CN102913396B - 风力发电机 - Google Patents

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Abstract

一种风力发电机，具有吊舱（3），该吊舱安装至支撑塔（2）的上端，以旋转方式支撑转子（26），并通过设置有至少一个齿轮电机（7）的定向装置（4）围绕旋转轴线（5）定位，该齿轮电机具有与固定至支撑塔（2）的冠齿轮（6）接合的输出齿轮（13），并铰接至吊舱（3）以在致动装置（17）的推进下围绕基本平行于旋转轴线（5）的支点轴线（15）旋转。

Description

风力发电机
技术领域
本发明涉及一种风力发电机。
更具体地，本发明涉及这样一种类型的风力发电机：其包括：支撑塔；吊舱，以旋转方式接合至支撑塔的上端以围绕第一旋转轴线旋转；以及转子，又包括以旋转方式接合至吊舱的中心毂以及以旋转方式接合至相同的中心毂以围绕相应的第二旋转轴线旋转的多个叶片。
围绕第一旋转轴线的吊舱的位置通过第一定向装置选择性地控制，所述第一定向装置包括与第一旋转轴线共轴地安装在支撑塔的上端上的第一冠齿轮以及固定至吊舱的围绕第一旋转轴线分布的多个第一齿轮电机，并且每个第一齿轮电机具有与第一冠齿轮接合的相应的第一输出齿轮。
围绕相关的第二旋转轴线的每个叶片的位置通过相关的第二定向装置选择性地控制，所述第二定向装置包括与第二旋转轴线共轴地固定至叶片的第二冠齿轮以及固定至中心毂的至少一个第二齿轮电机，并且所述第二齿轮电机具有与第二冠齿轮接合的第二输出齿轮。
每个输出齿轮具有与相关齿轮电机的纵向轴线平行且不同的第三旋转轴线，所述齿轮电机通过以相对小的分布节距围绕纵向轴线自身均匀分布的相对大量的紧固螺栓固定在下支撑托架上方。
背景技术
上述已知类型的风力发电机具有的严重缺陷在于，每个齿轮电机的输出齿轮与相关冠齿轮的正确接合涉及去除所有紧固螺栓，齿轮电机以利用齿轮电机的纵向轴线与输出齿轮的旋转轴线之间的偏心的方式围绕其自身的纵向轴线的旋转，紧固螺栓的新的固定，以及因此，对于部分专业人员的严重操作困难以及风力发电机的相对长的设置时间。
此外，在两种情形中，齿轮电机围绕其自身的纵向轴线的旋转以及输出轴与相关冠齿轮的分离涉及从下支撑托架提升齿轮电机，并且因此要求使用提升系统。
发明内容
本发明的目的是提供这样一种风力发电机：该风力发电机没有上述缺陷并且其实施起来简单且便宜。
根据本发明，提供了一种风力发电机，包括：支撑塔；吊舱，以旋转方式接合至支撑塔的上端以围绕旋转轴线旋转；转子，以旋转方式接合至吊舱；以及定向装置，用于围绕所述旋转轴线定向吊舱，所述定向装置包括安装在所述支撑塔与吊舱中的一者上的第一齿轮以及安装在所述支撑塔与吊舱中的另一者的支撑框架上的至少一个齿轮电机，并且所述齿轮电机具有接合至第一齿轮的第二齿轮；并且其特征在于，齿轮电机铰接至所述支撑框架以围绕基本平行于所述旋转轴线的支点轴线旋转；致动装置，设置为使齿轮电机围绕所述支点轴线移动并选择性地控制围绕支点轴线自身的齿轮电机的位置。
根据本发明，还提供了一种风力发电机，包括：支撑塔；吊舱，对应地（incorrespondence to，相关地）安装至支撑塔的上端；转子，又包括以旋转方式接合至吊舱的中心毂以及以旋转方式接合至毂自身以围绕相应的旋转轴线旋转的多个叶片；以及，用于每个叶片的相应的定向装置，用于围绕相应的旋转轴线定向叶片，所述定向装置包括安装在所述叶片与毂中的一者上的第一齿轮以及安装在所述叶片与毂中的另一者的支撑框架上的至少一个齿轮电机，并且所述齿轮电机具有接合至第一齿轮的第二齿轮；并且其特征在于，齿轮电机铰接至所述支撑框架以围绕基本平行于相应旋转轴线的支点轴线旋转；致动装置，设置为使齿轮电机围绕所述支点轴线移动并选择性地控制围绕支点轴线自身的齿轮电机的位置。
附图说明
现在将参照附图描述本发明，这些附图示出了非限制性实施方式的一实例，在附图中：
图1示出了本发明的风力发电机的一优选实施方式的示意性透视图，为了清楚起见，去除了一部分；
图2示出了图1的风力发电机的第一细节的示意性侧视图，为了清楚起见，去除了一部分；
图3示出了图1的风力发电机的第二细节的示意性透视图，为了清楚起见，去除了一部分；
图4示出了图3的细节的示意性平面图，为了清楚起见，去除了一部分；以及
图5示出了图1的风力发电机的第三细节的示意性透视图，为了清楚起见，去除了一部分。
具体实施方式
参照图1和图2，标号1从整体上表示包括支撑塔2的风力发电机，所述支撑塔锚定至地面，并支撑以旋转方式接合至塔2的上端以相对于塔2在定向装置4的推进下围绕给定的旋转轴线5振动的吊舱3。
如图3和图4所示，在这种情形中，装置4包括与轴线5共轴地固定至塔2的上端的冠齿轮6、以及围绕轴线5分布并固定至与轴线5自身共轴地从吊舱3向下伸出的套筒8（图2）的多个齿轮电机7。
每个齿轮电机7包括基本为圆柱形的容纳壳体9，所述容纳壳体具有基本平行于轴线5的纵向轴线10，穿过在冠齿轮6上方从套筒8径向向外地伸出的支撑托架11延伸，并承载接合至顶端的已知类型的电机12。
齿轮电机7还包括输出齿轮13，所述输出齿轮对应地可旋转地安装至壳体9的下端，在托架11下方延伸，与冠齿轮6接合，并通过电机12通过插入未示出的容纳在壳体9自身内的已知epyciclic减速齿轮围绕轴线10旋转地设置。
壳体9通过接合销14铰接至托架11，所述接合销具有平行于且不同于（distinctfrom）轴线10的纵向轴线15，并穿过托架11且穿过在壳体9外部径向地伸出的凸缘16延伸。
壳体9的位置，以及因此，围绕轴线15的齿轮13的位置通过包括接合叉状件18的致动装置17选择性地控制，所述接合叉状件在壳体9外部径向地伸出，布置在凸缘16相对于轴线10的相对侧上，并具有基本相互平行的两个臂19。
装置17还包括止动销20，所述止动销具有平行于轴线15的纵向轴线21，从托架11向上伸出，在两个臂19之间延伸，并具有小于平行于横切于轴线21自身的方向22测得的臂19之间的距离的直径。
装置17还包括两个调节螺钉23，所述调节螺钉在方向22上延伸，布置在销20在方向22上的相对侧上，基本相互共轴，并穿过相关的臂19而旋拧，以布置为与销20接触并在方向22自身的两个反指向上在销20上施加推力。
螺钉23在方向22上的位置因此允许选择性地控制壳体9的位置以及因此围绕轴线15的齿轮13的位置。
一旦围绕轴线15适当地定位，每个齿轮电机7通过锁定装置24轴向地锁定在相应托架11上，在这种情形中，所述锁定装置包括四个紧固螺钉25，其中的两个紧固螺钉穿过凸缘16延伸，旋拧到托架11中，并可在平行于轴线15穿过凸缘16而获得的相关狭槽（未示出）中移动，并且其中的两个紧固螺钉穿过叉状件18的臂19延伸，旋拧到托架11中，并可在平行于轴线15穿过臂19而获得的相关狭槽（未示出）中移动。
风力发电机1还具有包括中心毂27的转子26，所述中心毂具有基本为球状的形状，以旋转方式接合至吊舱3以相对于吊舱3在风的推力下围绕旋转轴线28旋转，并还以成角度地固定的方式接合至在吊舱3内部延伸的驱动轴29，并控制安装在吊舱3自身的后部中的发电机30的操作。
在这种情形中，毂27具有围绕轴线28等距地隔开的三个开口31，具有基本横切于轴线28的相关纵向轴线32，并每个通过相关叶片33以旋转方式接合。
参照图5，围绕相关轴线32的每个叶片33的位置通过相应的定向装置34选择性地控制，在这种情形中，所述定向装置包括与相关轴线32共轴地固定至叶片33的冠齿轮35以及通过在毂27内部径向地伸出的托架37安装的至少一个齿轮电机36。
齿轮电机36完全等同于齿轮电机7并将不再详细地描述，因为齿轮电机7的所有部件都具有于齿轮电机36中并保持与已经使用的相同的数量。
此外，对于齿轮电机36，因此，每对螺钉23在相关方向22上的位置允许选择性地控制相关齿轮电机36的位置以及因此围绕相关轴线15的相关齿轮13的位置。
一旦围绕轴线15适当地定位，每个齿轮电机36通过完全等同于装置24中的一个的锁定装置38轴向地锁定在托架37上。
关于上述内容，应注意的是，此外，围绕轴线5的吊舱3的位置以及围绕相关轴线32的每个叶片33的位置根据与固定至从吊舱3自身伸出的天线40的风速计39所探测的风速和方向相关的数据选择性地控制。
齿轮电机7，36围绕相应轴线15的旋转允许：
使用相对少数量的紧固螺栓25，并且因此，执行穿过壳体9的相对少数量的相应孔（未示出）以及穿过托架11和37的相对少数量的相应狭槽（未示出）；
使具有输出齿轮13的齿轮电机7，36与相关轴线10同轴；
正确地定位齿轮电机7，36中的每个，并且因此，每个齿轮13以相对简单且快速的方式松开四个螺栓25并作用在调节螺钉23上，而不用提升齿轮电机7，36自身；
使每个齿轮13与相关冠齿轮6，35分离，而不用提升相关齿轮电机7，36；以及
减小齿轮电机7，36在方向22上的径向尺寸。

Claims (18)

1.一种风力发电机，包括：支撑塔(2)；吊舱(3)，以旋转方式接合至所述支撑塔(2)的上端以围绕旋转轴线(5)旋转；转子(26)，以旋转方式接合至所述吊舱(3)；以及定向装置(4)，用于围绕所述旋转轴线(5)定向所述吊舱(3)，所述定向装置(4)包括安装在所述支撑塔(2)与所述吊舱(3)中的一者上的第一齿轮(6)以及安装在所述支撑塔(2)与所述吊舱(3)中的另一者的支撑框架(11)上的至少一个齿轮电机(7)，并且所述齿轮电机具有接合至所述第一齿轮(6)的第二齿轮(13)；并且其特征在于，所述齿轮电机(7)铰接至所述支撑框架(11)以围绕平行于所述旋转轴线(5)的支点轴线(15)旋转；致动装置(17)，设置成使所述齿轮电机(7)围绕所述支点轴线(15)移动并选择性地控制围绕所述支点轴线(15)自身的所述齿轮电机(7)的位置。
2.根据权利要求1所述的风力发电机，其中，所述致动装置(17)包括在横切于所述支点轴线(15)的推进方向(22)上作用在所述齿轮电机(7)上的至少一个致动件。
3.根据权利要求1所述风力发电机，还包括用于将所述齿轮电机(7)轴向地锁定在所述支撑框架(11)上的锁定装置(24)。
4.根据权利要求3所述风力发电机，其中，所述锁定装置(24)包括多个紧固件(25)，每个紧固件通过一开口而延伸，所述开口穿过所述支撑框架(11)或者穿过所述齿轮电机(7)而获得并具有大于所述紧固件(25)自身的直径的切向尺寸。
5.根据权利要求1所述风力发电机，其中，所述齿轮电机(7)包括容纳壳体(9)，所述容纳壳体是圆柱形的并具有平行于且不同于所述支点轴线(15)的纵向轴线(10)。
6.根据权利要求5所述的风力发电机，其中，所述容纳壳体(9)包括在所述容纳壳体(9)自身外部径向地伸出的第一凸缘(16)，以与所述支点轴线(15)对应地铰接至所述支撑框架(11)。
7.根据权利要求5所述的风力发电机，其中，所述致动装置(17)包括安装至所述支撑框架(11)的止动件(20)以及彼此相对的两个推进件，所述推进件布置在所述止动件(20)的相对侧上并在彼此相对且横切于所述支点轴线(15)的两个推进方向(22)上作用在所述止动件(20)上。
8.根据权利要求7所述的风力发电机，其中，所述容纳壳体(9)包括在所述容纳壳体(9)自身外部径向地伸出的第二凸缘(18)，所述第二凸缘具有叉子的形状，并包括在所述止动件(20)的相对侧上延伸的两个臂(19)；每个推进件包括调节螺钉，所述调节螺钉在相关的推进方向(22)上延伸并穿过相关的所述臂(19)而旋拧，以布置成与所述止动件(20)接触。
9.根据权利要求8所述的风力发电机，其中，平行于所述推进方向(22)测得的所述两个臂(19)之间的距离大于所述止动件(20)在所述推进方向(22)自身上的尺寸。
10.一种风力发电机，包括：支撑塔(2)；吊舱(3)，对应地安装至所述支撑塔(2)的上端；转子(26)，又包括以旋转方式接合至所述吊舱(3)的中心毂(27)以及以旋转方式接合至所述毂(27)自身以围绕相应的旋转轴线(32)旋转的多个叶片(33)；以及用于每个叶片(33)的相应的定向装置(34)，用于围绕所述相应的旋转轴线(32)定向所述叶片(33)，所述定向装置(34)包括安装在所述叶片(33)与所述中心毂(27)中的一者上的第一齿轮(6)以及安装在所述叶片(33)与所述中心毂(27)中的另一者的支撑框架(37)上的至少一个齿轮电机(36)，并且所述齿轮电机具有接合至所述第一齿轮(6)的第二齿轮(13)；并且其特征在于，所述齿轮电机(36)铰接至所述支撑框架(37)以围绕平行于所述相应的旋转轴线(32)的支点轴线(15)旋转；致动装置(17)，设置成使所述齿轮电机(36)围绕所述支点轴线(15)移动并选择性地控制围绕所述支点轴线(15)自身的所述齿轮电机(36)的位置。
11.根据权利要求10所述的风力发电机，其中，所述致动装置(17)包括在横切于所述支点轴线(15)的推进方向(22)上作用在所述齿轮电机(36)上的至少一个致动件。
12.根据权利要求10所述风力发电机，还包括用于将所述齿轮电机(36)轴向地锁定在所述支撑框架(37)上的锁定装置(38)。
13.根据权利要求12所述风力发电机，其中，所述锁定装置(38)包括多个紧固件(25)，每个紧固件通过一开口而延伸，所述开口穿过所述支撑框架(37)或者穿过所述齿轮电机(36)而获得并具有大于所述紧固件(25)自身的直径的切向尺寸。
14.根据权利要求10所述风力发电机，其中，所述齿轮电机(36)包括容纳壳体(9)，所述容纳壳体是圆柱形的并具有平行于且不同于所述支点轴线(15)的纵向轴线(10)。
15.根据权利要求14所述的风力发电机，其中，所述容纳壳体(9)包括在所述容纳壳体(9)自身外部径向地伸出的第一凸缘(16)，以与所述支点轴线(15)对应地铰接至所述支撑框架(37)。
16.根据权利要求14所述的风力发电机，其中，所述致动装置(17)包括安装至所述支撑框架(37)的止动件(20)以及彼此相对的两个推进件，所述推进件布置在所述止动件(20)的相对侧上并在彼此相对且横切于所述支点轴线(15)的两个推进方向(22)上作用在所述止动件(20)上。
17.根据权利要求16所述的风力发电机，其中，所述容纳壳体(9)包括在所述容纳壳体(9)自身外部径向地伸出的第二凸缘(18)，所述第二凸缘具有叉子的形状，并包括在所述止动件(20)的相对侧上延伸的两个臂(19)；每个推进件包括调节螺钉，所述调节螺钉在相关的推进方向(22)上延伸并穿过相关的所述臂(19)而旋拧，以布置成与所述止动件(20)接触。
18.根据权利要求17所述的风力发电机，其中，平行于所述推进方向(22)测得的所述两个臂(19)之间的距离大于所述止动件(20)在所述推进方向(22)自身上的尺寸。
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