齿轮传动装置和用于加热齿轮传动装置的润滑油的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及齿轮传动装置，该齿轮传动装置可例如是，但未必是，风力发电设备的齿轮传动装置。此外，本发明涉及用于加热齿轮传动装置的润滑油的方法。
【背景技术】
[0002]齿轮传动装置的润滑系统通常包括润滑栗，该润滑栗被布置成使润滑油循环通过齿轮传动装置的一个或更多个齿轮级和齿轮传动装置的轴承。因为润滑油的粘度在很大程度上取决于其温度，所以如果润滑油是冷的，且因而对于由润滑栗栗送来说其粘度过高，那么润滑栗可能过载乃至损坏。尤其在寒冷天气条件下，在齿轮传动装置的启动阶段期间必须加热润滑油，以便使润滑油能够被栗送，且能够适当地润滑齿轮传动装置的一个或更多个齿轮级和齿轮传动装置的轴承。
[0003]已知的技术方案是将外部加热器和栗连接到齿轮传动装置的油槽或油罐，其中栗被构造成使润滑油循环通过外部加热器。与该技术方案相关的不便之处在于，通常需要相对长的时间来加热油槽或油罐中的足量的润滑油，且此外，需要大量的能量。
[0004]专利公布US 20090191060描述了一种齿轮传动装置，其包括用于使润滑油循环的润滑栗、用于将润滑油从油槽或油罐输送到润滑栗的吸入管、以及与吸入管的至少一部分热连接的加热元件。加热元件用于将吸入管内所含有的润滑油加热到避免损坏润滑栗的温度。与这种做法相关的不便之处在于，当油槽或油罐中的润滑油是冷的且因此油槽或油罐中的润滑油的粘度高时，难以通过吸入管从油槽或油罐吸入润滑油。
[0005]—种已知的技术解决方案为提供具有一个或更多个浸没式加热器的油槽或油罐，其中所述浸没式加热器用于加热油槽或油罐中的润滑油。与这种做法相关的不便之处在于，所述一个或更多个浸没式加热器的表面上的加热功率密度W/cm2必须受到限制，以便避免由于所述一个或更多个浸没式加热器的表面上的润滑油的局部过热而损坏润滑油。然而，限制加热功率密度会延长将足量的润滑油加热到避免损坏润滑栗的温度所需的时间。
【发明内容】
[0006]以下内容呈现简化概述以便基本上理解本发明的各种实施例的一些方面。该概述并不是本发明的详尽概括。该概述既不旨在确定本发明的关键或重要元素，也不旨在限定本发明的范围。以下概述仅按简化形式呈现本发明的一些构思，以作为本发明的示例性实施例的更详细描述的序言。
[0007]在本文献中，术语齿轮表示带齿的旋转的机械部件。两个或更多个配合的齿轮构成齿轮级。因此，在本文献中，术语齿轮表示具有第一轴和第二轴的机械系统，其中，一个或更多个齿轮级在第一轴与第二轴之间提供速度与转矩转变和/或在旋转轴线的方向上的改变。齿轮传动装置包括适当的齿轮，且可包括辅助扩充系统，例如，仪表、控制和润滑装置。
[0008]根据本发明，提供一种新的齿轮传动装置，该齿轮传动装置可例如是，但未必是，风力发电设备的齿轮传动装置。根据本发明的齿轮传动装置包括:
[0009]-第一轴和第二轴，用于连接到外部机械系统，
[0010]-至少一个齿轮级，该至少一个齿轮级处于第一轴与第二轴之间，
[0011]-润滑油室，用于储存润滑油，
[0012]-油通道，用于将润滑油从润滑油室输送到至少一个齿轮级，
[0013]-浸没式加热器，用于加热在润滑油室中朝向油通道的入口流动的润滑油，浸没式加热器位于润滑油室中，以及
[0014]-机械导流件，位于润滑油室中且被构造成改变朝向油通道的入口流动的润滑油的流动，以便增大浸没式加热器的表面上的润滑油的流速。
[0015]浸没式加热器的表面上的增大的流速使得能够使用较高加热功率密度，而不会在润滑油中导致将损坏润滑油的这种热点。
[0016]齿轮传动装置可包括润滑栗，该润滑栗用于使润滑油循环通过齿轮传动装置的至少一个齿轮级和轴承。还可能的是，齿轮传动装置设有管道接口，所述管道接口用于连接到用于栗送润滑油的外部栗。
[0017]根据本发明的风力发电设备包括:
[0018]-转子，用于从风接收机械动力，
[0019]-发电机，用于将机械动力转换为电能，以及
[0020]-根据本发明的齿轮传动装置，用于将机械动力从转子传递到发电机。
[0021]根据本发明，还提供一种加热齿轮传动装置的润滑油的新方法。根据本发明的方法包括:
[0022]-利用位于润滑油室中的浸没式加热器来加热在润滑油室中朝向油通道的入口流动的润滑油，该油通道用于将润滑油从润滑油室输送到齿轮转动装置的待润滑的部件，以及
[0023]-利用位于润滑油室中且浸渍在润滑油中的机械导流件来改变朝向油通道的入口流动的润滑油的流动，以便增大浸没式加热器的表面上的润滑油的流速。
[0024]在所附的附属权利要求中描述了本发明的数个示例性且非限制性的实施例。
[0025]当结合附图阅读时，将从具体示例性实施例的以下描述最好地理解本发明的各种示例性且非限制性的实施例(关于构造与操作方法两者)以及本发明的额外目标和优点。
[0026]动词“包括”和“包含”在本文献中用作开放限制，所述开放限制既不排斥也不要求未叙述的特征的存在。除非另有明确陈述，否则所附权利要求中所叙述的特征可相互自由地组合。此外，应理解，“一”(即，单数形式)的使用在本文献全文中不排斥多个。
【附图说明】
[0027]在下文中，从实例的意义上且参看附图而更详细地解释本发明的示例性且非限制性的实施例及其优点，其中:
[0028]图1a和图1b图示根据本发明的示例性且非限制性的实施例的齿轮传动装置，
[0029]图2图示根据本发明的示例性且非限制性的实施例的齿轮传动装置的一部分，
[0030]图3a、图3b和图3c图示根据本发明的示例性且非限制性的实施例的齿轮传动装置的一部分，以及
[0031]图4示出根据本发明的实施例的用于加热齿轮传动装置的润滑油的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]图1a示出根据本发明的示例性且非限制性的实施例的齿轮传动装置的示意图。齿轮传动装置包括用于连接到外部机械系统的第一轴101和第二轴102。外部机械系统可例如包括，但未必包括，可连接到轴101的风力涡轮机和可连接到轴102的发电机，即，齿轮传动装置可以例如是适用于风力发电应用的齿轮传动装置。齿轮传动装置包括处于轴101与102之间的至少一个齿轮级103。至少一个齿轮级可包括(例如)一个或更多个行星齿轮级、一个或更多个圆柱齿轮级和/或一个或更多个锥形齿轮级，或上述种类的齿轮级的组合。在图1a所图示的示例性情形下，齿轮传动装置包括油罐，该油罐构成用于储存齿轮传动装置的润滑油的润滑油室104。为了储存润滑油，代替油罐或除油罐之外，可存在油槽119，其中油槽119由围绕至少一个齿轮级103的壳体124构成。齿轮传动装置包括用于将润滑油从润滑油室104输送到齿轮传动装置的至少一个齿轮级103和轴承的油通道105。轴承中的一个在图1a中用附图标记118来表示。此外，齿轮传动装置包括用于将润滑油从壳体124输送回油罐的油通道。齿轮传动装置包括用于使润滑油循环通过齿轮传动装置的至少一个齿轮级103和轴承的润滑栗115。润滑栗可为(例如)齿轮型栗。齿轮传动装置可还包括用于将杂质从润滑油移除的一个或更多个过