CN113498454B - 用于风力涡轮机发电机的锁定机构 - Google Patents

Abstract

一种用于风力涡轮机(1)的发电机(24)，该发电机包括具有旋转轴线的转子(32)、定子和径向锁定机构和/或轴向锁定机构。径向锁定机构包括多个径向锁(60)，该多个径向锁具有联接到定子的固定部分(70)和被构造成相对于固定部分(70)且相对于旋转轴线径向地移动以将定子锁定在径向方向上的可移动细长部分(72)。转子(32)可包括被布置在其端部表面处的至少一个锁定接合特征部(86)和轴向向外定位且至少部分地邻近端部表面的端部罩(90)。端部罩(90)包括至少一个开口，该至少一个开口使得能够接近转子(32)的端部表面。轴向锁定机构可包括至少一个轴向锁(80)，该至少一个轴向锁包括被构造成部分地覆盖端部罩(90)的至少一个开口的可移除块(82)和用于使可移除块(82)与至少一个锁定接合特征部(86)接合的转子接合工具(84)。

Description

用于风力涡轮机发电机的锁定机构

技术领域

本发明涉及一种用于风力涡轮机的发电机和一种用于风力涡轮机的发电机的转子组件。具体地，本发明涉及一种用于被设置在风力涡轮机中的发电机和转子组件的锁定机构。

背景技术

风力涡轮机使用具有多个转子叶片的大型转子将来自风的动能转换成电能。典型的水平轴风力涡轮机(HAWT)包括塔架、在塔架的顶部上的机舱、安装到机舱的转子轮毂和联接到转子轮毂的多个风力涡轮机转子叶片。根据风向，机舱和转子叶片通过用于旋转机舱的偏航系统和用于旋转叶片的变桨系统而转向和引导到最佳方向中。

机舱容纳风力涡轮机的许多功能部件，包括例如发电机、齿轮箱、驱动系和转子制动组件，以及用于将转子处的机械能转换成电能以提供给电网的转换器设备。齿轮箱提高低速主轴的旋转速度并驱动齿轮箱输出轴。齿轮箱输出轴继而驱动发电机，发电机将齿轮箱输出轴的旋转转换成电力。然后，由发电机产生的电力可以在被供应到适当的消耗装置例如电网配电系统之前根据需要被转换。不使用齿轮箱的所谓“直接驱动”风力涡轮机也是已知的。在直接驱动风力涡轮机中，发电机由连接到转子的轴直接驱动。

风力涡轮机通常旨在被使用很长的时间，其中风力涡轮机的工作寿命通常跨越几十年。因此，预期风力涡轮机的部件在其工作寿命期间将需要被维护或更换，因为这些部件在使用期间经历劣化。这对于发电机的电气部件和磁部件以及发电机的机械部件尤其如此。

风力涡轮机的机舱通常被定位成距地面大约100米，因此为了对被容纳在机舱中的任何元件(例如发电机或齿轮箱)进行任何种类的维护，可能需要大量的时间、努力和专业技术。此外，当风力涡轮机进行维护时，将要求风力涡轮机是不工作的，并且这种维护时间因此引入了风力涡轮机的工作的低效率的来源。

通常，当需要发电机或齿轮箱的内部部件的这种维护时，需要拆卸发电机和/或齿轮箱的整体或至少相当大的部分，以便接近待被修理或更换的内部部件。然而，发电机和齿轮箱的内部部件中的每一个的劣化速率通常将变化，并且因此，期望并非所有内部部件将同时需要维护。因此，完全或充分拆卸意味着能够接近不需要维护的内部部件。这会导致其它可用部件的意外损坏。

此外，发电机和/或齿轮箱的完全或充分拆卸必然花费大量时间，并且因此导致风力涡轮机不工作的长时间段。这可能是特别低效的，特别是在发电机或齿轮箱的内部部件的实际维护或更换执行得相对较快的情况下。

因此，存在能够在维持发电机和/或齿轮箱的整体结构的同时拆卸发电机和/或齿轮箱的部件是有益的情况。这可能是如上所述拆卸的部件需要经历维护或更换的情况，但是剩余的部件可以被留在原位。

另外，发电机和齿轮箱在它们已经被完全组装之后将偶尔需要经历运输。这可能是当风力涡轮机首先要开始工作并且完全组装的发电机和齿轮箱需要被提升到塔架的顶部时的情况。发电机和齿轮箱包含如上所述的多个内部部件，这些内部部件在这种运输期间可能被损坏。因此，需要提供这样的一种系统，其中在运输期间对这些内部部件的损坏风险被最小化。确保这种情况的一种方式是完全或充分拆卸发电机和齿轮箱，并单独地运输元件中的每一个。然而，如上所述，这种拆卸可能是耗时且低效的。因此，需要提供这样的一种系统，其中能够在不需要完全拆卸发电机和齿轮箱的情况下使对机舱的元件的损坏风险最小化。

本发明的目的是克服上述一个或多个问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于风力涡轮机的发电机。该发电机包括转子组件、定子和径向锁定机构，转子组件包括具有旋转轴线和位于转子的轴向端部上的端部表面的转子，并且转子包括被布置在端部表面处的至少一个锁定接合特征部。转子组件还包括轴向向外定位且至少部分地邻近端部表面的端部罩，端部罩包括至少一个开口，该至少一个开口使得能够接近转子的端部表面。转子组件另外包括轴向锁定机构，该轴向锁定机构包括至少一个轴向锁和转子接合工具，该至少一个轴向锁包括被构造成部分地覆盖端部罩(90)的至少一个开口的可移除块，该转子接合工具用于使可移除块与至少一个锁定接合特征部接合。轴向锁定机构被布置成使转子组件在轴向锁定构造与轴向解锁构造之间转换。在轴向锁定构造中，至少一个轴向锁的可移除块抵靠端部罩放置，从而至少部分地覆盖至少一个开口，同时转子接合工具使可移除块与至少一个锁定接合特征部接合，使得轴向锁阻止转子的轴向移动。在轴向解锁构造中，从端部罩的开口移除可移除块和转子接合工具，使得转子可在至少一个轴向方向上移动。径向锁定机构包括多个径向锁。径向锁包括联接到定子的固定部分和被构造成相对于固定部分且相对于旋转轴线径向地移动的可移动细长部分。径向锁被布置成使发电机在径向锁定构造与径向解锁构造之间转换。在径向锁定构造中，径向锁的可移动细长部分接触转子的外表面并且联接到它们相应的固定部分，使得可移动细长部分阻止转子的径向移动。在径向解锁构造中，径向锁中的至少一个径向锁的可移动细长部分不接触转子的外表面，使得转子可在至少一个径向方向上移动。

在径向锁接合的情况下，转子相对于定子和发电机的其它静止部件的径向移动被阻挡。径向锁的接合通过仅将细长部分朝向转子的外表面移动而方便地实现。在径向锁接合的情况下，转子被保护以免在发电机的运输期间损坏。此外，使转子在径向上锁定可允许进行维护操作，在维护操作期间，例如，转子或支撑齿轮箱输出轴的轴承盒的部件被维修或临时移除。在轴向锁接合的情况下，转子相对于定子和发电机的其它静止部件的轴向移动被阻挡。轴向锁的接合通过仅将可移除块抵靠端部罩放置并使锁的接合工具与转子的端部表面处的接合特征部接合而方便地实现。在轴向锁接合的情况下，转子被保护以免在发电机的运输期间损坏。此外，使转子在轴向上锁定可允许进行维护操作，在维护操作期间，例如转子或支撑齿轮箱输出轴的轴承盒的部件被临时移除。

在本发明的这个方面的实施方式中，发电机被构造成在锁定构造和解锁构造之间转换。在锁定构造中，发电机处于径向锁定构造和径向解锁构造。在解锁构造中，发电机处于径向解锁构造和/或处于轴向解锁构造。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于风力涡轮机的替代发电机。发电机包括具有旋转轴线的转子、定子和径向锁定机构，其中，径向锁定机构包括多个径向锁。径向锁包括联接到定子的固定部分和被构造成相对于固定部分且相对于旋转轴线径向地移动的可移动细长部分。径向锁被布置成使发电机在径向锁定构造与径向解锁构造之间转换。在径向锁定构造中，径向锁的可移动细长部分接触转子的外表面并且联接到它们相应的固定部分，使得可移动细长部分阻止转子的径向移动。在径向解锁构造中，径向锁中的至少一个径向锁的可移动细长部分不接触转子的外表面，使得转子可在至少一个径向方向上移动。

在径向锁接合的情况下，转子相对于定子和发电机的其它静止部件的径向移动被阻挡。径向锁的接合通过仅将细长部分朝向转子的外表面移动而方便地实现。在径向锁接合的情况下，转子被保护以免在发电机的运输期间损坏。此外，使转子在径向上锁定可允许进行维护操作，在维护操作期间，例如，转子或支撑齿轮箱输出轴的轴承盒的部件被临时移除。

优选地，多个径向锁被定位成使得至少当发电机处于径向锁定构造时，径向锁的可移动细长部分在定子的两个相邻绕组之间延伸。在这种构造中，细长部分可从发电机的外部接近，这允许径向锁的容易的接合和脱离，即使是在转子被定子完全包围时。为了防止对定子造成损坏并且避免锁定机构被定子绕组堵塞(例如，由于热膨胀或磨损)，优选的是，径向锁的可移动细长部分在定子的两个相邻绕组之间延伸，而不接触定子的两个相邻绕组中的任一个。

在一个实施方式中，多个径向锁被布置成多个对置对，并且对置对中的一对的径向锁位于基本上相等的轴向位置，并且相对于转子的旋转轴线彼此基本在直径上相对。仅具有两个这样的对的情况下，可以防止在所有径向方向上的移动。

为了容易安装，并且为了避免与定子芯发生干涉，多个径向锁中的至少一个径向锁可以位于转子的驱动端处，并且多个径向锁中的至少一个径向锁可以位于转子的非驱动端处，非驱动端在使用时背向风力涡轮机传动系。当在两端处设置径向锁定时，甚至更好地防止了转子的径向移动以及转子的倾斜。

当发电机的壳体为基本上立方体形状时，多个径向锁可以被布置成使得能够经由壳体的沿着轴向方向延伸的至少一个面接近径向锁，以用于使相应的径向锁在径向锁定构造与径向解锁构造之间转换。例如，壳体可以设置有多个锁通道空腔，锁通道空腔被定位成使得能够从壳体的外部接近相应的径向锁的细长部分。

在优选实施方式中，多个径向锁在基本上相等的轴向位置被布置成成对的相邻径向锁，并且在一对相邻径向锁中两个相邻径向锁可从壳体的相同面接近。而且，多对相邻径向锁可以被布置成使得它们可以从立方体壳体的相同面接近。

根据本发明的又一方面，提供了一种风力涡轮机的替代发电机，该发电机包括转子组件。转子组件包括转子、端部罩和轴向锁定机构。转子具有旋转轴线和位于转子的轴向端部上的端部表面。转子还包括被布置在端部表面处的至少一个锁定接合特征部。端部罩轴向向外定位并且至少部分地邻近端部表面并且包括至少一个开口，该至少一个开口使得能够接近转子的端部表面。轴向锁定机构包括至少一个轴向锁和转子接合工具，该至少一个轴向锁包括被构造成部分地覆盖端部罩的至少一个开口的可移除块，该转子接合工具用于使可移除块与至少一个锁定接合特征部接合。轴向锁定机构被布置成使转子组件在轴向锁定构造与轴向解锁构造之间转换。在轴向锁定构造中，至少一个轴向锁的可移除块抵靠端部罩放置，从而至少部分地覆盖至少一个开口，同时转子接合工具使可移除块与至少一个锁定接合特征部接合，使得轴向锁阻止转子的轴向移动。在轴向解锁构造中，从端部罩的开口移除可移除块和转子接合工具，使得转子可在至少一个轴向方向上移动。

在本发明的上下文中，术语“转子组件”用于发电机转子和一个或多个轴向锁定机构的组合。由于要相对于一些静态参照系来完成使转子锁定，因此端部罩也被认为是转子组件的一部分。注意，在完全组装的发电机中，端部罩可以是发电机壳体本身的一部分，或者是包括在其中并固定地附接到其上的单独的静止部分。

在轴向锁接合的情况下，转子相对于定子和发电机的其它静止部件的轴向移动被阻挡。轴向锁的接合通过仅将可移除块抵靠端部罩放置并使锁的接合工具与转子的端部表面处的接合特征部接合而方便地实现。在轴向锁接合的情况下，转子被保护以免在发电机的运输期间损坏。此外，使转子在轴向上锁定可允许进行维护操作，在维护操作期间，例如转子或支撑齿轮箱输出轴的轴承盒的部件被临时移除。

优选地，使得能够接近转子的开口位于转子组件的非驱动端处，非驱动端在使用时背向风力涡轮机传动系。由于发电机是风力涡轮机传动系的最后的单元，所以开口将容易从非驱动端接近，这使得轴向锁的接合成为容易的任务。

优选地，转子包括多个锁定接合特征部。此外，端部罩可包括多个开口，所述多个开口使得能够接近转子的端部表面。具有多个锁定接合特征部和/或转子壳体开口增加了锁定接合特征部穿过开口可接近的机会，而不管转子的旋转位置如何。当每两个相邻的锁定接合特征部之间的距离小于端部罩中的一个或多个开口的宽度时，在每个开口处将总是存在至少一个可接近的锁定接合特征部。

当锁定接合特征部和开口从转子组件的一个或多个内部部件径向向外定位时，当转子组件处于其轴向锁定构造时，转子的一些内部部件可从转子组件的外部接近和移除。类似地，当转子组件处于其轴向锁定构造时，齿轮箱中的轴承盒和诸如杂散电流模块的其它中心定位的部件可从转子组件的外部接近和移除。端部罩中的中心开口允许触及或移除维修的部件。

在一个实施方式中，端部罩包括四个开口，并且两个接连开口的中心相对于旋转轴线成角度地分开90°的角度。

至少一个锁定接合特征部可以包括带螺纹的拉杆端部，并且其中，在轴向锁定构造中，轴向锁的转子接合工具被螺纹装配到拉杆端部。拉杆可以是转子的芯结构的一部分。在这种构造中，轴向锁可直接与转子的芯结构接合，并将提供牢固且稳定的连接，从而确保在处于轴向锁定构造时转子不能轴向移动。

在一些实施方式中，轴向锁还可包括推针，该推针被构造成相对于端部罩且相对于转子的旋转轴线轴向地移动。在转子组件的轴向锁定构造中，推针被构造成接触转子的端部表面并且联接到轴向锁，以便进一步阻止转子在端部罩的方向上的轴向移动。

通过设置推针和转子接合工具，确保了转子在两个矢量轴向方向上的完全轴向锁定。在这些实施方式中，转子接合工具与转子的锁定接合特征部接合，并且有效地将转子朝向端部罩“拉动”，并且阻止转子远离端部罩的轴向移动。同时，推针与转子的端部表面进行接触，并有效地将转子轴向上远离端部罩“推动”，并阻止转子朝向端部罩的轴向移动。上述两个轴向阻力的组合有效地将转子锁定在单个轴向位置。

应当理解，包括在上述各个方面的实施方式中的特征可以在适当的情况下与其它方面的实施方式组合。

根据本发明的另一方面，提供了一种风力涡轮机，该风力涡轮机包括如以上方面和实施方式中所述的发电机。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于从风力涡轮机的传动系移除或维修一个或多个传动系部件的方法，传动系包括如上所述的发电机。该方法包括：接合径向锁定机构、接合轴向锁定机构以及穿过端部罩中的中心开口移除或维修一个或多个传动系部件。

在一些实施方式中，一个或多个传动系部件包括转子组件的一个或多个内部部件。

在一个实施方式中，一个或多个传动系部件包括齿轮箱的轴承盒，该齿轮箱在使用中操作性地联接到转子组件。

在另外的实施方式中，一个或多个传动系部件包括杂散电流保护模块。

附图说明

为了更容易地理解本发明，现在将通过示例参照附图，其中：

图1是水平轴风力涡轮机的正视图；

图2是容纳在典型的水平轴风力涡轮机的机舱内的主要功能部件的示意性立体图；

图3是联接到齿轮箱的图2的机舱的发电机的等距视图；

图4是图3的发电机的剖视图；

图5是处于轴向锁定构造和径向解锁构造的图2的发电机的剖切等距视图；

图6是处于轴向锁定构造和径向解锁构造的图2的发电机的侧视图；

图7是处于轴向锁定构造和径向锁定构造的图2的发电机的剖切等距视图；

图8是处于轴向锁定构造和径向锁定构造的图2的发电机的侧视图；以及

图9是处于轴向锁定构造的图2的发电机的实施方式的剖切等距视图。

具体实施方式

现在将描述本发明的具体实施方式，其中将详细讨论许多特征，以便提供对权利要求中限定的发明构思的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以在没有具体细节的情况下实施，并且在一些情况下，没有详细描述公知的方法、技术和结构，以免不必要地模糊本发明。

为了将本发明的实施方式置于合适的环境中，首先参照图1，其示出了典型的水平轴风力涡轮机(HAWT)，其中可以实现根据本发明的实施方式的锁定机构。尽管该特定图像描绘了岸上风力涡轮机，但是将理解的是，在离岸风力涡轮机上也将发现等效特征。此外，尽管风力涡轮机被称为“水平轴”，但是本领域技术人员将理解，出于实用目的，轴线通常略微倾斜以防止在强风的情况下转子叶片与风力涡轮机塔架之间的接触。

风力涡轮机1包括塔架2、通过偏航系统可旋转地联接到塔架2的顶部的机舱4、安装到机舱4的转子轮毂8和联接到转子轮毂8的多个风力涡轮机转子叶片10。机舱4和转子叶片10被偏航系统转向和引导到风向中。

参照图2，机舱4可包括发电组件20，该发电组件包括齿轮箱22和发电机24。主轴26由主轴承壳体25支撑并且连接到转子轮毂8并由该转子轮毂驱动，并且向齿轮箱22提供输入驱动。齿轮箱22经由内部齿轮(未示出)提高低速主轴26的旋转速度，并且驱动齿轮箱输出轴(未示出)。齿轮箱输出轴继而驱动发电机24，该发电机将齿轮箱输出轴的旋转转换成电力。然后，由发电机24产生的电力在被供应到适当的消耗装置(例如电网配电系统)之前可以根据需要由其它部件(未示出)转换。不使用齿轮箱的所谓“直接驱动”风力涡轮机也是已知的。在直接驱动风力涡轮机中，发电机24由连接到转子的轴直接驱动。所谓的“变桨管”27可被布置成沿着发电机24和齿轮箱22的中心经过，以向转子轮毂8提供液压和/或电气服务。齿轮箱22和发电机24可联接在一起成集成单元。图3更详细地示出了发电机24。在图3中，还示出了齿轮箱22的最后一级的壳体，该最后一级的壳体联接到发电机24的壳体。

首先参照齿轮箱22，齿轮箱壳体为大致圆柱形形式，并且被定向成使得其主旋转轴线基本上水平。齿轮箱壳体的圆柱形构造取决于在所示实施方式中使用的齿轮箱的具体类型，该齿轮箱是行星齿轮箱。如本领域技术人员所知，行星齿轮箱包括一系列行星齿轮，这些行星齿轮围绕中心太阳齿轮布置，并且这些行星齿轮共同地被布置在环绕的环形齿轮内。环形齿轮、行星齿轮和太阳齿轮之间的齿数的比确定了齿轮箱的齿轮比。为了清楚起见，这里将不进一步详细描述齿轮箱的细节，因为齿轮箱不是本发明的主要主题。只要说也可以使用其它齿轮箱构造就足够了，尽管目前设想行星齿轮箱是优选的。

齿轮箱22的输出轴与发电机24的转子32相接。这样，齿轮箱输出轴的主轴线限定了发电机24的旋转轴线。在图4中，仅提供了发电机24的剖视图。在所示实施方式中的发电机24是IPM(内部永磁体)电动机，其具有围绕转子32的外部定子。该定子包括定子绕组38、定子芯40和围绕并支撑定子绕组38和定子芯40的定子框架。然而，注意本发明不限于特定类型的转子或定子。

在本发明的一个实施方式中，提供了径向锁定机构和轴向锁定机构，它们均可以被构造成作为发电机24的一部分被包括。提供径向锁定机构和轴向锁定机构以便使得发电机24能够分别在径向锁定构造与径向解锁构造和轴向锁定构造与轴向解锁构造之间转换。在径向锁定构造中，转子32相对于发电机24的旋转轴线的径向移动被阻止，并且在径向解锁构造中，转子32可在至少一个径向方向上移动。类似地，在轴向锁定构造中，转子32相对于发电机24的旋转轴线的轴向移动被阻止，并且在轴向解锁构造中，转子32可在至少一个轴向方向上移动。下面参照图5至图8更详细地描述在使用中设置的径向锁定机构和轴向锁定机构的示例性实施方式。

在一些实施方式中，发电机24还被构造成在整个锁定构造和解锁构造之间转换。在锁定构造中，发电机24被布置成处于径向锁定构造和轴向锁定构造。在解锁构造中，发电机24被布置成使得其处于径向解锁构造和/或轴向解锁构造。

发电机24具有锁定构造和解锁构造(径向、轴向或两者的组合)是有益的。当使用时，转子32可经历轴向方向和径向方向上的移动。在使用时限制这种移动可能意味着发电机24不能以最大效率运行，因为转子32的旋转也可能因此受到限制，从而导致产生较少的电力。然而，也存在限制轴向方向和径向方向上的移动是有益的情形。一旦出现这种情况，发电机24和/或机舱4作为一个整体在多个位置之间被运输。在这些情况下，转子32的任何径向或轴向移动都可能导致对发电机24的部件的损坏，例如转子32本身或外部定子。因此，在这些情况下，能够限制转子32的轴向和径向移动是有用的。能够在锁定构造和解锁构造之间切换使得能够防止在运输期间对发电机24的损坏，同时当发电机24在使用中时也不限制转子32的旋转。

此外，在本发明的一些实施方式中，径向锁和/或轴向锁可定位在发电机24内，使得当发电机24处于锁定构造(径向、轴向或两者的组合)时，能够接近发电机24的构件。然后可移除或以其它方式维护这些可接近的部件，同时仍维持发电机24的整体结构，因此，发电机24不需要为了维修这些部件而被充分拆卸。端部罩中的中心开口允许触及或移除维修的部件。在这些实施方式中可以被移除的部件的示例包括杂散电流保护模块、垫圈盘和转子延伸部。此外，径向锁和/或轴向锁可定位在发电机24内，使得当发电机24处于锁定构造(径向、轴向或两者的组合)时，能够穿过锁定的发电机24接近齿轮箱的部件。这些部件可包括轴承盒、作为齿轮箱的一部分的温度传感器和振动传感器。以这种方式，能够移除和/或维修齿轮箱的元件，而不必首先移除发电机24。

现在参照图5至图8，示出了设置有径向锁定机构和轴向锁定机构的发电机24的实施方式中的发电机24的一部分的视图。图5和图6示出了处于径向解锁构造和轴向锁定构造的发电机24。图7和图8示出了处于径向锁定构造和轴向锁定构造的发电机24。

图5至图8所示的径向锁定机构包括被设置在发电机24周围不同位置处的多个径向锁60。在图5中，仅示出了一个径向锁60，而在图6至图8中，示出了两个径向锁60。在图6至图8中，一个径向锁60被设置在转子32的驱动端62处，一个径向锁60被设置在转子32的非驱动端64处。发电机24的非驱动端64被定义为在使用时背离风力涡轮机驱动系(传动系)的端部，并且发电机24的驱动端62被定义为面向风力涡轮机驱动系的端部。

在图6至图8中，两个径向锁60位于两个不同的轴向位置，但相对于转子32的旋转轴线具有相同的角位置。应当理解，在本发明的一些实施方式中，可以设置相对于旋转轴线定位在不同角位置的多个径向锁60，其中径向锁60中的每一个定位在两个不同轴向位置中的一个位置处。在多个不同角位置处包括径向锁60使得转子32的径向移动能够在更多数量的径向方向上被限制。应当理解，尽管径向锁60的轴向定位被示出为在转子32的驱动端62和非驱动端64处，但是在使用相同或相似形式的径向锁60的实施方式中可以使用其它轴向位置。

图5至图8所示的每个径向锁60包括固定部分70和可移动细长部分72。在这些图中，固定部分70包括螺栓连接到定子框架的端部的板或块。该块设置有空腔，可移动细长部分72被设置成穿过该空腔并被构造成移动穿过该空腔。可移动细长部分72包括被构造成相对于板或块移动的推针。推针也相对于发电机24的旋转轴线径向地移动。在一些实施方式中，细长部分72包括螺栓，该螺栓被构造成拧入穿过固定部分70

在该实施方式中，为了将发电机置于径向锁定构造，径向锁60的推针中的每一个被构造成移动穿过它们相应的径向锁60的块而进入与转子32的外表面接触的位置。一旦推针中的每一个与外表面进行接触，它们均另外联接到它们相应的径向锁的块，使得每个推针阻止转子32在特定径向方向上的径向移动。该联接可以通过包括弹簧加载机构的块来实现，该弹簧加载机构被构造成使得当推针与转子32的外表面进行接触时，推针被推动穿过弹簧机构并相对于块被锁定就位。当发电机24将被转换到径向解锁构造时，该弹簧加载机构然后可以被释放。在其它实施方式中，推针可包括螺纹螺栓，并且块可以以互补的方式被拧入。螺纹螺栓可以被旋拧穿过块，以便使螺纹螺栓与转子32的外表面接触。这可以使用螺丝刀、扭矩扳手或任何其它合适的手持工具来实现。然后，螺纹连接起作用，以便将螺纹螺栓联接到块，并阻止转子32在特定径向方向上的移动。在另外的实施方式中，推针可包括穿过其直径的孔，并且当推针与转子32的外表面开始接触时，键被构造成被插入穿过孔和固定部分70，从而将推针相对于固定部分70保持就位。

多个径向锁60相对于旋转轴线成角度地和轴向地定位，使得当径向锁定机构处于径向锁定构造时，转子的移动在所有径向方向上被阻止。这种实施方式优选地包括定位在转子32的驱动端62处的至少三个径向锁60和定位在转子32的非驱动端64处的至少三个径向锁60，其中在发电机24的每一端处的三个径向锁60中的每一个相对于旋转轴线被分开120度的角度。在替代实施方式中，可在发电机24的每一端处设置另外的径向锁60，其中径向锁60中的每一个之间的角间距小于120度。在这样的实施方式中，每个接连的径向锁60之间的角间距可以不相等。

图7和图8示出了发电机24的径向解锁构造，其中推针不与转子32的外表面接触，并且其中转子32可在至少一个径向方向上移动。图7和图8示出了发电机24的构造，其中所示径向锁60的推针与转子32的外表面开始接触，并且联接到它们相应的径向锁60的块。应当理解，图7和图8仅示出了发电机24的一部分，因此仅示出了两个径向锁60，这可以仅能够相对于一些径向方向阻止径向移动。在示出整个发电机24的完整图示中，设想将示出另外的径向锁60，该另外的径向锁能够阻止转子32在所有径向方向上的移动。

在操作中，本发明的径向锁定机构被构造成能够从如图7和图8所示的径向解锁构造转换到如图7和图8所示的径向锁定构造，并且当需要每种构造时反之亦然。通常，当需要接近转子32的内部部件时，径向锁定机构将被转换到径向锁定构造。当转子32的内部部件需要维护时，可能需要这种接近，并且使转子32径向锁定使得用户能够更容易地接近这些部件，使得它们能够被移除或以其它方式被修理，而不必移除整个转子。对于安装的风力涡轮机，当转子32已经减速到静止时，发电机24在解锁构造和锁定构造之间转换。另外，当发电机24和/或齿轮箱将从一个位置被运输到另一个位置时，径向锁定机构也将转换到径向锁定构造。在运输期间使转子径向锁定可防止对发电机24和/或齿轮箱的部件的损坏，如果允许转子在径向方向上自由移动，则可能会发生这种损坏。在多个径向锁60被设置在多个不同角位置处的实施方式中，以这种布置设置多个径向锁60使得发电机24和/或齿轮箱能够在多个位置被运输，同时使由于转子的径向移动而对发电机24和/或齿轮箱造成损坏的风险最小化。

在该实施方式中，径向锁定机构被构造成在径向解锁构造和径向锁定构造之间转换，而不管转子的旋转位置如何。因此，这意味着当需要在解锁构造和锁定构造之间转换时，转子32可简单地停止在任何旋转位置，并且不需要特别地被对准到径向锁60的位置。

通常，定子包括多个绕组38，该多个绕组与转子32的旋转结合使用以产生电能。在本发明的一些实施方式中，径向锁定机构的径向锁60中的至少一些径向锁被定位成使得当发电机24处于径向锁定构造时，所采用的径向锁的可移动细长部分72将在定子的两个相邻绕组38之间延伸。在图7的剖视图中可以清楚地看到这种实施方式，该图示出了朝向转子32延伸并接触该转子的可移动细长部分72位于一个这种定子绕组38的前面。然后将存在另一个定子绕组38(在剖视图中不可见)，该另一个定子绕组定位在可移动细长部分72的前面，使得可移动细长部分72在两个相邻的定子绕组之间延伸。在一些实施方式中，径向锁60可被定位成使得当发电机24处于径向锁定构造时，径向锁60的可移动细长部分72和定子绕组之间没有接触。

在本发明的一些未示出的实施方式中，多个径向锁60可以被布置成对置对。在这种实施方式中，对置对的径向锁中的每个径向锁60被布置成使得它们沿着发电机24位于基本上相等的轴向位置，但是相对于转子32彼此在直径上相对。在这些实施方式中，对置对的径向锁中的每个径向锁60的定位起作用以便防止转子32相对于彼此在相反的矢量方向上的径向移动。在发电机24中可以设置多个对置对的径向锁60，其中每个对置对防止转子32在与其它对置对不同的矢量方向上的径向移动。

发电机24可设置有基本上立方体形状的壳体100。这在图5和图7中部分可见，但在图3和图4中更清楚可见。在设置这种壳体100的情况下，径向锁60可以定位在发电机24内，使得能够经由壳体100的至少一个面接近径向锁60中的每一个。特别地，径向锁可以被布置成使得能够经由沿着发电机24的轴向方向延伸的面中的至少一个面被接近。经由壳体100的面接近径向锁60允许使用者移动径向锁60中的每一个的可移动细长部分72，使得根据上述实施方式发电机24可以在径向锁定构造和径向解锁构造之间转换。

在另外的实施方式中，多个径向锁60也可以被布置成相邻对，其中相邻对中的每个径向锁60定位在基本上相等的轴向位置，并且使得根据上述实施方式相邻对中的两个径向锁60可从壳体100的相同面接近。应当理解，多个径向锁60可同时被布置成如这里所述的相邻对和如以上实施方式中所述的对置对。此外，在存在多个相邻对的径向锁60的实施方式中，两个相邻对的径向锁60还可以被布置成使得如上所述的两个相邻对中的每个径向锁60可从壳体100的相同面接近。这种布置在两对相邻的锁被布置成从壳体100的最靠近地球的表面的面被接近的情况下可以特别有利。这是因为由于重力的作用，在该面的方向上的径向移动预期大于在其它面上的径向移动。因此，设置阻止在该方向上的移动的附加径向锁有助于抵消产生附加的径向移动的重力的作用。

在一些实施方式中，例如图5和图7所示的那些，壳体100可设置有可移除的检修盖102，当被移除时，该检修盖使得使用者能够接近多个径向锁60。在替代实施方式中，壳体100可设置有多个检修空腔(每个径向锁60各一个检修空腔)，该检修空腔被定位成使得空腔能够使得从壳体100的外部接近多个径向锁60。设置这些空腔使得发电机24能够在径向锁定构造和径向解锁构造之间转换，而不需要移除壳体100的任何部分。

现在回到图5至图8的实施方式，示出了用于限制转子32在轴向方向上的移动的轴向锁定机构。由于相对于一些静态参照系完成了使转子32锁定，因此还限定了端部罩90。然而，注意到，在完全组装的发电机24中，端部罩90可以仅仅是发电机壳体100本身的一部分，或者是包括在发电机壳体中并固定地附接到发电机壳体的单独的静止部分。端部罩90轴向向外定位并且至少部分地邻近端部表面。它可以包括中心开口，穿过该中心开口可以触及或移除待维修的部件。轴向锁定机构包括轴向锁80。在每幅图中，轴向锁80被示出位于转子32的非驱动端64处，其中非驱动端64被定义为在使用时背离风力涡轮机驱动系(传动系)的端部。在非驱动端64处，锁将更容易接近以便锁定和解锁。然而，在其它的传动系中，一个或多个轴向锁可以被安装在驱动端62处。当不能由手接近时，轴向锁可以被远程地切换，可能借助于电动或机械致动器。应当理解，虽然在图中示出了一个轴向锁80，但是在一些实施方式中，转子32可设置有多个轴向锁80。

轴向锁80包括块82和块82所联接到的转子接合工具84。转子接合工具84被构造成能够与转子32的锁定接合特征部86接合，其中锁定接合特征部86被布置在转子32的轴向端部上的端部表面处。在图5至图8中，锁定接合特征部86是拉杆的轴向端部。拉杆穿过并联接到转子32的多个磁性环中的每一个，并且随着转子32旋转而旋转。该拉杆通常用于为转子32提供结构支撑。该实施方式的转子32包括多个拉杆，多个拉杆中的每一个可用作锁定接合特征部86。

转子接合工具84和锁定接合特征部86之间的接合可以通过任何合适的联接机构实现。例如，图5至图8中所示的拉杆的轴向端部可以是带螺纹的，并且转子接合工具84的一部分可以包括空腔，该空腔以与拉杆的轴向端部的螺纹互补的方式具有螺纹。在该示例中，转子接合工具84和锁定接合特征部86之间的接合通过将两个特征部拧紧在一起来实现。类似地，通过拧开两个特征部能够实现脱离。

在其它实施方式中，转子接合工具84和锁定接合特征部86之间的接合可以通过在转子接合工具84和锁定接合特征部86中的每一个上设置两个形状互补的配合部分来实现，并且被构造成使得转子接合工具可以被转动以使两个部分进入锁定构造。当要实现接合时，两个部分进行接触，并且转子接合工具84被转动以将两个部分锁定在一起。当需要脱离时，转子接合工具84在相反的方向上转动以使两个部分分离。

图5至图8的转子32包括端部罩90。端部罩90被布置成使得其从转子32的端部表面轴向向外延伸并且部分地与该端部表面相邻，如上所述。端部罩90被构造成容纳转子32并且在转子32旋转时保持静止。

端部罩90包括至少一个开口，并且该开口使得能够从端部罩90的外部接近转子32的端部表面，而不需要移除端部罩90。在一些实施方式中，当不需要接近转子32的端部表面时，开口可以用可移除的盖覆盖。这可以被设置成防止灰尘或其它碎屑在操作期间进入转子32。当需要接近转子32的端部表面时，这些盖可能需要被移除。该开口被构造成使得其足够大以允许转子接合工具84的锁定接合特征部86轴向地穿过该开口，并且使得转子接合工具84的块82部分可以抵靠端部罩90被牢固地放置。在一些实施方式中，这将意味着开口被构造成小于块82，使得块82不能穿过该开口。在其它实施方式中，端部罩90和块可以设置有互补的附接装置(例如设置有被构造成彼此吸引和附接的磁性部分)，以便将块82牢固地附接到端部罩90。包括如上所述的开口使得锁定接合特征部86能够被轴向锁80接合，同时允许轴向锁80抵靠端部罩90放置并固定到该端部罩。

在一些实施方式中，块82可包括板，该板构造成当转子接合工具84轴向地穿过开口时覆盖端部罩90的开口。这可以被设置成当轴向锁80与转子32的锁定接合特征部86接合时防止灰尘或其它碎屑进入转子32。应当理解，可以使用任何构造的块82，只要轴向锁80在使用时牢固地附接到端部罩90。

在图5至图8的实施方式中，为了将转子32置于轴向锁定构造，轴向锁80的转子接合工具84被轴向地插入穿过端部罩90的开口。根据上述实施方式，然后转子接合工具84与转子32的端部表面上的锁定接合特征部86接合。同时，根据上述实施方式，轴向锁80的块82抵靠端部罩90固定。一旦轴向锁80如所述地定位，转子32相对于端部罩90被保持在基本上相同的相对轴向位置，结果，转子32的轴向移动在两个方向上都被阻止。

为了将转子32置于轴向解锁构造，转子接合工具84被布置成使得转子接合工具84从锁定接合特征部86脱离，并且块82和转子接合工具84两者都从端部罩90的开口被移除。

图5至图8均示出了转子32的轴向锁定构造，其中转子接合工具84与转子32的锁定接合特征部86接合，并且块82通过螺栓连接机构牢固地附接到端部罩90。应当理解，由于轴向锁80被示出为延伸穿过并完全覆盖开口，因此在图5至图8中，端部罩90的开口不是完全可见的。轴向解锁构造在图中未示出，但是应当理解，这种构造由于没有上述轴向锁而露出端部罩90中的开口，并且在轴向锁与端部罩90或轴向锁与锁定接合特征部86之间没有接合。

在替代实施方式中，轴向锁80可被构造成永久地附接到端部罩90，其中转子接合工具84延伸穿过开口，并且开口被轴向锁80的块82覆盖。在这些实施方式中，转子接合工具84可被构造成具有接合状态和撤回状态。在接合状态下，根据上述实施方式，转子接合工具84与锁定接合特征部86进行接合。在撤回状态下，转子接合工具84不再与锁定接合特征部86接合，而是继续延伸穿过端部罩90的开口。在撤回状态下，转子接合工具84被构造成从转子32被充分地撤回，使得该转子接合工具在使用时不会阻碍转子32的旋转。

在操作中，图5至图8的实施方式的轴向锁定机构被构造成能够从轴向解锁构造转换到轴向锁定构造，并且当需要每种构造时反之亦然。通常，当需要接近转子32的内部部件时，轴向锁定机构将转换到轴向锁定构造。当转子32的内部部件需要维护时，可能需要这种接近，并且使转子32轴向锁定使得用户能够更容易地接近这些部件，使得它们能够被移除或以其它方式被修理，而不必移除整个转子32。当转子32在解锁构造和锁定构造之间转换时，转子32已经减慢到静止。另外，当发电机24和/或齿轮箱将从一个位置被运输到另一个位置时，轴向锁定机构也将转换到轴向锁定构造。在运输期间使转子32轴向锁定可防止对发电机24和/或齿轮箱的部件造成损坏，如果允许转子32在轴向方向上自由移动，则可能会发生这种损坏。

轴向锁定机构被构造成可附接到锁定接合特征部86，而与转子32的旋转位置无关，因此与锁定接合特征部86的旋转位置无关。这可以使用开口、轴向锁80和锁定接合特征部86的任何合适的布置来实现。在图5至图8的实施方式中，转子32设置有多个拉杆，该多个拉杆在转子32的整个长度上相等地轴向地延伸，其中拉杆中的每一个位于距转子32的旋转轴线基本上相同的径向距离处。拉杆中的每一个包括在转子32的非驱动端64处的锁定接合特征部86。图5至图8的端部罩90包括多个开口，每个开口部分地位于与多个拉杆距转子32的旋转轴线相同的径向距离处。应当理解，在一些实施方式中，端部罩90可包括单个开口，该单个开口部分地位于与多个拉杆距转子32的旋转轴线相同的径向距离处。返回到图5至图8的实施方式，多个开口以这样的方式成形并且围绕端部罩90间隔开，使得当转子进入停止以便在轴向解锁构造与轴向锁定构造之间转换时无论该转子32的旋转位置如何，都能够穿过端部罩90的开口接近拉杆中的至少一个。在一些实施方式中，这通过设置一个或多个开口使得每个开口至少覆盖大于每个连续的锁定接合特征部86之间的角间距的角度范围来实现。这保证了无论转子32的旋转位置如何，都可以穿过开口接近至少一个锁定接合特征部86。在图5至图8的实施方式中，提供了与端部罩90中的开口数量相等的多个轴向锁，并且将转子32转换到轴向锁定构造包括根据上述实施方式穿过端部罩90的单独的开口将轴向锁中的每一个固定到单独的拉杆。

在一些实施方式中，轴向锁定机构包括根据上述实施方式的四个轴向锁80，并且端部罩90设置有四个开口。四个开口中的每一个定位在距转子32的旋转轴线基本上相同的径向距离处。此外，开口中的每一个被构造成使得两个接连的开口的中心相对于旋转轴线成角度地分开90°。应当理解，开口和锁定接合特征部86的形状被布置成使得每个轴向锁可穿过端部罩90的单独的开口被固定到锁定接合特征部86，而与转子32的旋转位置无关。

应当理解，在其它实施方式中，可以设置单个开口和单个轴向锁，该单个轴向锁能够与锁定接合特征部86接合，而不管转子32的旋转位置如何。这可以包括设置允许在所有旋转位置接近锁定接合特征部86的单个开口。

在一些实施方式中，转子32的至少一个锁定接合特征部86和端部罩90的开口均从上述转子32的要被接近的内部部件径向向外定位，使得它们能够被移除或以其它方式被修理而不必移除整个转子32。这样的部件可包括机舱4的轴承盒。以这种方式定位转子32的至少一个锁定接合特征部86和开口使得内部部件能够在它们被移除或修理时更容易被接近。

在一些实施方式中，轴向锁80还设置有一个或多个推针110，如图9所示。推针110被构造成相对于端部罩90并相对于转子32的旋转轴线轴向地移动，其中，在转子32的轴向锁定构造中，推针110接触转子32的端部表面并联接到轴向锁，以便进一步阻止转子32的轴向移动。在该实施方式中，推针110被构造成移动穿过端部罩90的开口。设置推针110可提供对转子32的轴向移动的附加阻力，并且特别地，可提供对在与转子接合工具84的方向相反的矢量方向上的轴向移动的阻力。这样做，设置推针110和转子接合工具84两者可确保转子32在两个矢量轴向方向上的完全轴向锁定。在图9所示的实施方式中，转子接合工具84与转子32的锁定接合特征部86接合，并有效地将转子32朝向端部罩90“拉动”，并阻止转子32远离端部罩90的轴向移动。同时，推针110与转子32的端部表面进行接触，并有效地将转子32轴向地远离端部罩90“推动”，并阻止转子32朝向端部罩90的轴向移动。上述两个轴向阻力的组合有效地将转子锁定在单个轴向位置。

在一些实施方式中，推针110包括与端部罩90中的螺纹孔接合的螺纹螺栓。该螺纹螺栓可以拧入穿过端部罩90以便使该螺纹螺栓与转子32的轴向外表面接触。然后螺纹连接起作用以便将螺纹螺栓联接到端部罩90并阻止转子32在轴向方向上的移动。可以使用螺丝刀、扭矩扳手或任何其它合适的手持工具使推针110与转子32的外表面接合和脱离。替代地，推针110的一端包括用于用手来接合和脱离推针110的把手。在轴向锁80通过螺栓连接机构(永久地或暂时地)牢固地附接到端部罩90的一些实施方式中，用于将轴向锁80固定到端部罩90的螺栓也可用作推针110。在轴向锁80永久地固定到端部罩90的实施方式中，螺纹螺栓可以部分地被拧紧穿过端部罩90以便将轴向锁80固定到端部罩90，并且可以进一步被拧紧以便使螺栓与转子32接触(即，根据上述实施方式可以进入轴向锁定构造)。在螺栓不接触转子32的情况下，该实施方式的轴向锁80处于轴向解锁构造。在这种构造中，螺栓被构造成以不阻碍转子32的旋转的方式定位。

在图5至图8的实施方式中，发电机24设置有径向锁定机构和轴向锁定机构。在这样的实施方式中，发电机24还设置有锁定构造和解锁构造。在锁定构造中，发电机24被构造成处于径向锁定构造和轴向锁定构造。在解锁构造中，发电机24被构造成处于径向解锁构造和/或轴向解锁构造。在操作中，本发明的径向锁定机构和轴向锁定机构被构造成从解锁构造转换到锁定构造，并且当需要每种构造时反之亦然。

在不背离所附权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，可以对上述具体示例进行许多修改。一个实施方式的特征也可用于其它实施方式中，或者作为对这种实施方式的补充或者作为其替代。

Claims (43)

1.一种用于风力涡轮机(1)的发电机(24)，所述发电机(24)包括转子组件、定子和径向锁定机构，所述转子组件包括：

-转子(32)，所述转子具有旋转轴线和位于所述转子(32)的轴向端部上的端部表面，所述转子(32)包括被布置在所述端部表面处的至少一个锁定接合特征部(86)；

-端部罩(90)，所述端部罩轴向向外定位并且至少部分地邻近所述端部表面，所述端部罩(90)包括至少一个开口，所述至少一个开口使得能够接近所述转子(32)的所述端部表面；以及

-轴向锁定机构，所述轴向锁定机构包括转子接合工具(84)和至少一个轴向锁(80)，所述至少一个轴向锁包括被构造成部分地覆盖所述端部罩(90)的所述至少一个开口的可移除块(82)，所述转子接合工具用于使所述可移除块(82)与所述至少一个锁定接合特征部(86)接合；

所述轴向锁定机构被布置成使所述转子组件在轴向锁定构造与轴向解锁构造之间转换，其中：

-在所述轴向锁定构造中，所述至少一个轴向锁(80)的所述可移除块(82)

抵靠所述端部罩(90)放置，从而至少部分地覆盖所述至少一个开口，同时所述转子接合工具(84)使所述可移除块(82)与所述至少一个锁定接合特征部(86)接合，使得所述轴向锁(80)阻止所述转子(32)的轴向移动；并且

-在所述轴向解锁构造中，所述可移除块(82)和所述转子接合工具(84)从所述端部罩(90)的所述开口被移除，使得所述转子(32)能够在至少一个轴向方向上移动；并且

其中，所述径向锁定机构包括多个径向锁(60)，并且其中，所述径向锁(60)包括：

-固定部分(70)，所述固定部分联接到所述定子；以及

-可移动细长部分(72)，所述可移动细长部分被构造成相对于所述固定部分(70)移动并且相对于所述旋转轴线径向地移动；

所述径向锁(60)被布置成使所述发电机(24)在径向锁定构造与径向解锁构造之间转换，其中：

-在所述径向锁定构造中，所述径向锁(60)的所述可移动细长部分(72)接触所述转子(32)的外表面并且联接到它们相应的固定部分(70)，使得所述可移动细长部分(72)阻止所述转子(32)的径向移动；并且

-在所述径向解锁构造中，所述径向锁(60)中的至少一个径向锁的所述可移动细长部分(72)不接触所述转子(32)的所述外表面，使得所述转子(32)能够在至少一个径向方向上移动。

2.根据权利要求1所述的发电机(24)，所述发电机(24)还被构造成在锁定构造和解锁构造之间转换，其中

-在所述锁定构造中，所述发电机(24)处于所述径向锁定构造并处于所述轴向锁定构造；并且

-在所述解锁构造中，所述发电机(24)处于所述径向解锁构造和/或处于所述轴向解锁构造。

3.根据权利要求1或2所述的发电机(24)，其中，所述多个径向锁(60)被定位成使得至少当所述发电机(24)处于所述径向锁定构造时，所述径向锁(60)的所述可移动细长部分(72)在所述定子的两个相邻绕组(38)之间延伸。

4.根据权利要求3所述的发电机(24)，其中，至少当所述发电机(24)处于所述径向锁定构造时，所述径向锁(60)的所述可移动细长部分(72)在所述定子的两个相邻绕组(38)之间延伸，而不接触所述定子的所述两个相邻绕组(38)中的任一个。

5.根据权利要求1或2所述的发电机(24)，其中，所述多个径向锁(60)被布置成对置对，并且其中，所述对置对中的一个对置对的所述径向锁(60)位于基本上相等的轴向位置并且相对于所述转子(32)的所述旋转轴线基本上彼此直径上相对。

6.根据权利要求1或2所述的发电机(24)，其中，所述多个径向锁(60)中的至少一个径向锁位于所述转子(32)的驱动端(62)处，并且所述多个径向锁(60)中的至少一个径向锁位于所述转子(32)的非驱动端(64)处，所述非驱动端(64)在使用时背向风力涡轮机传动系。

7.根据权利要求1所述的发电机(24)，其中，所述发电机(24)的壳体(100)为基本上立方体形状，并且其中，所述多个径向锁(60)被布置成使得能够经由所述壳体(100)的沿着所述轴向方向延伸的至少一个面接近所述径向锁(60)，以用于使相应的所述径向锁(60)在所述径向锁定构造与所述径向解锁构造之间转换。

8.根据权利要求7所述的发电机(24)，其中，所述壳体(100)设置有多个锁通道空腔，所述锁通道空腔被定位成使得能够从所述壳体(100)的外部接近相应的所述径向锁(60)的所述细长部分(72)。

9.根据权利要求7或8所述的发电机(24)，其中，所述多个径向锁(60)在基本上相等的轴向位置被布置成成对的相邻径向锁(60)，并且其中，一对相邻径向锁(60)中的两个相邻径向锁(60)能够从所述壳体(100)的同一面接近。

10.根据权利要求9所述的发电机(24)，其中，相邻的两对相邻径向锁(60)被布置成使得相邻的两对相邻径向锁(60)能够从所述壳体(100)的同一面接近。

11.根据权利要求1或2所述的发电机(24)，其中，使得能够接近所述转子(32)的所述开口位于所述转子组件的非驱动端(64)处，所述非驱动端(64)在使用时背向风力涡轮机传动系。

12.根据权利要求1或2所述的发电机(24)，其中，所述转子(32)包括多个所述锁定接合特征部(86)。

13.根据权利要求1或2所述的发电机(24)，其中，所述端部罩(90)包括多个开口，所述多个开口使得能够接近所述转子(32)的所述端部表面。

14.根据权利要求1或2所述的发电机(24)，其中

-所述转子(32)包括多个所述锁定接合特征部(86)，所述端部罩(90)包括使得能够接近所述转子(32)的所述端部表面的多个所述开口，并且所述轴向锁定机构包括多个所述轴向锁(80)，并且其中

-在所述轴向锁定构造中，每个轴向锁(80)的所述可移除块(82)抵靠所述端部罩(90)放置，从而至少部分地覆盖所述多个开口中的相应的开口，同时相应的所述转子接合工具(84)使所述可移除块(82)与所述多个锁定接合特征部(86)中的相应的锁定接合特征部接合，使得所述轴向锁(80)阻止所述转子(32)的轴向移动。

15.根据权利要求14所述的发电机(24)，其中，所述多个锁定接合特征部(86)和所述多个开口从所述转子组件的一个或多个内部部件径向向外定位，使得当所述转子组件处于其轴向锁定构造时，所述内部部件能够从所述转子(32)组件的外部接近。

16.根据权利要求14所述的发电机(24)，其中，所述多个锁定接合特征部(86)和所述多个开口从与齿轮箱中的轴承盒连接的点径向向外定位，所述齿轮箱在使用中操作性地联接到所述转子组件，使得当所述转子组件处于其轴向锁定构造时，所述轴承盒能够从所述转子组件的外部接近。

17.根据权利要求14所述的发电机(24)，其中，所述端部罩(90)包括四个开口，并且其中，两个接连的开口的中心相对于所述旋转轴线成角度地分开90°的角度。

18.根据权利要求1或2所述的发电机(24)，其中，所述至少一个锁定接合特征部(86)包括带螺纹的拉杆端部，并且其中，在所述轴向锁定构造中，所述轴向锁(80)的所述转子接合工具(84)被螺纹配合到所述拉杆端部。

19.根据权利要求1或2所述的发电机(24)，其中，所述轴向锁(80)还包括推针(110)，所述推针被构造成相对于所述端部罩(90)移动并且相对于所述转子(32)的所述旋转轴线轴向地移动，其中，在所述转子组件的所述轴向锁定构造中，所述推针(110)被构造成接触所述转子(32)的所述端部表面并且联接到所述轴向锁(80)，以便阻止所述转子(32)在所述端部罩(90)的方向上的轴向移动。

20.一种用于风力涡轮机(1)的发电机(24)，所述发电机(24)包括具有旋转轴线的转子(32)、定子和径向锁定机构，其中，所述径向锁定机构包括多个径向锁(60)，并且其中，所述径向锁(60)包括：

-固定部分(70)，所述固定部分联接到所述定子；以及

-可移动细长部分(72)，所述可移动细长部分被构造成相对于所述固定部分(70)移动并且相对于所述旋转轴线径向地移动；

所述径向锁(60)被布置成使所述发电机(24)在径向锁定构造与径向解锁构造之间转换，其中

-在所述径向锁定构造中，所述径向锁(60)的所述可移动细长部分(72)接触所述转子(32)的外表面并且联接到所述径向锁的相应的固定部分(70)，使得所述可移动细长部分(72)阻止所述转子(32)的径向移动；并且

-在所述径向解锁构造中，所述径向锁(60)中的至少一个径向锁的所述可移动细长部分(72)不接触所述转子(32)的所述外表面，使得所述转子(32)能够在至少一个径向方向上移动。

21.根据权利要求20所述的发电机(24)，其中，所述多个径向锁(60)被定位成使得至少当所述发电机(24)处于所述径向锁定构造时，所述径向锁(60)的所述可移动细长部分(72)在所述定子的两个相邻绕组(38)之间延伸。

22.根据权利要求21所述的发电机(24)，其中，至少当所述发电机(24)处于所述径向锁定构造时，所述径向锁(60)的所述可移动细长部分(72)在所述定子的两个相邻绕组(38)之间延伸，而不接触所述定子的所述两个相邻绕组(38)中的任一个。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的发电机(24)，其中，所述多个径向锁(60)被布置成对置对，并且其中，所述对置对中的一个对置对的所述径向锁(60)位于基本上相等的轴向位置并且相对于所述转子(32)的所述旋转轴线基本上彼此直径上相对。

24.根据权利要求20至22中任一项所述的发电机(24)，其中，所述多个径向锁(60)中的至少一个径向锁位于所述转子(32)的驱动端(62)处，并且所述多个径向锁(60)中的至少一个径向锁位于所述转子(32)的非驱动端(64)处，所述非驱动端(64)在使用时背向风力涡轮机传动系。

25.根据权利要求20所述的发电机(24)，其中，所述发电机(24)的壳体(100)为基本上立方体形状，并且其中，所述多个径向锁(60)被布置成使得能够经由所述壳体(100)的沿着所述轴向方向延伸的至少一个面接近所述径向锁(60)，以用于使相应的所述径向锁(60)在所述径向锁定构造与所述径向解锁构造之间转换。

26.根据权利要求25所述的发电机(24)，其中，所述壳体(100)设置有多个锁通道空腔，所述锁通道空腔被定位成使得能够从所述壳体(100)的外部接近相应的所述径向锁(60)的所述细长部分(72)。

27.根据权利要求25或26所述的发电机(24)，其中，所述多个径向锁(60)在基本上相等的轴向位置被布置成成对的相邻径向锁(60)，并且其中，一对相邻径向锁(60)中的两个相邻径向锁(60)能够从所述壳体(100)的同一面接近。

28.根据权利要求27所述的发电机(24)，其中，相邻的两对相邻径向锁(60)被布置成使得相邻的两对相邻径向锁(60)能够从所述壳体(100)的同一面接近。

29.一种用于风力涡轮机(1)的发电机(24)，所述发电机包括转子组件，所述转子组件包括：

-转子(32)，所述转子具有旋转轴线和位于所述转子(32)的轴向端部上的端部表面，所述转子(32)包括被布置在所述端部表面处的至少一个锁定接合特征部(86)；

-端部罩(90)，所述端部罩轴向向外定位并且至少部分地邻近所述端部表面，所述端部罩(90)包括至少一个开口，所述至少一个开口使得能够接近所述转子(32)的所述端部表面；以及

-轴向锁定机构，所述轴向锁定机构包括转子接合工具(84)和至少一个轴向锁(80)，所述至少一个轴向锁包括被构造成部分地覆盖所述端部罩(90)的所述至少一个开口的可移除块(82)，所述转子接合工具用于使所述可移除块(82)与所述至少一个锁定接合特征部(86)接合；

所述轴向锁定机构被布置成使所述转子组件在轴向锁定构造与轴向解锁构造之间转换，其中：

-在所述轴向锁定构造中，所述至少一个轴向锁(80)的所述可移除块(82)

抵靠所述端部罩(90)放置，从而至少部分地覆盖所述至少一个开口，同时所述转子接合工具(84)使所述可移除块(82)与所述至少一个锁定接合特征部(86)接合，使得所述轴向锁(80)阻止所述转子(32)的轴向移动；并且

-在所述轴向解锁构造中，所述可移除块(82)和所述转子接合工具(84)从所述端部罩(90)的所述开口被移除，使得所述转子(32)能够在至少一个轴向方向上移动。

30.根据权利要求29所述的发电机(24)，其中，使得能够接近所述转子(32)的所述开口位于所述转子组件的非驱动端(64)处，所述非驱动端(64)在使用时背向风力涡轮机传动系。

31.根据权利要求29或30所述的发电机(24)，其中，所述转子(32)包括多个所述锁定接合特征部(86)。

32.根据权利要求29或30所述的发电机(24)，其中，所述端部罩(90)包括多个开口，所述多个开口使得能够接近所述转子(32)的所述端部表面。

33.根据权利要求29或30所述的发电机(24)，其中

-所述转子(32)包括多个所述锁定接合特征部(86)，所述端部罩(90)包括使得能够接近所述转子(32)的所述端部表面的多个所述开口，并且所述轴向锁定机构包括多个所述轴向锁(80)，并且其中

-在所述轴向锁定构造中，每个轴向锁(80)的所述可移除块(82)抵靠所述端部罩(90)放置，从而至少部分地覆盖所述多个开口中的相应的开口，同时相应的所述转子接合工具(84)使所述可移除块(82)与所述多个锁定接合特征部(86)中的相应的锁定接合特征部接合，使得所述轴向锁(80)阻止所述转子(32)的轴向移动。

34.根据权利要求33所述的发电机(24)，其中，所述多个锁定接合特征部(86)和所述多个开口从所述转子组件的一个或多个内部部件径向向外定位，使得当所述转子组件处于其轴向锁定构造时，所述内部部件能够从所述转子(32)组件的外部接近。

35.根据权利要求33所述的发电机(24)，其中，所述多个锁定接合特征部(86)和所述多个开口从与齿轮箱中的轴承盒连接的点径向向外定位，所述齿轮箱在使用中操作性地联接到所述转子组件，使得当所述转子组件处于其轴向锁定构造时，所述轴承盒能够从所述转子组件的外部接近。

36.根据权利要求33所述的发电机(24)，其中，所述端部罩(90)包括四个开口，并且其中，两个接连的开口的中心相对于所述旋转轴线成角度地分开90°的角度。

37.根据权利要求29或30所述的发电机(24)，其中，所述至少一个锁定接合特征部(86)包括带螺纹的拉杆端部，并且其中，在所述轴向锁定构造中，所述轴向锁(80)的所述转子接合工具(84)被螺纹配合到所述拉杆端部。

38.根据权利要求29或30所述的发电机(24)，其中，所述轴向锁(80)还包括推针(110)，所述推针被构造成相对于所述端部罩(90)移动并且相对于所述转子(32)的所述旋转轴线轴向地移动，其中，在所述转子组件的所述轴向锁定构造中，所述推针(110)被构造成接触所述转子(32)的所述端部表面并且联接到所述轴向锁(80)，以便阻止所述转子(32)在所述端部罩(90)的方向上的轴向移动。

39.一种风力涡轮机(1)，所述风力涡轮机包括根据前述权利要求中任一项所述的发电机(24)。

40.一种从风力涡轮机(1)的传动系移除或维修一个或多个传动系部件的方法，所述传动系包括根据权利要求1所述的发电机(24)，所述方法包括：

接合所述径向锁定机构；

接合所述轴向锁定机构；以及

穿过所述端部罩(90)中的中心开口移除或维修所述一个或多个传动系部件。

41.根据权利要求40所述的移除或维修一个或多个传动系部件的方法，其中，所述一个或多个传动系部件包括所述转子组件的一个或多个内部部件。

42.根据权利要求40所述的移除或维修一个或多个传动系部件的方法，其中，所述一个或多个传动系部件包括齿轮箱的轴承盒，所述齿轮箱在使用中操作性地联接到所述转子组件。

43.根据权利要求40所述的移除或维修一个或多个传动系部件的方法，其中，所述一个或多个传动系部件包括杂散电流保护模块。

Images