用于风力涡轮的传动系组件制造技术

一种用于风力涡轮的传动系组件包括主轴、可操作地联接到主轴的端部的轴承、围绕轴承的轴承壳体、以及至少具有环形齿轮的变速箱。环形齿轮定位成邻近于轴承壳体并且包括外圆周表面。传动系组件还包括至少一个柔性部件，该至少一个柔性部件布置在轴承壳体与环形齿轮之间的交接部处。就此而言，(一个或多个)柔性部件构造成减小由变速箱产生的振动。

Driveline components for wind turbines

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于风力涡轮的传动系组件
本公开大体上涉及风力涡轮，并且更特别地涉及具有减小的变速箱产生的振动的用于风力涡轮的传动系组件。
技术介绍
风能被认作是目前可用的最清洁、最环境友好的能源之一，且就此而言，风力涡轮得到了增加的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、变速箱、机舱和一个或多个转子叶片。机舱包括联接到变速箱和发电机的转子组件。转子组件和变速箱安装在定位于机舱内的底板上。更具体而言，在许多风力涡轮中，变速箱经由一个或多个扭矩支承件或臂而安装到底板。一个或多个转子叶片使用已知的翼型件原理捕获风的动能。转子叶片传递呈旋转能形式的动能，以便转动将转子叶片联接到变速箱(或如果未使用变速箱，则直接地联接到发电机)的轴。发电机然后将机械能转换成电能，电能可被部署至公用电网。更具体而言，大多数市售可得的风力涡轮使用多级齿轮传动系来将涡轮叶片连接到发电机。风使涡轮叶片转动，涡轮叶片使低速轴旋转。低速轴联接到变速箱的输入轴，变速箱具有联接到发电机的较高速输出轴。因此，齿轮传动系旨在提高由风引起的机械运动的速度。例如，如图1所示，示出了常规传动系30的透视图。如所示的，传动系30包括常规变速箱32，该常规变速箱32具有一个或多个齿轮和/或齿轮系(未示出)，以提供从转子到发电机24的速度和/或扭矩转换。例如，典型的变速箱可包括齿轮系统，该齿轮系统具有围绕中心齿轮或太阳齿轮旋转的一个或多个外行星齿轮。行星齿轮典型地安装在可动臂或托架上，其本身可相对于太阳齿轮旋转。此外，如所示的，变速箱32典型地还包括构造成与行星齿轮啮合的环形齿轮34。随着时间的推移，正常的操作负载和来自风的力作用在上面描述的风力涡轮构件上，并可使构件经受各种振动、变形和/或扭曲。因此，现代风力涡轮的传动系30典型地利用在其间构造的一个或多个弹性构件而安装到底板36，以便吸收作用在风力涡轮上的各种力和振动，来试图放置防止损坏。例如，如图1所示，常规传动系30典型地包括一个或多个弹性构件33(例如，在交接部(interface)35处)，该一个或多个弹性构件33构造在变速箱32的扭矩臂38与底板36之间。然而，常规的风力涡轮需要非常高的扭矩负载，该扭矩负载用以从环形齿轮34传递到轴承壳体37中，接着通过轴承壳体37通过在交接部35处弹性构件33传至底板36中。就此而言，环形齿轮34和轴承壳体37之间的螺栓接头39受高负载。另外，对于一些现代风力涡轮，更紧凑的变速箱被使用来控制较大兆瓦级风力涡轮的成本和重量。这些紧凑型变速箱通过具有剪切销的螺栓凸缘传递扭矩。然而，相同直径的负载更高扭矩的凸缘使传统扭矩传递技术达到其功能极限。此外，相比于常规变速箱而言，用于紧凑型变速箱的环形齿轮31与轴承壳体37之间的接头39更难以设计。因此，消除环形齿轮34和轴承壳体37之间的螺栓接头39以便将扭矩负载直接传至多个弹性体销的改进的系统和方法在本领域中将受到欢迎。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在以下描述中得到部分地阐述，或可根据描述而为明显的，或可通过实践本专利技术而学习到。在一方面，本公开涉及一种用于风力涡轮的传动系组件。传动系组件包括主轴、可操作地联接到主轴的端部的轴承、围绕轴承的轴承壳体、以及至少具有环形齿轮的变速箱。环形齿轮定位成邻近于轴承壳体并且包括外圆周表面。传动系组件还包括至少一个柔性部件，该至少一个柔性部件布置在轴承壳体与环形齿轮之间的交接部处。就此而言，(一个或多个)柔性部件构造成减小由变速箱产生的振动。在一个实施例中，传动系组件可包括多个柔性部件，多个柔性部件在交接部处布置在环形齿轮的外圆周表面上。在这样的实施例中，柔性部件中的每个可布置在形成于轴承壳体中的凹口中。在另外的实施例中，传动系组件还可包括至少一个挤压部件，该至少一个挤压部件在柔性部件相对于轴承壳体的相反的侧部上布置在环形齿轮的外圆周表面上。就此而言，(一个或多个)挤压部件可固定到轴承壳体，以便挤压多个柔性部件。在某些实施例中，(一个或多个)挤压部件可包括与轴承壳体的凹口对准的多个对应的凹口。在另一实施例中，(一个或多个)挤压部件可经由预定数量的紧固件固定到轴承壳体。在这样的实施例中，紧固件的预定数量可根据通过轴承壳体起作用的扭矩来确定。在某些实施例中，(一个或多个)挤压部件可为单个部分或可包括多个挤压部件节段。在另外的实施例中，传动系组件可进一步包括至少一个沿径向延伸的销，该至少一个沿径向延伸的销延伸穿过多个柔性部件中的每个并延伸到环形齿轮的外圆周表面，以便在交接部处将多个柔性部件中的每个固定到环形齿轮。更具体而言，在一个实施例中，传动系组件可包括至少两个沿径向延伸的销，该至少两个沿径向延伸的销延伸穿过多个柔性部件中的每个。在若干实施例中，如本文所描述的柔性部件可至少部分地由弹性体材料构成。更具体而言，在一个实施例中，柔性部件还可至少部分地由弹性体材料和金属材料构成。在这样的实施例中，弹性体材料可至少部分地围绕金属材料，并且沿径向延伸的销可延伸穿过金属材料。在又一实施例中，(一个或多个)柔性部件可具有任何合适的横截面形状，包括但不限于圆形、长方形、椭圆形、矩形、正方形、菱形、三角形或U形。在另一方面，本公开涉及一种用于组装风力涡轮的传动系组件以便减小其振动的方法。传动系组件具有主轴、可操作地联接到主轴的轴承、围绕轴承的轴承壳体、以及具有定位成邻近于轴承壳体的环形齿轮的变速箱。就此而言，该方法包括将多个凹口形成于轴承壳体的圆周边缘中。此外，该方法包括在环形齿轮的外圆周表面顶上将柔性部件放置于多个凹口中的每个中。而且，该方法包括将柔性部件中的每个固定到环形齿轮的外圆周表面。另外，该方法包括将柔性部件压靠在轴承壳体上。就此而言，在传动系组件的操作期间，扭矩从环形齿轮反作用到柔性部件。在一个实施例中，将柔性部件压靠在轴承壳体上的步骤可包括在柔性部件相对于轴承壳体的相反的侧部上将至少一个挤压部件定位在环形齿轮的外圆周表面上，以及在凹口之间将(一个或多个)挤压部件固定到轴承壳体以便挤压多个柔性部件。在另一实施例中，该方法可包括：将多个对应的凹口形成于至少一个挤压部件中；将至少一个挤压部件的对应的凹口与轴承壳体的凹口对准；以及在环形齿轮的外圆周表面顶上将柔性部件放置于对准的凹口中。在另外的实施例中，该方法可包括：根据通过轴承壳体起作用的扭矩来确定用于将(一个或多个)挤压部件固定到轴承壳体所需的紧固件的数量，以及经由确定的数量的紧固件将(一个或多个)挤压部件固定到轴承壳体。在若干实施例中，该方法还可包括经由延伸穿过柔性部件中的每个的至少一个沿径向延伸的销来将柔性部件中的每个固定到环形齿轮的外圆周表面。在另外的实施例中，该方法可包括至少部分地由弹性体材料形成柔性部件。更具体而言，在一个实施例中，该方法可包括至少部分地由弹性体材料和金属材料形成柔性部件。在这样的实施例中，如所提到的，弹性体材料可至少部分地包围金属材料，并且沿径向延伸的销可延伸穿过金属材料。在又一方面，本公开涉及一种风力涡轮。该风力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风力涡轮的传动系组件，所述组件包括：/n主轴；/n可操作地联接到所述主轴的端部的轴承；/n围绕所述轴承的轴承壳体；/n变速箱，其至少包括环形齿轮，所述环形齿轮定位成邻近所述轴承壳体，所述环形齿轮包括外圆周表面；以及/n至少一个柔性部件，其布置在所述轴承壳体与所述环形齿轮之间的交接部处，所述至少一个柔性部件构造成减小由所述变速箱产生的振动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 US 15/6559481.一种用于风力涡轮的传动系组件，所述组件包括：
主轴；
可操作地联接到所述主轴的端部的轴承；
围绕所述轴承的轴承壳体；
变速箱，其至少包括环形齿轮，所述环形齿轮定位成邻近所述轴承壳体，所述环形齿轮包括外圆周表面；以及
至少一个柔性部件，其布置在所述轴承壳体与所述环形齿轮之间的交接部处，所述至少一个柔性部件构造成减小由所述变速箱产生的振动。


2.根据权利要求1所述的传动系组件，其特征在于，所述传动系组件还包括多个柔性部件，所述多个柔性部件在所述交接部处布置在所述环形齿轮的所述外圆周表面上。


3.根据权利要求2所述的传动系组件，其特征在于，所述多个柔性部件中的每个布置在形成于所述轴承壳体中的凹口中。


4.根据权利要求2所述的传动系组件，其特征在于，所述传动系组件还包括至少一个挤压部件，所述至少一个挤压部件在所述多个柔性部件相对于所述轴承壳体的相反的侧部上布置在所述环形齿轮的所述外圆周表面上，所述至少一个挤压部件固定至所述轴承壳体，以便挤压所述多个柔性部件。


5.根据权利要求4所述的传动系组件，其特征在于，所述至少一个挤压部件包括多个对应的凹口，所述对应的凹口构造成与所述轴承壳体的所述凹口对准。


6.根据权利要求4所述的传动系组件，其特征在于，所述至少一个挤压部件经由预定数量的紧固件固定到所述轴承壳体，所述预定数量的紧固件根据通过所述轴承壳体起作用的扭矩来确定。


7.根据权利要求4所述的传动系组件，其特征在于，所述至少一个挤压部件包括多个挤压部件节段。


8.根据权利要求2所述的传动系组件，其特征在于，所述传动系组件还包括至少一个沿径向延伸的销，所述沿径向延伸的销延伸穿过所述多个柔性部件中的每个并延伸到所述环形齿轮的所述外圆周表面，以便将所述多个柔性部件中的每个在所述交接部处固定到所述环形齿轮。


9.根据权利要求8所述的传动系组件，其特征在于，所述传动系组件还包括至少两个沿径向延伸的销，所述至少两个沿径向延伸的销延伸穿过所述多个柔性部件中的每个。


10.根据权利要求9所述的传动系组件，其特征在于，所述多个柔性部件至少部分地由弹性体材料构成。


11.根据权利要求10所述的传动系组件，其特征在于，所述多个柔性部件还至少部分地由所述弹性体材料和金属材料构成，所述弹性体材料至少部分地围绕所述金属材料，其中所述沿径向延伸的销延伸穿过所述金属材料。


12.根据权利要求1所述的传动系组件，其特征在于，所述至少一个柔性部件包括以下横截面形状中的任一个：圆形、长方形、椭圆形、矩形、正方形、菱形、三角形或U形。


13.一种用于组装风力涡轮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：ID威尔逊，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US