[发明专利]风轮机动力系统连接

说明书

风轮机(100)的动力系统至少包括第一动力系统部件(21、22、23、26)和第二动力系统部件(21、22、23、26)。所述第一动力系统部件(21、22、23、26)的旋转输出端与所述第二动力系统部件(21、22、23、26)的旋转输入端联接，并且动力系统壳体封装所述动力系统部件(21、22、23、26)，所述动力系统壳体至少包括封装所述第一动力系统部件(21、22、23、26)的至少一部分的第一动力系统壳体区段(211、221、231、261)和封装所述第二动力系统部件(21、22、23、26)的至少一部分的第二动力系统壳体区段(211、221、231、261)。所述第一和第二动力系统壳体区段(211、221、231、261)之间的连接包括：多个螺栓(42)，其安装在所述第一和第二动力系统壳体区段(211、221、231、261)的相应螺栓孔(421)中；以及多个定位销(43)，其安装在所述第一和第二动力系统壳体区段(211、221、231、261)的相应的定位销孔(431)中，所述定位销(43)已经通过收缩装配安装在所述定位销孔(431)中。

技术领域

本发明涉及一种风轮机的动力系统，该动力系统至少包括第一动力系统部件和第二动力系统部件，第一动力系统部件的旋转输出端与第二动力系统部件的旋转输入端联接，并且第一动力系统部件的壳体与第二动力系统部件的壳体连接。本发明还涉及一种用于将第一风轮机动力系统部件连接至第二风轮机动力系统部件的方法。

背景技术

风轮机动力系统将风力驱动的转子轮毂的低速旋转转换成电动发电机的输入轴的高速旋转。动力系统的重要部件是齿轮箱。齿轮箱通常包括多个齿轮箱级，用于逐步提高转速。齿轮箱级由齿轮箱壳体封装。在齿轮箱的输入端，低速输入轴将齿轮箱联接至转子轮毂。主轴承支撑旋转轴和轮毂的旋转。在一些风轮机中，低速轴的部分以及低速轴和齿轮箱输入端之间的联轴器元件由联轴器壳体封装。

齿轮箱壳体和联轴器壳体之间的连接一般由多个延伸穿过待连接的壳体的螺栓来提供。对于动力系统中的最佳扭矩传递，重要的是，后续的动力系统部件良好对准，并且它们之间的连接必须紧密并且永久。然而，由于工作的风轮机的动力系统中的振动和大的扭矩，随着时间的推移，螺栓可能会松动甚至断裂。当第一螺栓松动时，情况可能会迅速恶化。当两个壳体连接不紧密时，还可能导致两个动力系统部件之间的扭矩传递减少。在一些风轮机中，主轴承壳体支撑在机舱底板的基座上，联轴器元件、齿轮箱和发电机以悬臂布置附接在其上。在这种布置中，主轴承壳体、联轴器壳体、齿轮箱和发电机用凸缘连接部螺栓连接在一起，并作为悬臂布置安装在主框架上。通常，由部件重量引起的弯矩和由机舱加速度引起的扭矩由凸缘连接部中的螺栓承担。凸缘连接部中的扭矩传递通常也由螺栓预紧产生的摩擦来承担。由于特别是齿轮箱和发电机的重量以及与风轮机的操作相关的高扭矩，这样的布置会对连接不同动力系统部件的壳体的螺栓产生额外的应力。

为了避免这些问题，需要定期进行维护操作以更换断裂的螺栓并拧紧松动的螺栓。维护是一项耗时且昂贵的活动，通常需要中断风轮机的能量生产。特别是对于离岸风轮机来说，这是一个问题，因为这些风轮机比较难以到达，而且通常生产更多的功率，这意味着中断能量生产会“损失”更多的能量。

已知的加强两个风轮机动力系统部件壳体之间连接的方法就是使用更多且更大的螺栓。螺栓通常安装在旋转轴周围的圆形凸缘中。然而，这种方法的成功受到圆形凸缘的半径的限制。当凸缘的大部分已经被螺栓占据时，只有通过提供更大的壳体才能增加更多的螺栓。

考虑到上述指出的当前风轮机动力系统中的问题，本发明的目的是改进不同风轮机动力系统部件的壳体之间的连接。

发明内容