zhuǎn)矩的能力，并且對(duì)剛度(硬度)的影響也很小。
在這個(gè)實(shí)施例中，固定機(jī)構(gòu)24布置在聯(lián)接器12的內(nèi)側(cè)，例如以便當(dāng)聯(lián)接器脫開接 合時(shí)使得相鄰的外部軸承等能被拆下。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接器12不包括分開的徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)25，因?yàn)閷?聯(lián)接區(qū)18、19的形配合結(jié)構(gòu)20、32形成為也可起徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)25的作用，如把形配合 結(jié)構(gòu)20、32設(shè)計(jì)成鎖止兩個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19朝向所有徑向方向的徑向運(yùn)動(dòng)。將徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)25結(jié)合在聯(lián)接區(qū)18、19的形配合結(jié)構(gòu)20、32中是有利的，因 為不再需要機(jī)加工額外的徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)的表面或部分。對(duì)于非常高的徑向負(fù)荷，尤其 是對(duì)于與磨損、摩擦腐蝕和膠粘劑磨損有關(guān)的有齒區(qū)的位移和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的量的控制而言， 可能需要額外的定心機(jī)構(gòu)。圖5示出第一聯(lián)接器部分16的實(shí)施例，如從前面所看到的。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，第一形配合結(jié)構(gòu)20由徑向延伸的齒形成，所述徑向延 伸的齒形成在聯(lián)接區(qū)18的表面中。所述齒的輪廓線全都穿過旋轉(zhuǎn)中心31，以使齒在聯(lián)接區(qū) 18的外周邊33處比聯(lián)接區(qū)18的內(nèi)周邊處寬。所示的聯(lián)接器部分16由此能夠在與對(duì)應(yīng)的第二聯(lián)接器部分17接合時(shí)傳送徑向負(fù) 荷，因?yàn)辇X的形狀也可鎖止聯(lián)接器部分16、17的相互徑向運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接區(qū)18設(shè)有八個(gè)均勻間隔開的固定孔27，以用于容 納固定機(jī)構(gòu)24，該固定機(jī)構(gòu)24強(qiáng)制使聯(lián)接區(qū)18、19在一起。然而，在另一實(shí)施例中，聯(lián)接 區(qū)18可設(shè)有其它數(shù)目的固定孔27-更多或更少，固定孔27可以設(shè)置在聯(lián)接器部分16的別 處，或者，例如當(dāng)聯(lián)接區(qū)18、19通過夾具等固定在一起時(shí)聯(lián)接器部分16可以不包括固定孔。圖6示出包括第一聯(lián)接器部分16的齒輪的剖視圖，如從側(cè)面所看到的。在這個(gè)實(shí)施例中，齒輪是行星式風(fēng)輪機(jī)齒輪箱6的行星齒輪，但該齒輪也可以僅 為行星式風(fēng)輪機(jī)齒輪箱6的太陽輪、風(fēng)輪機(jī)齒輪傳動(dòng)級(jí)的齒輪或另外類型的適于傳送風(fēng)輪 機(jī)齒輪箱6中的大轉(zhuǎn)矩負(fù)荷的齒輪。在這個(gè)實(shí)施例中，齒輪與長的空心軸整體形成，該空心軸終止在形成第一聯(lián)接器 部分16的凸緣中。在凸緣的面向齒輪的側(cè)面，聯(lián)接器部分16設(shè)有聯(lián)接區(qū)18，該聯(lián)接區(qū)18 設(shè)有多個(gè)齒，所述齒橫向于旋轉(zhuǎn)方向形成，并用于與另一聯(lián)接器部分17的第二聯(lián)接區(qū)19接合。通過使聯(lián)接區(qū)18的內(nèi)徑大于齒輪的外徑，能實(shí)現(xiàn)穿過第二聯(lián)接器部分17拆卸齒 輪，如圖7所示。通過為齒輪提供較長而薄壁的軸，可以保證齒輪能相對(duì)于聯(lián)接區(qū)18在橫 向上并與聯(lián)接區(qū)18的旋轉(zhuǎn)軸線31的平行性相關(guān)地略微徑向撓曲。這是有利的，因?yàn)橛纱?能補(bǔ)償齒輪箱中任何臨時(shí)或永久的未對(duì)準(zhǔn)，而基本上不影響齒輪和聯(lián)接器12傳送轉(zhuǎn)矩的 能力。圖7示出太陽輪28的局部剖視圖，如從側(cè)面所看到的。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，圖6中所示的齒輪被用作風(fēng)輪機(jī)齒輪箱26的行星齒輪 級(jí)中的太陽輪28。通過齒輪軸和第一聯(lián)接區(qū)18，由行星齒輪(未示出)與太陽輪28嚙合 所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩被傳送到第二傳動(dòng)系部件15上第二聯(lián)接器部分17的第二聯(lián)接區(qū)19上，該第 二傳動(dòng)系部件15取風(fēng)輪機(jī)齒輪箱6的齒輪傳動(dòng)級(jí)的齒輪30的輪轂的形式。兩個(gè)軸承29基本上保證第二傳動(dòng)系部件15和聯(lián)接器12的對(duì)準(zhǔn)，而長的太陽輪軸 保證太陽輪28在徑向上的某種撓性。
在這個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接區(qū)18、19通過大量螺栓24固定在接合位置中，所述螺栓24 相對(duì)于太陽輪28從聯(lián)接器的后側(cè)裝配，因此允許簡單地拆卸聯(lián)接器12和太陽輪28。尤其是，當(dāng)太陽輪28或行星輪是螺旋齒輪時(shí)，推力與轉(zhuǎn)矩成正比。如果將螺旋角選擇成使得它可“拉動(dòng)”聯(lián)接區(qū)18、19的齒面以使之接合時(shí)，該推力將與轉(zhuǎn)矩傳送需求成正 比地增加軸向預(yù)載荷。軸向方向上的負(fù)荷對(duì)相對(duì)于轉(zhuǎn)矩和徑向負(fù)荷的承重能力是決定性的。軸向負(fù)荷可以通過工作負(fù)荷或靜態(tài)預(yù)加載例如螺栓實(shí)現(xiàn)。對(duì)聯(lián)接器12的承重能力來說，有利的是在裝 配期間施加比正常軸向負(fù)荷更高的負(fù)荷來調(diào)整粗糙度峰值，以及基本上通過局部產(chǎn)生某些 突出的齒增加齒間共享的負(fù)荷。很高的靜態(tài)預(yù)加載還可有利地減少對(duì)齒精度變化的沖擊， 尤其是對(duì)齒隙誤差等的沖擊。另外，第一和第二聯(lián)接區(qū)18、19的表面之一或全部兩個(gè)可以通過回火硬化，或者所述表面可以用其它方法處理或涂裝，以便避免/減少摩擦腐蝕、摩擦腐蝕等危險(xiǎn)。圖8示出包括傾斜式聯(lián)接區(qū)18、19的聯(lián)接器12的剖視圖，如從側(cè)面所看到的。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接器12包括在第一傳動(dòng)系部件14中整體形成的第 一聯(lián)接器部分16，所述第一傳動(dòng)系部件14在這個(gè)實(shí)施例中是制動(dòng)系統(tǒng)7的輸出軸，該聯(lián)接 器12還包括在第二傳動(dòng)系部件15中整體形成的第二聯(lián)接器部分17，所述第二傳動(dòng)系部件 15在這個(gè)實(shí)施例中是風(fēng)輪機(jī)發(fā)電機(jī)8的輸入軸。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接器12包括軸向機(jī)構(gòu)21，其中聯(lián)接區(qū)18、19建立 45°的面角A，由此使得聯(lián)接區(qū)18、19能通過聯(lián)接器12傳送軸向負(fù)荷。另外，通過以45°的面角A布置聯(lián)接區(qū)18、19，還可保證聯(lián)接器部分16、17由于聯(lián) 接區(qū)18、19的錐形形狀而變得更加自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。在這個(gè)實(shí)施例中，固定機(jī)構(gòu)24垂直于聯(lián)接區(qū)18、19設(shè)置，但在另一實(shí)施例中，固定 機(jī)構(gòu)24能與聯(lián)接器12的旋轉(zhuǎn)軸線31平行地建立，或者沿取決于例如具體的聯(lián)接器設(shè)計(jì)等 的其它方向建立。圖9A、9B和9C示出相應(yīng)形配合結(jié)構(gòu)20、32的三個(gè)不同實(shí)施例的剖視圖，如從側(cè)面 所看到的。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，很顯然，第一聯(lián)接區(qū)18的第一形配合結(jié)構(gòu)20和對(duì)應(yīng)的 第二聯(lián)接區(qū)19的第二形配合結(jié)構(gòu)32能用多種方法形成。因此，圖9A、9B和9C僅示出齒的三個(gè)實(shí)施例，該齒從外周邊33朝聯(lián)接器12的中 心徑向向內(nèi)延伸，以使齒的尺寸隨直徑增加而增加。但在另一實(shí)施例中，齒的形狀可以在整 個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19中都是均勻的。圖9A中所示的實(shí)施例示出，齒20、32基本上形成為普通齒輪齒。這些齒形成為使 得沒有齒尖/齒根干涉，以便允許轉(zhuǎn)矩通過齒面?zhèn)魉?。這種齒20、32構(gòu)型能將齒面定心，這 在具有相反轉(zhuǎn)矩的大多數(shù)應(yīng)用中_亦即在風(fēng)輪機(jī)1中_是優(yōu)選實(shí)施例。另外，圖9A中所示的實(shí)施例使得各個(gè)齒可具有很寬的齒根，這是有利的，因?yàn)辇X 根的形狀對(duì)齒的承重能力來說是決定性的。圖9B示出其中齒20、32由交替的方形凸起22和方形凹部23形成的實(shí)施例。為 了能裝配這種聯(lián)接器構(gòu)型，齒之間必須有某種齒隙，因此，這種齒設(shè)計(jì)對(duì)于如風(fēng)輪機(jī)1中存 在的不同和相反負(fù)荷不是特別有利。
圖9A和9B中的齒構(gòu)型使得第一聯(lián)接區(qū)18的第一形配合結(jié)構(gòu)20是第二聯(lián)接區(qū)19的對(duì)應(yīng)第二形配合結(jié)構(gòu)32的可替換的復(fù)制品。然而，所述兩個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19的形配合結(jié)構(gòu)20、32也可以是不一樣但相互對(duì)應(yīng)的。圖9C中示出其中兩個(gè)聯(lián)接區(qū)18、19的形配合結(jié)構(gòu)20、32不同的實(shí)施例。對(duì)應(yīng)的 凸形和凹形齒面可以有利地例如用于特定的自動(dòng)定心、自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)或轉(zhuǎn)矩傳送目的。上面已經(jīng)參照轉(zhuǎn)矩傳送部分14、15、聯(lián)接器12、形配合結(jié)構(gòu)20、32等的具體例子舉 例說明了本發(fā)明。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于上述特定示例，而是可在如權(quán)利要求所限 定的范圍內(nèi)進(jìn)行多種變型設(shè)計(jì)和改變。標(biāo)號(hào)明細(xì)表1、風(fēng)輪機(jī)；2、塔筒；3、機(jī)艙；4、轉(zhuǎn)子；5、葉片；6、齒輪箱；7、制動(dòng)系統(tǒng)；8、發(fā)電機(jī)；9、逆變器；10、負(fù)荷承載結(jié)構(gòu)；11、輪轂；12、聯(lián)接器；13、傳動(dòng)系；14、第一傳動(dòng)系部件；15、第二傳動(dòng)系部件；16、第一聯(lián)接器部分；17、第二聯(lián)接器部分；18、第一聯(lián)接區(qū)；19、第二聯(lián)接區(qū)；20、第一形配合結(jié)構(gòu)；21、軸向機(jī)構(gòu)；22、凸起；23、凹部；24、固定機(jī)構(gòu)；25、徑向負(fù)荷傳送機(jī)構(gòu)；26、主軸；27、固定孔；28、太陽輪；29、軸承；30、齒輪系級(jí)的齒輪；
31、旋轉(zhuǎn)軸線；32、第二形配 合結(jié)構(gòu)；33、聯(lián)接器部分的外周邊；A、面角。
權(quán)利要求
一種風(fēng)輪機(jī)，包括傳動(dòng)系，所述傳動(dòng)系至少包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子用于將風(fēng)力轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子輪轂的旋轉(zhuǎn)，以提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)用于將所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的至少一部分轉(zhuǎn)變成電力，和至少一個(gè)聯(lián)接器，該聯(lián)接器用于將第一傳動(dòng)系部件連接到第二傳動(dòng)系部件以便在所述部件之間傳送所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所述聯(lián)接器包括第一聯(lián)接器部分，該第一聯(lián)接器部分具有第一聯(lián)接區(qū)，該第一聯(lián)接區(qū)與第二聯(lián)接器部分的第二聯(lián)接區(qū)連接，由此在所述聯(lián)接器運(yùn)行期間將所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從所述聯(lián)接區(qū)中的一個(gè)傳送到另一個(gè)，其中所述第一聯(lián)接區(qū)設(shè)有第一形配合結(jié)構(gòu)，該第一形配合結(jié)構(gòu)接合所述第二聯(lián)接區(qū)的對(duì)應(yīng)的第二形配合結(jié)構(gòu)，所述第一和第二形配合結(jié)構(gòu)二者分別從第一和第二聯(lián)接器部分的外周邊附近或外周邊處的位置向內(nèi)延伸。
2.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第一和第二聯(lián)接區(qū)包括軸向機(jī)構(gòu)， 以用于通過所述聯(lián)接器至少沿一個(gè)方向傳送軸向負(fù)荷。
3.按照權(quán)利要求2所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述軸向機(jī)構(gòu)通過建立所述聯(lián)接區(qū)以 使它們不與所述聯(lián)接器的旋轉(zhuǎn)軸線平行來提供。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)接區(qū)建立成相對(duì)于所述聯(lián)接 器的旋轉(zhuǎn)軸線成45°至135°并優(yōu)選80°至100°例如90°的面角，以便建立所述軸向機(jī) 構(gòu)。
5.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第一和第二聯(lián)接區(qū)的所述 第一和第二形配合結(jié)構(gòu)分別由交替的凸起和凹部形成。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第一和第二聯(lián)接區(qū)的所述 第一和第二形配合結(jié)構(gòu)分別形成為基本徑向延伸的相嚙合的齒。
7.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第一聯(lián)接區(qū)的所述第一形 配合結(jié)構(gòu)和/或所述第二聯(lián)接區(qū)的所述第二形配合結(jié)構(gòu)整體形成在對(duì)應(yīng)聯(lián)接區(qū)中。
8.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第一聯(lián)接器部分或所述第 二聯(lián)接器部分在所述第一傳動(dòng)系部件或所述第二傳動(dòng)系部件中整體形成。
9.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第一傳動(dòng)系部件和所述第 二傳動(dòng)系部件中的至少一個(gè)選自傳動(dòng)系軸、主軸、主軸承、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、齒輪箱、轉(zhuǎn)子輪 轂和發(fā)電機(jī)。
10.按照權(quán)利要求9所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第一傳動(dòng)系部件或所述第二傳動(dòng) 系部件是所述風(fēng)輪機(jī)齒輪箱的旋轉(zhuǎn)軸，例如所述齒輪箱的太陽輪軸或軸入軸。
11.按照權(quán)利要求10所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸的所述第一或第二聯(lián)接 區(qū)限定所述傳動(dòng)系部件的外周邊。
12.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第一聯(lián)接區(qū)和所述第二聯(lián) 接區(qū)包括固定機(jī)構(gòu)，以用于至少在所述聯(lián)接器運(yùn)行期間基本上至少保持所 述第一聯(lián)接區(qū)相 對(duì)于所述第二聯(lián)接區(qū)的軸向位置。
13.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述固定機(jī)構(gòu)是機(jī)械固定機(jī) 構(gòu)，例如螺釘、螺栓或鉚釘。
14.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第一傳動(dòng)系部件和/或所 述第二傳動(dòng)系部件中的至少一個(gè)是空心的。
15.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)接器還包括徑向負(fù)荷傳 送機(jī)構(gòu)，以用于將徑向負(fù)荷的至少一部分在所述第一聯(lián)接器部分和所述第二聯(lián)接器部分之 間傳送和/或用于使所述第一聯(lián)接器部分和所述第二聯(lián)接器部分相互對(duì)準(zhǔn)。
16.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)接器由于所述第一和第 二形配合結(jié)構(gòu)分別從第一和第二聯(lián)接器部分的外周邊附近或外周邊處的位置向內(nèi)延伸而 自動(dòng)定心和/或自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。
17.按照前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，所述第二傳動(dòng)系部件的所述第 二聯(lián)接區(qū)包括中心孔，所述第一傳動(dòng)系部件能通過該中心孔安裝和拆卸。
18.一種用于將風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng)系的第一傳動(dòng)系部件聯(lián)接到所述傳動(dòng)系的第二傳動(dòng)系部 件的方法，所述方法包括以下步驟-為所述第一傳動(dòng)系部件設(shè)置第一聯(lián)接器部分，該第一聯(lián)接器部分包括第一聯(lián)接區(qū)，并 為所述第二傳動(dòng)系部件設(shè)置第二聯(lián)接器部分，該第二聯(lián)接器部分包括第二聯(lián)接區(qū)，以及-通過將所述第一聯(lián)接區(qū)的第一形配合結(jié)構(gòu)與所述第二聯(lián)接區(qū)的對(duì)應(yīng)第二形配合結(jié)構(gòu) 接合來使第一聯(lián)接器部分和第二聯(lián)接器部分連結(jié)，由此使所述第一聯(lián)接區(qū)和所述第二聯(lián)接 區(qū)能通過所述聯(lián)接器至少沿一個(gè)方向傳送軸向負(fù)荷。
19.按照權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法是聯(lián)接按照權(quán)利要求1-17之 一所述的風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng)系部件的方法。
20.按照權(quán)利要求1-17之一所述的風(fēng)輪機(jī)的使用，其特征在于，所述風(fēng)輪機(jī)是兆瓦級(jí) 風(fēng)輪機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括傳動(dòng)系的風(fēng)輪機(jī)。該傳動(dòng)系包括用于將風(fēng)力轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子輪轂的旋轉(zhuǎn)以便提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子、用于將至少一部分驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變成電力的發(fā)電機(jī)和用于將第一傳動(dòng)系部件聯(lián)接到第二傳動(dòng)系部件上以便在部件之間傳送所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的至少一個(gè)聯(lián)接器。該聯(lián)接器包括具有第一聯(lián)接區(qū)的第一聯(lián)接器部分，該第一聯(lián)接區(qū)與第二聯(lián)接器部分的第二聯(lián)接區(qū)連接，由此在所述聯(lián)接器運(yùn)行期間將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從聯(lián)接區(qū)之一傳送到另一個(gè)，其中第一聯(lián)接區(qū)設(shè)有第一形配合結(jié)構(gòu)，該第一形配合結(jié)構(gòu)接合第二聯(lián)接區(qū)的對(duì)應(yīng)形配合結(jié)構(gòu)，第一和第二形配合結(jié)構(gòu)二者分別從第一和第二聯(lián)接器部分的外周邊附近或外周邊處向內(nèi)延伸。本發(fā)明還涉及用于將風(fēng)輪機(jī)的傳動(dòng)系的第一傳動(dòng)系部件聯(lián)接到傳動(dòng)系的第二傳動(dòng)系部件的方法以及風(fēng)輪機(jī)的使用。
文檔編號(hào)F01D5/02GK101849085SQ200880112950
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者A·貝奇, J·德姆特勒德, K·L·詹森 申請(qǐng)人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司