用于风力发电设备的传动系统技术方案

一种用于风力发电设备的传动系统。一种传动系统，具有包括至少一个行星齿轮级的传动器单元，行星齿轮级具有齿圈，多个行星齿轮，行星架和太阳轮。设有第一轴，具有能与作功机械轴或转子轴连接的连接法兰并通过行星架安装。传动器壳体包围传动器单元和与第二轴相连的发动机单元或发电机单元。该单元包括抗扭地与转子空心轴连接的转子。在传动器单元的第二轴和转子空心轴之间径向地布置连接器或夹紧连接件。设有布置在传动器单元和发动机单元或发电机单元之间的传动器壳体支撑件，具有空心圆柱形延伸部。延伸部同心包围传动器单元的第二轴的发动机或发电机一侧的端部部段并构成用于径向布置在第二轴和空心圆柱形的延伸部之间的轴承结构的轴承座。转子和转子空心轴同心包围延伸部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于风力发电设备的传动系统。
技术介绍
由EP 2031273A2中公知一种发电机传动器单元，其中，发电机的转子借助设计在内部的转子空心轴和壳体支撑件之间的轴承结构安装。转子的线圈-或磁体结构径向包围壳体支撑件。在内部的转子空心轴和太阳轴之 间设有连接器。该太阳轴不具有自身的轴承，而是通过转子的轴承结构安装。在申请号为10003558. 3的以前的欧洲专利申请中，描述了一种用于风力发电设备的传动装置，它包括至少两个具有至少三个支腿的支承元件用于支承至少三个小齿轮轴。这些小齿轮轴分别借助被布置在支承元件的拐角点上的小齿轮轴轴承安装。这些小齿轮轴轴承通过轴承座元件被固定在支承元件上。为了支承能与转子轮毂连接的连接轴，额外地设计了至少一个轴承元件，连接轴被支承元件包围，并且它的轴线延伸穿过该支承元件的中心点。根据该专利技术的传动装置的第一传动级具有外部具有齿的中心轮。该中心轮固定在连接轴上，并且与第一传动级的至少三个小齿轮啮合，这三个小齿轮布置在小齿轮轴的第一端部上。在小齿轮轴的第二端部上布置了第二传动级的至少三个齿轮，它们与第二传动级的中央小齿轮啮合。由EP 2295147A1中公知一种磨式传动系统，其具有能布置在磨盘下方的传动器，该传动器具有至少一个行星齿轮级或正齿轮级以及一个集成到该传动器的壳体中的电动马达。此外，该磨式传动系统包括变流器，其具有所配属的调节装置，用于无啮合间隙地调节马达的转数。在申请号为11002782.8的以前的欧洲专利申请中，描述了一种用于风力发电设备的传动系统，它具有包括至少一个行星齿轮级的传动器单元，该行星齿轮级具有齿圈，多个行星齿轮，行星架和太阳轮。此外，设有配属于该传动器单元的第一轴，它具有能与作功机械轴或转子轴连接的连接法兰并且通过行星架安装。该传动器单元和与该传动器单元的第二轴连接的发动机单元或发电机单元被传动器壳体包围，该壳体具有万向轴式的圆周对称或者部分对称的悬挂装置，用于与风力发电设备的起支撑作用的结构元件相连。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于风力发电设备的、紧凑的并且易于装配的传动系统。根据本专利技术，该目的通过具有根据权利要求I所述特征的传动系统实现。本专利技术的有利的改进方案在从属权利要求中给出。根据本专利技术的传动系统具有包括至少一个行星齿轮级的传动器单元，该行星齿轮级具有齿圈，多个行星齿轮，行星架和太阳轮。此外，设有配属于该传动器单元的第一轴，它具有能与作功机械轴或转子轴连接的连接法兰并且通过行星架安装。所述传动器单元和与该传动器单元的第二轴相连的发动机单元或发电机单元由传动器壳体包围。此外，发动机单元或发电机单元包括抗扭地与转子空心轴连接的转子。根据本专利技术，在所述传动器单元的第二轴和转子空心轴之间径向地布置了连接器或者夹紧连接件。此外，设有布置在传动器单元和发动机单元或发电机单元之间的传动器壳体支撑件，其具有空心圆柱形的延伸部。这个空心圆柱形的延伸部同心地包围所述传动器单元的第二轴的发动机或发电机一侧的端部部段，并且构成轴承座，用于径向地布置在第二轴和空心圆柱形的延伸部之间的轴承结构。其中，空心圆柱形的延伸部又被转子和转子空心轴同心地包围。此外，轴承结构的至少一个外部的轴承元件与空心圆柱形的延伸部连接。借助该轴承结构不仅安装传动器单元的第二轴，还安装转子空心轴。根据本专利技术的传动系统由此具有短的结构形式。此外，在为了进行维修或装配工作要拆卸连接器或者夹紧连接件时，可以触及该轴承结构，而不必拆卸发动机单元或发电机单元的转子。根据本专利技术的一个有利的改进方案，该传动器单兀的第二轴的发动机或发电机一侧的端部部段被传动器空心轴同心地包围并且与其抗扭地连接。在这个情况下，设有轴承结构的至少一个内部的轴承元件，它没有与第二轴连接，而是与传动器空心轴连接。优选地，转子空心轴和传动器单元的第二轴仅仅借助轴承结构被安装在传动器壳体支撑件上。这就使得构造特别紧凑并且易于进行维修。传动器空心轴例如可以通过具有短啮合齿或者弧形啮合齿的齿式连接器与传动器单元的第二轴连接。可替换地，传动器空心轴可以通过内夹紧套与传动器单元的第二轴连接。内夹紧套在此例如分别包括外环和内环，它们具有相互对应的锥形接触面并且能借助多个轴向延伸的夹紧螺钉相对夹紧。根据本专利技术的一个优选设计方案，通过夹紧至少一个外环和至少一个内环不仅可以将传动器单元的第二轴和传动器空心轴相连，而且还可以将传动器空心轴和转子空心轴相连。这样就让装配更加容易。代替齿式连接器或者内夹紧套，传动器空心轴可以通过外夹紧套与传动器单元的第二轴连接。根据本专利技术的一个有利的改进方案，传动器单元的第二轴轴向地大约有一半被传动器空心轴包围。通过这个方式，传动器空心轴的轴承结构在轴向的中心位置对准发动机单元或发电机单元的转子。优选地，传动器壳体支撑件在布置在传动器单元和发动机单元或发电机单元之间的壳体中间法兰上模制成型。其中，该壳体中间法兰可以具有用于发动机或发电机一侧的行星架轴承的轴承座。此外，在壳体中间法兰上尤其可以装配发动机单元或发电机单元的定子外壳以及发动机或发电机一侧的行星齿轮级的齿圈。此外，该壳体中间法兰可以分别具有法兰延伸部，在其上分别装配定子外壳或发动机或发电机一侧的行星齿轮级的齿圈。以有利的方式这样对这两个法兰延伸部的直径分级，即，使得它们的大小级别差不多，其中，用于定子外壳的法兰延伸部是两个中较大的。在重量最优的结构形式中，用于发动机或发电机一侧的行星齿轮级的齿圈的法兰延伸部可以在内部对准，并且相对于壳体中间法兰拧紧。根据本专利技术的另一个设计方案，配属于定子外壳的法兰延伸部和配属于齿圈的法兰延伸部轴向彼此间隔开。根据本专利技术的一个特别优选的改进方案，连接法兰能与作功机械轴或转子轴弹性连接。以这种方式可以以万向轴的形式来联接作功机械或转子轴，尤其是具有角度偏差。这种联接方式例如可以借助弹性的销钉得以实现。此外，以有利的方式，传动器壳体也具有万向轴式的圆周对称的或者部分对称的悬挂装置，用于与风力发电设备的起支撑作用的结构元件相连。起支撑作用的结构元件例如可以是底座轴承，该底座轴承具有连接在风力发电设备的框架或者吊舱上的连接件。由于在起支撑作用的结构元件内部以双向万向轴或全向万向轴的形式来悬挂传动系统，并且以万向轴的形式对连接法兰进行连接，所以可以避免使轴承或啮合齿受损的影响。因此，不会因为基座支承(根据传统的解决方案通过传动系的悬挂装置而接入其中)因风力发电设备的主框架变形而形成偏移而出现不希望的强制力，而是通过万向轴式的悬挂装置避免了这种强制力。于是，传动系统仅仅承受扭力负载。在将根据本专利技术的传动系统应用到风力发电设备中时，传动器单元与发电机单元相连。此外，传动器单元的第一轴在这种情况下是传动器一侧的驱动轴。相反地，发电机单元的第二轴是传动器一侧的输出轴。在将根据本专利技术的传动系统应用到风力发电设备中时，这个传动器一侧的驱动轴的连接法兰可以与转子轴连接。附图说明接下来，利用一个实施例借助附图更详尽地阐述本专利技术。其示出 图I :用于风力发电设备的根据本专利技术的传动系统的透视截面图，图2 :图I中所示的具有传动器-和发电机单元的传动系统的截面图，图3 :位于传动器-和发电机单元之间的壳体中间法兰的第一变体的截面图，图4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于风力发电设备的传动系统，具有：？包括至少一个行星齿轮级(11，12)的传动器单元(1)，所述行星齿轮级具有齿圈(114，124)，多个行星齿轮(113，123)，行星架(112，122)和太阳轮(111，121)，？配属于所述传动器单元(1)的第一轴，所述第一轴具有能与作功机械轴或转子轴连接的连接法兰(14)并且通过所述行星架(112)安装，？传动器壳体(15)，所述传动器壳体包围所述传动器单元(1)和与所述传动器单元(1)的第二轴(16)相连的发动机单元或发电机单元(2)，？所述发动机单元或发电机单元(2)的、抗扭地与转子空心轴(23)连接的转子(22)，？径向地布置在所述传动器单元(1)的所述第二轴(16)和所述转子空心轴(23)之间的连接器或夹紧连接件(163)，？布置在所述传动器单元(1)和所述发动机单元或发电机单元(2)之间的传动器壳体支撑件(152)，所述传动器壳体支撑件具有空心圆柱形的延伸部，所述空心圆柱形的延伸部同心地包围所述传动器单元(1)的所述第二轴(16)的发动机或发电机一侧的端部部段，并且所述空心圆柱形的延伸部构成用于径向地布置在所述第二轴(16)和所述空心圆柱形的延伸部之间的轴承结构(161)的轴承座，，其中，所述转子(22)和所述转子空心轴(23)同心地包围所述空心圆柱形的延伸部，？所述轴承结构(161)的至少一个外部的轴承元件，所述轴承元件与所述空心圆柱形的延伸部相连，其中，借助所述轴承结构 (161)不仅安装所述传动器单元(1)的所述第二轴(16)，还安装所述转子空心轴(23)。...

【技术特征摘要】
2011.04.04 EP 11002782.8;2011.07.21 EP 11174846.31.ー种用于风カ发电设备的传动系统，具有 -包括至少ー个行星齿轮级(11，12)的传动器単元(I)，所述行星齿轮级具有齿圈(114，124)，多个行星齿轮(113，123)，行星架(112，122)和太阳轮(111，121)， -配属于所述传动器単元(I)的第一轴，所述第一轴具有能与作功机械轴或转子轴连接的连接法兰(14)并且通过所述行星架(112)安装， -传动器壳体(15)，所述传动器壳体包围所述传动器単元(I)和与所述传动器単元(I)的第二轴(16)相连的发动机单元或发电机单元(2)， -所述发动机単元或发电机単元(2)的、抗扭地与转子空心轴(23)连接的转子(22)， -径向地布置在所述传动器単元(I)的所述第二轴(16)和所述转子空心轴(23)之间的连接器或夹紧连接件(163)， -布置在所述传动器単元(I)和所述发动机単元或发电机単元(2)之间的传动器壳体支撑件(152)，所述传动器壳体支撑件具有空心圆柱形的延伸部，所述空心圆柱形的延伸部同心地包围所述传动器単元(I)的所述第二轴(16)的发动机或发电机一侧的端部部段，并且所述空心圆柱形的延伸部构成用于径向地布置在所述第二轴(16)和所述空心圆柱形的延伸部之间的轴承结构(161)的轴承座，，其中，所述转子(22)和所述转子空心轴(23)同心地包围所述空心圆柱形的延伸部， -所述轴承结构(161)的至少ー个外部的轴承元件，所述轴承元件与所述空心圆柱形的延伸部相连，其中，借助所述轴承结构(161)不仅安装所述传动器単元(I)的所述第二轴(16)，还安装所述转子空心轴(23)。2.根据权利要求I所述的传动系统，其中，所述传动器単元(I)的所述第二轴(16)的发动机或发电机一侧的端部部段被传动器空心轴(162)同心地包围并且与所述传动器空心轴抗扭地连接。3.根据权利要求I或2中任ー项所述的传动系统，其中，设有所述轴承结构(161)的至少ー个内部的轴承元件，所述内部的轴承元件与所述第二轴(16)或所述传动器空心轴(162)相连。4.根据权利要求I至3中任ー项所述的传动系统，其中，所述转子空心轴(23)通过具有短啮合齿或者弧形啮合齿的齿式连接器与所述传动器単元(I)的所述第二轴(16)相连或者与所述传动器空心轴(162)相连。5.根据权利要求I至3中任ー项所述的传动系统，其中，所述转子空心轴(23)通过内夹紧套与所述传动器単元(I)的所述第二轴(16)相连或者与所述传动器空心轴(162)相连。6.根据权利要求5所述的传动系统，其中，所述内夹紧套至少分别包括外环和内环，所述外环和内环具有相互对应的锥形接触面并且能借助多个轴向延伸的夹紧螺钉相对夹紧。7.根据权利要求I至6中任ー项所述的传动系统，其中，所述传动器単元(I)的所述第ニ轴(16)轴向地大约有一半被所述传动器空心轴(162)包围。8.根据权利要求I至7中任ー项所述的传动系统，其中，布置在所述空心圆柱形的延伸部中的所述轴承结构(161)在轴向的中心位置对准所述发动机单元或发电机单元(2)的所述转子(22)。9.根据权利要求I至8中任ー项所述的传动系统，其中，布置在所述空心圆柱形的延伸部中的所述轴承结构(161)包括X布置形式的双排轴承。10.根据权利要求I至9中任ー项所述的传动系统，其中，所述转子空心轴(23)和所述传动器単元(I)的所述第二轴(16)仅仅借助布置在所述空心圆柱形的延伸部中的所述轴承结构(161)安装。11.根据权利要求I至10中任ー项所述的传动系统，其中，所述传动器壳体支撑件(152)在布置在所述传动器単元(I)和所述发动机単元或发电机単元(2)之间的壳体中间法兰(151)上模制成型。12.根据权利要求11所述的传动系统，其中，所述壳体中间法兰(151)具有用于发动机或发电机一侧的行星架轴承(126)的轴承座。13.根据权利要求11或12中任ー项所述的传动系统，其中，在所述壳体中间法兰(151)上装配了所述发动机単元或发电机単元(2)的定子外壳(211)。14.根据权利要求11或12中任ー项所述的传动系统，其中，在所述壳体中间法兰(151)上装配了发动机単元或发电机単元一侧的所述行星齿轮级(12)的所述齿圈(124)。15.根据权利要求11至13中任ー项所述的传动系统，其中，所述壳体中间法兰(151)分别具有法兰延伸部(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·马丁·丁特尔，阿尔诺·克莱恩希帕斯，扬迪尔克·雷默斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：