[发明专利]用于风力涡轮机的传输设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于风力涡轮机的传输设备。这种传输设备用于在可转动的旋转设备和相对于该旋转设备不可转动的接地设备之间传输或卸载静电能。在此，该传输设备包括支架、具有压紧装置的滑动接触设备，以及用于传输闪电电流且具有调节装置的至少一个电极。

背景技术

电极可以与环形电极一起构成具有击穿距离S的火花间隙，其中环形电极可以设置在旋转设备上，或者可以与相对于旋转设备不可转动的接地设备连接。这种传输设备用于防止转子轴、转子轮毂和转子叶片相对于风力涡轮的机舱的静电充电。因为由此可能会损坏轮毂中的电子部件，或者可能会使维修人员遭受电击。另一方面，在闪电击中转子时，闪电电流经由传输设备直接被导出到接地设备中。由此保护在机舱中的电子部件以及特别是转子轴的轴承免受由闪电电流导致的损坏。

DE 10 2004 012 946 A1公开了一种具有用于连续地在转子轴和机舱的机架之间卸载静电能的设备。在此，在转子轴上设置有环形电极，该环形电极与滑动接触设备共同形成转子轴与接地设备之间持久的电连接。因此，不会发生对风力涡轮机的转子充电。除了滑动接触设备之外，在机架上还设有一个电极，该电极与环形电极一起形成火花间隙。借助于该火花间隙，充满能量的闪电电流可以从转子轴被传输到机架。

该结构具有严重的缺陷，即闪电电流传输不能可靠地工作，因此使所提及的部件还承受损坏危险。其原因在于，由于轴承的公差和/或转轴因负荷变化而产生的变形，转子轴相对于机架的相对位置在工作期间改变。这使得火花间隙的击穿距离S强烈波动，部分达到五微米。如果火花间隙过大，那么闪电电流将选择电阻最小的路径，例如穿过转子轴承。还可想到的是，电极与环形电极接触，这可能会导致磨损或者在闪电电流通过期间导致焊在一起。

发明内容

本发明的目的是，提出一种改进的用于风力涡轮机的传输设备，该传输设备尤其避免了现有技术的缺陷。特别地，在此能够提高传输设备的可靠性和耐久性。

此目的依据本发明通过独立权利要求1的特征得以实现，为此支架抗扭地设置在旋转设备上或被设置为相对于接地设备不可转动，此外电极借助于具有支撑装置的跟踪设备被设置为可相对于支架运动。在此，电极通过支撑装置相对于旋转设备或环形电极被支撑，使得击穿距离S不会低于一个最小值。电极的支承结构的可运动性和根据旋转设备或接地设备定向的跟踪使电极可以同样基本上做旋转设备的运动。因此，电极相对于环形电极的相对位置恒定或决不会低于击穿距离的最小尺寸。由此有效地防止电极与在旋转设备上的环形电极接触。

当支架被设置为相对于接地设备不可转动时，支架和接地设备完全可以执行相对彼此的摆动转动和部分转动，然而两个部件不能相对彼此完全转动或转动多圈。

本发明的一种有利的设计方案教导：跟踪设备包括预紧装置，该预紧装置被设置为在支架和支撑装置之间起作用。由此，支撑装置总是预紧地贴靠在旋转设备和/或环形电极上。这使得击穿距离S不会超出一个最大值。因此，本发明的该设计方案首次实现了火花间隙基本上与旋转设备的运动无关地具有可设定的恒定的击穿距离S，由此确保闪电电流的传输，并且防止轴承或其它部件由于闪电电流通过而受到损坏。通过电极相对于支架可摆动且可移动地设置，特别有效地实现了所描述的有利效果。

跟踪设备还包括支座，该支座可运动地设置在支架上并且容纳电极和支撑装置。因此，跟踪设备构成一个紧凑的结构单元，该结构单元可安装在支架上。在此可以有利的是，预紧装置设置在支架和支座上，并且支座容纳滑动接触设备。

通过滑动接触设备和电极对同一环形电极施加作用，部件复杂性进一步降低。

本发明的一种特别有利的改进方案公开了，支撑装置被构造为至少一个支承在支座上的滚子。由于旋转设备或更确切地说环形电极相对于支撑装置的运动，该支撑装置因摩擦而磨损。该摩擦导致随着传输设备持续的工作，火花间隙的击穿距离S减小。通过使用滚子，支撑装置的磨损大大降低，由此可以减弱所描述的击穿距离S的变小。