CN101473135A - 风力发电机的旋转接头 - Google Patents

风力发电机的旋转接头 Download PDF

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CN101473135A CNA2007800234267A CN200780023426A CN101473135A CN 101473135 A CN101473135 A CN 101473135A CN A2007800234267 A CNA2007800234267 A CN A2007800234267A CN 200780023426 A CN200780023426 A CN 200780023426A CN 101473135 A CN101473135 A CN 101473135A
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A·基利安
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Abstract

风力发电机的旋转接头用于将从机舱(1)抽运的流体传送到轮毂(2)，该旋转接头具有固定到机舱(1)内部并基本平行于轮毂(2)的轴的管道(5)，该管道(5)具有液压和电传导装置，该液压和电传导装置具有：朝向机舱(1)的第一端，线缆和液压管在该第一端都不旋转；与第一端相对的第二端，该第二端被提供有给液压旋转接头(6)的流体的第一入口和连接到电旋转接头(10)的线缆的第二入口。该液压和电旋转接头将它们的静止输入转换为以轴(4)和轮毂(2)的速度的旋转输出。

Description

风力发电机的旋转接头
技术领域
本发明涉及旋转接头，该类型的旋转接头用于具有液压或电叶片桨距控制的风力发电机中。这些接头允许从机舱向旋转的轮毂抽运流体、发送信号和提供电力。
背景技术
用于将流体从机舱抽运到轮毂的不同装置在现有技术中是已知的。
EP1105645B1示出用于相对于平行于风力发电机的主纵轴的风向控制/调节风力发电机的至少一个叶片的桨距的方法和机构。然而，该专利涉及的机构用于当该机构的驱动装置位于主纵轴的后部和前部时定位围绕其纵轴旋转的叶片。
用于传送液压流体或电力以改变叶片桨距的其余方案具有机舱内、机舱变速箱内或者在发电机后面的旋转接头。管和线缆被迫与该结构一起旋转，因此它们由于上述旋转而被有害磨损。
发明内容
本发明通过将可包括旋转液压接头和旋转电接头的旋转接头放置在轮毂内或主轴内来提供用于解决现有技术中的上述缺陷的设备。利用该结构，穿过驱动系统的管/线缆不旋转，因此它们不会由于旋转而受到有害磨损。
根据第一方面，本发明描述用于风力发电机的旋转接头，包括：
机舱；
轮毂；
能量传送系统。
该旋转接头允许在机舱中的管路/线缆等静止导管和在轮毂中的管路/线缆等旋转导管之间传送能量并且所述旋转接头包括：
固定到机舱内部并且基本平行于轮毂的轴，该轴具有从朝向机舱的第一端向与第一端方向相反并且朝向轮毂的第二端延伸的能量传导装置；以及
连接到第二端的旋转能量传送接头。
该能量传送系统可以包括液压系统，用于将从机舱中的静止管路抽运的流体传送到轮毂中的旋转管路，使得所述旋转接头包括液压旋转接头。
该能量传送系统可以进一步包括第一电系统，用于将来自机舱中的第一静止线缆的电力传送到轮毂中的第一旋转线缆，使得该旋转接头包括旋转电接头。
该能量传送系统也可以包括第二电系统，用于将电信号从轮毂中的第二旋转线缆发送到机舱中的第二静止线缆，使得该旋转接头包括旋转电接头。
在本发明的所述旋转接头中：
所述轴可以包括：
第一端上的第一流体输送入口和第一流体返回出口；
第二端上的第一流体输送出口和第一流体返回入口；
所述旋转液压接头可包括：
连接到轮毂的第一盖，使得该第一盖以轮毂的速度旋转；
连接到第一流体输送出口的第二流体输送入口；
连接到第一流体返回入口的第二流体返回出口；
连接到位于轮毂上的第三流体输送入口的第一盖上的第二流体输送出口；
连接到位于轮毂上的第三流体返回出口的第一盖上的第二流体返回入口。
另外，在本发明的所述旋转接头中：
所述轴可进一步包括从具有第一电连接的第一端向具有第二电连接的第二端延伸的内部电传导装置；
旋转电接头可以位于该旋转液压接头之后，连接到所述第二端并具有：
连接到选自轮毂、第一盖及其组合的固定装置的第二盖，使得第二盖以轮毂的速度旋转；
连接到第二电连接的第一连接箱；
连接到位于轮毂中的第三电连接的第二盖中的至少第二连接箱或摩擦环。
本发明的所述旋转接头也可以安装在包括具有联接到轮毂的输入轴和输出轴的变速箱的风力发电机中。该旋转接头也可以安装在进一步包括联接到输出轴的发电机的风力发电机中。
另一方面，该旋转接头的轴可以包括：
在第二端和变速箱之间的第一部分，所述第一部分可以拆卸；
在变速箱和旋转液压接头之间的第二部分。
作为选择，所述轴可以包括：
第二端和变速箱之间的第一部分，所述第一部分可以拆卸；
变速箱和适配器之间的第二部分；
适配器和旋转液压接头之间的第三部分；
第二部分、第三部分和适配器可以相互拆开。
同样地，第一部分可以是发电机的多个组件在其上旋转的轴，并且第二部分可以是变速箱的多个组件在其上旋转的轴。
在该旋转接头中，第二流体输送出口可以垂直于轮毂的轴的方向。类似地，第二流体返回入口可以垂直于轮毂方向。
在本发明的旋转接头中：
该发电机可以在外壳上固定到机舱；
该旋转接头可以进一步包括变速箱和发电机之间的空心联接。
作为选择，该发电机可以固定到变速箱。
作为选择，该联接可以位于发电机之后。
作为选择，第二端可以固定到发电机的外壳。
该旋转接头可以包括连接在轮毂和变速箱之间的空心主轴，使得该主轴和输入轴以轮毂设定的轮毂速度旋转。
任选地，该轴可以基本上与空心主轴同心。
该旋转液压接头可以位于该空心主轴内或该轮毂内。
该旋转电接头可以位于该空心主轴内或轮毂内。
该液压系统是叶片角度桨距控制系统。
附图说明
下面将对一系列图进行非常简要的说明，以帮助更好地理解本发明，并且该图特别涉及作为本发明的非限定性例子给出的本发明的实施例。
图1是本发明的组件的全视图。
图2是旋转接头的详细视图。
图3是旋转接头的图。
具体实施方式
下面借助附图描述本发明的优选实施例。图1示出风力发电机中的旋转接头的结构，该风力发电机包括机舱(1)、轮毂(2)、具有联接到轮毂(2)的输入轴和输出轴的变速箱(3)、联接到该输出轴的发电机(7)以及液压系统。图1、图2和图3示出该旋转接头包括：
固定到机舱(1)内部并且基本平行于轮毂(2)的轴(5)，
第一端具有第一流体输送入口(511)和第一流体返回出口(500)；
第二端具有第一流体输送出口(510)和第一流体返回入口(501)；
旋转液压接头(6)，其连接到所述第二端并具有：
第一盖(60)，其连接到轮毂(2)使得第一盖以轮毂(2)的速度旋转；
第二流体输送入口(611)，其连接到第一流体输送出口(510)；
第二流体返回出口(600)，其连接到第一流体返回入口(501)；
第一盖上的第二流体输送出口(610)，其连接到位于轮毂(2)上的第三流体输送入口(211)；
第一盖上的第二流体返回入口(601)，其连接到位于轮毂(2)上的第三流体返回出口(200)。
图2和图3中所示出的流体输送/返回入口/出口的标号的百十个位(ijk)的意义如下：
i-百位：2表示它是轮毂元件，5表示它是轴元件，6表示它是指旋转液压接头元件；
j-十位：表示液路方向：1是指输送液路，而0是指返回液路；
k-个位：表示连接或进口类型：1表示入口，0表示出口。
也就是说，轴(5)被提供有：
第一流体输送入口(511)；
第一流体输送出口(510)；
第一流体返回入口(501)；
第一流体返回出口(500)；
而旋转液压接头(6)被提供有：
第二流体输送入口(611)；
第二流体输送出口(610)；
第二流体返回入口(601)；
第二流体返回出口(600)；
并且轮毂(2)被提供有：
第三流体输送入口(211)；
第三流体返回出口(200)。
正如图1中可以看到的，旋转接头的轴(5)可以包括：
第二端和变速箱(3)之间的第一部分，所述第一部分可以拆开；
变速箱(3)和适配器(9)之间的第二部分；
适配器(9)和旋转液压接头(6)之间的第三部分；
第二部分、第三部分和适配器(9)可以相互拆开。
根据本发明的实施例：
发电机(7)在外壳上固定到机舱(1)；
该旋转接头进一步包括变速箱(3)和发电机(7)之间的空心联接(8)。
同样地，正如图1中可以看到的，该旋转接头可以包括连接在轮毂(2)和变速箱(3)之间的空心主轴(4)，使得空心主轴(4)和内部的轴以轮毂(2)设定的轮毂速度旋转。
另外，如图2中特别是图3中所示，轴(5)可以进一步包括从具有第一电连接(51)的第一端向具有第二电连接(52)的第二端延伸的内部电传导装置；
该旋转接头进一步包括：
旋转电接头(10)，其紧邻旋转液压接头(6)，连接到第一端并具有：
第二盖，其连接到选自轮毂(2)、第一盖及其组合的固定装置，使得第二盖以轮毂(2)的速度旋转；
连接到第二电连接(52)的第一连接箱(101)；
连接到位于轮毂(2)上的第三电连接(23)的第二盖上的至少第二连接箱或摩擦环(102)。

Claims (21)

1.用于风力发电机的旋转接头，其中风力发电机包括：
机舱(1)；
轮毂(2)；
能量传送系统，用于在所述机舱(1)中的静止管路/线缆和所述轮毂(2)中的旋转管路/线缆之间传送能量；
其特征在于，所述旋转接头包括：
固定到所述机舱(1)内部并平行于所述轮毂(2)的轴(5)，该轴具有从朝向所述机舱(1)的第一端向与所述第一端方向相反并朝向所述轮毂(2)的第二端延伸的能量传导装置；以及
连接到所述第二端的旋转能量传送接头(6，10)。
2.根据权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，所述能量传送系统包括液压系统，用于将从所述机舱(1)中的静止管路抽运的流体传送到所述轮毂(2)中的旋转管路，使得所述旋转接头包括旋转液压接头(6)。
3.根据权利要求1或2所述的旋转接头，其特征在于：
所述能量传送系统进一步包括第一电系统，所述第一电系统用于将电力从所述机舱(1)中的第一静止线缆传送到所述轮毂(2)中的第一旋转线缆，使得所述旋转接头包括旋转电接头。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述能量传送系统进一步包括第二电系统，所述第二电系统用于将电信号从所述轮毂(2)中的第二旋转线缆发送到所述机舱(1)中的第二静止线缆，使得所述旋转接头包括旋转电接头(10)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述轴(5)包括：
所述第一端上的第一流体输送入口(511)和第一流体返回出口(500)；
所述第二端上的第一流体输送出口(510)和第一流体返回入口(501)；
所述旋转液压接头(6)包括：
连接到所述轮毂(2)的第一盖(60)，使得所述第一盖(60)以所述轮毂(2)的速度旋转；
连接到所述第一流体输送出口(510)的第二流体输送入口(611)；
连接到所述第一流体返回入口(501)的第二流体返回出口(600)；
所述第一盖(60)上连接到位于所述轮毂(2)上的第三流体输送入口(211)的第二流体输送出口(610)；
所述第一盖(60)上连接到位于所述轮毂(2)上的第三流体返回出口(200)的第二流体返回入口(601)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的旋转接头，其特征在于：
所述轴(5)进一步包括从具有第一电连接(51)的所述第一端向具有第二电连接(52)的所述第二端延伸的内部电传导装置；
旋转电接头(10)位于所述旋转液压接头(6)之后，连接到所述第二端并具有：
连接到选自所述轮毂(2)、所述第一盖及其组合的固定装置的第二盖，使得所述第二盖以轮毂(2)的速度旋转；
连接到所述第二电连接(52)的第一连接箱(101)；
所述第二盖中连接到位于所述轮毂(2)中的第三电连接(23)的至少第二连接箱(102)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述风力发电机进一步包括：
变速箱(3)，其具有联接到所述轮毂(2)的输入轴和输出轴。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述风力发电机进一步包括：
联接到所述输出轴的发电机(7)。
9.根据权利要求7或8所述的旋转接头，其特征在于，所述轴(5)包括：
所述第二端和所述变速箱(3)之间的第一部分，所述第一部分是可拆卸部分；
所述变速箱(3)和所述旋转液压接头(6)之间的第二部分。
10.根据权利要求7或8所述的旋转接头，其特征在于，所述轴(5)包括：
所述第二端和所述变速箱(3)之间的第一部分，所述第一部分是可拆卸部分；
所述变速箱(3)和适配器(9)之间的第二部分；
所述适配器(9)和所述旋转液压接头(6)之间的第三部分；
所述第二部分、所述第三部分和所述适配器(9)可以相互拆开。
11.根据权利要求9或10所述的旋转接头，其特征在于：
所述第一部分是所述发电机(7)的多个组件在其上旋转的轴；
所述第二部分是所述变速箱(3)的多个组件在其上旋转的轴。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述第二流体输送出口(610)垂直于所述轮毂(2)的方向。
13.根据权利要求5至12中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述第二流体返回出口(601)垂直于所述轮毂(2)的方向。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的旋转接头，其特征在于：
所述发电机(7)在外壳上固定到所述机舱(1)；
所述旋转接头进一步包括所述变速箱(3)和所述发电机(7)之间的空心联接(8)。
15.根据权利要求8至13中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述发电机(7)固定到所述变速箱(3)。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述第二端固定到所述发电机(7)的所述外壳。
17.根据权利要求7至16中任一项所述的旋转接头，其特征在于，它包括连接在所述轮毂(2)和所述变速箱(3)之间的空心主轴(4)，使得所述空心主轴(4)和所述内部主轴以所述轮毂(2)设定的轮毂速度旋转。
18.根据权利要求17所述的旋转接头，其特征在于，所述轴(5)与所述空心主轴(4)同心。
19.根据权利要求17或18所述的旋转接头，其特征在于，所述旋转液压接头(6)位于选自所述空心主轴(4)内和所述轮毂(2)内的位置中。
20.根据权利要求17所述的旋转接头，其特征在于，所述旋转电接头(10)位于选自所述空心主轴(4)内和所述轮毂(2)内的位置中。
21.根据权利要求2至20中任一项所述的旋转接头，其特征在于，所述液压系统是桨距控制。
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