[发明专利]油位维持系统

说明书

技术领域

本发明涉及用在大功率风力涡轮机中的具有行星式、平行式或混合式传动系（stage）的齿轮箱，尤其涉及具有用于齿轮传动系中油槽的油位维持系统的齿轮箱。

背景技术

风力涡轮机装备有驱动机构，其包括通过齿轮箱连接在一起的风力转子和发电机，扭矩从旋转的转子传递到发电机，发电机再产生电力。

大功率容量风力涡轮机，例如具有额定功率在4.5MW以上的机器，其采用具有至少两个混合行星式传动系的行星式齿轮箱、具有平行式传动系的齿轮箱乃至是具有混合式传动系的齿轮箱。也就是说，不管所用的齿轮箱类型如何，其装备在需要润滑系统的行星式和平行式分布上都可以，不同的齿轮箱传动系具有其相对应的油槽。这些润滑系统通常由机械或电力泵控制，或者由电磁阀控制，确保油保持在充足水平以使得由金属连接的齿轮箱的部件始终被润滑。

在风力涡轮机的生命周期内，有一些长时间不连接到电力网的期间，也就是在风力农场安装风力涡轮机时、维修任务期间或无论何时电力网故障时。因此，在这些期间内，风力涡轮机的润滑系统停止运行。装有轻薄叶片的风力涡轮机仍然带有一定的旋转；因此在此不运行期间内，其相连的金属部件同样必须保持润滑。

由于各种原因，齿轮箱油能够全部进入外部油箱。在机器运行期间，为了过滤和冷却油，润滑系统将油泵送到外部油箱以将其维持在适当水平，一旦这些任务结束，便将其送还回齿轮箱。

在风力涡轮机不运行期间，并假定吊舱相对支撑塔以6°的角度安置，如此设置是为了防止在风力下产生挠曲期间叶片对塔基潜在的撞击，仅仅因为在此角度下的重力，油开始流入外部油箱。如前所述，由未载荷的旋转齿轮和非操作状态下的润滑系统而激起迸溅，油因此不会返回齿轮箱，造成了在各种齿轮箱传动系中槽内油位的下降，并导致相连的不同金属部件之间润滑缺失。

发明内容

本发明的一个目的是保持齿轮箱内传动系的槽内的油位，而不论何种齿轮箱类型，因此，在防止风力涡轮机不运行期间的损耗，此期间齿轮箱无载荷转动。

本发明的另一个目的是开发一种润滑系统，在运行和不运行机器的期间，其均能够确保油返回到齿轮箱传动系。

为了如此，本发明包括位于齿轮箱传动系与外部油箱之间的中间箱，其具有与齿轮箱传动系的油出口一样多的油入口，以及两个出口，即连接到外部油箱的一个出口和连接到齿轮箱传动系的另一个出口。

油将因此通过入口从齿轮箱传动系进入中间箱。当油超过中间箱内的最高位时，通过重力作用其通过连接管被排出到外部油箱，如果油低于中间箱内的最高位时，根据连通器的原理，油将通过中间箱的下侧出口连接直接流到齿轮箱传动系。

本系统保证了油位保持不变，不仅是在运行机器期间，在运行机器期间，油位通过使用润滑系统而得到控制，而且是在不运行期间，在不运行期间，没有连接到电力网。

本系统容易安装且降低了齿轮箱油消耗，而且其对于离岸风力涡轮机尤其有用，考虑到它们的位置，接近是困难的，而且其不运行的期间也可能相当地长。

本发明的这些和其它方面将在下面所示附图的辅助下而被更详细地描述。

附图说明

图1是吊舱相对于塔的水平面倾斜的示意图。

图2表示了根据本发明的油位维持系统。

具体实施方式

如图1中所示，风力涡轮机包括塔1，其支撑了吊舱2，所述吊舱2依次容纳了相连在一起的齿轮箱3和发电机4。吊舱2以某一角度β倾斜以避免当主风的作用转向转子叶片（图中未示出）时转子叶片碰撞塔1。

在机器不运行期间，无论是否由于齿轮运动还是其自身重力的影响，吊舱的角度造成齿轮箱3内的润滑油从齿轮箱传动系（gearbox stages）3流入到外部油箱5，因此降低了齿轮箱3的不同传动系（stages）6中的油位。

图2示出齿轮箱3的多重传动系6.1通过本发明中所构思的系统与外部油箱5连接的图解实例。

油位维持系统包括连接在齿轮箱3的至少一个多重传动系（multiplication stage）6.1与外部油箱5之间的中间箱7。

中间箱7具有与来自于齿轮箱传动系的所有可能的油出口连接所必需的多个入口8.1、8.2，中间箱还具有至少两个油出口9.1、9.2，一个出口通往齿轮箱3的多重传动系6.1而且另外一个出口通往外部油箱5，该外部油箱5再通过回路10连接到多重传动系6.1。