DE102009040479A1

DE102009040479A1 - Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage sowie Windkraftanlage mit einer solchen Getriebeeinheit

Info

Publication number: DE102009040479A1
Application number: DE102009040479A
Authority: DE
Inventors: Urs Giger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2010-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage sowie eine Windkraftanlage mit einer solchen Getriebeeinheit. Die Erfindung betrifft diverse Aspekte der Gestaltung, insbesondere des Getriebes, aber auch in Zusammenwirken mit dem Getriebegehäuse. So sind unter anderem die Welle mit dem Planetenträger einstückig ausgebildet, ein zentraler Ölführungsdorn vorgesehen, ein Koppelglied radial innen gelagert und/oder zwei axial getrennte Lagerdorne für die beiden Planetenstufen vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage sowie eine Windkraftanlage mit einer solchen Getriebeeinheit.
Windkraftanlagen erfordern höchstpräzise Getriebeeinheiten. Diese schließen sich an eine Rotornabe an und übersetzen die Drehbewegung des Rotors zu einer Antriebsbewegung für einen Generator. Das Getriebe ist meist mehrstufig ausgeführt.
Die WO 91/19916 A1 zeigt eine Getriebeeinheit, bei welcher sich eine hohle Hauptwelle mit zunehmendem Abstand von der Rotornabe verjüngt. Außen auf der Welle sind zwei Planetenstufen angeordnet. Diese sind gekoppelt. Ein schwimmendes Koppelglied bildet die Sonne der ersten Planetenstufe und den Planetenträger der zweiten Planetenstufe. Für beide Planetenstufen ist ein feststehendes einstückiges Hohlrad vorgesehen. Das Hauptlager ist zweiteilig ausgeführt. Eine erste Lagerstelle ist nahezu an der Nabe zu finden, bis wohin der Planetenträger aufgesteckt wird. Das Lager wird über den Planetenträger festgeklemmt. Der zweite Teil des Hauptlagers ist jenseits der zweiten Planetenstufe zu finden, ebenfalls jenseits eines Übertragungsrads, welches als Sonne für die zweite Planetenstufe dient und die Drehbewegung zu einem exzentrisch angeordneten Generator überträgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Getriebeeinheit zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe löst der Gegenstand der Patentansprüche, einerseits je für sich allein, insbesondere aber in Kombination.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung dient ausschließlich zu Illustrationszwecken und ist in keinster Weise einschränkend zu verstehen. Vielmehr wird der Schutzbereich durch die gesamte Offenbarung der hier vorliegenden Patentanmeldung definiert. In der Zeichnung sind jedoch zahlreiche optionale Merkmale zu finden, welche die Erfindung weiter konkretisieren können. In der Zeichnung zeigen
1 schematisch einen Schnitt durch eine Getriebeeinheit und
2 ein Detail mit Getriebekomponenten aus der Getriebeeinheit aus 1 in einer räumlichen schematisch geschnittenen Ansicht.
Die Getriebeeinheit 1 beginnt mit einer Hohlwelle 2, welche an eine Rotornabe angeflanscht werden kann. Die Hohlwelle 2 überträgt das Drehmoment des Windkraftrades hin zu einem Generator 3 über ein Getriebe 4 mit einer „Planetenstufe I” und einer „Planetenstufe II”.
Die Hohlwelle 2 weitet sich auf axialer Höhe ihres Eintritts in ein Gehäuse 5, 6 zunächst zu einer ersten Schulter 7 auf. An der ersten Schul ter 7 ist eine Verspanneinrichtung 8 angeordnet. Diese weist eine Spannschraube 9 gegen das Gehäuse 5 auf, um auf ein zweiteiliges Kegelwälzlager 10 einstellbar zu sein. In der Einstelleinrichtung 8 sind außerdem Ölführungskanäle 11, 12 angeordnet, welche über eine Bohrung 13 an ein an zwei Stellen verschließbares Ölkanalsystem 14 angeschlossen sind, welches sich zu einem Innenraum 15 des Gehäuses 5, 6, also zum Getriebe 4 hin, öffnet.
Gleichzeitig geht vom Innenraum 15 eine weitere Ölführungsleitung 16 direkt zum Kegelwälzlager 10.
Die Hohlwelle 2 weitet sich nach der ersten Schulter 7 zu einer zweiten Schulter 17 auf. Auf der zweiten Schulter 17 ist das Hauptlager 10 angeordnet.
Nach der zweiten Schulter 17 weitet sich die Hohlwelle 2 einstückig weiter auf, und zwar zu einem Planetenträger 18. Am Planetenträger 18 sind über fünf Flexpins 19 mit Lagerhülsen 20 die fünf Planeten 21 der Planetenstufe I angeordnet. Ein Hohlrad 22 wird an die Planetenstufe I bis direkt am Gehäuse 5 angeordnet. Eine Sonne 23 ist radial nach innen auf einem ersten Lagerdorn 24 gelagert, welcher über Spannschrauben 25 an die Hohlwelle 2 angeschlossen ist.
Der erste Lagerdorn 24 führt in seinem Inneren einen Ölführungsdorn 26, welcher in der Hohlwelle 2 beginnt und welcher sich durch beide Planetenstufen sowie durch die Übersetzung hin zum Generator 3 erstreckt.
Die Sonne 23 der Planetenstufe I ist mit einem Planetenträger 27 der Planetenstufe II über ein Koppelglied 28 gekoppelt. Das Koppelglied 28 ist radial nach innen auf dem Lagerdorn 24 gelagert. Es erstreckt sich bis zu einem axialen Ende 29 des ersten Lagerdorns 24, dort endet es.
Ein Bolzen 30 eines Flexpins 31 der Planetenstufe II ragt axial daher über das Ende des ersten Lagerdorns 24 hinaus. Eine Lagerhülse 32 des Flexpins 31 befindet sich vollständig axial jenseits des ersten Lagerdorns 24.
Ein Planet 33 der Planetenstufe II findet radial außen eine Sonne 34 der Planetenstufe II unmittelbar am Gehäuse 6.
Eine Sonne 35 der Planetenstufe II ist über eine axiale Stirnseite 36 auf einem zweiten Lagerdorn 37 radial innen gelagert.
Der Ölführungsdorn 26 erstreckt sich sowohl durch den ersten Lagerdorn 24 als auch durch den zweiten Lagerdorn 37 hindurch.
Der zweite Lagerdorn 37 weitet sich auf, so dass an einem aufgeweiteten Bereich 38 eine Übersetzung 39 hin zu dem exzentrisch in Bezug auf eine Zentralachse 40 angeordneten Generator 3 vorgesehen ist.
Der erste Lagerdorn 24 und der zweite Lagerdorn 37 sind voneinander beabstandet. Sie haben keine mechanische Verbindung in ihrem anein ander grenzenden Bereich 41. Über den zentralen Ölführungsdorn 26 werden beide Planetenstufen sowie bevorzugt zusätzlich die Generatorübersetzung und bevorzugt zusätzlich alle Lager mit Öl versorgt.
Zwischen dem Gehäuse 5 und dem Planetenträger 18 ist ein Labyrinthdichtspalt 41 nebst einem zweiten Labyrinthdichtspalt (nicht beziffert) zum Abdichten des Ölraums gegenüber der Nabe vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 91/19916 A1 [0003]

Claims

Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage, mit einer Welle zum Übertragen eines Drehmoments von einer Nabe und mit einem Planetengetriebe mit Planeten auf einem Planetenträger, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle mit dem Planetenträger einstückig ausgebildet ist.
Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage, mit einer Welle zum Übertragen eines Drehmoments von einer Nabe, wobei die Welle ein Hauptlager aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das das Hauptlager von Seiten der Nabe aus mit einer Vorspanneinrichtung ausgestattet ist.
Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage, mit einem Planetengetriebe mit einer Kopplung zwischen einer ersten und einer zweiten Planetenstufe, wobei ein Koppelglied in einer Stufe eine Sonne bildet, in der anderen Stufe einen Planetenträger, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied radial innen auf einem Lager angeordnet ist.
Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage, mit einem Planetengetriebe mit einer ersten und einer zweiten Planetenstufe, wobei eine Sonne der zweiten Planetenstufe nicht auf einer Hauptwelle oder an einem Fortsatz von der Hauptwelle angeordnet ist, sondern auf einem von einer Generatorseite kommenden Lagerdorn, welcher an einem Gehäuse angeordnet ist.
Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage, mit einem Planetengetriebe mit einer ersten und einer zweiten Planetenstufe, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Ölführungsdorn durch die beiden Planetenstufen läuft.
Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage, mit einem Planetengetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Ölführungsdorn vorgesehen ist, welcher gleichzeitig als Lager für eine Sonne dient.
Getriebeeinheit für eine Windkraftanlage, mit einem Gehäuse und darin angeordneten Planetenstufen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse und einem daran anschließenden Planetenträger ein Labyrinthdichtspalt vorgesehen ist.
Getriebeeinheit nach mindestens zwei der vorhergehenden Ansprüche.
Windkraftanlage mit einer Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche.