CN108397360B - 风力涡轮机、润滑剂收集系统和用于移除润滑剂的方法 - Google Patents

风力涡轮机、润滑剂收集系统和用于移除润滑剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及风力涡轮机、润滑剂收集系统和用于移除润滑剂的方法。风力涡轮机包括：塔架（2）；机舱（3）；传动装置（4），该传动装置将机舱（3）联接到塔架（2）以用于通过围绕偏航轴线（5）旋转机舱（3）来调整机舱（3）相对于塔架（2）的偏航角；以及环形收集托盘（9），该环形收集托盘围绕偏航轴线（5）延伸以收集从传动装置（4）滴落的润滑剂，其中，收集托盘（9）被支撑为能围绕偏航轴线（5）相对于塔架（2）和机舱（3）旋转。

Description

风力涡轮机、润滑剂收集系统和用于移除润滑剂的方法
技术领域
本发明涉及一种风力涡轮机，该风力涡轮机包括塔架；机舱；传动装置，该传动装置将机舱联接至塔架以用于通过围绕偏航轴线旋转机舱来调整机舱相对于塔架的偏航角；以及环形收集托盘，该环形收集托盘围绕偏航轴线延伸以收集从传动装置滴落的润滑剂。额外地，本发明涉及用于风力涡轮机的偏航传动装置的润滑剂收集系统以及用于移除被收集在风力涡轮机的润滑剂收集托盘中的润滑剂的方法。
背景技术
对于风力涡轮机有利的是允许调整机舱的偏航角。机舱的偏航角决定转子的偏航角，并且因此决定转子的旋转轴线和风向的相对定向。风力涡轮机通常包括一个或多个偏航马达，该马达驱动将机舱联接到风力涡轮机的塔架的传动装置。该传动装置也被称为偏航系统。例如，在塔架的圆周上延伸的齿轮能够附接到塔架，并且该齿轮能够与一个或多个齿轮联接，该一个或多个齿轮由设置在机舱中的马达驱动或反之亦然。
为了减少传动装置的磨损并提高效率，应该为传动装置提供润滑剂，特别是润滑脂。润滑剂能够手动添加或通过自动润滑系统添加。在传动装置的操作期间，该润滑剂的一些倾向于从传动装置上滴落。该过多的润滑剂应该被收集并且偶尔移除。因此，风力涡轮机通常包括润滑剂收集托盘（也称为润滑脂托盘），该润滑剂收集托盘布置在传动装置的下方或在传动装置的相关部分的下方并且收集过多的润滑剂。
机舱和/或塔架中的空间通常是有限的，因为有利的是使用具有相对小且轻的机舱的风力涡轮机。由此产生的设计限制能够限制进入润滑剂收集托盘，使得难以或不可能从润滑剂托盘的某些部分移除润滑剂。由于通常在风力涡轮机中使用高粘度的润滑剂，所以这能够导致在收集托盘的难以到达的部分中收集大量的润滑剂，这接着能够导致润滑剂随时间流出收集托盘。为了确保润滑剂收集系统的可靠性能，因此也需要从难以到达的位置移除润滑剂。这可能是耗时的并且导致风力涡轮机的停机时间。
发明内容
因此，本发明的目的是改善风力涡轮机中多余润滑剂的收集和移除。
通过根据初始描述的风力涡轮机解决了该问题，其中，收集托盘被支撑为能围绕偏航轴线相对于塔架和机舱旋转。
通过能旋转地安装收集托盘，充分允许从一个或几个圆周位置进入润滑剂收集托盘。收集在该圆周部分中的润滑剂能够被移除，并且收集托盘能够随后旋转以进入收集托盘的新的圆周部分以移除润滑剂等等。因此，即使当风力涡轮机以使得只能从塔架或机舱内的一个或几个位置进入的方式设计时，也能容易地进入收集托盘的整个圆周。尽管能够提供用于自动旋转收集托盘的器件，但通常允许手动旋转托盘就足够了。托盘能够由连接在一起（例如，将其通过螺栓连接在一起）的多个部分构成。
风力涡轮机能够包括围绕偏航轴线延伸的环形承载构件，该承载构件被紧固到机舱或塔架，其中，收集托盘通过承载构件能旋转地支撑。承载构件尤其能够被紧固到机舱的舱盖。紧固能够例如，通过螺钉或螺栓。承载构件能够由多个连接的部分（尤其是圆周部分）构成。这些部分能够例如用螺钉或螺栓连接在一起。在替代实施例中，将能够通过沿着收集托盘周向间隔开的多个支撑构件来支撑收集托盘。然而，环形承载构件确实提供可靠的支撑，其允许容易旋转。
承载构件能够由底壁、内侧壁和外侧壁构成，从而提供用于支撑收集托盘的环形通道。底部能够是平坦的。侧壁能够相对于底部以45°和90°之间的角度成角度。
收集托盘的旋转能够通过锁定构件阻止。例如，能够使用一个或多个电缆系带来阻止收集托盘相对于承载构件的旋转。
收集托盘能够由底壁、内侧壁和外侧壁构成，从而提供用于收集润滑剂的环形通道。收集托盘的形状能够匹配承载构件的形状。收集托盘的底部能够是平坦的。然而，可能有利的是在收集托盘的底壁中设置凹槽以允许用于固定构件的额外空间，该固定构件将承载构件固定到机舱或塔架的支撑结构。如果例如通过螺钉或螺栓固定承载构件，则螺钉头或螺栓头可能垂直地延伸超过承载构件的底部。润滑剂收集托盘的底壁中的凹槽能够设计成避免收集托盘与螺钉头或螺栓头之间的接触，该螺钉头或螺栓头用于将承载构件固定到支撑结构。
收集托盘的外侧壁的上部分可以包括径向间隔开的通孔和/或突起。这些特征使用户更容易抓住和旋转收集托盘。
风力涡轮机能够包括环形密封构件，该环形密封构件附接到塔架或机舱并且延伸到内侧壁的径向向外侧部和/或延伸到收集托盘的底壁。密封构件优选地在相对于收集托盘的外侧壁的径向向内位置处连接到塔架或机舱。密封构件能够由多个连接的部分构成和/或该密封构件能够由柔性材料制成。使用密封构件有助于确保从传动装置滴落的多余润滑剂被供给到润滑剂收集托盘。
风力涡轮机能够这样设计，使得传动装置的径向延伸位于外侧壁的直径内。这有助于确保收集所有多余的润滑剂。换句话说，外侧壁能够限定在偏航轴线的方向（特别是垂直方向）上延伸超出收集托盘的筒体的外周，其中，传动装置位于该筒体内。
除了风力涡轮机之外，本发明还涉及一种用于风力涡轮机的偏航传动装置的润滑剂收集系统，其中，偏航传动装置将机舱联接到塔架以用于通过围绕偏航轴线旋转机舱来调整机舱相对于塔架的偏航角，其中，所述润滑剂收集系统包括环形收集托盘，该环形收集托盘围绕所述偏航轴线延伸以收集从偏航传动装置滴落的润滑剂，其中，收集托盘被支撑为能围绕偏航轴线相对于塔架和机舱旋转。
润滑剂收集系统能够包括围绕偏航轴线延伸的环形承载构件，该承载构件能够被紧固到机舱或塔架，其中，收集托盘通过承载构件能旋转地支撑。
润滑剂收集系统也能够通过上面关于根据本发明的风力涡轮机所讨论的特征进行修改。
额外地，本发明涉及一种用于移除被收集在风力涡轮机的偏航传动装置的环形润滑剂收集托盘中的润滑剂的方法，该环形润滑剂收集托盘围绕偏航传动装置的偏航轴线延伸，该方法包括重复执行以下步骤：使收集托盘围绕偏航轴线旋转，以将收集托盘的相应圆周部分移动到机舱或塔架的设计区域中；以及从该部分移除润滑剂。该旋转能够是相对于塔架和机舱的旋转。该方法尤其能够用于从根据本发明的风力涡轮机或润滑剂收集系统移除润滑剂。润滑剂的移除和/或收集托盘的旋转能够手动完成。
附图说明
结合附图，从下面的详细描述中将更清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征和其他优点，所述附图示意性地示出：
图1是根据本发明的风力涡轮机；
图2是图1中所示的风力涡轮机的细节图，其也示出根据本发明的润滑剂收集系统；
图3是不同角度的细节图，示出图1中所示的风力涡轮机的传动装置和润滑剂收集系统；以及
图4是图2和图3中所示的润滑剂收集系统的分解图。
具体实施方式
图1示出风力涡轮机1，该风力涡轮机包括塔架2、转子6、机舱3以及传动装置4，该传动装置将机舱3联接到塔架2以用于通过围绕偏航轴线5旋转机舱3来调整机舱3相对于塔架2的偏航角。
在图2和图3中详细示出传动装置4。也被称为偏航环的圆周齿轮7附接到塔架2的壁11。齿轮7与多个齿轮8相互作用，多个齿轮8经由相应的马达10连接到机舱3，特别是连接到机舱3的舱盖或支撑结构。齿轮8和马达10是偏航驱动器的部分，该偏航驱动器还能够包括诸如制动器的额外部件。通过启动该马达10，齿轮8沿着齿轮7的圆周移动，从而导致机舱3相对于塔架2围绕偏航轴线5的旋转。
使用润滑剂来减少齿轮7和8之间的摩擦。由于风力涡轮机1的操作的原因，该润滑剂的一定部分从传动装置4滴下，如图3中的箭头12所示。
为了收集多余的润滑剂，在传动装置4的下方设置环形收集托盘9。收集托盘9围绕偏航轴线5延伸以收集从传动装置4滴落的润滑剂。收集托盘9包括底壁13和两个侧壁14、15，从而提供用于收集润滑剂的环形通道。在图4中还示出了润滑剂收集托盘9的大体形状，图4示出润滑剂收集系统的部件的分解图。润滑剂收集托盘能够由几个圆周部分构成，这些圆周部分能够用螺钉或螺栓连接在一起或以不同的方式连接。
多余的润滑剂收集在润滑剂收集托盘9中，并且需要在存在溢出之前移除。这通常手动完成。由于空间限制，润滑剂收集托盘通常布置在传动装置4的直接下方。因此，能够通过传动装置4、驱动齿轮8的偏航马达10和/或风力涡轮机的其他部件阻止进入润滑剂收集托盘9。
为了允许从润滑剂收集托盘9的所有部分移除润滑剂，润滑剂收集托盘9被支撑为能相对于塔架2和机舱3围绕偏航轴线5旋转。该支撑由图3和4所示的环形承载构件17实现。环形承载构件17围绕偏航轴线5延伸并且经由支撑结构18被紧固到机舱3或塔架2。螺钉或螺栓19能够用于将环形承载构件17连接到支撑结构18。支撑结构能够是机舱的舱盖。润滑剂收集托盘的底壁13具有凹槽24，以避免收集托盘9与螺钉或螺栓19之间的摩擦，该螺钉或螺栓用于将承载构件17固定到支撑结构18。
承载构件17能够由底壁20以及内侧壁21和外侧壁22构成，以提供用于支撑收集托盘9的环形通道。如图4所示，环形承载构件17也能够由几个连接的部分构成，以允许更容易运输和组装。
通过围绕偏航轴线5反复旋转收集托盘9以将收集托盘9的相应的圆周部分移动到机舱或塔架的指定区域中并且从该部分移除润滑剂，能够从环形收集托盘9移除多余的润滑剂。润滑剂的移除和/或收集托盘的旋转能够由用户手动完成。为了便于收集托盘9的手动旋转，收集托盘9包括径向间隔开的通孔23。额外地或替代地，能设置突起以允许用户容易抓住收集托盘9。
润滑剂收集托盘9的尺寸和位置被选择成使得基本上所有多余的润滑剂都能够由收集托盘9收集。因此，传动装置的径向延伸位于外侧壁14的直径内。为了避免润滑剂在收集托盘9和塔架壁11之间溢出，设置图3和4中所示的环形密封构件16。密封构件16在密封构件16的径向向内端部上附接到塔架2，尤其是塔架2的壁11。径向向外端部延伸到收集托盘9的内侧壁15的径向向外侧部。如图4所示，密封构件能够由多个连接的圆周部分构成。这允许更容易运输和组装。
能旋转的收集托盘9的使用允许可靠地收集多余的润滑剂并且容易进入收集托盘9的所有圆周部分以用于移除多余的润滑剂。多余的润滑剂的容易移除缩短了该操作所需的时间，并因此缩短了风力涡轮机的必要停机时间。
虽然已经参考优选实施例详细描述了本发明，但是本发明不受公开的示例的限制，在不偏离本发明的范围的情况下，本领域技术人员能够从所公开的示例中获得其他变型。

Claims (10)

1.一种风力涡轮机，其包括：塔架（2）；机舱（3）；传动装置（4），所述传动装置将所述机舱（3）联接到所述塔架（2）以用于通过围绕偏航轴线（5）旋转所述机舱（3）来调整所述机舱（3）相对于所述塔架（2）的偏航角；以及环形收集托盘（9），所述环形收集托盘围绕所述偏航轴线（5）延伸以收集从所述传动装置（4）滴落的润滑剂，所述风力涡轮机的特征在于，所述收集托盘（9）被支撑为能围绕所述偏航轴线（5）相对于所述塔架（2）和所述机舱（3）旋转。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机包括围绕所述偏航轴线（5）延伸的环形承载构件（17），所述环形承载构件被紧固到所述机舱（3）或所述塔架（2），其中，所述收集托盘（9）通过所述承载构件（17）能旋转地支撑。
3.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其中，所述承载构件（17）由底壁（20）以及内侧壁和外侧壁（21、22）构成，从而提供用于支撑所述收集托盘（9）的环形通道。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中，所述收集托盘（9）由底壁（13）以及内侧壁和外侧壁（14、15）构成，从而提供用于收集所述润滑剂的环形通道。
5.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其中，所述收集托盘（9）的所述外侧壁（14）的上部分包括径向间隔开的通孔（23）和/或突起。
6.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机包括环形密封构件（16），所述环形密封构件附接到所述塔架（2）或所述机舱（3）并且延伸到所述内侧壁（15）的径向向外侧部和/或延伸到所述收集托盘（9）的所述底壁（13）。
7.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其特征在于，所述传动装置（4）的径向延伸位于所述收集托盘（9）的所述外侧壁（14）的直径内。
8.一种用于风力涡轮机（1）的传动装置（4）的润滑剂收集系统，其中，所述传动装置（4）将机舱（3）联接到塔架（2）以用于通过围绕偏航轴线（5）旋转所述机舱（3）来调整所述机舱（3）相对于所述塔架（2）的偏航角，其中，所述润滑剂收集系统包括环形收集托盘（9），所述环形收集托盘围绕所述偏航轴线（5）延伸以收集从所述传动装置（4）滴落的润滑剂，所述润滑剂收集系统的特征在于，所述收集托盘（9）被支撑为能围绕所述偏航轴线（5）相对于所述塔架（2）和所述机舱（3）旋转。
9.根据权利要求8所述的润滑剂收集系统，其特征在于，所述润滑剂收集系统包括围绕所述偏航轴线（5）延伸的环形承载构件（17），所述环形承载构件能够被紧固到所述机舱（3）或所述塔架（2），其中，所述收集托盘（9）通过所述承载构件（17）能旋转地支撑。
10.一种用于移除被收集在风力涡轮机（1）的传动装置（4）的环形润滑剂收集托盘（9）中的润滑剂的方法，所述环形润滑剂收集托盘围绕所述传动装置（4）的偏航轴线（5）延伸，所述方法包括重复执行以下步骤：围绕所述偏航轴线（5）旋转所述收集托盘（9）以将所述收集托盘（9）的相应圆周部分移动到机舱（3）或塔架（2）的限定区域中；以及从该部分移除所述润滑剂。
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