[发明专利]用于具有弹性联轴器的风力涡轮机的驱动机构、风力涡轮机和方法

说明书

本发明涉及用于风力涡轮机的驱动机构，包括：转子轴(主轴)，其构造为绕着主轴线被转子驱动；支撑结构，其包括包围至少一个轴承的轴承壳体并支撑转子轴绕着主轴线旋转，从而限制转子轴的其它移动；变速箱输入轴和变速箱壳体，所述变速箱壳体支撑变速箱输入轴绕着主轴线旋转，同时限制变速箱输入轴的其它移动；以及弹性联轴器，其中变速箱输入轴通过弹性联轴器联接到转子轴，弹性联轴器包括与转子轴刚性连接的第一联轴器部件、与变速箱输入轴刚性连接的第二联轴器部件、以及定位在第一联轴器部件与第二联轴器部件之间的弹性元件，由此构成了转子轴与变速箱输入轴之间的单一结合。本发明还涉及包括这种驱动机构的风力涡轮机，以及制造或改装具有这种驱动机构的风力涡轮机的方法。

技术领域

本发明涉及用于风力涡轮机的驱动机构、风力涡轮机以及制造或改装风力涡轮机的方法。

背景技术

风力涡轮机或风力发电设备包括传动系或驱动机构，该驱动机构从转子或转子毂部延伸到发电机。驱动机构可以包括毂部、转子轴(或主轴)、变速箱输入轴、变速箱和发电机。驱动机构主要地构造为将扭矩从转子传递到发电机。然而，还存在不同于仅扭矩负载的其它转子负载。这些其它负载应被转移到机舱结构上并由机舱结构消除。这些其它负载通过驱动机构到机舱结构的负载路径取决于特定的布置及这些负载的变化和大小、加工公差、负载变形、热效应和其它条件。全部这些都可能导致不期望的寄生力(parasiticforce)，所述寄生力有可能损坏驱动机构中的元件，特别是变速箱部件和主轴承。消除这些寄生力同变速箱和轴承的可靠性是不可分地连接在一起。

WO 2012/052022 A1公开了一种用于风力涡轮机的驱动机构，其包括主轴和具有由主轴驱动的变速箱输入轴的变速箱。在主轴与变速箱的变速箱输入构件之间存在有两个联轴器。这两个联轴器构造为使得不期望负载的传输被减少。

WO 2013/007322 A1公开了一种驱动机构，其包括经由具有弹性元件的联轴器被彼此连接的转子轴和发电机输入轴。其公开了该联轴器包括与转子轴和发电机轴刚性连接的两个联轴器部件。然而，设置在联轴器部件之间的弹性元件具有充满流体(特别是液压流体)的腔室，并且它们成对布置。

发明内容

本发明的目的是提供克服现有技术缺点的用于风力涡轮机的驱动机构。

根据本发明的一个方面，提供了用于风力涡轮机的驱动机构。驱动机构包括转子轴(主轴)，该转子轴构造为绕着主轴线被转子驱动，支撑结构，其包括包围至少一个轴承的轴承壳体并支撑转子轴绕着主轴线旋转，从而限制转子轴的其它移动。驱动机构还包括变速箱输入轴和变速箱壳体，该变速箱壳体支撑变速箱输入轴绕着主轴线旋转，同时限制所述变速箱输入轴的其它移动。此外，驱动机构包括弹性联轴器。变速箱输入轴借助于弹性联轴器联接到转子轴。弹性联轴器包括与转子轴刚性连接的第一联轴器部件、与变速箱输入轴刚性连接的第二联轴器部件以及定位在第一联轴器部件与第二联轴器部件之间的弹性元件，由此构成了转子轴与变速箱输入轴之间的单一结合。

这个方面提供了单一结合形式的单个弹性联轴器，其在除了主负载扭矩方向提供用于任何移动的足够的自由度。

至少一个或全部弹性元件可以构造和/或布置为使得弹性元件的力变形行为在第一负载方向上与在第二负载方向上不同或与除了第一负载方向以外的任何其他负载方向上不同。

至少一个或全部弹性元件可以构造和/或布置为使得至少一个或全部弹性元件具有沿着第一负载方向(刚度的主导方向)的第一刚度以及沿着第二负载方向的第二刚度。第一刚度有利地大于第二刚度。第一刚度可以大于弹性元件沿着其他负载方向(除了刚度的主导方向之外)的任意刚度。弹性元件有利地沿着主负载扭矩方向提供第一刚度。在本说明书的上下文中，扭矩或负载扭矩或负载扭矩方向通过旋转方向而不是矢量表示来被表示和描述，因为旋转方向的引用被认为是更直观的。