专利名称：一种包括至少一个齿轮箱的风轮机和一种行星齿轮箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序所述的包括至少一个齿轮箱的
风轮机和一种按照权利要求25的前序所述的行星齿轮箱。
背景技术：
监测齿轮箱、马达、传动装置和其它包括在使用中转动的部分的电气 和/或机械部件的状态是众所周知的。尤其是在远距离安装中如在没有常设 管理情况下运行的海上风轮机中所用的风轮机齿轮箱，振动监测技术业已 证明对检测在早期阶段存在的问题以便能在出现大的损坏之前开展预防性 的维护或修理是4艮有效的。
行星齿轮合适地是齿轮箱的最小型的实施例，在其中使尺寸和重量最 小化很重要的应用如风轮机应用中，使用行星齿轮箱很普通。但行星齿轮 的主要不利之处在于，由最初的较小损坏引起的碎片可能通过齿轮接触和 轴承而碎裂，并因此造成严重的二次损坏。
在最坏的情况下，碎片可能使整个齿轮箱卡死，从而不仅造成齿轮箱 本身严重损坏，而且还造成提供输入的设备和接收齿轮箱的输出的设备严 重损坏。
因此，已知提供具有一个或多个加速计或扩音器的齿轮箱外壳，以用 于监测齿轮和轴承的状况。然后用比较复杂的方法将来自这些传感器的输 出进行过滤，以便能识别损失或潜在的破坏性状况。
但在其中转动部件在其它转动部件上转动的齿轮箱例如行星齿轮箱 中，初始损坏的较小振动幅度可以很容易地例如被重的齿轮冲击调节，因 此使很难探测到或识别有效频率。
因此，本发明的目的是提供一种用于改善对风轮机齿轮箱中的初始损 坏和二次损坏二者的检测的技术。
另外，本发明的目的是提供一种用于改善对行星齿轮箱中的初始损坏 和二次损坏二者的检测的技术。
发明内容
本发明提供一种包括至少一个齿轮箱的风轮机。该齿轮箱包括一个或 多个用于测量风轮机的状态值的传感器，其特征在于，所述一个或多个传 感器安装在齿轮箱的一个或多个转动部件上。
将传感器安放在齿轮箱的转动部件上是有利的，因为传感器然后将更 靠近齿轮箱部件如齿轮、轴、轴承一轴承内圈或外圏、齿轮托架等或位于 这些部件上，这可提供能用来预测或检测齿轮箱或其它的转动或活动的风 轮机部件中的缺陷(故障)的状态值。
另外，将传感器设置在齿轮箱的转动部件上形成了用于由可能的缺陷 所产生的结构噪声或振动的更直接的传送路线，由此能在小的初始损坏引 起任何大的损坏之前检测到该小的初始损坏。此外，越早检测出可能的缺 陷，开始进行预防性维护而不必停止整个风轮机的机会就越大。
在本发明的一个方面中，上述至少一个齿轮箱是行星齿轮箱，所述行 星齿轮箱包括至少两个行星齿轮，每个行星齿轮都包括行星齿轮轴，上述 行星齿轮箱还包括至少一个连接上述行星齿轮的行星齿轮架。
行星齿轮箱包括多个转动部件，所述转动部件安装在其它转动部件上， 由此难以识别或探测源自可能的缺陷一尤其是源自双转动部件的缺陷一的 振动。因此，将传感器安放在行星齿轮箱中的转动部件上是尤其有利的。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器安装在上述至少两个 行星齿轮轴的一个或多个上或者紧靠它们安装。
将传感器放置在行星齿轮轴上或者紧靠行星齿轮轴安装是有利的，因 为大多数行星齿轮箱中的轴都容易接近，并且至少行星齿轮轴有的部分不 暴露于齿轮油中。
另外，安装在轴上某些点处的行星齿轮可与行星齿轮箱中的大多数其 它齿轮接触，因此保证很容易检测出缺陷。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器安装在上述至少一个 行星齿轮架上。
行星齿轮架在大多数行星齿轮箱中都很容易接近，并且未直接暴露于 齿轮油中，这是有利的，因为由此减少了齿轮油干扰传感器测量结果或者 损坏传感器的危险。
另外，通过行星齿轮轴将行星齿轮架连接到所有行星齿轮上是有利的，
在本发明的一个方面中，上述至少一个行星齿轮架中每个都只包括一 个传感器。
行星齿轮架只设置一个传感器是有利的，因为它提供一种检测缺陷的 成本有效的方法。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器包括用于测量振动和/ 或声排放的装置。
过充分证明而有效的方法。因此为传感器设置用于测量振动和/或声排放的 装置是有利的。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器一个或多个加速计和/ 或一个或多个扩音器。
使用加速计和/或扩音器是在早期阶段检测活动或转动部件上的缺陷 的经过充分汪明而有效的方法，因此，如果传感器是加速计和/或扩音器则 是有利的。
应该强调，术语"加速计"是指测量加速度的传感器，或者更准确地 说是指用来测量特定时间周期内速度变化率的装置。加速计可以测量一个 方向上的加速度，也可以测量多个方向例如相互垂直的两个或三个方向上 的加速度，或者它可以包括多个集成在一起加速计，以形成能测量多个方 向上的加速度的一体式加速计。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器连接到一个或多个数 据发送器，以用于将数据传送到外部数据接收器。
将传感器连接到数据发送器以用于将由传感器探测的状态值传送到外 部数据接收器是有利的，因为由此可以减少放置在齿轮箱内部的电气设备 的量，从而使得数据可以例如通过以更环境友好且可控的方式安放的设备 而在齿轮箱的外部进行分析。
在本发明的一个方面中，上述连接用无线方式进行。
将传感器用无线方式连接到数据发送器是有利的，因为这样提供了更 简单而廉价的安装操作。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器安装在上述齿轮 箱的一个或多个转动部件上。
将数据发送器安放在齿轮箱中的转动部件上有利的，因为然后可将数 据发送器紧靠传感器设置。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器中的一个以上的传感 器连接到同一数据发送器。
将多个传感器连接到同 一数据发送器提供了 一种简单而成本有效的传 送传感器测量结果的方法。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器包括用于在上述 齿轮箱运行期间连续传送数据的装置。
连续地传送数据是有利的，因为由此能连续地监测齿轮箱和其它风轮 机部件，从而能或多或少尽可能快地检测到可能的缺陷。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器包括用于在接收 到安放于外部的请求发射器的请求时传送数据的装置。
使数据发送器只有当接收到来自设置在外部的请求发射器的请求时才 传送信号是有利的，因为这样可减少数据传送，并且减少齿轮箱内的传感 器和发送器的功耗。请求发射器可以例如是监测风轮机的多个或所有部件 的状况的监视单元。当所述单元通过其它装置检测到在齿轮箱中或者在所 连接的其它风轮机部件中存在问题时，它可以发射信号到数据发送器，从
而请求来自传感器的数据以确认或者支持对问题的怀疑。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器例如通过滑环或 者电刷连接而以硬接线(硬布线)的方式连接到上述外部数据接收器。
硬接线提供了 一种安全而可靠的连接技术，所述连接技术在数据发送 器和外部数据接收器之间形成电通信方面是有利的。
另外，应该强调，"滑环或电刷连接"仅是在不用无线方法进行的情 况下将电信号从转动轴传送到固定部件的许多不同方法中的两种。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器包括用于无线地 传送上述传感器测量结果的装置。
通过电线或电缆连接固定部件和转动部件可能很复杂，尤其是如果转 动部件安装在另外的转动部件上更是如此。因此为数据发送器设置用于无 线地传送数据的装置是有利的。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器包括转发器(发
射机应答器，transponder)。
利用转发器是有利的，因为数据发送器和传感器不需要永久电源。转 发器以无线的方式从齿轮箱外部馈送电磁脉冲，从而使它产生足够传感器 用的电力，以便测量状况值，并将所述状况值传回到外部数据接收器。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器和上述一个或多 个传感器整体形成为一个单元。
将传感器和数据发送器形成一个单元是有利的，因为由此可减少生产 和安装总成本。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器连接到一个或多个数 据处理单元。
将传感器连接到数据处理单元是有利的，因为由此能过滤、压缩、分 析或用其它方法处理来自传感器的数据，从而能对齿轮箱或其它风轮机设 备更快速地检测缺陷或损坏。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元安装在齿轮箱 的所述一个或多个转动部件上。
将数据处理单元安放在齿轮箱中的转动部件上是有利的，因为由此能 很容易将传感器和/或数据发送器连接到数据处理单元，而不必在转动接头 上设置电缆。
另外，将所有来自传感器的原始数据传送到放在外面的数据处理单元 十分困难。首先，数据的剪切量要求大的带宽并要求较多的电力传送，其 次，由于损失危险或信号噪声可能会降低数据质量。如果数据在齿轮箱中 处理，则在检测出问题的情况下例如只需传送开-关报警信号。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器的一个以上连接到同 一数据处理单元。
将多个传感器连接到同 一数据处理单元是有利的，因为由此降低了设 备成本和安装成本。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元包括用于根据 上述一个或多个传感器的测量结果检测上述齿轮箱中的缺陷的装置。
使数据处理单元包括用于检测齿轮箱中的缺陷的装置是有利的，因为 由此能避免连续地向外部传送数据。可在齿轮箱内处理并分析来自传感器 的较大量的原始数据，其中在数据处理后，在检测出缺陷的情况下，该单 元只须发射(或除去)简单的信号。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元包括用于当在 上述齿轮箱中检测出缺陷时产生报警信号的装置。
当检测出缺陷时使数据处理单元产生报警信号是有利的，因为这种信 号可以比例如恒定的传感器信号更简单，由此减少了数据丟失的危险并增 加了系统的可靠性。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元包括用于过滤 上述一个或多个传感器测量结果的装置。
来自传感器的信号可包括大量不希望有的信息，例如短期波动或者静 态噪声。因此在分析传感器测量结果之前将它们进行过滤以便简化和加速 分析过程并减少数据量是有利的，由此能使数据传输更筒单可靠。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元包括用于压缩
上述一个或多个传感器测量结果的机构。
将数据压缩是有利的，因为由于减少了数据量，所以可以使可能的数 据传输更简单可靠。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元和上述一个或 多个数据发送器整体形成一个单元。
将数据处理单元和数据发送器形成为一个单元是有利的，因为由此可 以降低生产和安装总成本。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元和上述一个或 多个传感器整体形成一个单元。
将数据处理单元和传感器形成为 一个单元是有利的，因为由此可以降 低生产和安装总成本。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器安装在所述至少两个 行星齿轮轴的一个或多个中。
将传感器安装在轴中，例如安装在轴中的孔、凹槽或其它空腔内，为 传感器提供了更受控且受保护的环境，由此减少了传感器损坏或出故障的 危险。
本发明还涉及一种行星齿轮箱，所述行星齿轮箱包括齿轮箱外壳、一 个或多个相对于该外壳转动的齿轮箱部件以及一个或多个用于测量齿轮箱 的状态值的传感器。该行星齿轮箱的特征在于，所述一个或多个传感器安 装在齿轮箱的转动部件的一个或多个上。
与其它齿轮箱类型相比，行星齿轮箱的特征在于，它们包括大量转动 部件以及它们包括安装在其它转动部件上的转动部件。因此将测量行星齿 轮状况的传感器安装在行星齿轮箱上是特别有利的，因为由此在源和传感 器之间形成更直接的路线。
如果将传感器安放在行星齿轮箱的固定部件上，则存在源自转动或 "双"转动齿轮的缺陷振动被丟失的较大危险。因此，将传感器放置在行 星齿轮的一个或多个转动部件上可产生更直接的传递路线，以用于传递源 自可能的缺陷的结构振动，由此增加传感器的功能性和可靠性
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器安装在上述行星齿轮 箱的一个或多个行星齿轮轴上或者紧邻所述行星齿轮轴安装。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器安装在上述行星齿轮 箱的至少 一个行星齿轮架上。
在本发明的一个方面中，上述至少一个行星齿轮架每个都只包括一个 传感器。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器包括用于测量振动和/ 或声排放的装置。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器一个或多个加速计和/ 或一个或多个扩音器。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器连接到一个或多个用 于将数据传输到外部数据接收器上的数据发送器上。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器安装在上述行星 齿轮箱的所述一个或多个转动部件上。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器中的一个以上传感器 连接到同一数据发送器。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器包括用于上述行 星齿轮箱的运行过程中连续地(持续地)传输数据的装置。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器包括用于在接收 到来自外部的请求发射器的请求时传输数据的装置。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器包括用于无线地 传输上述传感器测量结果的装置。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据发送器包括转发器。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个翁:据发送器和上述一个或多 个传感器整体形成一个单元。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器连接到一个或多个数 据处理单元。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元安装在上述齿
轮箱的一个或多个转动部件上。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器中的一个以上传感器 连接到同一数据处理单元。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元包括用于根据 上迷一个或多个传感器的测量结果检测上述行星齿轮箱的缺陷的装置。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元包括用于当在 所述行星齿轮箱中检测出缺陷时产生报警信号的装置。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元包括用于过滤 上述一个或多个传感器测量结果的装置。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元包括用于压缩 上述一个或多个传感器测量结果的装置。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元和上述一个或 多个数据发送器整体形成为一个单元。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个数据处理单元和上述一个或 多个传感器整体形成为一个单元。
在本发明的一个方面中，上述一个或多个传感器安装在上述行星齿轮 箱的一个或多个行星齿轮轴中。
下面将参照
本发明，在附图中
图1示出现有技术中已知的大型现代风轮机的正视图，
图2示出风轮机引擎舱的实施例的侧视图，
图3示出行星齿轮箱的实施例的正视图，
图4示出包括行星齿轮架的行星齿轮箱实施例的正视图，
图5示出行星齿轮箱实施例的一部分剖面的侧视图，
图6示出用于行星齿轮箱的振动监测系统实施例的正视图，以及
图7示出用于行星齿轮箱的振动监测系统另 一实施例的正视图。
具体实施例方式
图1示出现代风轮机1，该风轮机包括塔架(塔筒)2和位于塔架2 顶部的风轮机引擎抢(吊舱)3。包括三个风轮机叶片5的风轮机转子4 通过低速轴6连接到引擎舱3上，上述低速轴6在前面伸出引擎抢3外面。
图2示出风轮机引擎舱3的一个实施例的侧视图。现有技术中已知的 传统风轮机1的传动系通常包括转子4，该转子4通过低速轴6连接到齿 轮箱7。在本实施例中，转子4仅包括两个叶片5，所述叶片5通过跷跷板 式机构8连接到低速轴6，但在其它实施例中，转子4可以包括其它数量 的叶片5，例如三个叶片5，三个叶片是现代风轮机1中最常见的叶片5 的数目。在另一实施例中，转子4还可以直接连接到齿轮箱7。
齿轮箱7则通过高速轴10连接到发电机9。
由于引擎艙3中的空间有限并且为了使引擎舱3的重量减至最小，最 现代的风轮机1中的优选的齿轮箱7类型是行星齿轮箱11，但其它齿轮箱 7类型也可用，例如一个或多个正齿轮箱、蜗轮箱、螺旋齿轮箱或者不同 传动装置和齿轮箱7类型的组合。
图3示出行星齿轮箱11的实施例的正视图。行星齿轮12与居中的太 阳轮13啮合并围绕该太阳轮13转动，它们与外齿圏14啮合。箭头表明， 所有行星齿轮12都朝同一方向转动，而太阳轮13朝相反方向转动。
在这个实施例中，行星齿轮箱包括三个行星齿轮12，但在另外的实施 例中，它也可以包括另外数目如二个、四个或五个行星齿轮12。
每个行星齿轮12都装备有一个或多个行星齿轮轴承17，并且每个带 轴承的行星齿轮12都安装在行星齿轮轴16上。
图4示出包括行星齿轮架15的行星齿轮箱11的一个实施例的正视图。 行星齿轮架15通过固定行星齿轮轴16而连接行星齿轮12，从而该行星齿 轮架随着行星齿轮12围绕太阳轮13运行而转动。
通常，齿圏14连接到支承框架上、齿轮箱外壳上或者以其它方式固定， 但在某些类型的行星齿轮箱11中，齿圏14也可以转动。另外，所示的齿 轮仅示出齿轮箱11的一级。整个齿轮箱可以包括如所示的一级一样的许多
级以便增加传动，或者它可以包括许多不同的级，例如这样的一第一级，
其中无太阳轮13，而是输入轴18使齿圏14转动，所述齿圈14与多个行 星齿轮12啮合。该第一级的行星齿轮12则连接到第二级中更大尺寸的行 星齿轮12上，第二级中的行星齿轮12与太阳轮13啮合，该太阳轮连接到 齿轮箱11的输出轴19。其它的齿轮箱ll设计也可以用，这常常取决于齿 轮箱11的用途。在风轮机1中，齿轮箱11可以设计成承载整个转子4的 负荷，这意味着齿轮箱11必须设计成能处理齿轮箱11的输入侧的大负荷， 而齿轮箱输出侧的负荷则小得多。因此，可将不同风轮机l中所用的行星 齿轮箱11或者其它应用中所用的齿轮箱11进行不同的设计，以满足不同 的需要。
在本发明的这个实施例中，行星齿轮架15形成为连接到三个行星齿轮 12上的简单的板，但在其它实施例中，行星齿轮架15可以包括一轴承， 以用于导引并稳定行星齿轮架15。这可以例如是行星齿轮架15连接到风 轮机转子4上的情况，行星齿轮架15还必须传递转子4的整个负荷。然后 可将大直径轴承的内圏例如安装在齿圏4的外侧，并可将该轴承的外圏连 接到行星齿轮架15上，该轴承外圈可伸展超出齿圏14,或者可以围绕大 致呈圆形的行星齿轮架15的外周为该行星齿轮架设置轴承，其中轴承的外 圏连接到齿圏14、齿轮箱外壳20或以其它别方式固定。
图5示出行星齿轮箱11的实施例的一部分剖面的侧视图。在行星齿轮 箱ll的该实施例中，每个行星齿轮12都设有两个并置的轴承17，但在另 外的实施例中，行星齿轮12可以具有另外数目的轴承17，或者可以将轴 承17安放在行星齿轮架15中，其中轴16则刚性连接到行星齿轮12上。
行星齿轮架15具有一输入轴18，所述输入轴18可以AJKL轮机1的低 速轴6，但在另外的实施例中，行星齿轮架15可以直接联接输入信号发生 设备，例如风轮机转子4的轮毂。
行星齿轮12与齿圏14及与太阳轮13啮合，所述齿圏14在本实施例 中刚性连接到齿轮箱外壳20，而所述太阳轮13具有一输出轴19，该输出 轴19例如连接到另一个齿轮级或者连接到风力发电机9。
在本发明的这个实施例中，行星齿轮架15设有多个振动传感器21， 所述振动传感器21通常为加速计，但也可以是测量由振动产生的声排放的 扩音器。
在本发明的另 一实施例中，测量状态值的传感器21也可以是例如应变 仪、温度计或者其它类型的提供它们安装于其上的设备或任何相关设备的 状况信息的传感器21。
行星齿轮架15在本实施例中在每个行星齿轮轴16的端部处都装备有 一个传感器21，从而在本例中行星齿轮架具有三个传感器21，但在本发明 的另一实施例中，齿轮箱11也可以装备有其它数目的传感器21，并且传 感器21可以安放在其它部位，例如安放在行星齿轮架15上的不同位置、 直接安放在行星齿轮轴16上、安放在行星齿轮轴16中(例如在轴16内的 孔中、凹槽中或者其它形式的空腔中)、安放在行星齿轮12上、安放在太 阳轮13上、安放在输入轴18上、安放在输出轴19上、安放在轴承17的 内圏上、安放在轴承17的外圏上、安放在齿轮箱11的其它回转构件上或 者安放在不同位置的组合。
传感器21可以测量来自齿轮箱11的不同活动或转动部件的振动，但 也可以使传感器21探测源自风轮机1的其它部件例如齿轮箱11外侧的轴 承、转子4或发电机9的振动缺陷。
图6示出用于行星齿轮箱11的振动监测系统实施例的正视图。
在本发明的这个实施例中，传感器21大致居中地安放在行星齿轮架 15上。传感器21连接到数据发送器22,该数据发送器22可将传感器信号 无线地传输到外部数据接收器23。
在这个实施例中，传感器21通过硬连线连接数据发送器22，但在另 外的实施例中，也可以在传感器21和数据发送器22之间无线地传输信号 和/或电力。
在本发明的该实施例中，数据发送器22可以与外部数据接收器23无 线地通信。
数据发送器22可以连续地传送未经处理的传感器信号，或者以特定的
时间间隔传送未经处理的传感器信号，或者在接收到来自放在外部的请求
传感器信号的请求发射器25的信号时传送未经处理的传感器信号。数据发 送器22可以是电池供电，或者它可以起转发器的作用，其中外部数据接收 器23或另外的外部源发射电磁脉冲，所述电磁脉沖对数据接收器22来说 足够大，以便产生足够供给传感器21的电力并将传感器信号传回外部数据 接收器23。转发器的方案使得可省略数据发送器22中的内部电源。
在本发明的另一实施例中，数据发送器22或者传感器21可以通过电 缆直接连接到外部数据接收器23，所述电缆例如起到数据导体的作用并且 /或者向数据发送器22或传感器21供应电力。
这种硬连线必须经过转动轴和固定地安放在例如引擎艙3中的外部数 据接收器23之间的至少一个转动接头。通过这个转动接头的信号、电力等 的传送可以例如通过滑环、电刷连接、集电器或其它用于将电力和/或信号 传送到转动轴或从转动轴传出的装置进行。
图7示出用于行星齿轮箱11的振动监测系统另一实施例的正视图。
在本发明的这个实施例中，行星齿轮架15设有三个传感器21，所述 传感器21安放在4于星齿轮轴16上或者十分靠近行星齿轮轴安放。这三个 传感器21连接到同一数据处理单元24。数据处理单元24可以作为去除传 感器信号中的噪音或不合乎要求的短期波动的滤波器，或者可以在将传感 器信号传送到外部数据接收器23之前将它们压缩。数据处理单元24还可 以分析传感器信号，然后在检测出例如形式为缺陷频率的异常时向外部数 据接收器23传送^^艮警信号。
数据处理单元24可以连续地，或者以特定时间间隔，或者在接收到来 自放部的请求发射器25的信号时，传送经过过滤或压缩的传感器信号或者 数据分析的结论。
在本发明的这个实施例中，传感器21、数据处理单元24和数据发送 器22示出为通过导线连接的分开的单独部件，但在另一实施例中，可以将 不同部件21、 22、 24结合成一个单元，或者可以将例如数据处理单元24 和数据发送器22结合成一个单元。
上面已经参照安装在齿轮箱7、 11的转动部件上的振动传感器21的特 定示例举例说明了本发明。然而，应该理解，本发明不限于上述具体例子，
而是可在如权利要求书所述的范围内进行多种设计和改变。
附图标记列表
1风轮机
2塔架
3引擎舱
4转子
5叶片
6低速轴
7齿轮箱
8翘翘板式机构
9发电机
10高速轴
11行星齿轮箱
12行星齿轮
13太阳轮
14齿圈
15行星齿轮架
16行星齿轮轴
17行星齿轮轴承
18输入轴
19输出轴
20齿轮箱外壳
21传感器
22数据发送器
23外部数据接收器
24数据处理单元
25请求发射器
权利要求
1.一种包括至少一个齿轮箱(7)的风轮机(1)，该齿轮箱(7)包括一个或多个传感器(21)，所述传感器(21)用于测量风轮机(1)的状态值，其特征在于，上述一个或多个传感器(21)安装在上述齿轮箱(7)的一个或多个转动部件上。
2. 按照权利要求1的风轮机(1),其特征在于，上述至少一个齿轮 箱(7)是行星齿轮箱(11)，该行星齿轮箱(11)包括至少两个行星齿轮(12),每个行星齿轮(12)都包括一行星齿轮轴(16),上述行星齿轮 箱(11)还包括至少一个连接上述行星齿轮(12)的行星齿轮架(15)。
3. 按照权利要求2的风轮机(1)，其特征在于，上述一个或多个传 感器(21)安装在上述至少两个行星齿轮轴(16)的其中一个或多个上或 者紧邻其安装。
4. 按照权利要求2或3的风轮机(1),其特征在于，上述一个或多 个传感器(21)安装在上述至少一个行星齿轮架(15)上。
5. 按照权利要求4的风轮机(1),其特征在于，上述至少一个行星 齿轮架(15)每个都只包括一个传感器(21)。
6. 按照前述^3l利要求之一的风轮机(1)，其特征在于，上述一个或 多个传感器(21)包括用于测量振动和/或声排放的装置。
7. 按照前述权利要求之一的风轮机(1),其特征在于，上述一个或 多个传感器(21)是一个或多个加速计和/或一个或多个扩音器。
8. 按照前述;K利要求之一的风轮机(1),其特征在于，上述一个或 多个传感器(21)连接到一个或多个数据发送器(22)上，以用于将数据 传输到外部数据接收器(23)。
9. 按照权利要求8的风轮机(1)，其特征在于，上述连接是无线的。
10. 按照权利要求8或9的风轮机(1),其特征在于，上述一个或多 个数据发送器(22 )安装在上述齿轮箱(7 )的上述一个或多个转动部件上。
11. 按照权利要求8-10之一的风轮机(1),其特征在于，上述一个 或多个传感器(21)中的一个以上传感器连接到同一数据发送器(22)。
12. 按照权利要求8-11之一的风轮机(1)，其特征在于，上述一个 或多个数据发送器(22)包括用于在上述齿轮箱(7)的运行期间连续地传 输数据的装置。
13. 按照权利要求8-11之一的风轮机(1)，其特征在于，上述一个 或多个数据发送器(22)包括用于在接收到来自外部的请求发射器(25) 的请求时传输数据的装置。
14. 按照权利要求8-13之一的风轮机(1),其特征在于，上述一个 或多个数据发送器(22)以硬接线的方式例如通过滑环或电刷连接而连接 到上述外部数据接收器(23)。
15. 按照权利要求8-13之一的风轮机(1)，其特征在于，上述一个 或多个数据发送器(22)包括用于无线地传输上述传感器(21)的测量结 果的装置。
16. 按照权利要求8-15之一的风轮机(1),其特征在于，上述一个 或多个数据发送器(22)包括转发器。
17. 按照权利要求8-16之一的风轮机(1)，其特征在于，上述一个 或多个数据发送器(22)和上述一个或多个传感器(21)整体形成为一个 单元。
18. 按照前迷权利要求之一的风轮机(1)，其特征在于，上述一个或 多个传感器(21)连接到一个或多个数据处理单元(24)。
19. 按照权利要求18的风轮机(1)，其特征在于，上述一个或多个 数据处理单元(24 )安装在上述齿轮箱(7 )的上述一个或多个转动部件上。
20. 按照权利要求18或19的风轮机(1)，其特征在于，上述一个或 多个传感器(21)中的一个以上传感器连接到同一数据处理单元(24)。
21. 按照权利要求18-20之一的风轮机(1)，其特征在于，上述一个 或多个数据处理单元包括用于根据上述一个或多个传感器(21)的测量结 果检测上述齿轮箱(7)中的缺陷的装置。
22. 按照权利要求21的风轮机(1)，其特征在于，上述一个或多个 数据处理单元(24)包括用于当检测出上述齿轮箱(7)中的缺陷时产生报 警信号的装置。
23. 按照权利要求18-22之一的风轮机(1)，其特征在于，上述一个 或多个数据处理单元(24)包括用于过滤上述一个或多个传感器(21)的 测量结果的装置。
24. 按照权利要求18-23之一的风轮机(1),其特征在于，上述一个 或多个数据处理单元(24)包括用于压缩上述一个或多个传感器(21)的 测量结果的数据的装置。
25. 按照权利要求18-24之一的风轮机(1)，其特征在于，上述一个或多个数据处理单元(24)和上述一个或多个数据发送器(22)整体形成 为一个单元。
26. 按照权利要求18-25之一的风轮机(1 )，其特征在于，上述一个 或多个数据处理单元(24)和上述一个或多个传感器(21)整体形成为一 个单元。
27. 按照权利要求2的风轮机(1)，其特征在于，上述一个或多个传 感器(21)安装在上述至少两个行星齿轮轴(16)的一个或多个中。
28. —种行星齿轮箱(11),包括 齿轮箱外壳(20)，一个或多个相对于上述外壳(20)转动的齿轮箱部件，以及 一个或多个用于测量上述齿轮箱(11)的状态值的传感器(21)， 其特征在于，上述一个或多个传感器(21)安装在上述齿轮箱(11) 的一个或多个上述转动部件上。
29. 按照权利要求28的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上述一个或 多个传感器(21)安装在上述行星齿轮箱(11)的一个或多个行星齿轮轴(16)上或紧邻其安装。
30. 按照权利要求28或29的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上述 一个或多个传感器(21)安装在上述行星齿轮箱(11)的至少一个行星齿 轮架(15)上。
31. 按照权利要求30的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上述至少一 个行星齿轮架(15)的每个都只包括一个传感器(21)。
32. 按照权利要求28-31之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个传感器(21)包括用于测量振动和/或声排放的装置。
33，按照权利要求28-32之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个传感器(21)是一个或多个加速计和/或一个或多个扩音器。
34. 按照权利要求28-33之一的行星齿轮箱(11),其特征在于，上 述一个或多个传感器(21)连接到一个或多个数据发送器(22)上，以用 于将数据传输到外部数据接收器(23)。
35. 按照权利要求34的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上述连接是 无线连接。
36. 按照权利要求34或35的行星齿轮箱(11),其特征在于，上述 一个或多个数据发送器(22)安装在上述行星齿轮(11)的上述一个或多 个转动部件上。
37. 按照权利要求34-36之一的行星齿轮箱(11),其特征在于，上 述一个或多个传感器(21 )中的一个以上传感器连接到同一数据发送器(22 )上。
38. 按照权利要求34-37之一的行星齿轮箱(11),其特征在于，上 述一个或多个数据发送器(22)包括用于在上述行星齿轮箱(11)的运行 期间连续地传输数据的装置。
39. 按照权利要求34-37之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个数据发送器(22)包括用于在接收到来自外部的请求发射器(25)的请求时传输数据的装置。
40. 按照权利要求34-39之一的行星齿轮箱(11),其特征在于，上 述一个或多个数据发送器(22)以硬接线的方式例如通过滑环或电刷连接 而连接到上述外部数据接收器(23)。
41. 按照权利要求34-39之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 迷一个或多个数据发送器(22)包括用于无线地传输上述传感器(21)的 测量结果的装置。
42. 按照权利要求34-41之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个数据发送器(22)包括转发器。
43. 按照权利要求34-42之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个数据发送器(22)和上述一个或多个传感器(21)整体形成 为一个单元。
44. 按照权利要求28-43之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个传感器(21)连接到一个或多个数据处理单元(24)。
45. 按照权利要求44的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上述一个或 多个数据处理单元(24)安装在上述齿轮箱(11)的上述一个或多个转动 部件上。
46. 按照权利要求44或45的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上述 一个或多个传感器(21 )中的一个以上传感器连接到同一数据处理单元(24 ) 上。
47. 按照权利要求44-46之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个数据处理单元(24 )包括用于根据上述一个或多个传感器(21) 的测量结果检测上述行星齿轮箱(11)中的缺陷的装置。
48. 按照权利要求47的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上述一个或 多个数据处理单元(24)包括用于当检测出上述行星齿轮箱(11)中的缺 陷时产生报警信号的装置。
49. 按照权利要求44-48之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个数据处理单元(24 )包括用于过滤上述一个或多个传感器(21) 的测量结果的装置。
50. 按照权利要求44-49之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 迷一个或多个数据处理单元(24 )包括用于压缩上述一个或多个传感器(21) 的测量结果的数据的装置。
51. 按照权利要求44-50之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个数据处理单元(24)和上述一个或多个数据发送器(22)整 体形成为一个单元。
52. 按照权利要求44-51之一的行星齿轮箱(11)，其特征在于，上 述一个或多个数据处理单元(24)和上述一个或多个传感器(21)整体形 成为一个单元。
53. 按照权利要求28所述的行星齿轮箱(11),其特征在于，上述一 个或多个传感器(21)安^上述行星齿轮箱(11)的一个或多个行星齿 轮轴(16)中。
全文摘要
本发明涉及一种包括至少一个齿轮箱(7)的风轮机(1)。该齿轮箱(7)包括一个或多个用于测量风轮机(1)的状态值的传感器(21)，其特征在于，所述一个或多个传感器(21)安装在齿轮箱(7)的一个或多个转动部件上。本发明还涉及一种行星齿轮箱(11)，所述行星齿轮箱(11)包括齿轮箱外壳(20)、一个或多个相对于该外壳(20)转动的齿轮箱部件以及一个或多个用于测量齿轮箱(11)的状态值的传感器(21)。该行星齿轮箱(11)的特征在于，所述一个或多个传感器(21)安装在齿轮箱(11)的一个或多个转动部件上。
文档编号G01M13/00GK101375053SQ200780003554
公开日2009年2月25日 申请日期2007年1月25日 优先权日2006年1月25日
发明者J·德姆特勒德 申请人:维斯塔斯风力系统有限公司