用于風能設備的傳動系制造技術

本實用新型專利技術涉及一種用于風能設備的傳動系，傳動系具有：傳動器(2)，其具有傳動器殼體(3)并且通過慢速運行的驅動軸與風力轉子相連或者能與其相連；和發電機(4)，其具有與傳動器殼體(3)固定連接的發電機殼體，在發電機殼體中設有至少一個定子(10)和至少一個轉子(9)，其中，轉子(9)與傳動器(2)的支撐在傳動器殼體(3)上的快速運行的輸出軸(6)耦合，其中，發電機(4)具有與傳動器(2)的輸出軸(6)共軸地布置并且支撐在發電機殼體(5)上的發電機軸(7)，發電機軸通過連接法蘭(8)與傳動器(2)的輸出軸(6)相連，其中，在連接法蘭(8)之間設有電絕緣體。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于風能設備的傳動系，傳動系具有傳動器，其具有傳動器殼體并且通過慢速運行的驅動軸與風力轉子相連或者能與其相連；和發電機，其具有與傳動器殼體固定連接的發電機殼體，在發電機殼體中設有至少一個定子和至少一個轉子，其中，轉子與傳動器的支撐在傳動器殼體上的快速運行的輸出軸耦合。
技術介紹
已知了用于風能設備的多個傳動系，它們被用來將被風吹動的風力轉子的轉動能量通過與該風力轉子耦合的發電機轉換成電能。其中，風力轉子達到的轉速通常在大約10到20min_1的范圍內。大部分的現有的風能設備都裝配有快速運行的發電機，其轉速為1000至 ZOOOmin'為了將風力轉子的較慢的轉速轉換成發電機轉速，在中間連接多級傳動器，傳動器或者說變速箱與發電機組合在一起總體上被稱為傳動系。這兩個傳動系組件基本上布置成相互獨立并通過傳統的離合器相互連接。在此缺點在于，這種傳動系需要占用的空間相對較大，并且由于構造部件數量多而具有復雜的構造方式。除了經典的傳動器解決方案，也可以使用在沒有傳動器的情況下與風力轉子耦合的發電機。在這種構造方式中，發電機直接被風力轉子驅動。在此缺點在于，由于直接從風力轉子導入發電機中的扭矩很大，所以發電機和特別是發電機的轉子具有相對較大的直徑。隨之帶來的就是傳動系的構造形式相對較大并且很重。第三個設計理念提出，使發電機和傳動器固定地相互連接成為傳動系組件，從而得到一種用于風能設備的緊湊式傳動器-發電機-單兀。這種傳動系例如在EP 2 216 547A2中得到了說明。從這份文獻中已知的、用于風能設備的傳動系具有帶有傳動器殼體的傳動器，傳動器通過慢速運行的驅動軸與風力轉子相連。此外還設有發電機，它具有與傳動器殼體固定連接的發電機殼體。發電機的轉子通過傳動器的太陽輪轉軸驅動。通過相對于固定的定子旋轉的轉子，使得風力轉子的轉動能量以本身已知的方式轉換成電能。另一種開頭所述類型的傳動系由WO 2010/027618 A2中已知。這種傳動系同樣具有帶有傳動器殼體的傳動器，傳動器通過慢速運行的驅動軸與風力轉子相連。此外還設有發電機，它具有與傳動器殼體固定連接的發電機殼體，其中，在兩個殼體之間的過渡區域內設有連接框架。這些設計方案有時會被發現缺點，S卩，太陽輪和轉子布置成相互間隔較大的軸向距離，這就導致傳動器-發電機-單元的構造長度較長。
技術實現思路
因此本技術的目的是，為風能設備提供一種改進的傳動系。根據本技術，該目的在一種開頭所述類型的傳動系中通過以下方式得以實現，即，將發電機布置成與傳動器的輸出軸共軸，并且具有支撐在發電機殼體上的發電機軸，它通過連接法蘭與傳動器的輸出軸相連，其中，在連接法蘭之間設有電絕緣體。根據本技術提出了一種用于風能設備的傳動系，該傳動系具有傳動器，該傳動器具有傳動器殼體并且通過慢速運行的驅動軸與風力轉子相連或者能與該風力轉子相連；和發電機，該發電機具有與傳動器殼體固定連接的發電機殼體，在發電機殼體中設有至少一個定子和至少一個轉子，其中，該轉子與傳動器的支撐在傳動器殼體上的快速運行的輸出軸耦合，其中，發電機具有與傳動器的輸出軸共軸地布置并且支撐在發電機殼體上的發電機軸，發電機軸通過連接法蘭與傳動器的輸出軸相連，其中，在連接法蘭之間設有電絕緣體。根據本技術的一個改進方案設計為，輸出軸的連接法蘭形狀配合地、借助軸/轂連接布置在輸出軸上。根據本技術的一個改進方案設計為，驅動軸和/或輸出軸和/或發電機軸設計為空心軸。根據本技術的一個改進方案設計為，定子具有定子冷卻回路。根據本技術的一個改進方案設計為，定子冷卻回路沿著定子的周向方向延伸，并且設計在定子的外部區域上。根據本技術的一個改進方案設計為，定子冷卻回路由多個環形的冷卻劑通道構成。根據本技術的一個改進方案設計為，轉子具有轉子冷卻回路。根據本技術的一個改進方案設計為，轉子冷卻回路與定子冷卻回路的遠離定子的外表面這樣熱耦合，即在兩個冷卻回路之間發生熱交換。根據本技術的一個改進方案設計為，設有軸通風機，軸通風機布置在發電機軸上并且設計用于驅動轉子冷卻回路。根據本技術的一個改進方案設計為，傳動器具有傳動器冷卻回路。根據本技術的一個改進方案設計為，傳動器冷卻回路與定子冷卻回路或轉子冷卻回路以引導流體的方式相連。根據本技術的一個改進方案設計為，分別設有冷卻劑作為定子冷卻回路和/或轉子冷卻回路和/或傳動器冷卻回路的冷卻介質。根據本技術的一個改進方案設計為，傳動器殼體的至少一部分填充有潤滑介質。根據本技術的一個改進方案設計為，在傳動器殼體和發電機殼體之間設有密封件。根據本技術的一個改進方案設計為，該密封件是迷宮式密封件或間隙密封件。根據本技術的一個改進方案設計為，在兩個連接法蘭之間的電絕緣體設計為防油和防油脂的。根據本技術的一個改進方案設計為，在發電機殼體的遠離傳動器的側壁上設有用于發電機軸的制動設備，并且特別是發電機軸支撐與制動設備共同起作用的制動盤。根據本技術的一個改進方案設計為，發電機設計為永磁激勵發電機。根據本技術的一個改進方案設計為，發電機設計為內轉子。因此本技術基于以下考慮，通過法蘭來連接輸出軸和發電機軸，從而使得兩個軸的連接穩定并且剛性，并且主要通過支撐結構將這個因此具有高度穩定性的軸組合體支撐在傳動器殼體上，該支撐結構設計用于承受軸向載荷。因此發電機軸在發電機的背離傳動器的端面上的附加的支撐結構就不必承受軸向載荷，并且可以相應地剛性較低并因此在尺寸上更緊湊。為此，本技術提出，在發電機殼體中布置與傳動器的輸出軸共軸的發電機軸，發電機軸支撐在發電機殼體上。通過布置在兩個軸的彼此朝向對方的端部上的連接法蘭，發電機軸和傳動器的輸出軸抗扭地相互連接。由于軸縮短，并且法蘭連接件將這兩個軸穩固連接，使得可以省去發電機殼體中的發電機軸的第二支撐件，因為發電機軸可以通過法蘭連接件和輸出軸充分支撐在布置在傳動器殼體中的軸承上。此外，這種設計方案使得可以使用一種設計成特別短的輸出軸及發電機軸。由于縮短了軸，使得它們的剛性提高，從而減少了扭轉的發生。由此可以總體上更輕松地鋪設這兩個軸。此外，本技術還建議，將傳動器相對于發電機電絕緣，為此在這兩個連接法蘭之間設有電絕緣體。風力發電設備的傳動系的軸向延伸長度變小使得導入該傳動系的強迫力減小。導入的強迫力例如來自作用于轉子的彎矩，并且導致對齒錐部件和軸承提出額外的要求。總體來說，輸出軸及發電機軸的軸向延伸長度變小至少會延長使用壽命，并且提高傳動系的可靠性或者減少進行維修保養的需求。此外，導入傳動系中的強迫力減小導致傳動系的構件的協作更均勻，并且因此使得效率提高，例如由于減小了摩擦。以優選的方式，輸出軸的連接法蘭可以形狀配合地(特別是借助軸/軸轂連接)布置在輸出軸上。這種抗扭的連接形式可以特別簡單地形成。在本技術的其它設計方案中設計的是，將驅動軸和/或輸出軸和/或發電機軸設計為空心軸。這就使得可以將其它的構件(特別是一種用于對轉子葉片進行節距控制的設備)布置在空心軸中。在根據本技術的傳動系的一個改進方案中，定子具有定子冷卻回路。在轉子區域中的、在發電機運行時產生的熱量可以通過這種方式被導出。這就使得定子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于風能設備的傳動系（1），所述傳動系具有：傳動器（2），所述傳動器具有傳動器殼體（3）并且通過慢速運行的驅動軸與風力轉子相連或者能與所述風力轉子相連；和發電機（4），所述發電機具有與所述傳動器殼體（3）固定連接的發電機殼體（5），在所述發電機殼體中設有至少一個定子（10）和至少一個轉子（9），其中，所述轉子（9）與所述傳動器（2）的支撐在所述傳動器殼體（3）上的快速運行的輸出軸（6）耦合，其特征在于，所述發電機（4）具有與所述傳動器（2）的所述輸出軸（6）共軸地布置并且支撐在所述發電機殼體（5）上的發電機軸（7），所述發電機軸通過連接法蘭（8a，8b）與所述傳動器（2）的所述輸出軸（6）相連，其中，在所述連接法蘭（8）之間設有電絕緣體。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：阿爾方斯·博英，拉爾夫·馬丁·丁特爾，于爾根·德拉貝，阿爾內·格里寧，奧利弗·梅明杰，阿克塞爾·默勒，弗里德里克·舍貝爾，羅蘭·澤伊奇弗布爾，
申請(專利權)人：西門子公司，威能極公司，
類型：實用新型
國別省市：