潤(rùn)滑裝置及齒輪箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有通過重力供給重要部件的潤(rùn)滑油儲(chǔ)存器的旋轉(zhuǎn)機(jī)器，使得在一些操作情形中，即使在缺少通過其操作泵的電能的情況下，來自儲(chǔ)存器的潤(rùn)滑劑也可以繼續(xù)供給到旋轉(zhuǎn)機(jī)器。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力渦輪機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)通常地包括支撐在轉(zhuǎn)子軸上的氣動(dòng)轉(zhuǎn)子，其自身支撐在安裝在渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子軸承上。轉(zhuǎn)子軸扭轉(zhuǎn)地連接到齒輪箱，這增加了旋轉(zhuǎn)速度。齒輪箱的輸出連接到將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電機(jī)。渦輪機(jī)通常地還裝配有電能變換器，該電能變換器改變發(fā)電機(jī)的電輸出以滿足渦輪機(jī)所連接的電網(wǎng)的要求。
[0003]轉(zhuǎn)子軸承、齒輪箱齒輪與軸承、發(fā)電機(jī)軸承、以及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的多種其它機(jī)械部件被供給以從儲(chǔ)存器通過管子和噴嘴裝置泵送的加壓潤(rùn)滑油。此油用于潤(rùn)滑這些部件的工作表面，并且在操作過程中移除在這些表面處產(chǎn)生的過多熱量。
[0004]可以通過齒輪箱殼體形成油儲(chǔ)存器，使得油基本上保持在與齒輪箱的旋轉(zhuǎn)部分相同的封閉空間內(nèi)。旋轉(zhuǎn)部件中的一些可以部分地或者全部地定位在油的高度以下，使得它們的旋轉(zhuǎn)可以將油分配到齒輪箱周圍。此裝置稱作“濕機(jī)匣”。
[0005]另選地，油儲(chǔ)存器可以包括與由齒輪箱的旋轉(zhuǎn)部分占據(jù)的封閉空間分離的封閉空間。此空間可以與齒輪箱殼體是一體，或者其可以采取定位在齒輪箱殼體下方的單獨(dú)罐的形式，并且通過管子、通道、或?qū)Ч芤苑峙涞烬X輪箱部件的油在重力的影響下將從齒輪箱殼體排放到油儲(chǔ)存器中的此種方式連接到齒輪箱殼體。此裝置稱作“干機(jī)匣”。
[0006]在正常操作過程中對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)來說可以認(rèn)為干機(jī)匣裝置是有利的。在濕機(jī)匣裝置中，旋轉(zhuǎn)部件的一部分或者全部都可以當(dāng)它們旋轉(zhuǎn)時(shí)通過油。這致使拖拽力作用在旋轉(zhuǎn)部件上，降低了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的整體效率。此外，油的持續(xù)攪拌可以使其性能下降，并且將使氣泡引入到油中，這可能對(duì)在潤(rùn)滑系統(tǒng)的其它部件中泵送、過濾、以及冷卻油造成問題。
[0007]相反地，在泵送潤(rùn)滑系統(tǒng)的非操作情形中可以認(rèn)為濕機(jī)匣裝置是有利的，因?yàn)橐恍┗蛉啃D(zhuǎn)部件通過油的通道將致使油分配到機(jī)器周圍，實(shí)現(xiàn)至少一部分潤(rùn)滑功能。根據(jù)干式機(jī)匣裝置操作的一些現(xiàn)有機(jī)器在排放導(dǎo)管中含有閥，在非操作期間過程中該閥可以關(guān)閉以將一些油保持在機(jī)器殼體中，由此復(fù)制濕式機(jī)匣裝置的功能。
[0008]可以期望裝配有如上所述的潤(rùn)滑系統(tǒng)的現(xiàn)有的渦輪機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)在正常操作狀態(tài)下令人滿意地運(yùn)作。然而在這些情形以外還具有產(chǎn)生的多個(gè)問題，并且本發(fā)明試圖為此提供解決方案。
[0009]將預(yù)期的是由于缺少風(fēng)力、計(jì)劃的維護(hù)、渦輪機(jī)自身的一些部件或子系統(tǒng)中的故障、電網(wǎng)中的故障、或者當(dāng)已經(jīng)構(gòu)造渦輪機(jī)但未連接到電網(wǎng)設(shè)施時(shí)的期間，存在渦輪機(jī)在正常操作狀態(tài)以外操作的時(shí)期。在這些期間過程中，渦輪機(jī)可能是靜止的(沒有風(fēng)，或者因?yàn)楫?dāng)執(zhí)行維護(hù)時(shí)為了安全將轉(zhuǎn)子鎖定在適當(dāng)位置處)，或者其可以以低速與低轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)。在任一情形中，盡管這些情形不需要大的油流量用于冷卻，也有必要在非操作期間過程中與就在恢復(fù)渦輪機(jī)操作以后將一些油流保持到工作表面以便防止損壞。在維修中檢查已經(jīng)故障的現(xiàn)有風(fēng)力渦輪機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)表示通常在這些期間過程中而不是在正常運(yùn)行過程中開始此故障，并且不充分的潤(rùn)滑是影響因素。
[0010]現(xiàn)有風(fēng)力渦輪機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)通常地試圖在非操作期間通過在通過動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)致使操作的齒輪箱內(nèi)的機(jī)械油泵的包含物提供潤(rùn)滑。意圖是，即使不可獲得電能，只要渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)就會(huì)繼續(xù)提供一些潤(rùn)滑。然而在非操作狀態(tài)期間，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子可能不以充分的速度并且沿著單個(gè)方向連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。對(duì)于轉(zhuǎn)子來說通常是靜止的，沿著單個(gè)方向旋轉(zhuǎn)極其緩慢，或者向后與向前振蕩。機(jī)在此情形下械油泵可能不提供用于潤(rùn)滑的足夠的油。
[0011]此外，現(xiàn)有系統(tǒng)中的機(jī)械泵僅使油圍繞在正常運(yùn)行中相同的回路循環(huán)。此回路通常地通過閥、噴嘴、以及節(jié)流孔構(gòu)造，以便當(dāng)以全額定功率運(yùn)行時(shí)將大部分油供給到齒輪嚙合以便冷卻。在非操作期間過程中，更重要的是足夠的油提供到軸承?，F(xiàn)有機(jī)械泵系統(tǒng)將繼續(xù)根據(jù)通過正常操作要求確定的比例分配油流，盡管以遠(yuǎn)遠(yuǎn)降低的流量。因此存在供給到軸承的油將會(huì)不充足的風(fēng)險(xiǎn)，并且在非操作期間過程中將會(huì)損壞軸承。
[0012]在一些現(xiàn)有動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中采用的其它措施是將多種軸承支撐件設(shè)計(jì)為使得它們不完全地排放。這確保當(dāng)渦輪機(jī)停機(jī)時(shí)少量的油束縛在各軸承位置處，并且在非操作期間此少量油繼續(xù)提供一些潤(rùn)滑。然而，任何此裝置都還可能地束縛污染顆粒，潛在地加速軸承故障。
[0013]因此可以看出其中在非操作情況期間可以保持潤(rùn)滑劑流，并且其中潤(rùn)滑劑流攜帶走污染顆粒的能力未被損害，并且此外其中潤(rùn)滑劑流可以優(yōu)先考慮最需要的這些部件的系統(tǒng)，對(duì)于渦輪機(jī)的使用壽命可靠性來說將是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種用于具有待潤(rùn)滑部件的旋轉(zhuǎn)機(jī)器的潤(rùn)滑裝置。潤(rùn)滑裝置具有潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存器與一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管的第一裝置。儲(chǔ)存器定位在部件的上方并且連接到第一導(dǎo)管裝置。第一導(dǎo)管裝置包括定位為使得引導(dǎo)潤(rùn)滑劑穿過第一導(dǎo)管裝置到第一組部件的出口。這意味著在一些操作狀態(tài)下，致使?jié)櫥瑒┩ㄟ^重力從儲(chǔ)存器經(jīng)由第一導(dǎo)管裝置流動(dòng)到一個(gè)或多個(gè)部件。
[0015]優(yōu)選地，第一組部件可以包括一個(gè)或多個(gè)軸承。
[0016]優(yōu)選地，潤(rùn)滑裝置還可以包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管的第二裝置。儲(chǔ)存器連接到第二導(dǎo)管裝置。第二導(dǎo)管裝置包括定位為使得引導(dǎo)潤(rùn)滑劑穿過第二導(dǎo)管裝置到第二組部件的出
□ O
[0017]優(yōu)選地，第二組部件可以包括一個(gè)或多個(gè)齒輪嚙合。
[0018]優(yōu)選地，潤(rùn)滑裝置還可以包括確定通過第一導(dǎo)管裝置與第二導(dǎo)管裝置的潤(rùn)滑劑流的一個(gè)或多個(gè)閥。第一組部件與第二組部件之間的潤(rùn)滑劑流的一部分可以根據(jù)操作狀態(tài)而不同。
[0019]優(yōu)選地，第二導(dǎo)管裝置可以另外地包括一個(gè)或多個(gè)泵。
[0020]優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)機(jī)器具有用于潤(rùn)滑劑的出口以及用于將潤(rùn)滑劑從出口傳送到潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存器的泵。
[0021]優(yōu)選地，潤(rùn)滑裝置具有定位在待潤(rùn)滑的一個(gè)或多個(gè)部件下方的第二潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存器，并且其構(gòu)造為容納來自待潤(rùn)滑的部件的潤(rùn)滑劑流。
[0022]優(yōu)選地，第二儲(chǔ)存器可以具有小于潤(rùn)滑裝置中的油的總體積的容量，使得當(dāng)潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存器空置時(shí)，第二儲(chǔ)存器將是滿的，并且油的總體積的剩余部分將保持在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的殼體內(nèi)并且潤(rùn)滑裝置將是濕機(jī)匣裝置。
[0023]優(yōu)選地，潤(rùn)滑裝置具有可操作為致使?jié)櫥瑒牡诙?rùn)滑劑儲(chǔ)存器流動(dòng)到潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存器的一個(gè)或多個(gè)泵。潤(rùn)滑裝置還可以具有用于傳感在儲(chǔ)存器和/或在第二儲(chǔ)存器中的潤(rùn)滑劑的高度的裝置，并且一個(gè)或多個(gè)泵根據(jù)預(yù)定潤(rùn)滑劑的預(yù)定高度操作?？梢酝ㄟ^來自:電網(wǎng)、電池、發(fā)電機(jī)、光伏板、或風(fēng)力渦輪機(jī)的電能操作一個(gè)或多個(gè)泵中的一個(gè)或多個(gè)?？梢酝ㄟ^人操作者操作一個(gè)或多個(gè)泵中的一個(gè)或多個(gè)。
[0024]優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)機(jī)器可以是齒輪箱、傳動(dòng)裝置或發(fā)電機(jī)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種包括如在上面前述段落中所述的潤(rùn)滑裝置的齒輪箱。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種包括如在上面前述段落中所述的潤(rùn)滑裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)。
【附圖說明】
[0027]現(xiàn)在將參考附圖僅通過實(shí)例的方式描述本發(fā)明，在附圖中:
[0028]圖1和圖2示出了用于風(fēng)力渦輪機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑裝置；以及
[0029]圖3示出了離岸風(fēng)力渦輪機(jī)的外部視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]參照?qǐng)D1，例如風(fēng)力渦輪機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)器7，含有多個(gè)齒輪、軸承、以及必須通過油供給的其它部件。
[0031]油在旋轉(zhuǎn)機(jī)器內(nèi)分配以后，流動(dòng)通過管子、通道、或?qū)Ч?進(jìn)入到下儲(chǔ)存器9。下儲(chǔ)存器9基本上定位在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的下方使得僅要求重力的影響發(fā)生流動(dòng)。在此實(shí)施方式中，下儲(chǔ)存器9表示為單獨(dú)部件，然而在其它實(shí)施方式中其可以附接到或者形成為旋轉(zhuǎn)機(jī)器的殼體的整體部分。在另選實(shí)施方式中，可以完全地移除下儲(chǔ)存器9與泵10并且替換以在旋轉(zhuǎn)機(jī)器下方環(huán)繞的導(dǎo)管和能夠使油從下導(dǎo)管升高到上儲(chǔ)存器2中的在上儲(chǔ)存器2中的泵4或其它泵。
[0032]提供從下儲(chǔ)存器9獲取油的一個(gè)或多個(gè)泵10，并且致使油通過另一個(gè)導(dǎo)管傳送到上儲(chǔ)存器2。在此實(shí)施方式中，上儲(chǔ)存器2表示為單獨(dú)部件，然而在其它實(shí)施方式中其可以附接到旋轉(zhuǎn)機(jī)器的殼體或者形成為旋轉(zhuǎn)機(jī)器的殼體的整體部分。在泵與上儲(chǔ)存器2之間，油穿過油調(diào)節(jié)系統(tǒng)1，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以包括用于加熱、冷卻、過濾與監(jiān)控油的狀況與潔凈度的多個(gè)系統(tǒng)。
[0033]上儲(chǔ)存器9具有一個(gè)或多個(gè)出口。出口中的一個(gè)設(shè)有致使油傳送到旋轉(zhuǎn)機(jī)器的第一入口 6的一個(gè)或多個(gè)泵4。
[0034]上儲(chǔ)存器2的第二出口或者第一好出口的分支設(shè)有閥3，布置為使得其在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的正常操作過程中防止流動(dòng)，但是在非操作的期間過程中允許流動(dòng)。閥3可以通過電信號(hào)、通過泵4與第一入口 6之間的導(dǎo)管中的壓力、或者通過在渦輪機(jī)停機(jī)或者電能損失的情形下將致使其返回到