公开了一种在诸如风力涡轮机（５）的流体驱动的涡轮机发电中使用的变速器（１０）。变速器（１０）支撑在涡轮机承载件（５０）中并包括输入部（１２）和输出部（２０）以及在输入部和输出部之间的用于增大输出部相对于输入部的转速的齿轮系（１４／１６）。齿轮系包括用于从输入部传递转矩到输出部的多个齿轮。变速器还包括行星齿轮系（１６）的大致静态的行星架（４４），该行星架弹性地连接到涡轮机承载件以提供单个弹性的齿轮系反作用转矩。因而，变速器除了在其自身的重量支撑方面和扭转方面以外没有相对于承载件被约束。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种变速器系统，所述变速器系统具体地但不排他地用于借助诸如风 力涡轮机或潮汐力涡轮机之类的流体驱动的转动式原动机来驱动发电机等。
技术介绍
通常认为大型的涡轮机，例如产生用于供给到电网系统的电力的风力涡轮机，需 要较大且较重的支撑结构，这是因为大型的涡轮机受到沿着多个方向作用的较大的力。适 应这些较大的力的传统解决方案是制成强度和刚度非常高的涡轮机承载件外壳。由于大型 的涡轮机转动较慢，它们具有非常高的转矩，并且通常通过使用加速齿轮装置作为涡轮机 承载件的一部分来提高其慢速以产生更加有用的转速。为了避免所使用的齿轮的失准，其中支撑齿轮装置的涡轮机承载件已经被制成得 甚至刚度更高，使得涡轮机承载件不但在变化的涡轮机力的影响下没有变形，而且在齿轮 装置内的内生转矩的影响下也没有变形。用于将较大的转矩传递到较慢运动的重型机械的 减速齿轮传动的变速器在商业上是已知的，但是这些变速器没有解决以上提及的问题。本 专利技术人已经认识到，涡轮变速器的改进的设计将解决至少以上提及的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于流体驱动的涡轮机发电的变速器，所述变速器包括输入部和 输出部以及在所述输入部和所述输出部之间的用于增大所述输出部相对于所述输入部的 转速的齿轮系，所述齿轮系包括用于从所述输入部传递转矩到所述输出部的多个齿轮，所 述变速器还包括大致静态构件，所述静态构件与在所述输入部与所述输出部之间的所述齿 轮系的一个或多个齿轮接合，以用于提供单个弹性的齿轮系反作用转矩。优选地，变速器还包括用于静态构件的弹性支撑件，以使所述构件能围绕静态构 件轴线进行受限的弹性转动。更优选地，输入部能绕输入轴线转动，所述静态构件轴线和输入轴线是基本同轴 的。更优选地，弹性支撑件包括长形的扭转构件，以用于围绕扭转轴线的弹性扭曲。在一个实施例中，扭转构件具有第一臂和两个端部，所述第一臂固定到扭转构件 的一个端部并且与其相邻，第一臂大致径向地远离扭转轴线延伸。优选的是，变速器还包括第一系杆，所述第一系杆在与所述构件轴线间隔开的第 一区域处将所述静态构件联接到所述第一臂，以用于在所述静态构件与所述扭转构件之间 传递使所述扭转构件进行所述扭曲的反作用转矩。在一个实施例中，与扭转构件的另一端部相邻地设置有第二臂，并且设置有第二 系杆，所述第二系杆在与所述构件轴线间隔开且与所述第一区域相对的第二区域处将所述 静态构件联接到所述第二臂，用于将与由所述第一系杆传递的转矩相反的转矩传递到所述 扭转构件。优选地，扭转轴线与静态构件轴线基本垂直，但是与静态构件轴线间隔开。在一个实施例中，变速器包括盖，所述盖附装到构件并且支撑变速器的重量的至 少一部分，但是受到较小的来自所述输入部的转矩或者没有受到来自所述输入部的转矩。任选地，所述齿轮系包括至少第一行星齿轮系，所述第一行星齿轮系形成第一转 矩路径并且具有第一齿圈、第一行星轮和第一太阳轮，并且所述大致静态构件包括所述第 一行星轮的行星架。优选地，所述第一齿圈直接连接到所述输入部以用于驱动所述第一行星轮，并且 所述第一行星轮布置成驱动所述第一太阳轮。更优选地，所述齿轮系包括形成第二转矩路径的第二行星齿轮系，所述第一路径 和第二路径共用来自所述输入部的转矩，仅所述第一齿轮系具有所述大致静态构件。如果采用第二行星齿轮系，则第二行星齿轮系可以具有第二齿圈、第二行星轮和 第二太阳轮，第一太阳轮在使用中驱动第二齿圈，并且第二行星轮在使用中被输入部驱动。优选地，第一行星齿轮系布置成传递输送到所述输入部的动力的大约三分之二， 并且所述第二行星齿轮系布置成将来自所述第一齿轮系的所述三分之二的动力与所述输 入部的动力的剩余三分之一结合。本专利技术延伸到用于流体驱动的涡轮机的支撑件，所述支撑件包括涡轮机承载件， 所述涡轮机承载件为涡轮机和用于从所述涡轮机传递转矩到发电机的齿轮装置提供转动 支撑；和可弹性地运动的构件，所述可弹性地运动的构件安装到所述涡轮机承载件并且与 所述齿轮装置接合，以用于对所述齿轮装置中的转矩弹性地起反作用。本专利技术还延伸到流体驱动的涡轮机的支撑件和变速器组件，其包括涡轮机承载件 和变速器，所述变速器组件在由所述流体驱动的涡轮机发电中使用，所述变速器包括输入 部和输出部以及在所述输入部和所述输出部之间的用于增大所述输出部相对于所述输入 部的转速的齿轮系布置，所述齿轮系布置包括大致静态构件，所述大致静态构件通过机构 连接到所述涡轮机承载件并且通过所述机构相对于所述涡轮机承载件基本上仅在一个自 由度中受到约束。优选地，所述约束是弹性的并且所述一个自由度是转动。更优选地，所述转动是绕与输入部的轴线同轴的轴线的转动。便利地，静态构件是行星齿轮系的行星架。本专利技术延伸到此处公开的任何新颖的特征或者此处公开的特征的任何新颖的结 合，不管这些特征是否以这样的结合进行描述。附图说明本专利技术可以以多种方式实施。以下参照附图通过示例来说明本专利技术的两个示例性 的实施例，其中图1示出安装到风力涡轮机承载件的变速器的简化的示意性表示视图；图2示出根据图1所示的示意性表示视图设计的变速器的剖视图；图3示出图2所示的变速器的一部分以及支撑件的透视图；图4a和4b示出图2和3中所示的部件的两个不同的透视图，所述部件作为涡轮 机承载件组件的一部分；图5示出图2中所示的变速器的动力路径；图6至10示出与分别在图1至5中所示的变速器类似的风力涡轮机变速器的第二方案。具体实施例方式图1示出变速器10，所述变速器10将用于风力涡轮机5的加速转动驱动提供到输 出部20。典型地，将需要1 15的加速比，但是更高或更低的加速比也是可以的。变速器 10具有输入轴12，所述输入轴12供给两个行星齿轮系14和16，所述两个行星齿轮系14和 16使来自输入的动力沿着两个路径A和B分开。涡轮机5和变速器10通过涡轮机承载件 50支撑。在路径A中，动力供应到齿轮系14的齿圈24。齿圈24驱动星型齿轮系34( S卩，一 组行星轮)，这组行星轮的转动中心通过行星架44形式的大致静态构件固定。可转动的行 星轮34继而驱动太阳轮54。在路径B中，来自输入的动力供应到行星架46。来自齿轮系14的动力还供应到齿 轮系16的齿圈26。因而，两个动力路径A和B结合以驱动太阳轮56。继而，太阳轮56经 由额外的小齿轮对18而驱动输出部20。变速器具有轴承45、47、48、51和52，这些轴承支撑变速器10的重量并且保持变速 器10中的齿轮的相对对准。变速器10具有盖22，所述盖22没有受到转矩载荷。变速器 10布置成使得仅在行星架44处需要用于停止整个变速器自旋的反作用转矩。该反作用是 弹性的，使得整个变速器可以相对于涡轮机承载件50扭曲，并且任何突然的转矩增大可以 通过行星架44的扭曲而变得平稳。用于行星架44的支撑通过扭转构件提供，所述扭转构件在该示例中是安装到涡 轮机承载件50的管60，当行星架44迫使系杆62和扭转臂64扭曲扭转构件60时，所述扭 转构件能够绕其轴线C扭曲并且由此能够允许行星架44绕其转动轴线D扭曲。图2示出图1中所示的变速器10的更加详细的视图。图1和2中相同的附图标 记示出相同的部件。应当注意到，行星架44直接安装到盖22，但是即使该盖承载变速器10 的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在由流体驱动的涡轮机发电中使用的变速器，所述变速器包括输入部和输出部以及在所述输入部和所述输出部之间的用于增大所述输出部相对于所述输入部的转速的齿轮系，所述齿轮系包括用于从所述输入部传递转矩到所述输出部的多个齿轮，所述变速器还包括大致静态构件，所述静态构件与在所述输入部与所述输出部之间的所述齿轮系的一个或多个齿轮接合，以用于提供单个弹性的齿轮系反作用转矩。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2007-10-1 0719119.0一种在由流体驱动的涡轮机发电中使用的变速器，所述变速器包括输入部和输出部以及在所述输入部和所述输出部之间的用于增大所述输出部相对于所述输入部的转速的齿轮系，所述齿轮系包括用于从所述输入部传递转矩到所述输出部的多个齿轮，所述变速器还包括大致静态构件，所述静态构件与在所述输入部与所述输出部之间的所述齿轮系的一个或多个齿轮接合，以用于提供单个弹性的齿轮系反作用转矩。2.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述变速器还包括用于所述静态构件的弹性 支撑件，以使所述构件能围绕静态构件轴线进行受限的弹性转动。3.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述输入部能绕输入轴线转动，所述静态构件 轴线和输入轴线是基本同轴的。4.根据权利要求2或3所述的变速器，其中，所述弹性支撑件包括长形的扭转构件，以 用于围绕扭转轴线的弹性扭曲。5.根据权利要求4所述的变速器，其中，所述扭转构件具有第一臂和两个端部，所述第 一臂固定到所述扭转构件的一个端部并且与所述一个端部相邻，所述第一臂大致径向地远 离所述扭转轴线延伸。6.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述变速器还包括第一系杆，所述第一系杆在 与所述构件轴线间隔开的第一区域处将所述静态构件联接到所述第一臂，以用于在所述静 态构件与所述扭转构件之间传递使所述扭转构件进行所述扭曲的反作用转矩。7.根据权利要求6所述的变速器，其中，与所述扭转构件的另一端部相邻地设置有第 二臂，并且设置有第二系杆，所述第二系杆在与所述构件轴线间隔开且与所述第一区域相 对的第二区域处将所述静态构件联接到所述第二臂，用于将与由所述第一系杆传递的转矩 相反的转矩传递到所述扭转构件。8.根据权利要求5、6或7所述的变速器，其中，所述扭转轴线与所述静态构件轴线基本 垂直，但是与所述静态构件轴线间隔开。9.根据以上权利要求中任一项所述的变速器，其中，所述变速器包括盖，所述盖附装到 所述构件并且支撑所述变速器的重量的至少一部分，但是受到较小的来自所述输入部的转 矩或者没有受到来自所述输入部的转矩。10.根据以上权利要求中任一项所述的变速器，其中，所述齿轮系包括至少第一行星齿 轮系，所述第一行星齿轮系形成第一转矩路径并且具有第一齿圈、第一行星轮和第一太阳 轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：RJ希克斯，F坎利菲，
申请(专利权)人：轨道二有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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