[发明专利]用于风力涡轮机中的发电机的传动系

说明书

技术领域

本发明总体涉及风力涡轮机，并且更具体地，涉及用于风力涡轮机中的发电机的传动系。

背景技术

风能被认为是目前可获得的最清洁、最具环境友善性的能源之一，并且风力涡轮机在这方面已不断获得关注。现代的风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或更多的转子叶片。转子叶片利用已知的翼型原理捕获风的动能。转子叶片对转动能量形式的动能进行传递，从而转动主轴，该主轴将转子叶片联接至齿轮箱，或者如果未使用齿轮箱，则将转子叶片直接联接至发电机。发电机接着将机械能转化成可以配置于公用电网的电能。

在风力涡轮机的操作过程中，风力涡轮机的各个部件可能会经受各种不同负载。具体而言，传动系可能会经受各种负载，传动系可以包括轴、齿轮箱、发电机及其各个部件。可能是由于转子叶片的风负载而经受这些负载。转子叶片经受的负载可以从转子叶片传递至这些各个部件。

例如，在操作过程中，轴可能会由于例如转子叶片的推力的原因而经受轴向负载。这些轴向负载能够从轴传递至围绕和支承轴的轴承以及传递至与轴连接的齿轮箱。施加于轴承和齿轮箱的这些轴向负载能够对轴承和齿轮箱产生应力，并且可能造成这些部件的过早失效。

而且，在操作过程中，轴可能会由于例如影响转子叶片的阵风的原因而经受弯曲负载。这些弯曲负载能够从轴传递至与轴连接的齿轮箱。施加于轴承和齿轮箱的这些弯曲负载能够对齿轮箱产生应力，并且可能导致齿轮箱的多个部件的过早失效。

因此，领域内将会需要改进的用于风力涡轮机的传动系。例如，能够在风力涡轮机的操作过程中抵消或隔离该传动系经受的各种负载的传动系将会是有利的。

发明内容

本发明的各个方面以及优点将会在下文的说明书中进行部分阐述，或者是通过说明书可以显而易见的，或者是可以通过实施本发明而学到。

在一个实施例中，公开一种用于风力涡轮机中的发电机的传动系。该传动系包括构造成提供输入转速的输入轴和与该输入轴连通的行星齿轮箱。行星齿轮箱包括静止托架和多个可旋转的齿轮。行星齿轮箱构造成将输入转速转换成输出转速。该传动系还包括与行星齿轮箱连通的输出轴。输出轴构造成以输出转速进行旋转。该传动系进一步包括设置在输入轴与行星齿轮箱之间的负载隔离装置。负载隔离装置构造成减少输入轴上的弯曲负载向行星齿轮箱的传递。

所述负载隔离装置包括紧固至所述输入轴的转矩腹板和紧固至所述行星齿轮箱的转矩环，所述转矩腹板构造成对所述转矩环进行驱动。所述负载隔离装置进一步包括连接所述转矩腹板和所述转矩环的转盘轴承。所述转矩腹板和所述转矩环各自包括配合花键，所述配合花键构造成连接所述转矩腹板和所述转矩环。所述转矩环紧固至所述行星齿轮箱的环形齿轮。

所述行星齿轮箱是单级行星齿轮箱。所述行星齿轮箱进一步包括可旋转的环形齿轮、多个可旋转的行星齿轮和可旋转的太阳齿轮。

所述输入转速通过所述负载隔离装置提供给所述环形齿轮。

所述输出轴是所述太阳齿轮。所述可旋转的环形齿轮、所述多个可旋转的行星齿轮和所述可旋转的太阳齿轮中的每一个都包括多个螺旋形轮齿。所述传动系进一步包括毂，所述毂构造成对所述发电机的转子进行驱动，所述输出轴和所述毂各自包括配合花键，所述配合花键构造成连接所述输出轴和所述毂。

在另一个实施例中，公开一种用于风力涡轮机中的发电机的传动系。该传动系包括构造成提供输入转速的输入轴和与该输入轴连通的行星齿轮箱。行星齿轮箱包括静止托架、可旋转的环形齿轮、多个可旋转的行星齿轮和可旋转的太阳齿轮。可旋转的环形齿轮、多个可旋转的行星齿轮和可旋转的太阳齿轮中的每一个都包括多个螺旋形轮齿。行星齿轮箱构造成将输入转速转换成输出转速。该传动系进一步包括与行星齿轮箱连通的输出轴，该输出轴构造成以输出转速进行旋转。多个螺旋形轮齿构造成抵消输入轴上的轴向负载。所述输出轴是所述太阳齿轮。

所述传动系进一步包括设置在所述输入轴与所述行星齿轮箱之间的负载隔离装置，所述负载隔离装置构造成减少所述输入轴上的弯曲负载传向所述行星齿轮箱的传递。所述负载隔离装置包括紧固至所述输入轴的转矩腹板和紧固至所述行星齿轮箱的转矩环，所述转矩腹板构造成对所述转矩环进行驱动。所述负载隔离装置进一步包括连接所述转矩腹板和所述转矩环的转盘轴承。所述转矩腹板和所述转矩环各自包括配合花键，所述配合花键构造成连接所述转矩腹板和所述转矩环。所述转矩环紧固至所述行星齿轮箱的环形齿轮。所述行星齿轮箱是单级行星齿轮箱。所述输入转速通过所述负载隔离装置提供给所述环形齿轮