[發明專利]用于風力渦輪機的密封裝置

有效

• 申請號: 201210597704.2
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103161961B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: J·K·布思;T·芒克-漢森;J·B·尼爾森
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F16J15/18
• 分類號: F16J15/18;F16D65/12;F03D7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 成城,楊炯

技術領域

本發明描述了用于風力渦輪機的密封裝置；用于風力渦輪機的制動盤；以及風力渦輪機。

背景技術

電機例如發電機包括很多必須被保護不受侵蝕或不受濕氣損害影響的零件。風力渦輪機，特別是位于近海位置的風力渦輪機暴露于潮濕的以及含鹽的環境。包含有空中懸浮鹽類顆粒的潮濕空氣能通過間隙進入并且能夠損害電氣零件和金屬零件。因此，在現有技術的解決方案中投入了大量研究以保證敏感部件受保護不遭受這樣的損害。例如，在可能的范圍內，各個部件可被包圍在防護罩或殼體之內。此外，一些解決方案還教導了在艙或蓋內應用超壓，從而抑制空氣或水分從外部進入蓋內。然而，這些方法成本很高并且不總是很有效。由于侵蝕和生銹造成的損害以及由此導致的維護工作會增加運行風力廠的總成本。

發明內容

因此本發明的一個目的在于提供一種保護蓋的內部免受外部環境影響的改進的方法。

該目的通過權利要求1的密封裝置、權利要求13的制動盤以及權利要求15的風力渦輪機來實現。

根據本發明，用于風力渦輪機的密封裝置包括布置在風力渦輪機的靜止元件和風力渦輪機的轉動元件之間的界面密封部，該界面密封部被布置成在靜止元件的內部和外部環境之間建立密封。

根據本發明的密封裝置的一個優點在于風力渦輪機的內部和外部環境之間的不透空氣密封。通過這種方式，能夠以一種簡單的、有效的、以及經濟的方式保護布置在風力渦輪機內部中的對侵蝕敏感的部件不遭受氣載水分的有害影響，并且避免了單獨地密封地包裹或包住這種部件的需要。

根據本發明，提供了用于風力渦輪機的制動盤，該制動盤被實現成容納根據本發明的密封裝置的界面密封部的至少一部分，使得空氣和水分被阻止從外部環境到達風力渦輪機的靜止元件的內部。

根據本發明，風力渦輪機包括這樣的密封裝置和這樣的制動盤。優選地，根據本發明的風力渦輪機包括直接驅動的風力渦輪機，在該風力渦輪機中，轂直接附接到發電機的轉動部分，并且不被包圍在蓋或艙內，而是鄰接蓋或艙。

本發明的特別有利的實施例和特征通過從屬權利要求給出，如同在下面的描述中顯示的那樣。不同種類權利要求的特征可適當地結合以給出在此沒有公開的進一步實施例。

下面，在不以任何方式限制本發明的情況下，可假定風力渦輪機是直接驅動風力渦輪機，對于該風力渦輪機，轂(帶有葉片)直接連接到轉子，該轉子繼而被布置在靜止的定子之外。在風力渦輪機的運行期間，能夠使得轉子的運動減慢或者停止是重要的，例如在暴風雨條件或維護程序期間。為此，風力渦輪機的發電機裝置通常包括制動盤，其被連接到轉子并且其能夠通過合適的制動蹄裝置來停止。下面，不以任何方式限制本發明的情況下，可假定風力渦輪機的轉動元件包括這樣的制動盤。

制動盤通常為圓形的或環形的形狀，因為風力渦輪機的轉子通常基本上是圓形的。因此，在本發明的一個優選實施例中，界面密封部包括基本上環形形狀，該環形形狀與風力渦輪機的轉子元件的環形形狀相對應。

在風力渦輪機例如直接驅動風力渦輪機中，在風力渦輪機的轉動部分或轉動元件和安裝在塔頂上的靜止的蓋或艙之間會存在間隙。換句話說，風力渦輪機的轉動元件和靜止部分被間隙分開。通過這個間隙，可能攜帶了鹽和其他有害顆粒的空氣和水分會進入蓋的內部。因此，在本發明的特別優選實施例中，界面密封部被布置成橋接風力渦輪機的靜止元件和轉動元件之間的這種間隙。

界面密封部可以包括能被布置成抵靠風力渦輪機的轉動元件的任何合適元件或部件，并且可以由任何合適的材料制成。優選地，界面密封部由柔性材料制成，例如泡沫，優選高密度泡沫。例如，界面密封部可以至少部分地由合成橡膠泡沫制成。這樣的泡沫能有效地被“壓”靠制動盤的表面并且能夠彌補制動盤的不穩定運動，例如由于制造公差等引起的微小橫向偏移。在發電機運行期間，當制動盤轉動時，這樣的橫向偏移能引起間隙寬度改變。通過采用可變形材料作為界面密封部，即使發生這樣的不穩定運動也能夠獲得有效密封。

為了保證界面密封部有效地阻止空氣或水分進入內部，界面密封部以合適的方式成形。例如，界面密封部可以包含帶或環形圈，其被布置成使得所述圈的外邊緣輕輕壓靠轉動元件或制動盤。

界面密封部優選連接到風力渦輪機的一個元件，即靜止元件或轉動元件，并且被布置成抵靠另一元件。在本發明的一個優選實施例中，界面密封部緊固到風力渦輪機的靜止元件并且被布置成壓靠風力渦輪機的轉動元件的表面。例如，界面密封部能用螺栓或以其他方式可拆卸地緊固到蓋的合適部分。