[發明專利]用于風力渦輪機的空氣間隙安全系統

有效

• 申請號: 201310695535.0
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103867385B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: U.埃里克森;C.約翰森;J.A.A.文格
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;H02K7/08;H02K7/102
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;何逵游

本發明涉及用于風力渦輪機的空氣間隙安全系統，具體公開了一種風力渦輪機，其包括被聯接到風力渦輪機的轂且被聯接到發電機轉子且包括制動盤的可旋轉結構、被聯接到發電機定子且包括定子架的靜止結構以及安全軸承元件。可旋轉結構被可旋轉地聯接到靜止結構，其中，定子架包括制動器安裝部，卡鉗式制動器能夠安裝到制動器安裝部，使得所安裝的卡鉗式制動器能夠使制動盤停頓。安全軸承元件被安裝到制動器安裝部，使得如果制動器安裝部與制動盤之間的距離減小到預定參考值之下，則制動盤與安全軸承元件進行可滑動接觸。

技術領域

本發明涉及包括安全軸承元件的風力渦輪機和用于操作具有安全軸承元件的風力渦輪機的方法。

背景技術

一般地，風力渦輪機包括轂，轉子葉片被安裝到該轂。轂被安裝到風力渦輪機的可旋轉結構。該可旋轉結構繞著風力渦輪機的定子旋轉，其中，定子被安裝在風力渦輪機的機艙內。在風力渦輪機的某些實施例中，安裝齒輪設備以將由轂引發的驅動轉矩傳遞至風力渦輪機的機艙內的發電機轉子。

在其他風力渦輪機實施例中，采用了所謂的直接驅動風力渦輪機設計。在直接驅動風力渦輪機設計中，不使用齒輪設備。驅動轉矩被從轂直接傳遞至可旋轉結構，該可旋轉結構被直接聯接到風力渦輪機的發電機轉子。因此，在直接驅動風力渦輪機設計中，存在大直徑的風力渦輪機可旋轉結構和靜止結構的相應定子部分，特別是在發電機內。

當大型直接驅動風力渦輪機的發電機轉子正在旋轉并且存在重偏移載荷時，例如由于陣風、大的湍流和/或如果風力渦輪機的發電機的軸承損壞，則確保在發電機的靜止結構與可旋轉結構之間至少保持小的空氣間隙是重要的。否則，存在例如可能損壞發電機的風險。

US 7,944,074B公開了一種風力渦輪機發電機，其包括繞著軸線布置的定子和相對于定子安裝的轉子，以進行發電。該轉子可旋轉地與基本繞著軸線旋轉的風力渦輪機葉片連通。轉子和定子被構造成在其之間保持空氣間隙。定子和轉子具有可選擇性接合的表面，其靠近風力渦輪機的轂以便保證轉子和定子之間的旋轉。可接合表面沿著軸線位于滾珠軸承或滾柱軸承的區域中。在轂被安裝到轉子的區域中，為了分別地維護軸承和可接合表面的可通達性是非常困難的。

發明內容

本發明的目的可以是提供一種具有安全軸承的維護起來簡單的風力渦輪機。

可以憑借根據獨立權利要求的風力渦輪機和操作該風力渦輪機的方法來達到該目的。

根據本發明的第一方面，提出了一種風力渦輪機，其包括被聯接到風力渦輪機的轂且被聯接到發電機轉子的可旋轉結構、被聯接到發電機定子且包括定子架（基架）的靜止結構和安全軸承元件。可旋轉結構包括加強盤，諸如制動盤。可旋轉結構被可旋轉地聯接到靜止結構。

安全軸承元件被安裝到定子架，使得如果定子架與加強盤之間的距離減小到預定參考值之下，則加強盤與安全軸承元件進行可滑動接觸。

在示例性實施例中，定子架包括制動器安裝部，卡鉗式制動器能夠安裝到該制動器安裝部，使得所安裝的卡鉗式制動器能夠使諸如制動盤的加強盤停頓。安全軸承元件被安裝到定子架的制動器安裝部，使得如果安裝部與制動盤之間的距離減小到預定參考值之下，則制動盤與安全軸承元件進行可滑動接觸。

根據本發明的另一方面，提出了一種用于操作風力渦輪機的方法。根據該操作方法，可旋轉結構相對于靜止結構的定子架旋轉。具有葉片的轂被聯接到可旋轉結構，其中，該可旋轉結構包括制動盤。定子架包括制動器安裝部，卡鉗式制動器能夠安裝到該制動器安裝部，使得所安裝的卡鉗式制動器能夠使制動盤停頓。安全軸承元件被安裝到制動器安裝部，使得如果安裝部與制動盤之間的距離減小到預定參考值之下，則制動盤與安全軸承元件進行可滑動接觸。