驅動系和具有該驅動系的風力發電設備制造技術

本發明專利技術涉及一種驅動系(5)，其具有：具有傳動裝置殼體(10)的傳動裝置(11)；具有發電機殼體(12)的發電機(13)；和潤滑油系統，該潤滑油系統具有油箱(15，19，21)并且至少設計用于對布置在傳動裝置殼體(10)的內部的齒嚙合區域和/或軸承進行潤滑，其中，油箱(15，19，21)布置在發電機殼體(12)的內部或者構造在發電機殼體(12)的外側面處。此外，本發明專利技術還涉及一種具有這種驅動系(4)的風力發電設備(1)。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種驅動系，具有：具有傳動裝置殼體的傳動裝置；具有發電機殼體的發電機；和潤滑油系統，該潤滑油系統具有油箱并且至少設計用于對布置在傳動裝置殼體的內部的齒嚙合區域和/或軸承進行潤滑。此外，本專利技術涉及一種具有這種驅動系的風力發電設備。
技術介紹
開頭所述類型的風力發電設備在現有技術中以不同的設計方案而公知。作為主要組成部件，該設備通常包括塔架、能轉動地固定在塔架的上端部處的承載平臺和布置在承載平臺上的驅動系。驅動系包括由風驅動的旋轉葉片，該旋轉葉片固定在支承在軸承座處的旋轉葉片軸處。旋轉葉片軸通過至少一個連接件與傳動裝置的傳動裝置輸入軸連接。傳動裝置的輸出軸又與發電機連接，精確地講是與布置在發電機殼體中的發電機轉子連接。發電機連接至變頻器處，其設計用于控制發電機并且用于將發電機產生的電能饋送到電網中。在風力發電設備的運行期間，通過旋轉葉片從風流獲得能量，旋轉葉片由此被轉動地驅動。旋轉葉片的轉動運動通過旋轉葉片軸傳遞到傳動裝置處，該傳動裝置用于提高轉速。轉速的提高的優點在于，發電機能夠利用增加的轉速而較小地設計，這不僅在穩定性方面而且在風力發電設備的成本方面都具有優點。傳動裝置多數情況下設計成多級的，其中，在較大的設備中至少對于至少緩慢轉動的級的緩慢轉動的傳動級來說首先使用行星齒輪裝置。該傳動裝置的輸出軸又驅動了發電機，該發電機將機械能轉化成電能，然后該電能通過變頻器饋送到電網中。為了對布置在傳動裝置殼體內部的齒嚙合區域和/或軸承進行潤滑，公知的驅動系配備有潤滑油系統，其油箱或者布置在傳動裝置殼體的內部或者作為外部的油箱設置在傳動裝置的直接相鄰的周圍環境中，也就是說，相對于在殼體和發電機之間的假想分割面布置在傳動裝置的一側上。隨著外部的儲備箱的情況，傳動裝置特別地配備了多個行星齒輪級而沒有圓周齒輪級，因為由缺失的圓柱齒輪箱而決定了對于必要油量不存在足夠的結構空間。在這兩種情況中，油箱的結構上的設計和放置通常是極其耗費和昂貴的，因為提供必要的結構空間是困難的。
技術實現思路
由該現有技術出發，本專利技術的目的在于，實現一種開頭所述類型的、具有替換性構造的驅動系，尤其是具有優化的潤滑油系統。為了實現該目的，本專利技術提出了一種開頭所述類型的驅動系，其特征在于，油箱布置在發電機殼體的內部或者形成在發電機殼體的外側面處。換句話說，油箱和發電機殼體根據本專利技術形成一個單元。基于以下事實，即在驅動系中，發電機在多數情況中都占據比傳動裝置更少的空間，通過根據本專利技術地集成了油箱和發電機，在結構范疇內極大地簡化了油箱的設計和布置，這是極其值得期望的。此外，根據本專利技術的驅動系能夠以小的空間體積、少的組件和很少的成本進行制造。另外的優點在于，潤滑油在網絡中斷時能夠通過發電機的空轉損失來預加熱，由此能夠放棄為此目的通常所設置的單獨的加熱裝置。根據本專利技術的一個變體，油箱至少部分地布置在靜態的油位的上方。優點在于，在運行期間油被泵入到油箱中，這導致了在傳動裝置殼體的內部的油位下降并進而導致效率上升。此外，能夠以簡單的方式和方法實現緊急潤滑性能，因為潤滑油能過在重力的影響下能夠由油箱導向至待潤滑的區域。根據另外一個變體，油箱至少部分地布置在靜態的油位的下方。油箱的這種布置是如下有利的，即油能夠在重力的影響下自動地流入到油箱中。根據本專利技術的優選的設計方案，油箱相對于發電機的發電機軸的軸線同心地布置。在這種情況中，油箱基本上環形地圍繞發電機軸延伸，由此非常良好地利用了現有的結構空間。此外，油箱部分地既布置在靜態油位的上方也布置在其下方，由此獲得上述的優點。有利的是，至少一個傳動級通過行星齒輪裝置來形成。行星齒輪裝置相對于圓柱齒輪傳動裝置的特征尤其在于較小的軸承反作用力，從而利用其能夠實現更有效率的驅動系。有利的是，沒有傳動級通過圓柱齒輪傳動裝置來形成。優選的是，傳動裝置殼體和發電機殼體彼此連接，尤其是彼此法蘭連接。以這種方式實現了驅動系的非常緊湊的結構形式。有利的是，發電機具有發電機冷卻循環，并且潤滑油系統與發電機冷卻循環作用連接。相應地，潤滑油能夠通過發電機冷卻循環來冷卻。因此，對于潤滑油的冷卻來說不需要特殊的冷卻循環。根據本專利技術的一個設計方案，潤滑油系統附加地設計用于對布置在傳動裝置殼體的外部的驅動系組件進行潤滑，尤其是對旋轉葉片軸的軸承座進行潤滑和/或對布置在發電機殼體中的并且容納了發電機軸的軸承進行潤滑。尤其是使用單個潤滑油系統對驅動系的全部組件進行潤滑。有利的是，潤滑油系統的導油管路通過空心的發電機軸形成。這使得向容納了發電機軸的軸承輸送油變得簡單。在非永磁發電機的情況中，另外的優點通過經由被冷卻的發電機軸對發電機轉子進行冷卻來實現。此外，本專利技術還實現了一種具有之前描述的類型的根據本專利技術的驅動系的風力發電設備。附圖說明本專利技術的另外的特征和優點根據下面參考附圖對根據本專利技術的設計方案的風力發電設備的描述變得明確。圖中示出：圖1是根據本專利技術的第一設計方案的風力發電設備的驅動系的示意圖；圖2是根據本專利技術的第二設計方案的風力發電設備的驅動系的示意圖；和圖3是根據本專利技術的第三設計方案的風力發電設備的驅動系的示意圖。下面，相同的參考標號表示相同的或者相同地設計的部件和組件。具體實施方式圖1示出了風力發電設備1，其連接到供電網2處。作為主要組成部件，風力發電設備1包括塔架3、能轉動地固定在塔架3的上端部處的承載平臺4、布置在承載平臺4上的驅動系5、和變頻器6，變頻器同樣定位在承載平臺4上并且通過變壓器7連接至供電網2。驅動系5具有由風驅動的旋轉葉片8，該旋轉葉片固定在支承在軸承座處的旋轉葉片軸9處。旋轉葉片軸9伸入到傳動裝置11的傳動裝置殼體10中。該傳動裝置11具有多個傳動級，其分別通過行星齒輪裝置形成。傳動裝置11的輸出軸與未詳細示出的發電機轉子連接，其布置在發電機13的發電機殼體12的內部。發電機又連接至變頻器6，其設計用于控制發電機13并且用于將發電機13產生的能量饋送到電網2中。傳動裝置殼體10現在法蘭連接到發電機殼體12處，其中在傳動裝置11和發電機13之間的接口通過參考標號14示出。為了對驅動系5的組件、尤其是對布置在發電機殼體12內部的齒嚙合區域和/或軸承、對布置在發電機殼體12內部的和容納了發電機轉子的軸承、軸承座和可本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種驅動系(5)，具有：具有傳動裝置殼體(10)的傳動裝置(11)；具有發電機殼體(12)的發電機(13)；和潤滑油系統，所述潤滑油系統具有油箱(15，19，21)并且至少設計用于對布置在所述傳動裝置殼體(10)的內部的齒嚙合區域和/或軸承進行潤滑，其特征在于，所述油箱(15，19，21)布置在所述發電機殼體(12)的內部或者構造在所述發電機殼體(12)的外側面處。

【技術特征摘要】
2014.08.29 EP 14182832.71.一種驅動系(5)，具有：具有傳動裝置殼體(10)的傳動裝置(11)；
具有發電機殼體(12)的發電機(13)；和潤滑油系統，所述潤滑
油系統具有油箱(15，19，21)并且至少設計用于對布置在所述傳
動裝置殼體(10)的內部的齒嚙合區域和/或軸承進行潤滑，其特征
在于，所述油箱(15，19，21)布置在所述發電機殼體(12)的內
部或者構造在所述發電機殼體(12)的外側面處。
2.根據權利要求1所述的驅動系(4)，其特征在于，所述油箱(19；
21)至少部分地布置在靜態的油位(16)的上方。
3.根據前述權利要求中任一項所述的驅動系(4)，其特征在于，所述
油箱(15；21)至少部分地布置在靜態的油位(6)的下方。
4.根據前述權利要求中任一項所述的驅動系(4)，其特征在于，所述
油箱(21)相對于所述發電機(13)的發電機軸(23)的軸線同心
地布置。
5.根據前述權利要求中任一項所述的驅動系(4)，其特征在于，至少
一個傳動級通過行星齒輪裝置來形成。
6.根據前述權利要求中任一項所述的驅動系(4)，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬蒂亞斯·戴克，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE