專利名稱：用于風力發(fā)電設備的驅動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
用于風力發(fā)電設備或碾磨機的大型機器傳動系通常包括系統(tǒng)組件，例如網(wǎng)絡連接件、電動機或發(fā)電機、離合器、傳動裝置和驅動軸。在網(wǎng)絡方面設置有多個變流器。制動器經(jīng)常以機械制動器的形式設置在傳動裝置和電動機或發(fā)電機之間飛速運轉的軸上，這是因為制動力矩取決于傳動比在此較小。
背景技術：
由EP 2 031 273A2公開了一種發(fā)電機-傳動裝置-單元，其中發(fā)電機的轉子借助于設置在內轉子空心軸和殼體套管之間的軸承布置被支撐。轉子的線圈或磁鐵布置徑向圍繞殼體套管。在內轉子空心軸和太陽軸之間設置有離合器。太陽軸沒有固有軸承，而是經(jīng)過轉子的軸承布置被支撐。EP I 045 139A2公開了一種具有轉子的風力發(fā)電設備，轉子的轉子輪轂支撐在布·置在轉子支架上的滾動軸承中，并且和兩級的、具有驅動級和從動級的行星傳動裝置連接。行星齒輪級的輸出軸經(jīng)過離合器連接在發(fā)電機上。滾動軸承的內環(huán)與轉子輪轂和行星傳動裝置的旋轉部分可松脫地連接。此外發(fā)電機的殼體與行星傳動裝置可松脫地連接成傳動系模塊。傳動系模塊經(jīng)過轉子支架被支撐并且由此動態(tài)地分離。由申請?zhí)枮?0003558. 3的舊歐洲專利申請文件已知了一種用于風力發(fā)電設備的驅動裝置，其包括至少2個用于支撐至少3個主動齒輪軸的至少三支腿的支撐元件。主動齒輪軸相應地借助于布置在支撐元件的角點上的主動齒輪軸軸承被支撐。主動齒輪軸軸承通過軸頸件固定在支撐元件上。至少一個支撐元件附加地設計用于支撐能與轉子輪轂連接的連接軸，其被支撐元件包圍并且其軸線延伸通過支撐元件的中點。根據(jù)該發(fā)明的驅動裝置的第一傳動級具有外嚙合的中央輪。該中央輪固定在連接軸上，并且和第一傳動級的至少3個小齒輪嚙合，這些小齒輪布置在主動齒輪軸的第一端部上。在主動齒輪軸的第二端部上布置了第二傳動級的至少3個齒輪，它們和第二傳動級的中央小齒輪嚙合。WO 2008/031694A1公開了一種具有可布置在碾磨盤下方的傳動裝置的碾磨驅動系統(tǒng)。傳動裝置包括至少一個行星齒輪級，并且具有垂直的軸位置。在傳動裝置的殼體內集成有電動機，其連接在傳動裝置的潤滑劑供給循環(huán)上，該電動機的轉子和定子具有垂直延伸的軸線，并且借助于循環(huán)地通過傳動裝置的潤滑劑實現(xiàn)電動機的冷卻。在EP 2 295 147A1中說明了一種具有可布置在碾磨盤下方的傳動裝置的碾磨驅動系統(tǒng)，傳動裝置具有至少一個行星-或圓柱齒輪級以及集成在傳動裝置的殼體內的電動機。此外碾磨驅動系統(tǒng)還包括具有配屬的調整裝置的變流器，用于無齒隙地對電動機進行轉速調整。由申請?zhí)枮?1155822. 7的舊歐洲專利申請文件公開了一種用于碾磨驅動系統(tǒng)的傳動電動機，其包括具有至少一個行星-或圓柱齒輪級的、可布置在碾磨盤下方或側面的傳動裝置，該傳動裝置具有垂直或水平的軸位置。在傳動的殼體內集成有電動機，其轉子和定子具有平行于傳動裝置的軸位置延伸的軸線。上方的軸承蓋和下方的軸承蓋在相對設置的端面上安裝轉子或定子上，并且它們包圍用于轉子軸承的軸頸。在下方的軸承蓋和殼體的底部之間構成了用于冷卻介質的收集槽。在傳動裝置的齒圈和殼體之間，或徑向地在轉子軸和其上固定有轉子線圈或轉子磁體的轉子支架之間布置有扭振消減器，其包括初級部分和與初級部分彈性轉動連接的次級部分。在申請?zhí)枮?1002782.8的舊歐洲專利申請文件中說明了一種用于風力發(fā)電設備的驅動系統(tǒng)，其具有傳動單元，該傳動單元包括至少一個具有齒圈、多個行星齒輪輪、行星支架和太陽輪的行星齒輪級。此外設置配屬于傳動單元的第一軸，其具有能和從動機軸或轉子軸連接的連接法蘭，并且經(jīng)過在行星齒輪支架被支撐。傳動單元和與傳動單元的第二軸連接的電動機-或發(fā)電機單元被傳動裝置殼體包圍，該傳動裝置殼體具有周向對稱或部分對稱的萬向懸架，用于與風力發(fā)電設備的支撐結構元件連接。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于風力發(fā)電設備的安裝友好的驅動系統(tǒng)。 該目的根據(jù)本發(fā)明通過具有在權利要求I中給出的特征的驅動系統(tǒng)來實現(xiàn)。本發(fā)明有利的改進方案在從屬權利要求中給出。根據(jù)本發(fā)明的驅動系統(tǒng)具有至少一個行星齒輪級的傳動單元，該行星齒輪級包括齒圈、多個行星齒輪、行星齒輪支架和太陽輪。此外設置配屬于傳動單元的第一軸，其具有能和從動機軸或轉子軸連接的連接法蘭，并且經(jīng)過行星齒輪支架被支撐。傳動單元和與傳動單元的第二軸連接的發(fā)動機-或發(fā)電機單元被傳動裝置殼體包圍。發(fā)動機-或發(fā)電機單元還包括與轉子空心軸抗扭連接的轉子。在轉子空心軸和傳動單元的第二軸之間，根據(jù)本發(fā)明布置有電絕緣的、可松脫的法蘭連接件，其在傳動側的端部與傳動空心軸連接。傳動單元的第二軸在電動機側或發(fā)電機側的端部部段被傳動空心軸同中心地包圍，并且經(jīng)過布置在傳動空心軸內部的離合器或夾緊連接件與傳動空心軸連接。在傳動單元和發(fā)動機-或發(fā)電機單元之間布置有傳動裝置殼體套管，其同中心地包圍傳動空心軸在傳動側的端部部段，并且構成用于配屬于傳動單元的第二軸的軸承布置的軸頸。傳動單元的第二軸在電動機側或發(fā)電機側的端部部段被傳動空心軸同中心地包圍，并且經(jīng)過布置在傳動空心軸內部的離合器或夾緊連接件與傳動空心軸連接。在傳動單元和發(fā)動機或發(fā)電機單元之間布置有傳動裝置殼體套管，其同中心地包圍傳動空心軸的在傳動側的端部部段，并且構成用于配屬于傳動單元的第二軸連接的第二軸的軸承布置的軸頸。借助于該軸頸也支撐了轉子空心軸。根據(jù)本發(fā)明的驅動系統(tǒng)由此具有非常緊湊的結構。此外特別基于在傳動單元的第二軸和轉子空心軸之間可松脫的法蘭連接件，實現(xiàn)了發(fā)電機/電動機-傳動裝置-單元的安全友好的設計。此外電動機側或發(fā)電機側的行星齒輪支架軸承在根據(jù)本發(fā)明的驅動系統(tǒng)中基本上能在發(fā)電機側或電動機側進行調整。優(yōu)選地，轉子空心軸和傳動單元的第二軸連接基本僅僅借助于傳動裝置殼體套管上的軸承布置被支撐。這實現(xiàn)了特別緊湊并且維護友好的結構。傳動空心軸可以與傳動單元的第二軸例如通過具有短齒或弧齒的齒式離合器連接。對此可替代的是，傳動空心軸與傳動單元的第二軸通過內夾緊套連接。內夾緊套在此例如相應地包括至少一個外環(huán)和一個內環(huán)，內環(huán)和外環(huán)具有彼此對應一致的錐形接觸面，并且能借助于多個軸向延伸的夾緊螺栓彼此相對張緊。通過張緊至少一個外環(huán)和至少一個內環(huán)，可以相應于根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選設計將傳動單元的第二軸與傳動空心軸、并且將傳動空心軸與插裝法蘭彼此連接，該插裝法蘭與法蘭連接在轉子側的端部可松脫連接。這提供了改進的安裝友好性。替代齒式離合器或內夾緊套，傳動空心軸和傳動單元的第二軸可以通過外夾緊套連接。相應于本發(fā)明有利的改進方案，傳動單元的 第二軸在軸向上基本被發(fā)電機空心軸半包圍。以這種方式，傳動空心軸的軸承布置可以在軸向上布置在離合器或夾緊連接件和抗扭地連接傳動單元的第二軸的太陽輪之間。這使得軸承布置分離以抵抗作用在傳動單元的第二軸上的強制力。相應于本發(fā)明的一個優(yōu)選的改進方案，傳動空心軸的、在傳動裝置殼體套管上的軸承布置在X布置中包括雙排的軸承。由此可以固定傳動空心軸而無需軸螺母，這是因為傳動空心軸無需用于調節(jié)軸承間隙。代替?zhèn)鲃友b置殼體套管，可以通過外軸承蓋實現(xiàn)這種情況。優(yōu)選地，傳動裝置殼體套管成型在布置在傳動單元和發(fā)動機-或發(fā)電機單元之間的殼體中間法蘭上。在此，殼體中間法蘭具有用于在發(fā)動機側或發(fā)電機側的行星齒輪支架軸承的軸頸。還特別可以將發(fā)動機-或發(fā)電機單元的定子外殼以及在發(fā)動機側或發(fā)電機側的行星齒輪級的齒圈安裝在殼體中間法蘭上。此外，殼體中間法蘭相應地具有法蘭突起，在該法蘭突起上相應地安裝有定子外殼或在發(fā)動機側或發(fā)電機側的行星齒輪級的齒圈。以有利的方式，兩個法蘭突起鑒于其直徑這樣被分級，即它們處于類似的數(shù)量級中，其中用于定子外套的法蘭突起是兩個之中較大的一個。在對結構進行重量優(yōu)化時，用于發(fā)動機側或發(fā)電機側的行星齒輪級的齒圈的法蘭突起向內取向，并且反向于殼體中間法蘭被旋擰。相應于本發(fā)明的另一個實施方式，配屬與定子外殼的法蘭突起和配屬于齒圈的法蘭突起在軸向上彼此間隔開。相應于本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的改進方案，連接法蘭能與從動機軸或轉子軸彈性連接。以這種方式，可能實現(xiàn)從動機或轉子軸的、特別是具有角度偏移的萬向軸連接。這種連接例如可以借助于彈性螺栓來實現(xiàn)。此外也有利的是，傳動裝置殼體具有周向對稱或部分對稱的萬向懸架，用于與風力發(fā)電設備的支撐結構元件連接。支撐結構元件例如可以是連接風力發(fā)電設備的框架或吊艙的基座軸承。通過驅動系統(tǒng)在支撐結構元件內部的雙-或全萬向懸架并且通過連接法蘭的萬向軸連接可以避免損害軸承或齒的影響。由于風力發(fā)電設備主框架變形在基座軸承中引起偏移，該基座軸承相應于至今的解決方法經(jīng)過傳動系的吊架連接在其中，因此并未導致不被期望的強制力，而是通過萬向懸架被避免。因此驅動系統(tǒng)僅僅承受扭轉負荷。在風力發(fā)電設備中應用根據(jù)本發(fā)明的驅動系統(tǒng)時，傳動單元和發(fā)電機單元連接。此外傳動單元的第一軸在此情況下是傳動側的驅動軸。傳動單元的第二軸相反地是傳動側的從動軸。在風力發(fā)電設備中應用根據(jù)本發(fā)明的驅動系統(tǒng)時，傳動側的驅動軸的連接法蘭能和轉子軸連接。


以下根據(jù)附圖利用一個實施例詳細說明了本發(fā)明。其示出
圖I是根據(jù)本發(fā)明用于風力發(fā)電設備的驅動系統(tǒng)的透視截面圖，圖2是在圖I中示出的具有傳動單元和發(fā)電機單元的驅動系統(tǒng)的截面圖，圖3是在傳動單元和發(fā)電機單元之間的殼體中間法蘭的第一變體的截面圖，圖4是在傳動單元和發(fā)電機單元之間的殼體中間法蘭的第二變體的截面圖，圖5是用于包括網(wǎng)絡連接的風力發(fā)電設備的驅動系統(tǒng)的示意圖，圖6是用于根據(jù)圖I的驅動系統(tǒng)的全萬向懸架的環(huán)形支撐件，其具有對應一致的雙臂轉矩支撐件，圖7是用于根據(jù)圖I的驅動系統(tǒng)的全萬向懸架的兩個環(huán)形支撐件，其具有對應一致的雙臂轉矩支撐件，圖8是在相對于圖7被修改的變體中的兩個環(huán)形支撐件。
具體實施例方式在圖I中示出的用于風力發(fā)電設備的驅動系統(tǒng)具有傳動單元1，其具有以同軸結構形式存在的第一行星齒輪級11和第二行星齒輪級12。如在根據(jù)圖2的截面圖中也可以獲知的，每個行星齒輪級11，12相應地包括齒圈114，124、多個行星齒輪113，123、行星齒輪支架112，122和太陽輪111，121。傳動單元I經(jīng)過傳動單元的從動軸16和發(fā)電機單元2連接，并且和其一起布置在傳動裝置殼體15中。傳動單元I配屬有成型在第一行星齒輪級11的行星齒輪支架112上的驅動軸，其具有能和轉子軸連接的連接法蘭14，并且經(jīng)過第一行星齒輪級11的行星齒輪支架112被支撐。第一行星齒輪級11的行星齒輪支架112配屬有兩個布置在行星齒輪支架側部和傳動裝置殼體15之間的軸承115和116，這些軸承是傳動單元I的第一和第二主軸承。以相應的方式，第二行星齒輪級12的行星齒輪支架122被兩個布置在行星齒輪支架側部和傳動裝置殼體15之間的軸承125和126支撐。發(fā)電機單元2包括定子21和抗扭地與轉子空心軸23連接的轉子22。轉子空心軸23對中心地圍繞從動軸16在發(fā)電機側的端部部段，并且與其經(jīng)過布置在轉子空心軸23內部的離合器或夾緊連接件232連接。轉子空心軸23在軸向上和傳動單元I的從動軸16間隔開地布置，或者軸向地連接在其上。在轉子空心軸23和傳動單元I的從動軸16之間布置有電絕緣的、可松脫的法蘭連接件231，其傳動側的端部與傳動空心軸162連接。傳動單元I的從動軸16在發(fā)電機側的端部部段被傳動空心軸162對中心地包圍，并且與其經(jīng)過布置在傳動空心軸162內部的離合器或夾緊連接件163連接。在傳動單元I和發(fā)電機單元2之間布置有傳動裝置殼體套管152。該殼體套管152對中心地包圍傳動空心軸162在傳動側的端部部段，并且構成用于配屬于傳動單元I的軸承布置161的從動軸16的軸頸。借助于該軸承布置161也可以支撐從動軸16。在本實施例中，在從動軸16和轉子空心軸23內部布置有螺距管17，其軸向延伸經(jīng)過總的驅動系統(tǒng)。相應于根據(jù)圖2的截面圖，法蘭連接件231在轉子側的端部成型在轉子空心軸23上。與法蘭連接件231在轉子側的端部可松脫連接的插裝法蘭164安裝在傳動空心軸162在傳動側的端部上。此外，傳動單元I的從動軸16在軸向上基本被發(fā)電機空心軸162半包圍。布置在傳動裝置殼體套管152上的軸承布置161在此軸向地近似居中地指向傳動單元I的、與第二行星齒輪級12的太陽輪121連接的從動軸16。從動軸16在殼體套管152上的軸承布置161優(yōu)選地包括在X布置中的雙排的軸承。此外,轉子空心軸23和傳動單元I的從動軸16相應于一個特別優(yōu)選的實施方式僅僅借助于軸承布置161支撐在殼體套管152上。在圖2中示出的后面的轉子空心軸軸承234在發(fā)電機單元2的背離傳動單元I的端面上，其因此并不是強制需要的，并且原則上可以被取消。在本實施例中，在轉子空心軸23上，制動盤233抗扭地安裝在發(fā)電機單元2的背離傳動單元I的端面上。因此為了維護目的容易接觸制動盤233。配屬于制動盤233的制動鉗24固定在背離傳動單元I布置的殼蓋153上。傳動空心軸162與傳動單兀I的從動軸16通過具有短齒或弧齒的齒式離合器163連接。對此可替代地，傳動空心軸162與傳動單元I的從動軸16通過內夾緊套連接。內夾緊套在此相應地包括至少一個外環(huán)和一個內環(huán)，內環(huán)和外環(huán)具有彼此對應一致的錐形接觸面，并且能借助于多個軸向延伸的夾緊螺栓彼此相對張緊。通過張緊至少一個外環(huán)和至少一個內環(huán)，相應于一個優(yōu)選的實施方式，可以將傳動單元I的從動軸16與傳動空心軸162、并且將傳動空心軸162與插裝法蘭164彼此連接，例如力傳遞地連接。例如可以通過張緊 外環(huán)和內環(huán)使傳動空心軸162擴張。這然后產生了在傳動空心軸162和插裝法蘭164之間的力傳遞的連接。插裝法蘭164例如也可以借助于滑鍵連接件與傳動空心軸162連接，該滑鍵連接件軸向地對準內夾緊套。替代齒式離合器或內夾緊套，傳動空心軸162和傳動單元I的從動軸16通過外夾緊套連接。在此情況下，法蘭連接件231在轉子側的端部例如被旋擰在外夾緊套的法蘭上，并且經(jīng)過其與傳動空心軸162連接。以有利的方式，在應用外夾緊套時，在傳動單元I的從動軸16在發(fā)電機側的端部部段上設置法蘭。對中心地包圍從動軸23的軸承布置161的殼體套管152在本實施例中成型在布置在傳動單元I和發(fā)電機單元2之間的殼體中間法蘭151上。在殼體中間法蘭151上安裝有發(fā)電機單元2的定子外殼211和第二行星齒輪級12的齒圈124。附加地，殼體中間法蘭151具有用于第二行星齒輪級12在發(fā)電機側的行星齒輪支架軸承126的軸頸。相應于圖3，殼體中間法蘭151相應地具有法蘭突起1511，1512，在其上安裝有定子外殼211和第二行星齒輪級12的齒圈124。在圖4中示出了殼體中間法蘭151的一個變體，其中配屬于定子外殼211的法蘭突起1512和配屬于齒圈124的法蘭突起1511軸向上彼此間隔開。傳動裝置殼體15具有周向對稱或部分對稱的萬向懸架13,用于與風力發(fā)電設備的支撐結構元件連接。該支撐結構元件例如可以是風力發(fā)電設備的框架或吊艙。第二行星齒輪級12鑒于其傳動比這樣被限定尺寸，即在選擇能被3平分的發(fā)電機極數(shù)時以及在優(yōu)化用于額定轉數(shù)的設計時，得出的是，發(fā)電機單元2的定子和第二行星齒輪級12的齒圈124的外直徑基本上相同。傳動單元I在發(fā)電機側的軸承設計為電絕緣的。因此可以減少來自傳動單元I的電流流入發(fā)電機單元2的定子中。通過將驅動系統(tǒng)的全萬向懸架與橫向-和徑向力自由度和驅動系統(tǒng)的兩點-或瞬時位置結合形成傳動系，其僅僅仍承受扭轉負荷。通過將傳動單元I和發(fā)電機單元2相結合，在充分利用其高硬度的情況下，盡管在萬向懸架中的支撐元件的硬度明顯較小，但是仍可以至少實現(xiàn)減小在傳動系中的強制力。通過將驅動系統(tǒng)的兩點-或瞬時位置和也包圍發(fā)電機單元2的傳動裝置殼體15的全萬向懸架結合，明顯減小了布置在傳動單元I和發(fā)電機單元2之間的離合器的負載。該離合器的硬度因此可以被設計得明顯較大。這再次顯示了在運行動力學方面的其他優(yōu)點?？梢赃M一步實現(xiàn)對傳動單元I的主軸承的設計，而無需關注后續(xù)組件的放置。由此可以針對大型傳動裝置實現(xiàn)將僅僅需要結構明顯減小的力矩軸承用于傳動單元I的主軸承，其以能被技術控制的形式存在。此外根據(jù)本發(fā)明通過全萬向懸架，使取決于扭轉的波列-扭絞(Wellenflucht-Verdrillung)對于傳動單元I而言與損害無關。發(fā)電機單元2在本實施例中具有3個獨立的線圈系統(tǒng)，其連接在圖5中示出的全變流器3上。全變流器3可以實現(xiàn)網(wǎng)絡動態(tài)的分離，并且經(jīng)過負荷隔離開關4 一方面連接在發(fā)電機單元2上，并且另一方面連接在用于將功率輸入到能量供給網(wǎng)6中的變壓器5上。此外對于每個電極設置了分離絕緣地發(fā)電機線圈。此外3個獨立的線圈系統(tǒng)在圍繞發(fā)電機單元2的傳動裝置殼體15的外部被接通。發(fā)電機單元設計具有9至30極，優(yōu)選的是12至24極。相應于在圖6中不出的實施例,全萬向懸架13通過完全徑向圍繞傳動裝置殼體15·的環(huán)形支撐件構成。環(huán)形支撐件13在周向上具有多個基本等距布置的孔131，彈性螺栓利用相應的第一端部部段插入這些孔中。彈性螺栓與在風力發(fā)電設備的支撐結構元件7上對應一致的轉矩支撐件連接。對應一致的轉矩支撐件同樣包括具有在周向上基本等距布置的孔的環(huán)形件，彈性螺栓利用相應的第二端部部段插入這些孔中。對應一致的轉矩支撐件還相應于在圖6中示出的實施例具有兩個非對稱成型的支撐臂71，72，它們相應地利用端部部段插入在支撐結構元件7上的容納部73，74中，并且在此處與支撐結構元件連接。全萬向懸架13的彈性螺栓是軸向可拆卸的彈性螺栓。連接法蘭14也相應于圖I在周向上具有多個基本等距布置的孔141，軸向能拆卸的彈性螺栓插入這些孔中，螺栓與對應一致的轉子軸連接法蘭連接。在拆卸萬向懸架13和連接法蘭14的彈性螺栓時，使驅動系統(tǒng)的、參照傳動單元I的軸布置的徑向拆卸或安裝方向分離。傳動單元I的附加總成、例如油裝置、冷卻器和液壓裝置以有利的方式直接安裝在風力發(fā)電設備的支撐結構元件7上。經(jīng)過在轉子軸和傳動單元I的驅動軸之間的全萬向懸架13以及彈性離合器，附加總成和傳動裝置殼體15分離。在圖7和8中相應地示出了兩個環(huán)形區(qū)段支撐件13a，13b，其朝向驅動系統(tǒng)的部分廣泛的全萬向懸架。環(huán)形區(qū)段支撐件相應地在周向方向上具有多個基本等距布置的孔131，彈性螺栓插入這些孔中。附加地，彈性螺栓能與在風力發(fā)電設備的支撐結構元件7上對應一致的轉矩支撐件71，72連接。相應于在圖7中示出的實施例，對應一致的轉矩支撐件71，72直接固定在風力發(fā)電設備的支撐結構元件7上。相反地，對應一致的轉矩支撐件相應于在圖8中示出的實施例相應地包括支撐臂71a，72a，它們相應地利用端部部段插入在支撐結構元件上的容納部73，74中，并且在此處與支撐結構元件連接。因此保留了如通常的雙臂支撐件一樣的安裝能力，而無需對此使主框架匹配于風力發(fā)電設備。由于已經(jīng)給出了強制力自由度，因此可以使用已知的彈性支架，其優(yōu)選地完全相應于減震標準設計。在圖7中示出的實施例中以及在圖8中示出的實施例中，在支撐結構元件7上對應一致的轉矩支撐件相應地包括在周向上基本等距布置的孔131的環(huán)形件。彈性螺栓插在這些孔中，這些螺栓如在相應于圖6的實施例中那樣可以被設計為軸向可拆卸的彈性螺栓。優(yōu)選地，轉矩支撐件的對稱軸和驅動系統(tǒng)的轉軸相交。
此外連接法蘭相應于另一個實施方式可以具有多個彼此偏移的孔列，軸向可拆卸的彈性螺栓插入這些孔列的孔中。連接法蘭由此鑒于其外直徑可以在孔距相等時被縮小設計。此外，彈性螺栓具有不同的、相應于直徑并且匹配于法蘭類型的硬度。特別地，和吊架相比直徑較小的連接法蘭可以由較硬的材料制成，而吊架可以由較 軟的材料制成。所述驅動系統(tǒng)的應用并不僅僅限于風力發(fā)電設備，而是例如也可以考慮用在碾磨驅動系統(tǒng)中，其中發(fā)電機單元被電動機單元代替。
權利要求
1.一種用于風力發(fā)電設備的驅動系統(tǒng)，具有 -至少一個行星齒輪級(11，12)的傳動單元(I),所述行星齒輪級包括齒圈(114,124)、多個行星齒輪(113，123)、行星齒輪支架(112，122)和太陽輪(111，121)， -配屬于所述傳動單元(I)的第一軸，所述第一軸具有能和從動機軸或轉子軸連接的連接法蘭(14)，并且經(jīng)過所述行星齒輪支架(112)被支撐， -包圍所述傳動單元(I)和與所述傳動單元(I)的第二軸(16)連接的發(fā)動機-或發(fā)電機單元(2)的傳動裝置殼體(15)， -所述發(fā)動機-或發(fā)電機單元(2)的、與轉子空心軸(23)抗扭連接的轉子(22)，其中所述轉子空心軸(23)軸向地和所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)間隔開， -布置在所述轉子空心軸(23)和所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)之間電絕緣的、可松脫的法蘭連接件(231)，所述法蘭連接件在傳動側的端部與所述傳動空心軸(162)連接， -所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)在電動機或發(fā)電機側的端部部段，所述端部部段被所述傳動空心軸(162)同中心地包圍，并且經(jīng)過布置在所述傳動空心軸(162)內部的離合器或夾緊連接件(163)與所述傳動空心軸連接， -布置在所述傳動單元(I)和所述發(fā)動機-或發(fā)電機單元(2 )之間的傳動裝置殼體套管(152)，所述傳動裝置殼體套管同中心地包圍所述傳動空心軸(162)在傳動側的端部部段，并且構成用于配屬于所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)的軸承布置(161)的軸頸，借助于所述軸頸也支撐了所述轉子空心軸(23 )。
2.根據(jù)權利要求I所述的驅動系統(tǒng)，其中所述法蘭連接件(231)在轉子側的端部成型在所述轉子空心軸(23)上。
3.根據(jù)權利要求I或2中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中在所述傳動空心軸(162)的在發(fā)動機側或傳動側的端部上安裝有與所述法蘭連接件(231)在轉子側的端部可松脫連接的插裝法蘭(164)。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動空心軸(162)與所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)通過具有短齒或弧齒的齒式離合器連接。
5.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動空心軸(162)與所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)通過內夾緊套連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的驅動系統(tǒng)，其中所述內夾緊套至少相應地包括一個外環(huán)和一個內環(huán)，所述內環(huán)和外環(huán)具有彼此對應一致的錐形接觸面，并且能借助于多個軸向延伸的夾緊螺栓彼此相對張緊。
7.根據(jù)權利要求6所述的驅動系統(tǒng)，其中在所述傳動空心軸(162)的在發(fā)動機側或傳動側的端部上布置有與所述法蘭連接件(231)在轉子側的端部可松脫連接的插裝法蘭(164)，并且其中通過張緊至少一個外環(huán)和至少一個內環(huán)將所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)與所述傳動空心軸(162)彼此連接，并且將所述傳動空心軸(162)與所述插裝法蘭(164)彼此連接。
8.根據(jù)權利要求6所述的驅動系統(tǒng)，其中所述插裝法蘭借助于滑鍵連接件與所述傳動空心軸連接，并且其中所述滑鍵連接件軸向地對準所述內夾緊套。
9.根據(jù)權利要求7所述的驅動系統(tǒng)，其中通過張緊至少一個外環(huán)和至少一個內環(huán)將所述傳動單元的所述第二軸與所述傳動空心軸彼此力傳遞地連接，并且將所述傳動空心軸與所述插裝法蘭彼此力傳遞地連接。
10.根據(jù)權利要求I或2中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)在其發(fā)動機側或發(fā)電機側的端部部段上具有法蘭，并且其中所述傳動空心軸(162)和所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)通過外夾緊套連接，并且其中所述外夾緊套包圍法蘭，所述法蘭和所述法蘭連接件(231)在轉子側的端部連接。
11.根據(jù)權利要求I至10中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中傳動單元(I)的所述第二軸(16)在軸向上基本被所述發(fā)電機空心軸(162)半包圍。
12.根據(jù)權利要求I至11中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中布置在所述傳動裝置殼體套管(152)上的所述軸承布置(161)軸向居中地對準所述傳動單元(I)的、和太陽輪(121)連接的所述第二軸(16)。
13.根據(jù)權利要求I至12中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中布置在所述傳動裝置殼體套 管(152)上的所述軸承布置(161)在X布置中包括雙排的軸承。
14.根據(jù)權利要求I至13中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述轉子空心軸(23)和所述傳動單元(I)的所述第二軸(16)基本僅僅借助于所述傳動裝置殼體套管(152)上的所述軸承布置(161)被支撐。
15.根據(jù)權利要求I至14中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動裝置殼體套管(152)成型在布置在所述傳動單元(I)和所述發(fā)動機-或發(fā)電機單元(2)之間的殼體中間法蘭(151)上。
16.根據(jù)權利要求15所述的驅動系統(tǒng)，其中所述殼體中間法蘭(151)具有用于在電動機側或發(fā)電機側的行星齒輪支架軸承(126 )的軸頸。
17.根據(jù)權利要求15或16中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機-或發(fā)電機單元(2)的定子外殼(211)安裝在所述殼體中間法蘭(151)上。
18.根據(jù)權利要求15或16中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中在發(fā)動機側或發(fā)電機側的行星齒輪級(12)的齒圈(124)安裝在所述殼體中間法蘭(151)上。
19.根據(jù)權利要求15至17中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述殼體中間法蘭(151)具有相應的法蘭突起(1511，1512)，在所述法蘭突起上安裝有所述發(fā)動機-或發(fā)電機單元(2)的相應的定子外殼(211)或在發(fā)動機側或發(fā)電機側的行星齒輪級(12)的齒圈(124)。
20.根據(jù)權利要求19所述的驅動系統(tǒng)，其中配屬與所述定子外殼(211)的法蘭突起(1512)和配屬于所述齒圈(124)的法蘭突起(1511)在軸向上彼此間隔開。
21.根據(jù)權利要求I至20中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動單元的所述第一軸具有能與所述從動機軸或轉子軸彈性連接的連接法蘭(14)，并且其中所述傳動裝置殼體(15)具有周向對稱或部分對稱的萬向懸架(13)，用于與所述風力發(fā)電設備的支撐結構元件(7)連接。
22.根據(jù)權利要求21所述的驅動系統(tǒng)，其中所述萬向懸架通過完全在徑向上包圍所述傳動裝置殼體(15)的環(huán)形支撐件(13)構成，所述環(huán)形支撐件在周向上具有多個基本等距布置的孔(131)，彈性螺栓插入所述孔中，所述螺栓能與在所述風力發(fā)電設備的支撐結構元件(7)上對應一致的轉矩支撐件連接。
23.根據(jù)權利要求22所述的驅動系統(tǒng)，其中所述對應一致的轉矩支撐件包括具有在周向上基本等距布置的孔的環(huán)形件，所述彈性螺栓能插入所述孔中。
24.根據(jù)權利要求24所述的驅動系統(tǒng)，其中所述對應一致的轉矩支撐件包括兩個對稱的或非對稱成型的支撐臂(71，72)，所述兩個支撐臂能相應地利用端部部段插入所述支撐結構元件(7)上的容納部(73，74)中，并且能在此處和所述支撐結構元件連接。
25.根據(jù)權利要求24所述的驅動系統(tǒng)，其中所述萬向懸架通過兩個在周面上徑向地包圍所述傳動裝置殼體的環(huán)形區(qū)段支撐件(13a，13b)構成，所述環(huán)形區(qū)段支撐件相應地在軸向方向上具有多個基本等距布置的 孔(131)，所述彈性螺栓插入所述孔中，所述螺栓能與在所述風力發(fā)電設備的支撐結構元件(7 )上對應一致的轉矩支撐件連接。
26.根據(jù)權利要求25所述的驅動系統(tǒng)，其中所述對應一致的轉矩支撐件相應地包括具有在周向上基本等距布置的孔的環(huán)形區(qū)段(13a，13b)，所述彈性螺栓能插入所述孔中。
27.根據(jù)權利要求26所述的驅動系統(tǒng)，其中所述對應一致的轉矩支撐件相應地包括支撐臂(71，72)，所述支撐臂利用端部部段能插入在所述支撐結構元件(7)上的容納部(73，74)中，并且能在此處和所述支撐結構元件連接。
28.根據(jù)權利要求22至27中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述萬向懸架的所述彈性螺栓是軸向能拆卸的彈性螺栓，并且其中所述連接法蘭在周向上具有多個基本等距布置的孔，所述軸向能拆卸的彈性螺栓插入所述孔中，所述螺栓能與對應一致的從動機軸或轉子軸連接法蘭連接。
29.根據(jù)權利要求28所述的驅動系統(tǒng)，其中在拆卸所述萬向懸架和所述連接法蘭的彈性螺栓時，使所述驅動系統(tǒng)的、參照所述傳動單元的軸布置的徑向拆卸和/或安裝方向分離。
30.根據(jù)權利要求21至29中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動單元的附加總成直接安裝在所述風力發(fā)電設備的支撐結構上，并且經(jīng)過所述萬向懸架以及在所述從動機軸或轉子軸和所述傳動單元的所述第一軸之間的彈性離合器與所述傳動裝置殼體分離。
31.根據(jù)權利要求21至30中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動單元(I)包括第一(115)和第二主軸承(116)，借助于所述第一和第二主軸承支撐所述傳動單元的所述第一軸，并且所述第一和第二主軸承布置在所述行星齒輪支架側部和傳動裝置殼體(15)之間。
32.根據(jù)權利要求21至31中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動單元(I)包括同軸構造的第一(11)和第二行星齒輪級(12)。
33.根據(jù)權利要求I至32中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中制動盤(233)和所述轉子空心軸(23)抗扭地連接。
34.根據(jù)權利要求33所述的驅動系統(tǒng)，其中所述制動盤布置在所述電動機-或發(fā)電機單元的、背離所述傳動單元的端面上。
35.根據(jù)權利要求I至34中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動單元在電動機側或發(fā)電機側的軸承被電絕緣地設計。
36.根據(jù)權利要求I至35中任一項所述的驅動系統(tǒng)，其中所述傳動單元和發(fā)電機單元連接，其中所述傳動單元的所述第一軸是傳動側的驅動軸，并且所述發(fā)電機單元的所述第二軸是傳動側的從動軸，并且所述傳動側的驅動軸的連接法蘭能和所述轉子軸連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種驅動系統(tǒng)，具有至少一個行星齒輪級的傳動單元，該行星齒輪級包括齒圈、多個行星齒輪、行星齒輪支架和太陽輪。此外設置配屬于傳動單元的第一軸，其有能和從動機軸或轉子軸連接的連接法蘭，并經(jīng)過行星齒輪支架被支撐。傳動單元和與傳動單元的第二軸連接的發(fā)動機-或發(fā)電機單元被傳動裝置殼體包圍。發(fā)動機-或發(fā)電機單元還包括與轉子空心軸抗扭連接的轉子。根據(jù)本發(fā)明，在轉子空心軸和傳動單元的第二軸之間布置有電絕緣的、可松脫的法蘭連接，其在傳動側的端部與傳動空心軸連接。在傳動單元和發(fā)動機-或發(fā)電機單元之間布置傳動裝置殼體套管，其同中心包圍傳動空心軸在傳動側的端部部段，構成用于配屬于傳動單元第二軸的軸承布置的軸頸。
文檔編號F03D11/02GK102852738SQ20121021383
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者拉爾夫·馬丁·丁特爾, 阿爾諾·克萊恩-希帕斯, 揚-迪爾克·雷默斯 申請人:西門子公司