用于密封风力涡轮机动力系统的可旋转部件的设备技术方案

技术编号:33702588 阅读:26 留言:0更新日期:2022-06-06 08:17
一种设备,该设备包括:第一轴和第二轴,所述第一轴和第二轴以基本同心的关系被支撑,使得它们能够围绕旋转轴线(R)相对于彼此旋转;其中,第一轴和第二轴中的一者穿过限定在第一轴和第二轴中的另一者中的孔;位于第一轴和第二轴之间的密封装置,所述密封装置被锁定以防止相对于第一轴旋转;其中,所述密封装置包括第一部分和第二部分,所述第一部分借助于轴承而被能旋转地安装在所述第二轴上,所述第二部分被构造成抵靠由所述第二轴限定的运转表面进行密封。有利地,由于密封装置被能旋转地安装在与其形成密封的同一轴上,所以密封装置能适应第一轴与第二轴之间的对准误差。适应第一轴与第二轴之间的对准误差。适应第一轴与第二轴之间的对准误差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于密封风力涡轮机动力系统的可旋转部件的设备


[0001]本专利技术涉及一种用于密封风力涡轮机传动系中的可旋转部件的方案或装置。

技术介绍

[0002]在典型的

水平轴线

风力涡轮机中,安装在塔架上的机舱支撑包括多个叶片的转子。机舱容纳主轴承装置,该主轴承装置支撑转子,使得其能够随着叶片被风驱动而旋转。转子被支撑在风力涡轮机的动力系统的输入端上,该风力涡轮机典型地包括齿轮箱和发电机,但是还已知不包括齿轮箱的直接驱动风力涡轮机。在已知的配置中,风力涡轮机的主转子联接至所谓的“低速”轴,该“低速”轴进而联接至齿轮箱的输入端。齿轮箱还包括联接至发电机的高速输出轴。
[0003]在一些风力涡轮机动力系统中,该动力系统包括沿着其旋转轴线延伸并且用于将电气服务和/或液压服务运送至旋转轮毂的管道。本领域技术人员通常将该管道称为“俯仰管(pitch tube)”。这种方法的挑战之一是俯仰管必须被精确地定位以便安全地穿过发电机和齿轮箱。而且,俯仰管穿过不同的环境,例如填充空气的腔和填充油的腔,因此必须对俯仰管进行密封以防止污染和泄漏。
[0004]用于密封旋转轴的运转表面的已知方法包括环形唇状密封件和迷宫式密封件。这些是两个示例,但是其它示例也是已知的。在两种方法中,重要的是旋转轴相对于环密封件以精确的同心取向被支撑。过大的公差会导致磨损增加并且密封功能不太有效。在俯仰管的情况下,可以是这样的情况,即,轴上的密封位置从轴被旋转地支撑的位置起沿着轴的轴线移位相当大的距离,并且这可导致同心度问题。
[0005]针对这个背景设计了本专利技术。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术的第一方面,提供了一种设备,该设备包括:第一轴和第二轴,第一轴和第二轴以基本同心的关系被支撑,使得第一轴和第二轴能够围绕旋转轴线相对于彼此旋转;其中,第一轴和第二轴中的一者穿过限定在第一轴和第二轴中的另一者中的孔。密封装置位于第一轴与第二轴之间,并且被锁定以防止相对于第一轴进行旋转运动,并且包括第一部分和第二部分,第一部分借助于轴承而被能旋转地安装在第二轴上,第二部分被构造成抵靠由第二轴限定的运转表面进行密封。
[0007]有利地,由于密封装置被能旋转地安装在与其形成密封的同一轴上,所以密封装置能适应第一轴与第二轴之间的对准误差。这尤其可以是两个轴均可旋转的情况。但也可以是外轴是固定不动的并且实际上形成用于内轴的壳体的情况。在任一种情况下,内轴横向于旋转轴线的侧向运动可能是显著的,特别是在该轴由远离密封点的轴承支撑的情况下。
[0008]本专利技术在第一轴是齿轮箱输出轴并且第二轴是穿过齿轮箱输出轴的俯仰管的风力涡轮机应用中具有特别的用途。
[0009]在一个实施方式中,密封装置包括与第一轴对置的径向表面,由此限定环形间隙。环形间隙实际上提供了能适应第一轴与第二轴之间的对准误差的缓冲。为了封闭这个间隙,密封装置可包括柔性环密封件。环密封件可以采取适合于封闭间隙并且防止通过其中的流体泄漏的不同形式。然而,在一个实施方式中,环密封件采取了密封环的形式,该密封环是扁平的以便类似于环形隔膜。
[0010]柔性环密封件可在第一轴的表面与密封装置的表面之间延伸,以封闭环形间隙。以此方式,柔性环密封件实际上将密封装置的旋转运动锁定至第一轴的旋转运动。这在第一轴相对于第二轴而言具有相对高的转速的情况下会是特别有利的,这是因为赋予密封装置的高转速能够改善密封件的操作。
[0011]为了不影响这两个轴中的任一者的旋转,密封装置的第一部分在其上安装至第一第二轴的轴承优选地提供非常低的摩擦界面。在一个实施方式中,轴承可以是滚柱轴承,但是摩擦轴承和滚珠轴承是其它选择。
[0012]值得注意的是,在一些实施方式中,将密封装置支撑在相应的轴上的轴承不同于将该轴相对于另一轴进行可旋转的支撑的轴承装置,也就是说,将密封装置支撑在相应的轴上的轴承与将该轴相对于另一轴进行可旋转的支撑的轴承装置不是同一者。
[0013]密封装置可被选择成以便为所述设备旨在用于的具体应用提供有效的密封。在一些情况下,可以优选使用一种类型的迷宫式密封件。这可以是两个轴之间的速度差较高例如速度差在300rpm与400rpm之间的情况,并且因此低摩擦密封件是特别希望的。在其它情况下,其它旋转密封件可能是合适的,例如唇状密封件。
[0014]在以上设备中,密封装置的第一部分和第二部分可由密封构件限定。适合地,密封构件可由单个部件限定并且可被成形为将轴承容纳在其内,因此提供了一种特定的紧凑且优雅的构型。
[0015]值得注意地,密封装置是紧凑的并且因此不占据轴之间的过多空间。例如:在一个实施方式中,密封装置的第二部分沿着旋转轴线与轴承分开一轴向距离,该轴向距离小于限定在第一轴与第二轴之间的环形空间的径向距离;在一个实施方式中,密封装置的沿着旋转轴线的轴向长度与限定在第一轴与第二轴之间的环形空间的径向距离基本相同。
[0016]在另一方面中,本专利技术提供了一种设备,该设备包括:限定内孔的壳体;轴,该轴延伸穿过内孔并且相对于壳体是能旋转地安装的,以便围绕旋转轴线(R)旋转;位于壳体的内孔与轴之间的密封装置,该密封装置被锁定以防止相对于壳体进行旋转运动;其中,密封装置包括密封构件,该密封构件与壳体的内孔间隔开并且包括第一部分和第二部分,第一部分借助于轴承而被能旋转地支撑在轴上,第二部分被构造成抵靠由轴限定的运转表面进行密封。
[0017]值得注意的是,在这个实施方式中,将密封装置支撑在相应的轴上的轴承不同于将该轴相对于壳体进行可旋转的支撑的轴承装置,也就是说,将密封装置支撑在相应的轴上的轴承与将该轴相对于壳体进行可旋转的支撑的轴承装置不是同一者。
[0018]应当理解,本专利技术的第一方面的优选和/或可选特征可以与本专利技术的其它方面组合。本专利技术在其各个方面被限定在所附的独立权利要求中并且有利的特征被限定在所附的从属权利要求中。
附图说明
[0019]现在将参考附图仅通过示例的方式来描述本专利技术的以上和其它方面,在附图中:
[0020]图1是可以实现本专利技术的实施方式的风力涡轮机的前视图;
[0021]图2是可以容纳在图1的风力涡轮机内并且可以应用本专利技术的实施方式的风力涡轮机动力系统的示例的立体图;
[0022]图3是图2中所示的动力系统的示意性侧视图;
[0023]图4是图3中的动力系统的一部分的示意图,示出了根据本专利技术的实施方式的用于密封动力系统的部件的设备;
[0024]图5是根据本专利技术的实施方式的密封构件的立体截面视图;
[0025]图6是根据本专利技术的实施方式的环形圈密封件的立体图;
[0026]图7是图6的环形圈密封件被不对称地拉伸的示意图;以及
[0027]图8是类似于图4的视图,但是示出了本专利技术的替代性实施方式。
[0028]注意,不同附图中相同或相似的特征由相同的附图标记表示。
具体实施方式
[0029]本本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备,该设备包括:第一轴(38)和第二轴(60),所述第一轴和所述第二轴以基本同心的关系被支撑,使得所述第一轴和所述第二轴能够围绕旋转轴线(R)相对于彼此旋转;其中,所述第一轴(38)和所述第二轴(60)中的一者穿过限定在所述第一轴(38)和所述第二轴(60)中的另一者中的孔(72);位于所述第一轴(38)与所述第二轴(60)之间的密封装置(70),所述密封装置(70)被锁定以防止相对于所述第一轴(38)进行旋转运动;其中,所述密封装置(70)包括第一部分(86)和第二部分(88),所述第一部分借助于轴承(82)而被能旋转地安装在所述第二轴(60)上,所述第二部分被构造成抵靠由所述第二轴(60)限定的运转表面进行密封。2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述密封装置(70)包括径向表面(103),所述径向表面与所述第一轴(38)对置,从而限定环形间隙(102)。3.根据权利要求2所述的设备,其中,所述密封装置(70)包括封闭所述环形间隙(102)的柔性环密封件(104)。4.根据权利要求3所述的设备,其中,所述柔性环密封件(104)在所述第一轴(38)的表面(112)与所述密封装置(70)的表面(114)之间延伸,以封闭所述环形间隙(102)。5.根据权利要求3或4所述的设备,其中,所述柔性环密封件(104)在所述第一轴和所述密封装置的相应的邻近的面向轴向的表面之间延伸。6.根据权利要求3至5中任一项所述的设备,其中,所述柔性环密封件(104)是膜密封件。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述密封装置(70)的所述第一部分(86)在其上安装至所述第一第二轴(60)的所述轴承(82)是滚柱轴承。8.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述密封装置(70)的所述第二部分包括一个或多个唇状密...

【专利技术属性】
技术研发人员:L
申请(专利权)人:维斯塔斯风力系统有限公司
类型:发明
国别省市:

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