CN103210214B - 传动装置/发电机联接件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风力机（10），该风力机具有传动装置（20）、起到传动装置的输出装置作用的传动轴（30）、发电机（40）、起到发电机驱动装置作用的发电机轴（50）、以及使传动轴（30）和发电机轴（50）彼此连接的联接件（60），其特征在于，发电机轴（50）设计成中空轴，联接件（60）设置成在发电机（40）的背向传动装置（20）的那侧与发电机轴（50）连接，以及传动轴（30）穿过发电机轴（50），并连接到联接件（60）。

Description

传动装置/发电机联接件
本发明涉及一种适用于风力机、用于将传动装置的输出装置连接到发电机的输入装置的联接件。
这种类型的联接件例如可由商标名为-N的KTR离合技术有限公司（KTRKupplungstechnikGmbH）已知，并借助由玻璃增强塑料制成的适配件来将传动轴连接到发电机轴。此外，该联接件具有用于速度监测的传感器盘、用于保护传动装置免受发电机侧负载峰值的扭矩限制系统、以及传动装置侧制动盘，扭矩限制系统设计成滑动毂。
然而，由于将适配件设置在传动轴和发电机轴之间，该类型的联接件需要相对较大的空间，这有悖于日益增大的风力机紧凑设计的需求。
此外，联接件的安装，特别是使传动装置或发电机或者传动轴和发电机轴彼此对准是非常耗费劳力并易于出错的，传动轴与发电机轴不对准会导致传动装置和发电机内的轴承的负载增大。尽管传动轴与发电机轴借助夹紧套能以非常简单的方式连接到联接件，但仍有必要将传动装置和发电机或传动轴与发电机轴的距离，特别是使各轴在停止运转和受载期间的对准度（Fluchtung）在任何情况下调节成使得能实现将联接件最佳地连接到传动轴与发电机轴。
因此，本发明的目的是提供一种具有联接件的风力机，该联接件用于将传动装置的输出装置连接到发电机的驱动装置，即用于将传动轴连接到发电机轴，而该风力机能以不那么耗费劳力的方式来建立，并与现有技术相比具有更为紧凑的设计。
此目的通过具有权利要求1的特征的结构来实现。从属权利要求规定了本发明的有利设计。
本发明的基本思路是将联接件在空间上不设置在传动装置和发电机之间，而是在发电机的背向传动装置的那侧使传动轴和发电机轴彼此连接。由此，传动装置和发电机可设置成彼此紧挨，并且风力机可以非常紧凑的方式来构造。
在此过程中，还可以如由现有技术中已知的那样来实施转速监测、转矩限制和用于制动传动轴的制动盘。这些构造措施仅需极少的空间，其中，从转子看位于发电机后面的结构可易于接近并由此非常容易进行维护。
最后，在本发明的结构的情况下，有利的是能以直线方式建立机器系，即从一侧到另一侧，较佳地从转子轴承侧直到发电机侧，不必对部件相对彼此的相对位置进行任何的改变。由于同心的构造，自动地造成部件的对准，而无需昂贵的匹配过程。
最后，本发明的结构也是特别简单的，这是因为可以取消驱动输出轴的单独的轴承，因为驱动输出轴可藉由联接件由发电机轴承来支承。
参照在附图中所示的特定设计的示例性实施例来更详细地阐释本发明。
图1示出在设计成头部支承件的机舱区域内的风力机的剖视图。作为较佳示例性实施例示出的风力机基本上具有由WO2008/113318A2已知的构造，因而，对于不直接属于本发明的部件请参见该在开的文献。顺便提及，本发明不限于用于已知的风力机，而是能用于任何风力机，只是在所示的SCD风力机中由于极小的占地面积需求和上述优点而特别有利。
较佳设计的风力机10具有两级式行星传动装置20和发电机40，该传动装置具有起到传动装置输出装置作用的传动装置输出轴30，而发电机具有起到发电机驱动装置作用的发电机轴50。
根据本发明，用于将传动装置输出轴30连接到发电机驱动轴50的联接件60设置在发电机40的与传动装置20相对的那侧。为了可以在传动轴30和发电机轴50之间进行连接，发电机轴50设计成中空轴，因而，能引导传动轴30从面向传动装置20的那侧引导到发电机40的背向传动装置20的那侧通过发电机轴50并由此通过发电机40。
这样，联接件60能在发电机40的背向传动装置20的那侧一方面容易地与传动轴50连接，另一方面例如借助夹紧套与穿过发电机轴50的传动轴30连接。发电机40的转子也被认为是发电机轴50，因而，联接件60也能直接连接到发电机40的转子。
在这种实施方式中，传动轴30无须单独的轴承，这是因为由于连接到联接件60，传动轴30与发电机轴50一起共同支承于它们的轴承内。
特别是设有固定的中空轴颈70，在该轴颈的外侧设有用于支承发电机轴50（或发电机40的转子）的两个轴承，而传动装置20的输出轴30在轴颈70的中空空间内被引导。在把轴颈70设计成外壳的一部分的情况下，发电机轴50也能类似地支承于该轴颈70内。同时，传动轴30也能设计成中空轴，以例如在头部支承件的后部区域内接纳通入风力机10的毂内的供给管线。
此外，联接件60较佳地设计成用于保护传动装置40免受例如在发电机短路的情况下造成的短时大扭矩影响的打滑联接件。打滑联接件60非常较佳地具有检测联接件60打滑的传感器，例如位置测量装置，该传感器由此检测在打滑联接件处发生的传动轴30与发电机轴50的相对运动。更佳的是，传感器不仅检测打滑还检测每个打滑过程的打滑角度。
此外，风力机10设有连接到传感器的记录打滑的数据处理装置，并且如有可能将其报告给用于检测风力机10的中心站点。例如，在一定时间段内在联接件60处打滑运动的频繁出现和/或对于每个打滑过程的特别大的打滑角度可告知：打滑联接件60必须重新调节和/或风力机10需要进行普通维护。在此过程中，还可设想根据优先级来归类的报告，这些报告可采用不同颜色来标记，例如黄色或红色，以使风力机的操作者最快地一览最重要的报告，因而，可采取必要措施来进行无故障操作或能再次返回到无故障操作。因此，例如操作者或较佳的是数据处理装置本身可减少风力机的功率，较佳地在任何情况下下调20％，或者甚至切断风力机，以避免太过频繁的打滑以及由此造成的磨损，直至下一次维护为止。
最终，连接到传动轴30的联接部件具有与制动盘90协作的制动盘80，联接件60的打滑元件设置在连接到传动轴30的联接部分与连接到发电机轴50的联接部分之间。由此，制动盘能绕过打滑联接件60直接作用于传动轴30，并且风力机10能完全制动。

Claims (8)

1.一种风力机(10)，所述风力机具有传动装置(20)、起到传动装置的输出装置作用的传动轴(30)、发电机(40)、起到发电机驱动装置作用的发电机轴(50)、以及使所述传动轴(30)和所述发电机轴(50)彼此连接的联接件(60)，
其中，
所述发电机轴(50)设计成中空轴，
所述联接件(60)设置成在所述发电机(40)的背向所述传动装置(20)的那侧与所述发电机轴(50)连接，并设计成打滑联接件，
所述传动轴(30)穿过所述发电机轴(50)，并连接到所述联接件(60)，
其特征在于，
连接到所述传动轴(30)的联接部件具有与制动盘(90)协作的制动盘(80)，所述联接件(60)的打滑元件设置在连接到所述传动轴(30)的联接部分与连接到所述发电机轴(50)的联接部分之间。
2.如权利要求1所述的风力机(10)，其特征在于，所述发电机轴(50)支承于轴颈(70)上，所述轴颈(70)同心地设置在所述发电机轴(50)内，所述轴颈(70)呈中空设计，并且所述传动轴(30)被引导通过所述轴颈(70)的中空空间。
3.如前述权利要求任一项所述的风力机(10)，其特征在于，由于所述传动轴(30)连接到所述发电机轴(50)，所述传动轴(30)借助所述联接件(60)支承于发电机轴轴承内。
4.如权利要求1所述的风力机(10)，其特征在于，检测所述联接件(60)的打滑的传感器。
5.如权利要求1所述的风力机(10)，其特征在于，用于针对每个打滑过程检测打滑角度的传感器。
6.如权利要求4所述的风力机(10)，其特征在于，连接到所述传感器的数据处理装置，所述数据处理装置用以在超过预定的检测打滑频率和/或预定的检测打滑角度时发出警告信号。
7.如权利要求6所述的风力机(10)，其特征在于，所述数据处理装置触发所述风力机的功率减小或切断。
8.如权利要求5所述的风力机(10)，其特征在于，连接到所述传感器的数据处理装置，所述数据处理装置用以在超过预定的检测打滑频率和/或预定的检测打滑角度时发出警告信号。
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