风轮发电机的制作方法

本发明总体上涉及一种驱动装置，该驱动装置例如能够用于风轮机。所述驱动装置适合于具有简化、紧凑的构造，确保驱动轴上的转矩平衡，重量较轻并且还具显著减少的部件数量，且需要最少维护。

背景技术：

在大多数当今的风轮机中，驱动单元都放置在吊舱中，吊舱还承载风轮机转子。吊舱必须布置在高桅杆顶上，并且旋转从而使转子总是面对风。

驱动单元的这种布置导致较大重量位于桅杆的顶部，从而为了维护而接近是一个挑战。还有，驱动单元和发电机的普遍用作备选方案的该位置使得必须通过穿过桅杆的轴来传动旋转转矩，这导致损失并且需要桅杆能够吸收来自旋转轴的反作用转矩。

迫切需要简化驱动单元并使驱动单元更轻。还需要使接近维修更为容易。这些都是本发明的主要目的，并且通过出现在第一方面的特征部分的特征来实现。

在公报WO2010/086362中描述了一种用于风轮机的驱动单元。该现有技术涉及使用带将旋转从转子传动到发电机的风轮机驱动器。

从WO2008/028335/和JP2005023893公知使用带将旋转从转子传动到发电机。然而，本发明的目的是更好地利用带操作或可能的链操作的特征，使得能够获得更为紧凑的驱动装置，且带来附加的操作好处。

上述公告均没有示出具有行星带支架的驱动单元，该行星带支架具有与固定安装的大带旋转联接的带轮。所述带轮还与连接至从动单元或驱动单元的轴旋转联接。

技术实现要素：

本发明的目的是通过特别构造的用于风轮机的驱动装置来满足迄今为止尚未被现有技术教导的上述需求，该驱动装置通过其特别构造的结构构成了轻质且紧凑的驱动装置，并且在顺畅有效地运行发电机以及促进发电机效率方面起动了显著的作用。

本发明的另一个方面是提供一种用于风轮机的驱动装置，除了紧凑质轻之外，该驱动装置确保驱动轴上的转矩平衡，并且同时由于较少的部件数量而不需要繁重的维修。

在说明书以及权利要求书中，术语“大带圆盘”、“大带”、“高速轴”、“行星架”、“行星带轮”、“带轮轴”、“行星带”、“小带轮”、“风轮机转子”应该以相应术语的最广泛含义来解释，并且包括在该技术领域中以其它术语称呼的所有类似条目，就像对本领域技术人员来说会清楚的那样。在说明书中提到的限制/限定(如果有的话)仅仅是以示例的方式来理解本发明。

本发明提供了一种在一端连接至风轮机发电机的传动单元，所述传动单元具有大带圆盘和高速轴，至少一个大带围绕所述大带圆盘并与所述大带圆盘接触。本发明的不同之处在于，所述传动单元包括被联接至所述驱动单元的行星架，所述行星架承载至少两个行星带轮，每个行星带轮具有与所述至少一个大带旋转联接的带轮轴，每个行星带轮具有至少一个行星带，所述行星带将所述行星带轮和所述高速轴旋转联接，所述大带圆盘被固定安装，所述高速轴被联接至从动单元。

本发明优选包括如在其它方面中限定的附加特征。

上述实施方式因而揭示了一种驱动单元的构造，该驱动单元由于较少的部件数量而非常紧凑、轻质和简单，因而需要最少维护。该布置还确保高转速轴上的转矩很好地平衡，并且确保将低转速转成高转速。因而，实现了更大的速度，由此获得高转矩。此外，该布置还确保将高转速转换成低转速。

附图说明

上文已经描述了本发明的主要特征，在下文中将参照附图给出一些示例性实施方式的更详细的非限制性描述，其中：

图1是根据本发明的一个优选实施方式的驱动装置从侧面看的立体图，其中风轮机转子附装至该驱动装置；

图2是根据本发明的一个优选实施方式的驱动装置的另一个立体图，其中面朝风轮机转子端部；

图3是根据本发明的一个优选实施方式的驱动装置的又一个立体图，其中面朝发电机端部；

图4是从上面看的根据本发明的一个优选实施方式的驱动装置的示意图；

图5是在驱动装置上没有带的情况下看的根据本发明的另一个优选实施方式的驱动装置的示意图；

图6是具有带的在图5中所示的驱动装置的示意图；

图7是根据本发明的一个优选实施方式的行星架的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的用于风轮机的驱动装置的实施方式。图2和图3以不同角度示出了该装置。在该环境下，由此澄清图1至图7中所示的风轮机仅仅是一个示例。

在下文中进一步说明根据图1、图2和图3的驱动装置1的部件。这些图示出了风轮机转子3、连接至风轮机转子3的风轮机轴4、连接至风轮机轴4的另一端的诸如行星带驱动装置之类的传动单元2。

驱动装置1进一步包括高速轴7，该高速轴7在一端与传动单元2旋转联接，并且在该高速轴7的另一端连接至发电机15(图4)。高速轴7延伸穿过位于传动单元2和发电机15之间的大带圆盘10。轴承布置在高速轴7和大带圆盘10之间的联接中，从而允许高速轴7在大带圆盘10内旋转。至少一个大带11围绕大带圆盘10延伸。大带圆盘10沿着相应的圆周表面设置有锯齿(未示出)，以在运转状态期间确保正确咬合。另外，每个带都设置有齿/凹槽(未示出)，以在运转状态期间确保正确咬合。

图1还示出了驱动装置包括面向风轮机转子3连接至风轮机轴4的一个端部2a。轴4与风轮机转子3和传动单元2均固定连接，从而风轮机转子3将旋转传递到传动单元2。对本领域技术人员来说应该理解的是，风轮机转子3和行星带驱动器2之间的其它连接也是可行的。风轮机转子3可以例如直接联接至行星带驱动器2，而不使用任何风轮机轴4。安装在风轮机转子和传动单元之间的控制动力传递运动的离合器也是本发明的可能实施方式。

传动单元2包括行星架13、大带圆盘10、大带11和高速轴7。

下面进一步描述行星架13。图1所示的行星架13具有三个腿部2b朝向大带圆盘10延伸的结构，这三个腿部相对彼此具有角距离。典型的是，这三个腿部2b围绕360°均等分布。该结构可以具有预期用于该目的的其它形状，例如竖直板，圆形或 非圆形形状，紧凑或具有多个开口。行星架13在结构2的周边或端部包括具有第一行星架构件15a和第二行星架构件15b的U形部件，该U形部件连接至各腿部2b，支撑带轮轴6。带轮轴6从第一行星架构件15a的自由端部中的一个自由端部延伸穿过第二行星架构件15b的另一个自由端部。带轮轴6基本平行于风轮机轴4和高速轴7。带轮轴6可相对于行星架构件15a、15b旋转。小带轮14布置在带轮轴6的自由端部处，所述小带轮14布置在大带圆盘10和大带11之间。本发明的还一个可能的实施方式是带轮轴6的面向大带圆盘10的端部与大带11直接接触，即不具有安装在带轮轴6上的小带轮14。

至少一个带轮9连接至每个带轮轴6，轴6穿过带轮9的中心。该带轮和小带轮14旋转地联接至同一带轮轴6。

全部所述带轮沿着各自的圆周表面都设置有锯齿，以在运行状态期间确保咬合。

优选地，每个带设置有齿/凹槽，以在运行状态期间确保咬合。

小行星带8围绕高速轴7和每个带轮9延伸。带轮9和高速轴7以可旋转的方式连接。

在图1至图3中，示出了本发明的可能实施方式，其中行星架13具有三个带轮轴6，在每个带轮轴6处，布置有彼此平行的两个行星带8和两个带轮9。

对本领域技术人员来说还应理解的是，根据本发明的驱动装置可以应用于其它设计的行星架13。本发明的一个可能实施方式是，带轮轴6具有彼此平行地布置并且旋转地联接至该带轮轴6的两个或更多个行星带轮9。单个行星带轮布置在带轮轴上也是本发明的实施方式。

位于每个角位置的行星带轮9还可以具有彼此平行地布置在行星带轮9上的一个或多个行星带8。

将更多或更少数量的带轮轴6安装在行星架13上也是本发明的可能实施方式，对本发明的性能来说关键的是带轮轴6的数量为两个或更多个。

还具有用于支撑所述结构的支撑构件5、12。在附图中，该支撑构件5连接至风轮机轴4，支座12连接至大带圆盘。

现在，通过操作地连接的行星带8构成的系统实现了旋转连接。这便于驱动单元1的构造由于部件数量更少而非常紧凑、轻质和简单，并且因而需要最少的维护。这还确保了驱动轴上的转矩完全地平衡。由于旋转运动中的各种部件之间的非常简单的 连接，因此通过行星带8的简单布置，就消除了对部件数量增加的要求，而这是迄今所未知的。该布置还确保将低转速转换成高转速，实现了更大的速度。结果，也确保了获得高转矩。现在参照图4至图7描述如下说明驱动装置如何通过带的简单布置来工作。

图4是没有带的图1至图3中描述的驱动装置的示意图。加黑的线条是驱动装置1的固定部件，其它线条是驱动装置1的可旋转部件。

图5是具有带的图1至图4中描述的驱动装置的示意图。

风轮机转子3的旋转将致使行星架13在与风轮机转子3相同的方向上旋转。这将因为小带轮14相对大带11的旋转运动而又被传递到小带轮14。带轮9和带轮轴6则将在与小带轮14相同的方向上旋转，该旋转将通过行星带8传递到高速轴7并传递到发电机15。如果没有小带轮14，则带轮轴6与大带11直接旋转联接。

带轮9具有明显大于高速轴7的直径，这将使高速轴7的转速大于带轮9的转速。

图6示出了本发明的另一个可能实施方式，其中行星架20布置成在大带圆盘10的每侧具有一个构件，即第一行星构件20a布置在风轮机转子3和带圆盘10之间，第二行星构件20b布置在大带圆盘10和发电机15之间。在本发明的该实施方式中，带轮轴26从带轮9穿过第一行星构件20a和布置在带11和带圆盘10之间的小带轮14延伸到第二行星构件20b。

图7是行星齿轮的示意图，其中三个带轮9彼此基本等角间距地布置。然而，对本领域技术人员将清楚的是，带轮9可以具有根据本发明更合适的其它角位置。

已经仅仅为了理解而参照一些优选实施方式和一些附图描述了本发明，对本领域技术人员应该清楚的是，本发明包括已经在上文中描述并在所附权利要求中要求保护的范围内的所有合理变型。