風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其包括轂、多個(gè)葉片以及用于使葉片大致沿著其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一個(gè)變槳系統(tǒng)，所述變槳系統(tǒng)包括馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)小齒輪、被布置成與驅(qū)動(dòng)小齒輪嚙合的齒輪以及變槳軸承，該變槳軸承包括連接到轂的外軸承環(huán)、連接到葉片的內(nèi)軸承環(huán)以及在這兩種軸承環(huán)之間的一排或多排滾動(dòng)元件，所述滾動(dòng)元件允許兩種軸承環(huán)相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)，其中內(nèi)軸承環(huán)具有內(nèi)側(cè)部，并且其中一加強(qiáng)盤(pán)徑向地固定到內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部。
【專利說(shuō)明】風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子
[0001]本申請(qǐng)要求2011年7月13日提交的歐洲專利申請(qǐng)EP11382235.7和2011年9月13日提交的系列號(hào)為N0.61/534，028的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，更具體地，本發(fā)明涉及包括至少一個(gè)機(jī)電變槳機(jī)構(gòu)的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子。本發(fā)明還涉及包括該風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的風(fēng)力渦輪機(jī)，以及制造用于這種風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的變槳軸承的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)代的風(fēng)力渦輪機(jī)常常用來(lái)將電力供應(yīng)到輸電網(wǎng)絡(luò)中。風(fēng)力渦輪機(jī)總體上包括轉(zhuǎn)子和多個(gè)葉片，該轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子輪轂。轉(zhuǎn)子設(shè)定為在葉片上的風(fēng)的影響下轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動(dòng)直接地驅(qū)動(dòng)(“直驅(qū)式”)或者利用齒輪箱驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。
[0004]通常設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)上的重要輔助系統(tǒng)是變槳系統(tǒng)。變槳系統(tǒng)用來(lái)改變風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的位置以改變風(fēng)力條件。變槳系統(tǒng)通常包括回轉(zhuǎn)軸承，該回轉(zhuǎn)軸承包括外環(huán)、內(nèi)環(huán)以及這兩個(gè)環(huán)之間的一排或多排滾動(dòng)元件，這些滾動(dòng)元件允許兩個(gè)環(huán)相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0005]在某些情況下，變槳軸承還可以包括與驅(qū)動(dòng)小齒輪嚙合的齒輪。當(dāng)陣風(fēng)撞擊在葉片上時(shí)，風(fēng)力可以用來(lái)大致使葉片彎曲。這種彎曲具有的效果是載荷傳遞到軸承。這樣，軸承的一些滾動(dòng)元件可能承載比其它滾動(dòng)元件大的載荷，從而使變槳軸承變形。作用在軸承上的載荷可能導(dǎo)致從動(dòng)齒輪(齒冠)和驅(qū)動(dòng)小齒輪之間的線性接觸和載荷傳遞從其標(biāo)稱位置移動(dòng)，從而這種系統(tǒng)的齒輪嚙合(和軸承)可能會(huì)變形。
[0006]處理這種不均勻分布載荷的一種方式是使得軸承較大，以增加其剛度并且限制其變形。然而，這將增加設(shè)計(jì)的重量和成本。
[0007]文獻(xiàn)US7780417描述了一種設(shè)置在轉(zhuǎn)子葉片和變槳軸承之間的剛性元件，其經(jīng)由連接構(gòu)件連接到變槳軸承。但是這種類型的方案可能相當(dāng)復(fù)雜且昂貴。
[0008]因此，仍然需要提供強(qiáng)健的機(jī)電變槳軸承，該機(jī)電變槳軸承在風(fēng)力渦輪機(jī)操作期間減小其變形并且是節(jié)省成本的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在第一個(gè)方面中，提供一種風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其包括轂、多個(gè)葉片和至少一個(gè)變槳系統(tǒng)，所述變槳系統(tǒng)用于使葉片大致沿著其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。變槳系統(tǒng)包括馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)小齒輪、被布置成用以與驅(qū)動(dòng)小齒輪嚙合的齒輪以及變槳軸承。變槳軸承包括連接到轂的外軸承環(huán)、連接到葉片的內(nèi)軸承環(huán)以及在這兩種軸承環(huán)之間的一排或多排滾動(dòng)元件，所述滾動(dòng)元件允許兩種軸承環(huán)相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)，其中內(nèi)軸承環(huán)具有內(nèi)側(cè)部，并且其中加強(qiáng)盤(pán)徑向地固定到內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部。
[0010]根據(jù)這個(gè)方面，變槳軸承包括加強(qiáng)件，該加強(qiáng)件可以徑向地固定到內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部，從而增大固定有葉片的軸承環(huán)上的軸承的徑向剛度。同時(shí)，這樣的加強(qiáng)件提高了葉片與軸承之間的連接的剛度。該加強(qiáng)件提供的剛度有助于滾動(dòng)元件與軸承的環(huán)中加工的滾道之間的正確接觸。從而，加強(qiáng)盤(pán)可以提高機(jī)電變槳軸承的可靠性和耐久性。
[0011]在一些實(shí)施例中，加強(qiáng)盤(pán)的外徑可以稍稍大于內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)徑，使得加強(qiáng)盤(pán)和內(nèi)軸承環(huán)可以進(jìn)行收縮配合。這樣，一旦組裝之后，加強(qiáng)盤(pán)和內(nèi)軸承環(huán)就不能夠分開(kāi)，從而形成大致一體的部件。
[0012]在這種大致一體的部件中，加強(qiáng)盤(pán)可以吸收內(nèi)部張力，并且可以將它們轉(zhuǎn)化為在其整個(gè)表面上分布的均勻張力。從而，加強(qiáng)盤(pán)可以允許不同的齒輪設(shè)計(jì)而不會(huì)歪曲作用在軸承上的載荷，也就是避免了軸承的變形。
[0013]在一些實(shí)施例中，加強(qiáng)盤(pán)可以由與內(nèi)軸承環(huán)和外軸承環(huán)不同的材料制成，例如可以由較廉價(jià)的材料制成。從而，加強(qiáng)的軸承可以是節(jié)省成本的。
[0014]在一些實(shí)施例中，齒輪可以大致覆蓋內(nèi)軸承環(huán)或外軸承環(huán)的整個(gè)內(nèi)側(cè)部或外側(cè)部。在其它情況下，其可以覆蓋內(nèi)軸承環(huán)或外軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部或外側(cè)部的一部分。這可以顯著減少使用的齒輪材料的量。
[0015]在一些實(shí)施例中，齒輪或齒輪部分可以沿軸向通過(guò)螺紋連接到加強(qiáng)盤(pán)。這樣，在需要的情況下，齒輪或齒輪部分可`以容易地修復(fù)和/或更換。另外，這樣的軸向螺紋連接可以從轂的內(nèi)側(cè)部分容易地觸及。
[0016]在一些實(shí)施例中，變槳系統(tǒng)還可以包括潤(rùn)滑系統(tǒng)，該潤(rùn)滑系統(tǒng)包括布置在加強(qiáng)盤(pán)上的至少一個(gè)潤(rùn)滑劑收集器和/或至少一個(gè)潤(rùn)滑劑進(jìn)給器。這樣，潤(rùn)滑系統(tǒng)的各部件可以布置在大致為閉合區(qū)域的葉片根部或轂的內(nèi)側(cè)。因此，不需要額外的覆蓋件或任何其它的保護(hù)裝置。
[0017]另一個(gè)方面涉及風(fēng)力渦輪機(jī)，其包括基本上如上所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子。
[0018]另一個(gè)方面涉及制造用于基本上如上所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的變槳軸承的方法。
[0019]在一些實(shí)施例中，該方法可以包括:
[0020]?加熱內(nèi)軸承環(huán)，
[0021]?將加強(qiáng)盤(pán)布置在內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部上，以及
[0022]?在加強(qiáng)盤(pán)布置在內(nèi)軸承環(huán)中的情況下冷卻內(nèi)軸承環(huán)。
[0023]在其它情況下，該方法可以包括:
[0024]?低溫處理加強(qiáng)盤(pán)，以及
[0025].將加強(qiáng)盤(pán)布置在內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部上。
[0026]在審查說(shuō)明書(shū)的情況下，本發(fā)明實(shí)施例的額外的目的、優(yōu)點(diǎn)和特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會(huì)是明顯的，或者可以通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而得以了解。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]以下將參考附圖，借助非限制性例子來(lái)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，其中:
[0028]圖1和2示出了同一個(gè)實(shí)施例的兩個(gè)不同的透視圖；
[0029]圖3示出了另一個(gè)實(shí)施例的仰視圖；
[0030]圖4示出了沿著圖2的線A-A的橫截面圖；
[0031]圖5不出了圖3所不實(shí)施例的部分橫截面圖；
[0032]圖6a_6b示出了另一個(gè)實(shí)施例；[0033]圖7a _7b示出了另一個(gè)實(shí)施例；以及
[0034]圖8不出了另一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施例的軸承的俯視透視圖。圖2示出了同一個(gè)實(shí)施例的仰視透視圖。
[0036]軸承可以包括外軸承環(huán)21、具有內(nèi)側(cè)部(參考圖5的222)的內(nèi)軸承環(huán)22以及這兩個(gè)軸承環(huán)之間的一排或多排滾動(dòng)元件(還可參見(jiàn)圖4和5)，滾動(dòng)元件可以允許兩個(gè)軸承環(huán)相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承還可以包括齒輪223，該齒輪223可以與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)小齒輪(均未示出)嚙合。另外，加強(qiáng)環(huán)23可以徑向地固定到內(nèi)軸承環(huán)22的內(nèi)側(cè)部。
[0037]在可供選擇的實(shí)施例中，加強(qiáng)環(huán)可以是圓形的盤(pán)。在這樣的情況下，該盤(pán)可以包括中心開(kāi)口，該中心開(kāi)口將葉片根部的內(nèi)側(cè)部分與轂的內(nèi)部部分連接。
[0038]圖2示出了一個(gè)實(shí)施例，其中齒輪223可以覆蓋內(nèi)軸承環(huán)22的整個(gè)內(nèi)側(cè)部。在這個(gè)實(shí)施例中，齒輪223可以被機(jī)加工在內(nèi)軸承環(huán)22的內(nèi)側(cè)部中。
[0039]圖3示出了軸承的仰視圖，其中齒輪223可以覆蓋內(nèi)軸承環(huán)22的內(nèi)側(cè)部的僅僅一部分。如圖3所示，齒輪223可以由多個(gè)環(huán)形區(qū)段223a-223d制成。這些區(qū)段223a_223d可以通過(guò)諸如螺釘或螺栓230的緊固裝置沿軸向螺紋連接到加強(qiáng)環(huán)23。這些螺栓230可以被放置在齒輪的具有較多材料的部分中，該部分可以是靠近齒輪的每個(gè)齒的根部的部分。
[0040]另外，區(qū)段223a_223d可以是同中心的。在一些實(shí)施例中，區(qū)段223a_223d可以具有不同的弧寬度；在其它實(shí)施例中，它們可以是對(duì)稱的。
[0041]在圖3的例子中，齒輪(由區(qū)段223a_223d形成)和驅(qū)動(dòng)小齒輪(未示出)之間的機(jī)械嚙合的最大行進(jìn)角度可以為大致110°，這通常能夠足以用于所有的變槳目的。在大多數(shù)風(fēng)力渦輪機(jī)中，最小變槳位置和最大變槳位置之間具有大約90°的角度。
[0042]因此，圖3所示的齒輪設(shè)計(jì)在使用的齒輪材料量方面以及在損壞的齒部分的修復(fù)或更換方面節(jié)省了成本。加強(qiáng)環(huán)可以確保不同齒輪設(shè)計(jì)的正確工作條件，原因是其使得載荷能夠均勻分布，從而避免軸承的變形。
[0043]通常，加強(qiáng)環(huán)23可以由與內(nèi)軸承環(huán)22和外軸承環(huán)21不同的材料制成。用于內(nèi)軸承環(huán)和外軸承環(huán)的典型材料可以是高等級(jí)鋼，例如42CrMo4。加強(qiáng)環(huán)可以由較廉價(jià)的材料制成，例如高強(qiáng)度低合金，例如結(jié)構(gòu)鋼S355。加強(qiáng)環(huán)可以在內(nèi)軸承環(huán)的制造過(guò)程期間添加。因此，這個(gè)額外的部分可以作為軸承最終幾何結(jié)構(gòu)的區(qū)域而屬于軸承。
[0044]圖4示出了圖2的橫截面圖，其中齒輪223可以被機(jī)加工在內(nèi)軸承環(huán)22中。兩排滾動(dòng)元件23a、23b可以布置在內(nèi)軸承環(huán)22和外軸承環(huán)21之間，并且可以允許兩個(gè)軸承環(huán)相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0045]圖5示出了圖3的部分橫截面圖。這個(gè)圖示出了一種實(shí)施例，其中齒輪223可以通過(guò)諸如螺釘或螺栓230的緊固裝置沿軸向固定到加強(qiáng)環(huán)23。
[0046]通常，齒輪223沿軸向方向可以具有高度h，該高度h可以小于內(nèi)軸承環(huán)22的高度H，使得可以在內(nèi)軸承環(huán)22的內(nèi)側(cè)部222上限定無(wú)齒輪部分224。這樣，加強(qiáng)環(huán)23可以沿徑向固定到所述無(wú)齒輪部分224。
[0047]另一個(gè)方面涉及制造用于基本上如上所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的變槳軸承的方法。該方法可以基于收縮配合技術(shù)。為了實(shí)施所述方法，加強(qiáng)盤(pán)的外徑可以制成為稍稍大于內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)徑。內(nèi)軸承環(huán)可以被加熱到內(nèi)軸承環(huán)膨脹的溫度。這樣的溫度可以根據(jù)用于軸承環(huán)的材料或合金而變化。然后，加強(qiáng)環(huán)可以例如利用壓機(jī)布置在內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部上。加熱的內(nèi)軸承環(huán)與處于較低溫度下的加強(qiáng)環(huán)之間的連接部處的接觸區(qū)域可以降低內(nèi)軸承環(huán)的溫度，從而減小其膨脹直徑。連接部加強(qiáng)環(huán)-內(nèi)軸承環(huán)的剛度可以隨著兩個(gè)部件均達(dá)到相同的溫度而增大。這樣的連接部可以防止它們之間的任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這樣，最終的內(nèi)軸承環(huán)可以具有完全彼此相關(guān)的兩種不同的材料，就好像軸承環(huán)是由相同的原材料制成一樣。
[0048]在可供選擇的實(shí)施例中，加強(qiáng)環(huán)可以被低溫處理。當(dāng)加強(qiáng)環(huán)被低溫處理時(shí)，加強(qiáng)環(huán)可以布置在之前可以被加熱或者可以不加熱的內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部上。因此，冷卻的加強(qiáng)環(huán)與處于較高溫度下的內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部之間的連接部處的接觸區(qū)域可以加熱加強(qiáng)環(huán)，直到兩個(gè)部件達(dá)到相同的溫度。如上所述，連接部加強(qiáng)環(huán)-內(nèi)軸承環(huán)的剛度可以隨著兩個(gè)部件均達(dá)到相同的溫度而增大。并且最終的內(nèi)軸承環(huán)可以具有完全彼此相關(guān)的兩種不同的材料，基本上如上所述。
[0049]在一些實(shí)施例中，可以借助于繞加強(qiáng)環(huán)布置的氮覆蓋層來(lái)實(shí)施加強(qiáng)環(huán)的這種低溫處理?？梢岳脡簷C(jī)來(lái)實(shí)施冷卻的加強(qiáng)環(huán)在內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部上的布置。
[0050]當(dāng)已經(jīng)制造了設(shè)定的內(nèi)軸承環(huán)-加強(qiáng)環(huán)時(shí)，根據(jù)齒輪的類型，可以存在完成軸承制造的不同可能性。
[0051 ] 如果初始內(nèi)軸承環(huán)已經(jīng)包括機(jī)加工在其內(nèi)側(cè)部上的齒輪，那么可以實(shí)施設(shè)定的內(nèi)軸承環(huán)-加強(qiáng)環(huán)的最終機(jī)加工。這種最終機(jī)加工可以在整個(gè)內(nèi)軸承環(huán)、齒輪、滾道以及具有加強(qiáng)環(huán)的內(nèi)軸承環(huán)的上表面上實(shí)施，以便確保所述上表面的平坦。這樣，所述上表面可以用作葉片根部的安裝表面。
[0052]如果初始內(nèi)軸承環(huán)還不包括齒輪，但是軸承的設(shè)計(jì)是使得齒輪設(shè)置在內(nèi)軸承環(huán)上，那么齒輪或齒輪部分可以利用諸如螺栓的緊固裝置沿軸向螺紋連接到加強(qiáng)環(huán)(如圖5所示)。
[0053]最后一個(gè)步驟是組裝外軸承環(huán)。
[0054]在齒輪設(shè)置在外軸承環(huán)上的那些實(shí)施例中，齒輪可以首先安裝或機(jī)加工在外軸承環(huán)上，然后與基本上如上所述的設(shè)定的加強(qiáng)環(huán)-內(nèi)軸承環(huán)組裝。
[0055]基本上如上所述的內(nèi)部加強(qiáng)盤(pán)的另一個(gè)方面在于，其上能夠布置其它系統(tǒng)或者部件，例如潤(rùn)滑部件或變槳保持系統(tǒng)的部件。
[0056]圖6a_7b示出了布置在加強(qiáng)盤(pán)上的潤(rùn)滑系統(tǒng)的各部件的例子。
[0057]圖6a示出了風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其可以包括轂10，多個(gè)葉片(未示出)能夠可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接到該轂。可以設(shè)有變槳機(jī)構(gòu)，以用于使每個(gè)葉片沿著其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。變槳機(jī)構(gòu)可以包括變槳軸承20。變槳軸承20可以包括與轂10連接的外軸承環(huán)21和與葉片(未示出)連接的內(nèi)軸承環(huán)22。轂10可以包括凸緣11，該凸緣用于安裝驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)小齒輪(均未示出)。在一些實(shí)施例中，凸緣可以與轂形成一體式部件。在其它實(shí)施例中，其可以是單獨(dú)的部件，通過(guò)焊接或者通過(guò)諸如螺釘、螺栓或類似物的緊固裝置固定到轂。另外，加強(qiáng)環(huán)23可以徑向地固定到內(nèi)軸承環(huán)22的內(nèi)側(cè)部(參考圖5的222)。
[0058]加強(qiáng)環(huán)23可以設(shè)置有沿軸向布置的通孔231。潤(rùn)滑劑注入器32可以例如利用螺釘、螺栓、夾具或任何其它合適的緊固裝置與所述通孔231結(jié)合而固定到加強(qiáng)環(huán)23。
[0059]另外，用于支撐潤(rùn)滑部件的支撐結(jié)構(gòu)30可以固定到加強(qiáng)環(huán)23，使得支撐結(jié)構(gòu)30與變槳軸承的旋轉(zhuǎn)軸線24成橫向。支撐結(jié)構(gòu)30可以包括兩個(gè)大致平行的梁31。每個(gè)梁31可以通過(guò)螺釘、螺栓311或類似物固定到加強(qiáng)環(huán)23，例如每個(gè)端部處一個(gè)螺栓。在可供選擇的實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)可以包括沿直徑方向固定到加強(qiáng)環(huán)的梁。在其它實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)可以直接固定到內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部。
[0060]這樣的支撐結(jié)構(gòu)30可以支撐潤(rùn)滑泵40。在某些情況下，泵40可以安裝在梁31上所設(shè)置的平臺(tái)41上。泵40可以布置成使得其中心線42可以沿著軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線24從泵40延伸到前框架12，轂10能夠可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該前框架上。所述中心線可以從所述前框架朝向容納在機(jī)艙(未示出)內(nèi)的一般電氣系統(tǒng)繼續(xù)延伸。這樣，其可以不受葉片的變槳運(yùn)動(dòng)的影響，也就是中心線將不會(huì)與其它部件纏結(jié)。泵40可以例如用來(lái)將潤(rùn)滑劑泵送通過(guò)潤(rùn)滑劑注入器32而通過(guò)入口(未示出)進(jìn)入進(jìn)給管線，該入口布置在內(nèi)軸承環(huán)22的內(nèi)側(cè)部(參考圖5的222)上。
[0061]在圖6a所示的實(shí)施例中，潤(rùn)滑劑沉積部43可以進(jìn)一步布置在支撐結(jié)構(gòu)30上。在某些情況下，潤(rùn)滑劑沉積部43可以安裝在梁31上所設(shè)置的平臺(tái)44上。潤(rùn)滑劑沉積部43可以例如用來(lái)存儲(chǔ)從軸承內(nèi)部回收的舊的潤(rùn)滑劑。這樣的潤(rùn)滑劑回收可能需要回收回路和潤(rùn)滑劑提取器(參考圖6b的33a)。在可供選擇的實(shí)施例中，潤(rùn)滑劑沉積部可以是泵組件的一部分。
[0062]圖6b示出了圖6a的后視圖，其中已經(jīng)刪除了轂和用于安裝驅(qū)動(dòng)小齒輪的凸緣。在圖6b中，潤(rùn)滑劑注入器32和潤(rùn)滑劑提取器33a可以固定到加強(qiáng)環(huán)23。
[0063]這樣，潤(rùn)滑回路的各部件可以全部布置在葉片根部?jī)?nèi)側(cè)，這確保了對(duì)腐蝕的適當(dāng)保護(hù)。此外，在風(fēng)力渦輪機(jī)裝備有處于轂內(nèi)側(cè)的溫度和濕度控制器(例如用于寒冷氣候或沙漠氣候)的情況下，容納在葉片根部?jī)?nèi)側(cè)的所有部件可以進(jìn)一步受到保護(hù)而免于極端溫度和濕度。這些布置還可以適用于離岸風(fēng)力電場(chǎng)，原因是沒(méi)有高鹽含量空氣或濕空氣可以與布置在葉片根部?jī)?nèi)側(cè)的這些部件接觸。
[0064]圖7a示出了另一個(gè)實(shí)施例。與圖6a_6b所示實(shí)施例的主要區(qū)別在于，潤(rùn)滑劑提取器和潤(rùn)滑劑沉積部已經(jīng)被例如瓶的潤(rùn)滑劑收集器33b取代。使用收集器或瓶比使用提取器便宜，但是清空瓶的手動(dòng)操作可能是麻煩的，原因是瓶必須單獨(dú)地清空。
[0065]圖7b示出了圖7a的后視圖，其中已經(jīng)刪除了轂和用于安裝驅(qū)動(dòng)小齒輪的凸緣。加強(qiáng)環(huán)23可以設(shè)置有第一組軸向通孔(參考圖6a的231)和第二組軸向通孔232。潤(rùn)滑劑注入器32可以借助于第一組通孔(參考圖6a的231)螺紋連接到加強(qiáng)環(huán)23，潤(rùn)滑劑收集器或瓶33b可以通過(guò)第二組通孔232固定到加強(qiáng)環(huán)23。管233可以將每個(gè)出口(未示出)與潤(rùn)滑劑收集器或瓶(參考圖7a的33b)連接。
[0066]圖8示出了安裝在加強(qiáng)環(huán)23上的變槳保持系統(tǒng)的各部件。變槳保持系統(tǒng)可以包括凸輪輪廓51和凸輪從動(dòng)件52。凸輪從動(dòng)件52可以包括推動(dòng)構(gòu)件521和接觸構(gòu)件524。推動(dòng)構(gòu)件521可以被布置成將接觸構(gòu)件524朝向凸輪輪廓51推動(dòng)，凸輪輪廓51可以包括局部凹陷部(未示出)。凸輪從動(dòng)件52和凸輪輪廓51可以被布置成使得當(dāng)葉片在標(biāo)稱風(fēng)速下或低于標(biāo)稱風(fēng)速處于變槳位置時(shí)，接觸構(gòu)件524可以保持在所述局部凹陷部中。在這樣的情況下，凸輪輪廓51可以安裝在固定到內(nèi)軸承環(huán)22的加強(qiáng)環(huán)23上。凸輪輪廓可以螺紋連接、粘接或焊接到加強(qiáng)環(huán)。在一些實(shí)施例中，凸輪輪廓可以例如通過(guò)適配器固定到軸承環(huán)，該適配器包括多個(gè)孔，以便于其與螺栓或類似物附接。
[0067]提供這樣的變槳保持系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可能在于，通過(guò)在假定在標(biāo)稱風(fēng)速下或低于標(biāo)稱風(fēng)速的變槳位置中提供保持扭矩，能夠減少機(jī)電變槳系統(tǒng)的齒的磨損。
[0068]盡管本文已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的僅僅多個(gè)具體實(shí)施例和例子，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的其它可選實(shí)施例和/或用途以及去明顯的修改和等同形式也是可能的。此外，本發(fā)明涵蓋了所述的具體實(shí)施例的所有可能的組合。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)當(dāng)受限于具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)僅僅由后面的權(quán)利要求的精確閱讀來(lái)確定。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其包括轂、多個(gè)葉片以及用于使葉片大致沿著其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一個(gè)變槳系統(tǒng)，所述變槳系統(tǒng)包括馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)小齒輪、被布置成與驅(qū)動(dòng)小齒輪嚙合的齒輪以及變槳軸承，該變槳軸承包括連接到轂的外軸承環(huán)、連接到葉片的內(nèi)軸承環(huán)以及在這兩種軸承環(huán)之間的一排或多排滾動(dòng)元件，所述滾動(dòng)元件允許兩種軸承環(huán)相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)，其中內(nèi)軸承環(huán)具有內(nèi)側(cè)部，并且其中一加強(qiáng)盤(pán)沿徑向固定到內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中加強(qiáng)盤(pán)的外徑稍稍大于內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)徑，使得加強(qiáng)盤(pán)和內(nèi)軸承環(huán)能夠進(jìn)行收縮配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中加強(qiáng)盤(pán)由與內(nèi)軸承環(huán)和外軸承環(huán)不同的材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中加強(qiáng)盤(pán)是環(huán)形盤(pán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中所述齒輪基本上覆蓋內(nèi)軸承環(huán)或外軸承環(huán)的整個(gè)內(nèi)側(cè)部或外側(cè)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中所述齒輪覆蓋內(nèi)軸承環(huán)或外軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部或外側(cè)部的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中所述齒輪由多個(gè)弧形區(qū)段制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中所述齒輪設(shè)置在內(nèi)軸承環(huán)上，所述齒輪的沿軸向方向的高度小于內(nèi)軸承環(huán)的高度，從而在內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部上限定有無(wú)齒輪部分，并且加強(qiáng)盤(pán)沿徑向固定到所述無(wú)齒輪部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中所述齒輪沿軸向螺紋連接到加強(qiáng)盤(pán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中變槳系統(tǒng)還包括潤(rùn)滑系統(tǒng)，該潤(rùn)滑系統(tǒng)包括布置在加強(qiáng)盤(pán)上的至少一個(gè)潤(rùn)滑劑收集器和/或至少一個(gè)潤(rùn)滑劑進(jìn)給器。
11.一種風(fēng)力渦輪機(jī)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子。
12.一種制造用于根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的變槳軸承的方法，所述方法包括: ?加熱內(nèi)軸承環(huán)， ?將加強(qiáng)環(huán)布置在內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部上，以及 ?在加強(qiáng)環(huán)布置在內(nèi)軸承環(huán)中的情況下冷卻內(nèi)軸承環(huán)。
13.—種制造用于根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的變槳軸承的方法，所述方法包括: ?低溫處理加強(qiáng)環(huán)，以及 ?將加強(qiáng)環(huán)布置在內(nèi)軸承環(huán)的內(nèi)側(cè)部上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12至13中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟: 在加強(qiáng)環(huán)上最終機(jī)加工或固定所述齒輪，并且組裝外軸承環(huán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至13中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟:在外軸承環(huán)上機(jī)加工或固定所述齒輪，并且將外軸承環(huán)組裝到內(nèi)軸承環(huán)和加強(qiáng)環(huán)。
【文檔編號(hào)】F03D1/06GK103649526SQ201280034509
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月13日
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