[发明专利]用于风力涡轮机的模块化齿轮组

说明书

技术领域

本发明涉及风力涡轮机的齿轮组，更具体地是涉及模块化齿轮箱。

背景技术

传统的风力涡轮机的传动系的主要结构部件是一转子毂、一主轴和一通过高速轴连接到发电机的齿轮箱。该齿轮箱壳体连接到风力涡轮机的主机架上。这些结构部件的主要目的是将转子产生的驱动扭矩传递给发电机并增加主轴速度来获得合适的发电机转子的转速。第二个目的是将转子的重量、推力和不对称转子力矩，如倾斜和横摆力矩传递给主机架，由此进一步传到塔架和地基。

以地面为基础的风力涡轮机中，部件集成对设计而言是一个重要的驱动力，应该理解部件集成作为一种来减少传动系的重量并避免不同部件上外、内载荷的相互干扰的方法。

EP 2072858揭示了有关齿轮箱这个方面的方法，公开了一种紧凑齿轮箱设计，其具有直接连接到主轴的第一阶段的行星架，而无需轴承来支撑。齿轮箱装配了柔性行星架系统来避免主轴变形引起的行星架相对于齿圈的偏心。

部件集成对于离岸风力涡轮机的设计，特别是齿轮箱的设计也是一个动力，但是上述方法由于其通常具有较大的尺寸而不合适。

因此，需要用于大型风力涡轮机、特别是离岸风力涡轮机的集成齿轮箱。

本发明主旨在于满足所述需求。

发明内容

本发明的一个目的是为大型风力涡轮机提供一种模块式齿轮箱的行星齿轮组，以其便于部件的安装/拆卸操作。

一个方面，这个或另外的目的由一行星齿轮组满足，该行星齿轮组包括一太阳轮、行星（齿）轮、一齿圈、一行星架和固定到风力涡轮机吊舱上的外壳并具有如下特征：齿圈安装在外壳上；行星架包括一转向架板，借助转向架板两侧的轴承，行星齿轮可旋转地安装在行星轴上；行星架包括一主体和一能结合到主体或从主体分开的背板，便于装配/拆卸行星齿轮组；借助在转子侧与主体接触的第一轴承和在发动电机侧与背板接触的第二轴承将行星架可旋转地安装在外壳上。

在一个实施例中，主体从转子侧延伸至少到发电机侧的太阳轮端部的假设的垂直平面A—A。主体和背板之间的联合在没有扭力矩的一个地方形成。

在一个实施例中，主体包括一前支架和多个转向架板的支撑架，支撑架包括与发电机侧的背板连接的连接法兰。这种行星架主体的结构为将背板分离和结合到其上提供合适的装置。

在一个实施例中，背板包括一环形部分和一从该环形部分内边界凸起的与第二轴承接触的管状部分，环形部分包括与上述连接法兰合作的用于结合到主体或从主体分离的区域。这种行星架背板的结构有利于行星齿轮组的装配/拆卸操作。

有利地，背板和连接法兰之间的连接装置是螺钉或螺钉与销的组合。

有利地，第一和第二轴承是圆柱滚子轴承或楔形滚子轴承或球轴承。

在另一个方面，上述的目的通过包括具有上述特征的行星齿轮组的风力涡轮机的齿轮箱来实现。

结合附图，本发明的其他特征和优点将通过随后的发明和附图详细描述变得更清楚。

附图说明

图1显示了风力涡轮机主要部件的示意图。

图2是根据本发明的行星齿轮组的截面图。

图3是根据本发明的行星齿轮组的行星架的透视图。

图4a和4b是根据本发明的行星齿轮组的行星架的透视图，其中分别显示了行星架的其他部件和背板。

具体实施方式

图1显示了传统的风力涡轮机11，其包括支撑吊舱12的塔架13，吊舱12罩着发电机19，发电机用于将风力涡轮机转子的旋转能转换成电能。风力涡轮机转子包括转子毂15和典型的三个叶片17。转子毂15通过齿轮箱16和高速轴18连接到风力涡轮机的发电机19，将转子15产生的扭矩传递到发电机19，从而获得发电机转子的合适的转速。

图2-4显示了根据本发明的行星式齿轮组21。

根据本发明的风力涡轮机11的齿轮箱16包括行星齿轮组21。

行星齿轮组21包括行星齿轮25，25′、太阳轮27、行星架29、固定在吊舱12上的外壳31和安装在外壳31上的齿圈24。

太阳轮27连接到轴33上，轴33连接到另一个齿轮组或高速轴18。

连接到转子毂15上的行星架29包括支撑多个行星轴41的转向架板35，行星齿轮25，25′通过转向架板35两侧的轴承37,37′可旋转地安装在行星轴41上。行星架29可以包括三个、四个或五个行星轴41。

轴承37，37′可以是，例如圆柱滚子轴承或楔形滚子轴承。在这两种情况下，他们可以是独立件或集成在行星齿轮25，25中。