[發(fā)明專(zhuān)利]齒輪箱系統(tǒng)、風(fēng)力渦輪和用于操作齒輪箱系統(tǒng)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011118402.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112682497A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·J·尼斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16H57/04
• 分類(lèi)號(hào): F16H57/04;F16H57/027;F03D15/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石宏宇;金飛

本主題涉及風(fēng)力渦輪的齒輪箱系統(tǒng)。齒輪箱可具有限定內(nèi)部齒輪箱容積的齒輪箱殼體。齒輪箱系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)潤(rùn)滑劑的至少一個(gè)貯存器和潤(rùn)滑劑提供布置。提供潤(rùn)滑劑返回布置。因此齒輪箱系統(tǒng)包括潤(rùn)滑循環(huán)，特別是封閉潤(rùn)滑循環(huán)，潤(rùn)滑劑從貯存器通過(guò)潤(rùn)滑劑提供布置提供到齒輪箱的潤(rùn)滑位置，隨后穿過(guò)潤(rùn)滑劑返回布置返回到貯存器。齒輪箱系統(tǒng)包括通氣布置，其連接到齒輪箱容積且具有具體構(gòu)造的限制裝置。為了獲得齒輪箱系統(tǒng)的有益操作行為，齒輪箱系統(tǒng)(特別是貯存器、泵、潤(rùn)滑劑提供布置和/或通氣布置)構(gòu)造成使得：當(dāng)泵操作時(shí)具有適當(dāng)壓力和流速的潤(rùn)滑劑流從貯存器提供到各個(gè)潤(rùn)滑位置；當(dāng)泵不操作或變得不操作時(shí)齒輪箱容積利用來(lái)自貯存器的潤(rùn)滑劑淹沒(méi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本主題大體上涉及風(fēng)力渦輪，并且更特別地涉及一種用于風(fēng)力渦輪的齒輪箱系統(tǒng)。此外，提出了一種用于操作齒輪箱系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)

風(fēng)力被認(rèn)為是目前可用的最清潔、最環(huán)保的能源中的一種，且在這點(diǎn)上，風(fēng)力渦輪已得到越來(lái)越多的關(guān)注。現(xiàn)代風(fēng)力渦輪可能包括塔架、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、機(jī)艙和一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的翼型件原理來(lái)從風(fēng)捕獲動(dòng)能，并且通過(guò)旋轉(zhuǎn)能來(lái)傳輸動(dòng)能，以轉(zhuǎn)動(dòng)將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到齒輪箱或直接聯(lián)接到發(fā)電機(jī)(如果未使用齒輪箱)的軸。發(fā)電機(jī)然后將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成可部署到公用電網(wǎng)的電能。

具體地，風(fēng)力渦輪包括多種機(jī)械構(gòu)件，這些機(jī)械構(gòu)件具有由不運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)支承的運(yùn)動(dòng)部件。這引起所述部件之間的摩擦現(xiàn)象，其中待解決如高溫和磨損那樣的相關(guān)的缺點(diǎn)。

具體類(lèi)型的風(fēng)力渦輪(例如Danish型)包括齒輪箱，該齒輪箱用于將具有高扭矩的緩慢旋轉(zhuǎn)移動(dòng)改變成具有減小的扭矩的相對(duì)快速的旋轉(zhuǎn)。例如，所述齒輪箱可體現(xiàn)為行星齒輪箱，其任選地具有額外的齒輪級(jí)，其中齒輪箱的多個(gè)構(gòu)件受到液體潤(rùn)滑，例如油潤(rùn)滑。為此目的，加壓潤(rùn)滑劑被供應(yīng)到多種位置。

然而，甚至當(dāng)風(fēng)力渦輪不產(chǎn)生能量時(shí)，例如在風(fēng)力渦輪由于非常小的風(fēng)而空轉(zhuǎn)的情況下，所提到的潤(rùn)滑也是不斷需要的(特別是對(duì)于齒輪箱)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中得到部分闡述，或可根據(jù)描述而為顯然的，或可通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明而了解。

在一個(gè)方面，本公開(kāi)涉及一種用于風(fēng)力渦輪的齒輪箱系統(tǒng)，該齒輪箱系統(tǒng)包括齒輪箱，其中齒輪箱可布置在風(fēng)力渦輪的驅(qū)動(dòng)系中，以用于將風(fēng)力渦輪的轉(zhuǎn)子的緩慢的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)朝向風(fēng)力渦輪的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成相對(duì)快速的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。

齒輪箱可具有限定內(nèi)部齒輪箱容積的齒輪箱殼體，其中例如行星齒輪箱的齒輪放置在齒輪箱容積內(nèi)，并且由齒輪箱殼體中的軸承布置支承。齒輪和/或軸承布置中的至少一個(gè)在運(yùn)動(dòng)時(shí)需要潤(rùn)滑。例如，有必要在行星齒輪的齒輪的接合表面上和/或所述行星齒輪的旋轉(zhuǎn)軸或齒輪的軸承布置上提供具體的潤(rùn)滑劑流。在下文中，用語(yǔ)“潤(rùn)滑位置”將用于表示齒輪箱系統(tǒng)的需要潤(rùn)滑以用于恰當(dāng)?shù)仄鹱饔枚粫?huì)遭受由摩擦引起的任何短期或長(zhǎng)期損壞的任何位置，還包括但不限于齒輪箱外部的軸承系統(tǒng)，諸如主軸承。

齒輪箱系統(tǒng)進(jìn)一步包括：至少一個(gè)貯存器，其用于存儲(chǔ)諸如潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑劑；以及潤(rùn)滑劑提供布置，其構(gòu)造成用于提供從貯存器到潤(rùn)滑位置的潤(rùn)滑劑流。

另外，潤(rùn)滑劑返回布置由齒輪箱系統(tǒng)提供，其中潤(rùn)滑劑返回布置實(shí)現(xiàn)從齒輪箱容積回到貯存器的潤(rùn)滑劑的返回流。因此，齒輪箱系統(tǒng)包括潤(rùn)滑循環(huán)，特別是封閉潤(rùn)滑循環(huán)，其中潤(rùn)滑劑從貯存器通過(guò)潤(rùn)滑劑提供布置提供到齒輪箱的潤(rùn)滑位置，并且隨后穿過(guò)潤(rùn)滑劑返回布置返回到貯存器。

潤(rùn)滑劑返回布置可至少包括泵，其優(yōu)選地布置在齒輪箱容積的下游。作為示例，泵可構(gòu)造成用于主動(dòng)地將潤(rùn)滑劑從齒輪箱容積泵送到貯存器中(特別是經(jīng)過(guò)冷卻設(shè)備和/或過(guò)濾器)。

另外或備選地，泵相對(duì)于齒輪箱容積布置在下游并且相對(duì)于貯存器布置在上游。