潤滑裝置及齒輪箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具有通過重力供給重要部件的潤滑油儲存器的旋轉機器，使得在一些操作情形中，即使在缺少通過其操作泵的電能的情況下，來自儲存器的潤滑劑也可以繼續(xù)供給到旋轉機器。
【背景技術】
[0002]風力渦輪機動力傳動系統(tǒng)通常地包括支撐在轉子軸上的氣動轉子，其自身支撐在安裝在渦輪機結構中的一個或多個轉子軸承上。轉子軸扭轉地連接到齒輪箱，這增加了旋轉速度。齒輪箱的輸出連接到將機械能轉換成電能的發(fā)電機。渦輪機通常地還裝配有電能變換器，該電能變換器改變發(fā)電機的電輸出以滿足渦輪機所連接的電網(wǎng)的要求。
[0003]轉子軸承、齒輪箱齒輪與軸承、發(fā)電機軸承、以及動力傳動系統(tǒng)中的多種其它機械部件被供給以從儲存器通過管子和噴嘴裝置泵送的加壓潤滑油。此油用于潤滑這些部件的工作表面，并且在操作過程中移除在這些表面處產(chǎn)生的過多熱量。
[0004]可以通過齒輪箱殼體形成油儲存器，使得油基本上保持在與齒輪箱的旋轉部分相同的封閉空間內。旋轉部件中的一些可以部分地或者全部地定位在油的高度以下，使得它們的旋轉可以將油分配到齒輪箱周圍。此裝置稱作“濕機匣”。
[0005]另選地，油儲存器可以包括與由齒輪箱的旋轉部分占據(jù)的封閉空間分離的封閉空間。此空間可以與齒輪箱殼體是一體，或者其可以采取定位在齒輪箱殼體下方的單獨罐的形式，并且通過管子、通道、或導管以分配到齒輪箱部件的油在重力的影響下將從齒輪箱殼體排放到油儲存器中的此種方式連接到齒輪箱殼體。此裝置稱作“干機匣”。
[0006]在正常操作過程中對于風力渦輪機來說可以認為干機匣裝置是有利的。在濕機匣裝置中，旋轉部件的一部分或者全部都可以當它們旋轉時通過油。這致使拖拽力作用在旋轉部件上，降低了動力傳動系統(tǒng)的整體效率。此外，油的持續(xù)攪拌可以使其性能下降，并且將使氣泡引入到油中，這可能對在潤滑系統(tǒng)的其它部件中泵送、過濾、以及冷卻油造成問題。
[0007]相反地，在泵送潤滑系統(tǒng)的非操作情形中可以認為濕機匣裝置是有利的，因為一些或全部旋轉部件通過油的通道將致使油分配到機器周圍，實現(xiàn)至少一部分潤滑功能。根據(jù)干式機匣裝置操作的一些現(xiàn)有機器在排放導管中含有閥，在非操作期間過程中該閥可以關閉以將一些油保持在機器殼體中，由此復制濕式機匣裝置的功能。
[0008]可以期望裝配有如上所述的潤滑系統(tǒng)的現(xiàn)有的渦輪機動力傳動系統(tǒng)在正常操作狀態(tài)下令人滿意地運作。然而在這些情形以外還具有產(chǎn)生的多個問題，并且本發(fā)明試圖為此提供解決方案。
[0009]將預期的是由于缺少風力、計劃的維護、渦輪機自身的一些部件或子系統(tǒng)中的故障、電網(wǎng)中的故障、或者當已經(jīng)構造渦輪機但未連接到電網(wǎng)設施時的期間，存在渦輪機在正常操作狀態(tài)以外操作的時期。在這些期間過程中，渦輪機可能是靜止的(沒有風，或者因為當執(zhí)行維護時為了安全將轉子鎖定在適當位置處)，或者其可以以低速與低轉矩旋轉。在任一情形中，盡管這些情形不需要大的油流量用于冷卻，也有必要在非操作期間過程中與就在恢復渦輪機操作以后將一些油流保持到工作表面以便防止損壞。在維修中檢查已經(jīng)故障的現(xiàn)有風力渦輪機動力傳動系統(tǒng)表示通常在這些期間過程中而不是在正常運行過程中開始此故障，并且不充分的潤滑是影響因素。
[0010]現(xiàn)有風力渦輪機動力傳動系統(tǒng)通常地試圖在非操作期間通過在通過動力傳動系統(tǒng)的旋轉致使操作的齒輪箱內的機械油泵的包含物提供潤滑。意圖是，即使不可獲得電能，只要渦輪機轉子旋轉就會繼續(xù)提供一些潤滑。然而在非操作狀態(tài)期間，渦輪機轉子可能不以充分的速度并且沿著單個方向連續(xù)地旋轉。對于轉子來說通常是靜止的，沿著單個方向旋轉極其緩慢，或者向后與向前振蕩。機在此情形下械油泵可能不提供用于潤滑的足夠的油。
[0011]此外，現(xiàn)有系統(tǒng)中的機械泵僅使油圍繞在正常運行中相同的回路循環(huán)。此回路通常地通過閥、噴嘴、以及節(jié)流孔構造，以便當以全額定功率運行時將大部分油供給到齒輪嚙合以便冷卻。在非操作期間過程中，更重要的是足夠的油提供到軸承。現(xiàn)有機械泵系統(tǒng)將繼續(xù)根據(jù)通過正常操作要求確定的比例分配油流，盡管以遠遠降低的流量。因此存在供給到軸承的油將會不充足的風險，并且在非操作期間過程中將會損壞軸承。
[0012]在一些現(xiàn)有動力傳動系統(tǒng)中采用的其它措施是將多種軸承支撐件設計為使得它們不完全地排放。這確保當渦輪機停機時少量的油束縛在各軸承位置處，并且在非操作期間此少量油繼續(xù)提供一些潤滑。然而，任何此裝置都還可能地束縛污染顆粒，潛在地加速軸承故障。
[0013]因此可以看出其中在非操作情況期間可以保持潤滑劑流，并且其中潤滑劑流攜帶走污染顆粒的能力未被損害，并且此外其中潤滑劑流可以優(yōu)先考慮最需要的這些部件的系統(tǒng)，對于渦輪機的使用壽命可靠性來說將是有利的。

【發(fā)明內容】

[0014]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種用于具有待潤滑部件的旋轉機器的潤滑裝置。潤滑裝置具有潤滑劑儲存器與一個或多個導管的第一裝置。儲存器定位在部件的上方并且連接到第一導管裝置。第一導管裝置包括定位為使得引導潤滑劑穿過第一導管裝置到第一組部件的出口。這意味著在一些操作狀態(tài)下，致使?jié)櫥瑒┩ㄟ^重力從儲存器經(jīng)由第一導管裝置流動到一個或多個部件。
[0015]優(yōu)選地，第一組部件可以包括一個或多個軸承。
[0016]優(yōu)選地，潤滑裝置還可以包括一個或多個導管的第二裝置。儲存器連接到第二導管裝置。第二導管裝置包括定位為使得引導潤滑劑穿過第二導管裝置到第二組部件的出
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[0017]優(yōu)選地，第二組部件可以包括一個或多個齒輪嚙合。
[0018]優(yōu)選地，潤滑裝置還可以包括確定通過第一導管裝置與第二導管裝置的潤滑劑流的一個或多個閥。第一組部件與第二組部件之間的潤滑劑流的一部分可以根據(jù)操作狀態(tài)而不同。
[0019]優(yōu)選地，第二導管裝置可以另外地包括一個或多個泵。
[0020]優(yōu)選地，旋轉機器具有用于潤滑劑的出口以及用于將潤滑劑從出口傳送到潤滑劑儲存器的泵。
[0021]優(yōu)選地，潤滑裝置具有定位在待潤滑的一個或多個部件下方的第二潤滑劑儲存器，并且其構造為容納來自待潤滑的部件的潤滑劑流。
[0022]優(yōu)選地，第二儲存器可以具有小于潤滑裝置中的油的總體積的容量，使得當潤滑劑儲存器空置時，第二儲存器將是滿的，并且油的總體積的剩余部分將保持在旋轉機器的殼體內并且潤滑裝置將是濕機匣裝置。
[0023]優(yōu)選地，潤滑裝置具有可操作為致使?jié)櫥瑒牡诙櫥瑒﹥Υ嫫髁鲃拥綕櫥瑒﹥Υ嫫鞯囊粋€或多個泵。潤滑裝置還可以具有用于傳感在儲存器和/或在第二儲存器中的潤滑劑的高度的裝置，并且一個或多個泵根據(jù)預定潤滑劑的預定高度操作?？梢酝ㄟ^來自:電網(wǎng)、電池、發(fā)電機、光伏板、或風力渦輪機的電能操作一個或多個泵中的一個或多個?？梢酝ㄟ^人操作者操作一個或多個泵中的一個或多個。
[0024]優(yōu)選地，旋轉機器可以是齒輪箱、傳動裝置或發(fā)電機。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供了一種包括如在上面前述段落中所述的潤滑裝置的齒輪箱。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供了一種包括如在上面前述段落中所述的潤滑裝置的風力渦輪機。
【附圖說明】
[0027]現(xiàn)在將參考附圖僅通過實例的方式描述本發(fā)明，在附圖中:
[0028]圖1和圖2示出了用于風力渦輪機動力傳動系統(tǒng)的潤滑裝置；以及
[0029]圖3示出了離岸風力渦輪機的外部視圖。
【具體實施方式】
[0030]參照圖1，例如風力渦輪機動力傳動系統(tǒng)的旋轉機器7，含有多個齒輪、軸承、以及必須通過油供給的其它部件。
[0031]油在旋轉機器內分配以后，流動通過管子、通道、或導管8進入到下儲存器9。下儲存器9基本上定位在旋轉機器的下方使得僅要求重力的影響發(fā)生流動。在此實施方式中，下儲存器9表示為單獨部件，然而在其它實施方式中其可以附接到或者形成為旋轉機器的殼體的整體部分。在另選實施方式中，可以完全地移除下儲存器9與泵10并且替換以在旋轉機器下方環(huán)繞的導管和能夠使油從下導管升高到上儲存器2中的在上儲存器2中的泵4或其它泵。
[0032]提供從下儲存器9獲取油的一個或多個泵10，并且致使油通過另一個導管傳送到上儲存器2。在此實施方式中，上儲存器2表示為單獨部件，然而在其它實施方式中其可以附接到旋轉機器的殼體或者形成為旋轉機器的殼體的整體部分。在泵與上儲存器2之間，油穿過油調節(jié)系統(tǒng)1，所述調節(jié)系統(tǒng)可以包括用于加熱、冷卻、過濾與監(jiān)控油的狀況與潔凈度的多個系統(tǒng)。
[0033]上儲存器9具有一個或多個出口。出口中的一個設有致使油傳送到旋轉機器的第一入口 6的一個或多個泵4。
[0034]上儲存器2的第二出口或者第一好出口的分支設有閥3，布置為使得其在旋轉機器的正常操作過程中防止流動，但是在非操作的期間過程中允許流動。閥3可以通過電信號、通過泵4與第一入口 6之間的導管中的壓力、或者通過在渦輪機停機或者電能損失的情形下將致使其返回到