[发明专利]用于风力涡轮的模块化齿轮箱

说明书

一种具有改进的在塔架上方的可维修性的用于风力涡轮的模块化齿轮箱组件包括：低速齿轮级模块；单独的中速齿轮级模块，其与低速齿轮级模块相邻；以及单独的高速齿轮级模块，其与中速齿轮级模块相邻。齿轮箱组件还包括：第一凸缘，其使中速齿轮级模块和高速齿轮级模块可移除地连接；和第二凸缘，其使中速齿轮级模块和低速齿轮级模块可移除地连接。因而，低速齿轮级模块经由中速齿轮级模块和高速齿轮级模块来使来自风力涡轮的转子轴的低速高转矩输入转换成对于风力涡轮的发电机的高速低转矩输出。另外，第一凸缘和第二凸缘允许容易拆卸齿轮级模块，以致于各种级能够容易地被维修、置换和/或检查。

技术领域

本公开大体上涉及风力涡轮，并且更特别地涉及提供改进的在塔架上方的(up-tower)可维修性的用于风力涡轮的模块化齿轮箱。

背景技术

大体上，风力涡轮包括塔架、安装于塔架上的机舱以及联接到机舱的转子。转子大体上包括可旋转毂和多个转子叶片，转子叶片联接到毂，并且从毂向外延伸。每个转子叶片可以围绕毂隔开，以便促进使转子旋转，以使动能能够转换成可用的机械能，然后，该机械能可以传送到设置于机舱内的电动发电机，以便产生电能。典型地，齿轮箱用于响应于转子的旋转而驱动电动发电机。例如，齿轮箱可以构造成使由转子提供的低速高转矩输入转换成可以驱动电动发电机的高速低转矩输出。

如图1中所示出的，常规的风力涡轮齿轮箱1大体上包括齿轮箱壳体2，齿轮箱壳体2容纳齿轮系组件的低速级3、中速级4以及高速级5。因而，齿轮系组件使转子轴的低速高转矩输入转换成对于发电机的高速低转矩输出。

如果需要在现场维修或置换齿轮箱1，则常规方法包括使用位于地面上的起重机(crane)。更具体地，位于地面上的起重机被要求来将容纳全部三个级的齿轮箱1从风力涡轮塔架顶上移除到地面。然而，位于地面上的起重机的可用性、调度和成本以及风力涡轮的停机时间可能导致这样的维修程序和/或置换程序耗时和昂贵。

因此，在本领域中，如下的用于风力涡轮的模块化齿轮箱组件将是受欢迎的：提供改进的在塔架上方的可维修性，并且解决前面提到的问题。

发明内容

本发明的方面和优点将在下文的描述中部分地阐明，或可以从描述显而易见，或可以通过实践本发明而得知。

在一个方面，本公开涉及一种用于风力涡轮的模块化齿轮箱组件。齿轮箱组件包括：低速齿轮级模块；单独的中速齿轮级模块，其与低速齿轮级模块相邻；以及单独的高速齿轮级模块，其与中速齿轮级模块相邻。另外，齿轮箱组件包括：第一凸缘，其使中速齿轮级模块可移除地连接到高速齿轮级模块；和第二凸缘，其使中速齿轮级模块可移除地连接到低速齿轮级模块。因而，低速齿轮级模块经由中速齿轮级模块和高速齿轮级模块来使来自风力涡轮的转子轴的低速高转矩输入转换成对于风力涡轮的发电机的高速低转矩输出。另外，第一凸缘和第二凸缘允许容易拆卸齿轮级模块，以致于各种级能够容易地被维修、置换和/或检查。

在一个实施例中，第一凸缘和第二凸缘可以各自包括用于附接来自位于塔架上方的起重机的至少一个绳索的一个或多个附接点。在另一实施例中，第一凸缘和第二凸缘可以各自包括用于附接来自位于塔架上方的起重机的至少一个绳索的至少两个附接点。

在另外的实施例中，第一凸缘和第二凸缘可以各自包括第一侧表面和第二侧表面，第一侧表面和第二侧表面通过分别限定第一凸缘和第二凸缘的厚度的最外周面而分离。在这样的实施例中，附接点可以分别定位于第一凸缘和第二凸缘的最外周面上。更具体地，在某些实施例中，附接点可以分别定位于第一凸缘和第二凸缘的上半部分上。

在额外的实施例中，齿轮箱组件可以进一步包括用于分别经由第二凸缘来使低速齿轮级模块可移除地连接到中速齿轮级模块并且经由第一凸缘来使中速齿轮级模块可移除地连接到高速齿轮级模块的多个紧固件。在这样的实施例中，第一凸缘和第二凸缘可以各自包括延伸穿过厚度的多个通孔，以便接纳多个紧固件。