專利名稱：用于風(fēng)力渦輪機(jī)中的發(fā)電機(jī)的傳動系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及風(fēng)力渦輪機(jī)，并且更具體地，涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)中的發(fā)電機(jī)的傳動系。
背景技術(shù)：
風(fēng)能被認(rèn)為是目前可獲得的最清潔、最具環(huán)境友善性的能源之一，并且風(fēng)力渦輪機(jī)在這方面已不斷獲得關(guān)注?，F(xiàn)代的風(fēng)力渦輪機(jī)典型地包括塔架、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、機(jī)艙以及一個或更多的轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片利用已知的翼型原理捕獲風(fēng)的動能。轉(zhuǎn)子葉片對轉(zhuǎn)動能量形式的動能進(jìn)行傳遞，從而轉(zhuǎn)動主軸，該主軸將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接至齒輪箱，或者如果未使用齒輪箱，則將轉(zhuǎn)子葉片直接聯(lián)接至發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)接著將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成可以配置于公用電網(wǎng)的電能。在風(fēng)力渦輪機(jī)的操作過程中，風(fēng)力渦輪機(jī)的各個部件可能會經(jīng)受各種不同負(fù)載。 具體而言，傳動系可能會經(jīng)受各種負(fù)載，傳動系可以包括軸、齒輪箱、發(fā)電機(jī)及其各個部件。 可能是由于轉(zhuǎn)子葉片的風(fēng)負(fù)載而經(jīng)受這些負(fù)載。轉(zhuǎn)子葉片經(jīng)受的負(fù)載可以從轉(zhuǎn)子葉片傳遞至這些各個部件。例如，在操作過程中，軸可能會由于例如轉(zhuǎn)子葉片的推力的原因而經(jīng)受軸向負(fù)載。 這些軸向負(fù)載能夠從軸傳遞至圍繞和支承軸的軸承以及傳遞至與軸連接的齒輪箱。施加于軸承和齒輪箱的這些軸向負(fù)載能夠?qū)S承和齒輪箱產(chǎn)生應(yīng)力，并且可能造成這些部件的過早失效。而且，在操作過程中，軸可能會由于例如影響轉(zhuǎn)子葉片的陣風(fēng)的原因而經(jīng)受彎曲負(fù)載。這些彎曲負(fù)載能夠從軸傳遞至與軸連接的齒輪箱。施加于軸承和齒輪箱的這些彎曲負(fù)載能夠?qū)X輪箱產(chǎn)生應(yīng)力，并且可能導(dǎo)致齒輪箱的多個部件的過早失效。因此，領(lǐng)域內(nèi)將會需要改進(jìn)的用于風(fēng)力渦輪機(jī)的傳動系。例如，能夠在風(fēng)力渦輪機(jī)的操作過程中抵消或隔離該傳動系經(jīng)受的各種負(fù)載的傳動系將會是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面以及優(yōu)點(diǎn)將會在下文的說明書中進(jìn)行部分闡述，或者是通過說明書可以顯而易見的，或者是可以通過實(shí)施本發(fā)明而學(xué)到。在一個實(shí)施例中，公開一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)中的發(fā)電機(jī)的傳動系。該傳動系包括構(gòu)造成提供輸入轉(zhuǎn)速的輸入軸和與該輸入軸連通的行星齒輪箱。行星齒輪箱包括靜止托架和多個可旋轉(zhuǎn)的齒輪。行星齒輪箱構(gòu)造成將輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成輸出轉(zhuǎn)速。該傳動系還包括與行星齒輪箱連通的輸出軸。輸出軸構(gòu)造成以輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該傳動系進(jìn)一步包括設(shè)置在輸入軸與行星齒輪箱之間的負(fù)載隔離裝置。負(fù)載隔離裝置構(gòu)造成減少輸入軸上的彎曲負(fù)載向行星齒輪箱的傳遞。所述負(fù)載隔離裝置包括緊固至所述輸入軸的轉(zhuǎn)矩腹板和緊固至所述行星齒輪箱的轉(zhuǎn)矩環(huán)，所述轉(zhuǎn)矩腹板構(gòu)造成對所述轉(zhuǎn)矩環(huán)進(jìn)行驅(qū)動。所述負(fù)載隔離裝置進(jìn)一步包括連接所述轉(zhuǎn)矩腹板和所述轉(zhuǎn)矩環(huán)的轉(zhuǎn)盤軸承。所述轉(zhuǎn)矩腹板和所述轉(zhuǎn)矩環(huán)各自包括配合花鍵，所述配合花鍵構(gòu)造成連接所述轉(zhuǎn)矩腹板和所述轉(zhuǎn)矩環(huán)。所述轉(zhuǎn)矩環(huán)緊固至所述行星齒輪箱的環(huán)形齒輪。所述行星齒輪箱是單級行星齒輪箱。所述行星齒輪箱進(jìn)一步包括可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形齒輪、多個可旋轉(zhuǎn)的行星齒輪和可旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪。所述輸入轉(zhuǎn)速通過所述負(fù)載隔離裝置提供給所述環(huán)形齒輪。所述輸出軸是所述太陽齒輪。所述可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形齒輪、所述多個可旋轉(zhuǎn)的行星齒輪和所述可旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪中的每一個都包括多個螺旋形輪齒。所述傳動系進(jìn)一步包括轂，所述轂構(gòu)造成對所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行驅(qū)動，所述輸出軸和所述轂各自包括配合花鍵， 所述配合花鍵構(gòu)造成連接所述輸出軸和所述轂。在另一個實(shí)施例中，公開一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)中的發(fā)電機(jī)的傳動系。該傳動系包括構(gòu)造成提供輸入轉(zhuǎn)速的輸入軸和與該輸入軸連通的行星齒輪箱。行星齒輪箱包括靜止托架、可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形齒輪、多個可旋轉(zhuǎn)的行星齒輪和可旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪。可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形齒輪、 多個可旋轉(zhuǎn)的行星齒輪和可旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪中的每一個都包括多個螺旋形輪齒。行星齒輪箱構(gòu)造成將輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成輸出轉(zhuǎn)速。該傳動系進(jìn)一步包括與行星齒輪箱連通的輸出軸， 該輸出軸構(gòu)造成以輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。多個螺旋形輪齒構(gòu)造成抵消輸入軸上的軸向負(fù)載。 所述輸出軸是所述太陽齒輪。所述傳動系進(jìn)一步包括設(shè)置在所述輸入軸與所述行星齒輪箱之間的負(fù)載隔離裝置，所述負(fù)載隔離裝置構(gòu)造成減少所述輸入軸上的彎曲負(fù)載傳向所述行星齒輪箱的傳遞。 所述負(fù)載隔離裝置包括緊固至所述輸入軸的轉(zhuǎn)矩腹板和緊固至所述行星齒輪箱的轉(zhuǎn)矩環(huán)， 所述轉(zhuǎn)矩腹板構(gòu)造成對所述轉(zhuǎn)矩環(huán)進(jìn)行驅(qū)動。所述負(fù)載隔離裝置進(jìn)一步包括連接所述轉(zhuǎn)矩腹板和所述轉(zhuǎn)矩環(huán)的轉(zhuǎn)盤軸承。所述轉(zhuǎn)矩腹板和所述轉(zhuǎn)矩環(huán)各自包括配合花鍵，所述配合花鍵構(gòu)造成連接所述轉(zhuǎn)矩腹板和所述轉(zhuǎn)矩環(huán)。所述轉(zhuǎn)矩環(huán)緊固至所述行星齒輪箱的環(huán)形齒輪。所述行星齒輪箱是單級行星齒輪箱。所述輸入轉(zhuǎn)速通過所述負(fù)載隔離裝置提供給所述環(huán)形齒輪參照下文的說明書以及所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它的特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將得到更好的理解。結(jié)合在本說明書中并且構(gòu)成本說明書一部分的附圖顯示了本發(fā)明的實(shí)施例并且與說明書一起用于對本發(fā)明的原理進(jìn)行解釋。


參照附圖，說明書中闡述了面向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的本發(fā)明的完整公開，這種公開使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明，并包括本發(fā)明的最佳模式，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的風(fēng)力渦輪機(jī)的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于風(fēng)力渦輪機(jī)中發(fā)電機(jī)的傳動系的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的用于風(fēng)力渦輪機(jī)中發(fā)電機(jī)的傳動系的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的行星齒輪箱的透視圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的輸出軸和轂的截面圖。附圖標(biāo)記列表
權(quán)利要求
1.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)(10)中的發(fā)電機(jī)02)的傳動系( )，所述傳動系08)包括輸入軸(30)，所述輸入軸(30)構(gòu)造成提供輸入轉(zhuǎn)速；行星齒輪箱(50)，所述行星齒輪箱(50)與所述輸入軸(30)連通，所述行星齒輪箱 (50)包括靜止托架(5 和多個可旋轉(zhuǎn)的齒輪(M，56，58)，所述行星齒輪箱(50)構(gòu)造成將所述輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成輸出轉(zhuǎn)速；輸出軸(70)，所述輸出軸(70)與所述行星齒輪箱(50)連通，所述輸出軸(70)構(gòu)造成以所述輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；以及，負(fù)載隔離裝置(100)，所述負(fù)載隔離裝置(100)設(shè)置在所述輸入軸(30)與所述行星齒輪箱(50)之間，所述負(fù)載隔離裝置(100)構(gòu)造成減少所述輸入軸(30)上的彎曲負(fù)載(38) 向所述行星齒輪箱(50)的傳遞。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動系( )，其特征在于，所述負(fù)載隔離裝置(100)包括緊固至所述輸入軸(30)的轉(zhuǎn)矩腹板(10 和緊固至所述行星齒輪箱(50)的轉(zhuǎn)矩環(huán)(104)，所述轉(zhuǎn)矩腹板(10 構(gòu)造成對所述轉(zhuǎn)矩環(huán)(104)進(jìn)行驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動系( )，其特征在于，所述負(fù)載隔離裝置(100)進(jìn)一步包括連接所述轉(zhuǎn)矩腹板(10 和所述轉(zhuǎn)矩環(huán)(104)的轉(zhuǎn)盤軸承(106)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動系(觀)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩腹板(102)和所述轉(zhuǎn)矩環(huán)(104)各自包括配合花鍵(110，11 ，所述配合花鍵(110，112)構(gòu)造成連接所述轉(zhuǎn)矩腹板 (102)和所述轉(zhuǎn)矩環(huán)(104)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的傳動系( )，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩環(huán)(104) 緊固至所述行星齒輪箱(50)的環(huán)形齒輪(54)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的傳動系( )，其特征在于，所述行星齒輪箱 (50)是單級行星齒輪箱(50)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的傳動系( )，其特征在于，所述行星齒輪箱 (50)進(jìn)一步包括可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形齒輪(M)、多個可旋轉(zhuǎn)的行星齒輪(56)和可旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪(58)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳動系( )，其特征在于，所述輸入轉(zhuǎn)速通過所述負(fù)載隔離裝置(100)提供給所述環(huán)形齒輪(54)。
9.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)(10)中的發(fā)電機(jī)02)的傳動系( )，所述傳動系08)包括:輸入軸(30)，所述輸入軸(30)構(gòu)造成提供輸入轉(zhuǎn)速；行星齒輪箱(50)，所述行星齒輪箱(50)與所述輸入軸(30)連通，所述行星齒輪箱 (50)包括靜止托架(5 、可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形齒輪(54)、多個可旋轉(zhuǎn)的行星齒輪(56)和可旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪(58)，所述可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形齒輪64)、所述多個可旋轉(zhuǎn)的行星齒輪(56)和所述可旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪(58)中的每一個都包括多個螺旋形輪齒(64，66，68)，所述行星齒輪箱(50) 構(gòu)造成將所述輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成輸出轉(zhuǎn)速；以及，輸出軸(70)，所述輸出軸(70)與所述行星齒輪箱(50)連通，所述輸出軸(70)構(gòu)造成以所述輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；其中，所述多個螺旋形輪齒(64，66，68)構(gòu)造成抵消所述輸入軸(30)上的軸向負(fù)載 (36)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的傳動系( )，其特征在于，所述輸出軸(70)是所述太陽齒輪(58)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9至10中任一項(xiàng)所述的傳動系( )，所述傳動系08)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述輸入軸(30)與所述行星齒輪箱(50)之間的負(fù)載隔離裝置(100)，所述負(fù)載隔離裝置(100)構(gòu)造成減少所述輸入軸(30)上的彎曲負(fù)載(38)向所述行星齒輪箱(50)的傳遞。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳動系( )，其特征在于，所述負(fù)載隔離裝置(100)包括緊固至所述輸入軸(30)的轉(zhuǎn)矩腹板(10 和緊固至所述行星齒輪箱(50)的轉(zhuǎn)矩環(huán)(104)， 所述轉(zhuǎn)矩腹板(10 構(gòu)造成對所述轉(zhuǎn)矩環(huán)(104)進(jìn)行驅(qū)動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的傳動系( )，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩環(huán)(104)緊固至所述行星齒輪箱(50)的環(huán)形齒輪(54)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的傳動系( )，其特征在于，所述行星齒輪箱 (50)是單級行星齒輪箱(50)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的傳動系( )，其特征在于，所述輸入轉(zhuǎn)速通過所述負(fù)載隔離裝置(100)提供給所述環(huán)形齒輪(54)。
全文摘要
本發(fā)明公開涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)中的發(fā)電機(jī)的傳動系。在一個實(shí)施例中，所述傳動系包括輸入軸，所述輸入軸構(gòu)造成提供輸入轉(zhuǎn)速；以及行星齒輪箱，所述行星齒輪箱與所述輸入軸連通。所述行星齒輪箱包括靜止托架和多個可旋轉(zhuǎn)的齒輪。所述行星齒輪箱構(gòu)造成將所述輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成輸出轉(zhuǎn)速。所述傳動系還包括輸出軸，所述輸出軸與所述行星齒輪箱連通。所述輸出軸構(gòu)造成以所述輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。所述傳動系進(jìn)一步包括負(fù)載隔離裝置，所述負(fù)載隔離裝置設(shè)置在所述輸入軸與所述行星齒輪箱之間。所述負(fù)載隔離裝置構(gòu)造成減少所述輸入軸上的彎曲負(fù)載向所述行星齒輪箱的傳遞。
文檔編號F03D11/02GK102562488SQ20111041757
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者A·D·米納德奧, J·H·馬奇, P·C·帕特爾 申請人:通用電氣公司