DE102011077561A1 - Lubricating pump unit for use in wind turbine gearbox, has lubricating oil pump for mounting on gear housing, where oil level sensor and lubricating oil pump are mounted on common mounting element at gear housing - Google Patents

Lubricating pump unit for use in wind turbine gearbox, has lubricating oil pump for mounting on gear housing, where oil level sensor and lubricating oil pump are mounted on common mounting element at gear housing Download PDF

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Abstract

The unit (8) has a lubricating oil pump (2) for mounting on a gear housing (1). An oil level sensor (3) and the lubricating oil pump are mounted on a common mounting element (4) e.g. assembly board, at the gear housing. A head part (9) of the oil level sensor is arranged between the lubricating oil pump and the gear housing in an installation state of the unit, where the head part protrudes from the gear housing. The lubricating oil pump and the oil level sensor include a common interface e.g. common plug, for connection with a control device (13). An independent claim is also included for a wind turbine gearbox.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schmierpumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Windkraftanlagengetriebe mit einem derartigen Schmierpumpenaggregat gemäß Anspruch 4. The present invention relates to a lubricating pump assembly according to the preamble of claim 1 and a wind turbine gearbox with such a lubricating pump assembly according to claim 4.

Aus der WO 2007/071239 A1 ist ein System zur Überwachung eines Windkraftanlagengetriebes mit einem geschlossenen Flüssigkeitskreislauf, z.B. einem Schmierkreislauf, bekannt. Darin ist als bekannter Stand der Technik beschrieben, dass der Füllstand einer Flüssigkeit in einem Windkraftanlagengetriebe beispielsweise mit Hilfe eines Schwimmers und diesem Schwimmer zugeordneten Sensoren überwacht wird, wobei der Schwimmer in einem rohrförmigen Behälter angeordnet ist, der außen an der Seitenwand des Gehäuses des Windkraftanlagengetriebes angeordnet ist. Des Weiteren offenbart die WO 2007/071239 A1 ein System zur Überwachung eines Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Windkraftanlagengetriebe mit verschiedenen Sensoren die an einer Seitenwand des Getriebegehäuses oder im Bereich einer Bodenplatte, teilweise unterhalb der Oberfläche eines Ölsumpfes angeordnet sind. From the WO 2007/071239 A1 is a system for monitoring a wind turbine transmission with a closed fluid circuit, such as a lubrication circuit, known. It is described as a known prior art that the level of a liquid is monitored in a wind turbine gearbox, for example, with the aid of a float and this float associated sensors, wherein the float is arranged in a tubular container, which is arranged on the outside of the side wall of the housing of the wind turbine gearbox is. Furthermore, the WO 2007/071239 A1 a system for monitoring a level of a liquid in a wind turbine transmission with various sensors which are arranged on a side wall of the gear housing or in the region of a bottom plate, partially below the surface of an oil sump.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Getriebe im Bezug auf dessen langfristig zuverlässige Funktion zu verbessern, sowie den Montage- und Wartungsaufwand zu verringern. It is the object of the present invention to improve a transmission with respect to its long-term reliable function, as well as to reduce the assembly and maintenance costs.

Die genannt Aufgabe wird durch Schmierpumpenaggregat gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Windkraftanlagengetriebe nach Anspruch 4 gelöst. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche beinhalten bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The object mentioned is achieved by lubricating pump assembly according to claim 1 and by a wind turbine gearbox according to claim 4. The respective dependent claims contain preferred developments of the invention.

Demnach betrifft die Erfindung ein Schmierpumpenaggregat mit einer Schmierölpumpe zum Anbau an ein Getriebegehäuse. Erfindungsgemäß umfasst das Schmierpumpenaggregat einen Ölstandssensor, der gemeinsam mit der Schmierölpumpe auf einem Montageelement an das Getriebegehäuse montierbar ist. Das Montageelement kann ein separates Element, z.B. eine Montageplatte sein, auf der die Schmierölpumpe und der Ölstandssensor gemeinsam montiert werden. Das Montageelement kann aber beispielsweise auch einteilig mit einem Gehäuse der Schmierölpumpe ausgeführt sein, an dem der Ölstandssensor befestigt ist. Accordingly, the invention relates to a lubricating pump assembly with a lubricating oil pump for mounting on a transmission housing. According to the invention, the lubricating pump assembly comprises an oil level sensor which can be mounted together with the lubricating oil pump on a mounting element to the transmission housing. The mounting element may be a separate element, e.g. a mounting plate on which the lubricating oil pump and the oil level sensor are mounted together. However, the mounting element can also be designed, for example, in one piece with a housing of the lubricating oil pump to which the oil level sensor is attached.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, dass das Schmierpumpenaggregat mit dem Ölstandssensor zunächst separat zusammengebaut und danach gemeinsam in einem Montageschritt in das Getriebegehäuse eingebaut werden kann. Auch zu Wartungs- und Reparaturarbeiten ist das Schmierpumpenaggregat als eine Einheit einfach handhabbar. The arrangement according to the invention has the advantage that the lubricating pump assembly with the oil level sensor initially assembled separately and then can be installed together in an assembly step in the transmission housing. Also for maintenance and repair work, the lubricating pump unit is easy to handle as a unit.

Insbesondere in einer beengten Umgebung, wie beispielsweise in der Gondel einer Windkraftanlage, besteht während Installations- und Wartungsarbeiten die Gefahr, dass exponiert angeordnete empfindliche Komponenten, beispielsweise ein Ölstandssensor und dessen Verkabelung, versehentlich beschädigt werden beispielsweise durch mechanische Stöße. Deshalb ist gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass ein aus dem Getriebegehäuse herausragender Kopfteil des Ölstandssensors im eingebauten Zustand des Schmierpumpenaggregates zwischen der Schmierölpumpe und dem Getriebegehäuse angeordnet ist. Dadurch ist das empfindliche Kopfteil des Ölstandssensors in einer geschützten Position hinter der Schmierölpumpe angeordnet, sodass er vor Beschädigungen durch äußere Einflüsse geschützt ist. In particular, in a confined environment, such as in the nacelle of a wind turbine, during installation and maintenance there is a risk that exposed sensitive components, such as an oil level sensor and its wiring, may be inadvertently damaged by, for example, mechanical shocks. Therefore, it is provided according to a first preferred embodiment of the invention that a protruding from the gear housing head portion of the oil level sensor is arranged in the installed state of the lubricating pump assembly between the lubricating oil pump and the transmission housing. As a result, the sensitive head portion of the oil level sensor is located in a protected position behind the lubricating oil pump, so that it is protected from damage by external influences.

Herkömmliche Ölstandssensoren sind häufig mit Hilfe von zusätzlichen Rohrleitungsteilen seitlich an einem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch ein höherer Montageaufwand und eine höhere Beschädigungs- und Leckagegefahr besteht, z.B. durch betriebsbedingte Vibrationen und Schwingungen, die erhebliche Anforderungen z.B. im Bezug auf die Biegewechselfestigkeit an Rohrleitungen, Leitungsanschlüsse und deren Dichtungen stellen. Die vorliegende Erfindung sieht keine Rohrleitungsteile außerhalb des Getriebegehäuses vor und vermeidet somit derartige Nachteile. Conventional oil level sensors are often arranged laterally by means of additional pipeline parts to a transmission housing, whereby a higher installation cost and a higher risk of damage and leakage exists, e.g. due to operational vibration and vibration, which can be very demanding, e.g. in terms of flexural fatigue, to piping, piping and their seals. The present invention does not provide tubing parts outside the gearbox housing and thus avoids such disadvantages.

Eine weitere Vereinfachung im Hinblick auf die Montage, Installation und Wartung des Getriebes kann dadurch erreicht werden, dass die Schmierölpumpe und der Ölstandssensor bevorzugt eine gemeinsame Schnittstelle zur Verbindung mit einer Steuereinrichtung aufweisen. Die gemeinsame Schnittstelle ist beispielsweise ein gemeinsamer Stecker, durch den Signale und/oder Energie von der Steuereinrichtung zur Schmierölpumpe und zu dem Ölstandssensor und in entgegen gesetzter Richtung übertragen werden. So kann die ganze Baueinheit des Schmierpumpenaggregates mit einem einzigen Mehrfach-Kabelstecker an die Verkabelung der Windkraftanlage angeschlossen werden. Die vereinfacht die Montage und verursacht geringere Kosten. A further simplification with regard to the installation, installation and maintenance of the transmission can be achieved in that the lubricating oil pump and the oil level sensor preferably have a common interface for connection to a control device. The common interface is for example a common plug, are transmitted by the signals and / or energy from the control device to the lubricating oil pump and the oil level sensor and in the opposite direction. Thus, the entire unit of the lubrication pump assembly can be connected to the wiring of the wind turbine with a single multiple cable connector. This simplifies assembly and reduces costs.

Die Steuereinrichtung kann eine lokale Steuereinrichtung an dem Getriebe sein oder eine zentrale elektronische Steuerung, z.B. die zentrale Steuereinrichtung einer Windkraftanlage. Des Weiteren ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich direkt an dem Ölstandssensor und/oder an dem Schmierpumpenaggregat zumindest Teile einer Steuereinrichtung anzuordnen, zur Auswertung und Umwandlung der vom Ölstandssensor erfassten Signale. The controller may be a local controller on the transmission or a central electronic controller, e.g. the central control device of a wind turbine. Furthermore, within the scope of the present invention, it is also possible to arrange at least parts of a control device directly on the oil level sensor and / or on the lubricating pump unit, for evaluating and converting the signals detected by the oil level sensor.

Im Rahmen dieser Erfindung können alle Arten von Füllstandssensoren verwendet werden, die an dem Montageelement des Schmierpumpenaggregates angeordnet werden können und geeignet sind, den Ölstand in dem Getriebegehäuse zu erfassen. Vorteilhaft wird im Rahmen der Erfindung ein stabförmiger Ölstandssensor verwendet. Dieser kann zusammen mit dem Schmierpumpenaggregat im Wesentlichen vertikal von oben in eine Einbauöffnung in ein Getriebegehäuse eingebaut werden. Zusätzlich ist es aber auch möglich, den am Montageelement des Schmierpumpenaggregat angeordneten Ölstandssensor separat ein- und auszubauen, ohne dass das gesamte Schmierpumpenaggregat ein- bzw. ausgebaut wird. In the context of this invention, all types of level sensors can be used, which can be arranged on the mounting element of the lubricating pump assembly and are suitable to detect the oil level in the gear housing. Advantageously, a rod-shaped oil level sensor is used in the invention. This can be installed together with the lubricating pump unit substantially vertically from above into an installation opening in a transmission housing. In addition, however, it is also possible to separately install and remove the oil level sensor arranged on the mounting element of the lubrication pump unit without the entire lubrication pump unit being switched on or removed.

Schließlich umfasst die Erfindung auch ein Windkraftanlagengetriebe mit einem Schmierpumpenaggregat nach einer der oben beschriebenen Ausführungen. Finally, the invention also includes a wind turbine transmission with a lubricating pump assembly according to one of the embodiments described above.

Vorzugsweise ist eine Einbauöffnung für das Schmierpumpenaggregat oberhalb eines maximalen Schmierölstandes an dem Getriebegehäuse angeordnet, sodass das Schmierpumpenaggregat ein- und ausgebaut werden kann, ohne Schmieröl aus dem Getriebe ablassen zu müssen und ohne der Gefahr von Ölleckagen. Der Ölstandssensor erstreckt sich dabei innerhalb des Getriebegehäuses soweit nach unten in einen Ölsumpf, dass er den Ölstand über einen notwendigen Bereich zwischen einem minimalen und einem maximalen Ölstand erfassen kann. Preferably, an installation opening for the lubricating pump assembly is arranged above a maximum lubricating oil level on the transmission housing, so that the lubricating pump unit can be installed and removed without having to drain lubricating oil from the transmission and without the risk of oil leakage. The oil level sensor extends as far down into an oil sump within the transmission housing that it can detect the oil level over a necessary range between a minimum and a maximum oil level.

Auch während des Betriebes wird das Risiko von Schmierölleckagen minimiert durch den Einbau des Schmierpumpenaggregates mit dem Ölstandssensor oberhalb des maximalen Schmierölstandes, weil Dichtungen zur Abdichtung einer Einbauöffnung für Ölstandssensoren insbesondere in Getrieben mit hoher mechanischer Schwingungsbelastung, wie beispielsweise Windkraftanlagengetriebe, über eine lange Lebensdauer undicht werden können. Deshalb ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft gegenüber bekannten Vorrichtungen zur Überwachung des Ölstandes in einem Getriebe, bei denen Einbauöffnungen oder Anschlüsse von Komponenten der Vorrichtung unterhalb eines maximalen Ölstandsniveaus angeordnet sind. Even during operation, the risk of lubricating oil leakage is minimized by installing the lubricating pump assembly with the oil level sensor above the maximum lubricating oil level, because seals for sealing a mounting hole for oil level sensors, especially in transmissions with high mechanical vibration load, such as wind turbine gearbox, can be leaking over a long life , Therefore, the present invention is advantageous over known devices for monitoring the oil level in a transmission in which installation openings or connections of components of the device below a maximum oil level are arranged.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in der nachfolgenden Figur näher erläutert. Die Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Windkraftanlagengetriebe mit einem erfindungsgemäßen Schmierpumpenaggregat in einer schematischen Darstellung. In the following the invention is explained in more detail with reference to an embodiment in the following figure. The figure shows a section of a wind turbine gearbox with a lubricating pump unit according to the invention in a schematic representation.

Das Getriebegehäuse 1 weist eine Einbauöffnung 10 für das Schmierpumpenaggregat 8 auf. Das Schmierpumpenaggregat 8 umfasst neben der Schmierpumpe 2 einen Ölstandssensor 3 mit einem Kopfteil 9 und ein Montageelement 4 in Form einer Montageplatte. Die Montageplatte ist mittels Schrauben 11 mit dem Getriebegehäuse 1 verschraubt und verschließt die Einbauöffnung 10 komplett. Die Einbauöffnung 10 ist oberhalb eines maximalen Ölstandes 5 an dem Getriebegehäuse 1 angeordnet, sodass ein Ein- und Ausbau des Schmierpumpenaggregates 8 möglich ist, ohne das Schmieröl aus dem Getriebegehäuse 1 abzulassen. Der Ölstandssensor 3 ist auch separat ausbaubar ohne die Gefahr einer Ölleckage, weil die Öffnung in dem Montageelement 4 zum Einbau des Ölstandssensors 3 ebenfalls oberhalb des maximalen Ölstandes 5 im Getriebegehäuse angeordnet ist. The gearbox 1 has an installation opening 10 for the lubricating pump unit 8th on. The lubrication pump unit 8th includes next to the lubrication pump 2 an oil level sensor 3 with a headboard 9 and a mounting element 4 in the form of a mounting plate. The mounting plate is by means of screws 11 with the gearbox 1 screwed and closes the mounting hole 10 completely. The installation opening 10 is above a maximum oil level 5 on the gearbox 1 arranged so that an installation and removal of the lubrication pump unit 8th is possible without the lubricating oil from the gear housing 1 drain. The oil level sensor 3 is also separately removable without the risk of oil leakage, because the opening in the mounting element 4 for installation of the oil level sensor 3 also above the maximum oil level 5 is arranged in the transmission housing.

Die Schmierölpumpe 2 und der Ölstandssensor 3 sind jeweils in einer Öffnung der Montageplatte befestigt. Von der Schmierölpumpe 2 erstreckt sich ein Saugrohr 6 in einen Ölsumpf 7 im unteren Bereich des Getriebegehäuses 1. Auch der stabförmige Teil des Ölstandssensors 3 erstreckt sich im Inneren des Getriebegehäuses 1 nach unten bis in den Ölsumpf 7. Ein Kopfteil 9 des Ölstandssensors ist außerhalb des Getriebegehäuses und oberhalb des Montagelementes 4 angeordnet. In dem Kopfteil 4 befindet sich beispielsweise eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Signale des Ölstandssensors 3 und/oder Anschlüsse für signalübertragende Leitungen 14 zum Übertragen der Signale des Ölstandssensors 3 an eine Steuereinrichtung 13. The lubricating oil pump 2 and the oil level sensor 3 are each mounted in an opening of the mounting plate. From the lubricating oil pump 2 extends a suction pipe 6 in an oil sump 7 in the lower part of the gearbox 1 , Also the rod-shaped part of the oil level sensor 3 extends inside the gearbox 1 down to the oil sump 7 , A headboard 9 the oil level sensor is outside the gear housing and above the mounting element 4 arranged. In the headboard 4 For example, there is an evaluation unit for evaluating the signals of the oil level sensor 3 and / or connections for signal transmitting lines 14 for transmitting the signals of the oil level sensor 3 to a control device 13 ,

Von der Schmierölpumpe 2 und vom Kopfteil 9 des Ölstandssensors 3 führen signalübertragende Leitungen 14 zu einer gemeinsamen Schnittstelle 12 in Form eines Steckers. Von der Schnittstelle 12 verlaufen weitere signalübertragende Leitungen 15 zu einer Steuereinrichtung 13. Zusätzlich können auch nicht dargestellte energieführende Leitungen, z.B. Stromleitungen über die Schnittstelle 12 geführt werden. From the lubricating oil pump 2 and from the headboard 9 of the oil level sensor 3 lead signal transmitting lines 14 to a common interface 12 in the form of a plug. From the interface 12 run further signal transmitting lines 15 to a controller 13 , In addition, not shown energy-carrying lines, such as power lines over the interface 12 be guided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Getriebegehäuse gearbox
2 2
Schmierölpumpe Lubricating oil pump
3 3
Ölstandssensor Oil level sensor
4 4
Montageelement mounting element
5 5
Schmierölstand Oil Level
6 6
Saugrohr suction tube
7 7
Ölsumpf oil sump
8 8th
Schmierpumpenaggregat Lubricating pump unit
9 9
Kopfteil headboard
10 10
Einbauöffnung hole
11 11
Schraube screw
12 12
Schnittstelle interface
13 13
Steuereinrichtung control device
14 14
Leitung management
15 15
Leitung management

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 200707/1239 A1 [0002] WO 200707/1239 A1 [0002]
  • WO 2007/071239 A1 [0002] WO 2007/071239 A1 [0002]

Claims (5)

Schmierpumpenaggregat (8) mit einer Schmierölpumpe (2) zum Anbau an ein Getriebegehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierpumpenaggregat (8) einen Ölstandssensor (3) umfasst, und dass der Ölstandssensor (3) und die Schmierölpumpe (2) auf einem gemeinsamen Montageelement (4) an das Getriebegehäuse (1) montierbar sind. Lubricating pump unit ( 8th ) with a lubricating oil pump ( 2 ) for attachment to a transmission housing ( 1 ), characterized in that the lubricating pump unit ( 8th ) an oil level sensor ( 3 ) and that the oil level sensor ( 3 ) and the lubricating oil pump ( 2 ) on a common mounting element ( 4 ) to the transmission housing ( 1 ) are mountable. Schmierpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus dem Getriebegehäuse herausragendes Kopfteil (9) des Ölstandssensors (3) im eingebauten Zustand des Schmierpumpenaggregates (8) zwischen der Schmierölpumpe (2) und dem Getriebegehäuse (1) angeordnet ist. Lubricating pump assembly according to claim 1, characterized in that a protruding from the transmission housing head part ( 9 ) of the oil level sensor ( 3 ) in the installed state of the lubrication pump unit ( 8th ) between the lubricating oil pump ( 2 ) and the transmission housing ( 1 ) is arranged. Schmierpumpenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölpumpe (2) und der Ölstandssensor (3) eine gemeinsame Schnittstelle zur Verbindung mit einer Steuereinrichtung (13) aufweisen. Lubricating pump assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the lubricating oil pump ( 2 ) and the oil level sensor ( 3 ) a common interface for connection to a control device ( 13 ) exhibit. Windkraftanlagengetriebe mit einem Schmierpumpenaggregat (8) nach einem der vorgenannten Ansprüche. Wind turbine gearbox with a lubrication pump unit ( 8th ) according to one of the preceding claims. Windkraftanlagengetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einbauöffnung (10) für das Schmierpumpenaggregat (8) in dem Getriebegehäuse (1) oberhalb eines maximalen Schmierölstandes (5) angeordnet ist. Wind turbine gearbox according to claim 4, characterized in that an installation opening ( 10 ) for the lubricating pump unit ( 8th ) in the transmission housing ( 1 ) above a maximum lubricating oil level ( 5 ) is arranged.
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