[发明专利]风力涡轮发电机系统的转子和变速器之间的传动系

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮发电机系统的转子和变速器之间的传动 系，包括转子轴，所述转子轴从转子中伸出，在该区域中被第一转子轴 承所支撑，并且伸向用于将转子转速转换为发电机理想转速的变速器。

背景技术

在风力涡轮发电机系统的技术领域中，转子和通常下游的变速器之 间的传动系可以不同的方法设计。一种可能是将转子直接法兰连接到变 速器，因此插入的转子轴被省略。在重要概念中，转子产生的扭矩通过 定距遮盖转子轴被传送到风力涡轮发电机系统中的变速器。例如，在更 大功率的风力涡轮发电机系统中，转子轴需要被用于均匀分配重量和在 风力涡轮发电机系统的塔顶的区域中产生的风力。

从DE10242707B3中得知一普通传动系。其基本由将风能转换为扭矩 的输入转子组成，所述输入转子与在风力涡轮发电机系统的塔顶的一侧 的转子轴法兰连接。在塔顶的相反侧，转子轴将转子产生的旋转运动传 递到带有下游发电机的变速器。通过利用转子轴，一端放置转子，另一 端放置与发电机一起的变速器，在塔顶区域实现重量和反作用力的均匀 分布。为了相对风向控制转子的位置，此种放置需要转子轴相对机器支 架的适合支撑，所述机器支架形成塔顶并且相对风力涡轮发电机系统的 塔旋转，而所述塔被相对地面固定。

转子轴相对塔顶的支撑以两点支撑的方式形成，并且因此包括靠近 转子的固定轴承和靠近变速器的松动轴承。因为转子轴的该两点轴承， 尽管转子的负载无法被传递至变速器，然而必要的轴承位置需要额外的 零件。

根据另一实施例，推荐前转子轴轴承直接形成为设置在转子的毂上 的力矩轴承，该力矩轴承被固定在机器支架上。此外，通过接合的或柔 性的中间元件的使用，没有外部力被传送至变速器。然而，在转子侧的 力矩轴承的结构非常复杂，因为为了该目的，需要相对较大的轴承。

在EP1457673A1中公开的技术方案中，三点轴承被推荐，通过将该 轴承点直接转移至变速器中，从而允许在变速器侧省略转子轴承。因此， 在变速器输入侧的轴承承担该轴承点的功能。力通过行星支架流过此处， 并且通过变速器的扭矩支撑被传递至支架结构。此外，固定轴承被用作 转子侧上的转子轴承，所述转子轴承在此由球形滚柱轴承所形成。在实 践中，由于重量和风力，转子轴承的轴承点附近的转子的可能的轻微的 旋转运动必须被接受。特别是对于相对较短的转子轴，此种弯曲效果可 增至使变速器的输入侧上的齿轮的齿部位置脱离最佳的啮合的程度，引 起逐渐的磨损和效率的退化。

此外，在现有技术的方法中，转子轴和在变速器的输入侧的对应的 空心轴之间，合适的连接元件是必要的。作为合适的连接元件，压紧环 被用于将在变速器的输入侧的空心轴的末端径向向内压在插入的转子轴 的对应端。此种压紧环具有增加传动系的整体质量的充足的质量。然而， 特别是在风力涡轮发电机系统的塔顶区域，被安装于此的设备应具有较 小的整体质量。

发明内容

本发明的目的在于创造一种具有小质量，需要最小数量的轴承点并 且仍总能确保在变速器中最佳啮合的风力涡轮发电机系统的传动系。

该目的以权利要求1的前序部分的传动系为基础，结合其区别技术 特征而被实现。从属权利要求定义本发明的优选实施例。

本发明包括以下技术指导，除了在转子侧的转子轴承之外，转子轴 被以力矩轴承形式形成的第二转子轴承所支撑，为了接收部分转子力、 力矩和重力，并且将它们直接传递至变速器的力矩支撑，所述第二转子 轴承被置于变速器的输入侧。

本发明的方案的优点产生于，将第二转子轴承转移至变速器中，所 述第二转子轴承另外将轴支撑在变速器附近，其中，其如同力矩轴承的 特殊结构确保本质上仅转子轴的扭矩被传送至变速器的齿部，而由重量 和风力引起的其它干扰力和力矩被传递至扭矩支撑。因为在本发明的方 案中，在变速器的输入侧不需要压紧环，因此，质量被减少。