專利名稱：風輪機功率傳輸系統(tǒng)和架設包括該系統(tǒng)的風電場的方法
技術領域：
本申請涉及功率傳輸系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及具有集成式齒輪箱和發(fā)電機的風輪機功率傳輸系統(tǒng)以及用于架設包括這種功率傳輸系統(tǒng)的風電場的方法。
背景技術：
風輪機通常包括轉子，所述轉子具有由風驅動的大型葉片。轉子葉片將風的動能轉化為旋轉機械能。該機械能通常驅動一個或多個發(fā)電機產生電功率。因此，風輪機包括功率傳輸系統(tǒng)，所述功率傳輸系統(tǒng)用于處理旋轉機械能將其轉化為電能。所述功率傳輸系統(tǒng)有時被稱為風輪機的“功率系”。功率傳輸系統(tǒng)的從風輪機轉子到發(fā)電機的部分被稱為傳動系。通常，有必要將風輪機轉子的旋轉速度增加至發(fā)電機所需的速度。這通過風輪機轉子和發(fā)電機之間的齒輪箱來完成。因此，齒輪箱形成傳動系的一部分，并且將來自風輪機轉子的低速、高扭矩輸入轉化為用于發(fā)電機的低扭矩、高速輸出。雖然在許多產業(yè)中使用齒輪箱，但是由于風輪機轉子和傳動系所經受的力的大小、變化性和不可預測性，在用于風輪機的齒輪箱設計中存在特殊挑戰(zhàn)。這些力可能會損壞軸承和其他齒輪箱部件。結果，齒輪箱的可靠性是風電領域一貫關注的。一些制造商通過設計不具有齒輪級的功率傳輸系統(tǒng)來解決該問題。在這種系統(tǒng)中，風輪機轉子直接驅動低速發(fā)電機。雖然可能不存在與齒輪箱可靠性有關的問題，但是缺乏齒輪級通常導致其他問題。具體地，要產生等量功率，直接驅動式風輪機中的低速發(fā)電機通常比在齒輪傳動方案中的中高速對應部件更大。除了成本問題外，該較大的尺寸還帶來運輸、組裝和維護的挑戰(zhàn)。此外，許多低速發(fā)電機依賴于結合有可獲得性受限的稀土材料制成的永磁體。傳統(tǒng)傳動系和直接驅動式機械之間的相互矛盾的問題導致人們對于中速解決方案越來越感興趣。這些“混合”方案通常包括集成式齒輪箱和中速發(fā)電機。一個這種方案是EP0811764B1的主題，該文獻公開了被安裝到單級齒輪箱的中速、永磁發(fā)電機。該設計最初由Aerodyn GmbH構想,并且由Areva進一步發(fā)展。有時被稱為“Multibrid”方案,該設計利用比大多數傳統(tǒng)傳動系更少的旋轉部件得到輕質的緊湊功率傳輸系統(tǒng)。盡管中速方案有利，但是仍存在改進空間。該設計的高度集成化性質使得難以容納諸如調節(jié)齒輪的附件，所述調節(jié)齒輪有時被用于在低風速期間緩慢地旋轉功率傳輸系統(tǒng)的從動部件。此外，即使有可能結合調節(jié)齒輪，該調節(jié)齒輪的使用也可能受限。例如，如果在其中首先安裝輪轂的葉片安裝過程中也要使用調節(jié)齒輪時，就需要明顯更多的扭矩來旋轉該功率傳輸系統(tǒng)。在這種過程中的一些時間點，存在被安裝到輪轂上的不完整葉片組，從而導致產生關于旋轉軸線的不平衡負載。由于傳動系中的較小傳動比(與高速方案相比)，產生足夠扭矩以旋轉該不平衡負載在中速功率傳輸系統(tǒng)中是尤其具有挑戰(zhàn)性的。結果，有可能不能結合用于驅動調節(jié)齒輪的足夠大的馬達。這限制了安裝選擇，這是因為在將輪轂安裝到功率傳輸系統(tǒng)之前可能必需要將葉片安裝到輪轂上(由此，組裝完整風輪機轉子)。

發(fā)明內容
下文公開了一種用于風輪機的功率傳輸系統(tǒng)。該功率傳輸系統(tǒng)包括齒輪箱和發(fā)電機。該齒輪箱包括齒輪箱殼體和齒輪箱輸出構件。該發(fā)電機包括:發(fā)電機殼體，所述發(fā)電機殼體具有驅動端側和非驅動端側，所述驅動端側被聯(lián)接到所述齒輪箱殼體；定子，所述定子由所述發(fā)電機殼體支承在所述驅動端側和所述非驅動端側之間；轉子，所述轉子被聯(lián)接到所述齒輪箱輸出構件以便由此被驅動；以及非驅動端屏蔽件，所述非驅動端屏蔽件被聯(lián)接到所述發(fā)電機殼體的所述非驅動端側。調節(jié)齒輪定位在所述發(fā)電機殼體之外，但被聯(lián)接到所述轉子。至少一個輔助驅動器被安裝到所述非驅動端屏蔽件并且構造成使所述調節(jié)齒輪旋轉。通過提供這種布置，功率傳輸系統(tǒng)能夠保持緊湊設計。發(fā)電機的非驅動端屏蔽件提供足夠大的區(qū)域以安全地容納當不完整葉片組被安裝到風輪機上時旋轉該功率傳輸系統(tǒng)所需的輔助驅動器的尺寸和/或數量。甚至在將機械制動器容納在非驅動端屏蔽件上時也能夠實現(xiàn)這些目的。在這種實施方式中，所述功率傳輸系統(tǒng)還可包括:端部適配器，所述端部適配器被聯(lián)接到所述轉子并且從所述發(fā)電機殼體延伸出來；聯(lián)接到所述端部適配器的制動盤；以及至少一個制動鉗，所述至少一個制動鉗相對于所述制動盤固定并且被構造成向所述制動盤施加摩擦。所述調節(jié)齒輪借助所述端部適配器被聯(lián)接到所述轉子。還公開了涉及這種功率傳輸系統(tǒng)的相應方法。根據該方法，架設風電場的方法包括:架設第一風輪機的塔架；以及將功率傳輸系統(tǒng)安裝到所述塔架上。在安裝功率傳輸系統(tǒng)之前或之后將至少一個輔助驅動器安裝到所述非驅動端屏蔽件。所述方法還包括將輪轂安裝到所述功率傳輸系統(tǒng)以及將一個或多個葉片安裝到所述輪轂。最后，借助所述至少一個輔助驅動器使所述調節(jié)齒輪旋轉，以使所述輪轂旋轉。在另一方面或另一實施方式中，不完整葉片組被安裝到輪轂，從而在輪轂上產生不平衡負載。多個輔助驅動器被提供并操作以旋轉所述調節(jié)齒輪。于是該方法還可包括將完整葉片組安裝到所述輪轂以及從所述非驅動端屏蔽件移除所述輔助驅動器中的至少一些輔助驅動器。之后，所述調節(jié)齒輪借助保留在所述非驅動端屏蔽件上的一個或多個輔助驅動器來旋轉。在又一方面，從所述第一風輪機的所述非驅動端屏蔽件移除的其中一個或多個輔助驅動器可被使用來完成第二風輪機的安裝。


圖1是風輪機的一個示例的立體圖。圖2是用于圖1的風輪機的功率傳輸系統(tǒng)的立體圖。圖3是圖2的功率傳輸系統(tǒng)的剖視圖。
圖4是更詳細地示出圖2的功率傳輸系統(tǒng)的齒輪箱和發(fā)電機的剖視圖。圖4A是更詳細地示出圖4的發(fā)電機的放大剖視圖。圖5是圖2的功率傳輸系統(tǒng)的發(fā)電機的后視立體圖。圖6是如圖5所示的發(fā)電機的一部分的放大圖。
具體實施例方式圖1示出了風輪機2的一個示例。雖然示出了離岸風輪機，但是應當注意的是，以下描述也可適用于其他類型的風輪機。風輪機2包括安裝到輪轂6上的轉子葉片4，所述輪轂由機艙8支承在塔架12上。風使得轉子葉片4和輪轂6繞主軸線14 (圖2)旋轉。該旋轉能量被傳送到容納在機艙8內的功率傳輸系統(tǒng)(或“功率系”)10。如圖2和圖3所示，功率傳輸系統(tǒng)10包括聯(lián)接到輪轂6 (圖1)的主軸16。功率傳輸系統(tǒng)10還包括:支承主軸16的第一軸承18和第二軸承20 ;圍繞第一軸承18和第二軸承20的軸承殼體22 ;以及齒輪箱24，所述齒輪箱具有由主軸16驅動的齒輪箱輸入構件
26。齒輪箱24增大主軸16的旋轉速度，以驅動發(fā)電機28，如將在下文更詳細地描述的。在所示的具體實施方式
中，齒輪箱24和發(fā)電機28從軸承殼體22和主軸16懸伸；齒輪箱24或發(fā)電機28自身不具有支承。更具體地，齒輪箱24包括:齒輪箱輸入構件26，所述齒輪箱輸入構件借助聯(lián)接件30被聯(lián)接到主軸16 ;以及齒輪箱殼體32，所述齒輪箱殼體借助聯(lián)接殼體34從軸承殼體22懸伸。該聯(lián)接件30被示出為弧齒齒輪聯(lián)接件，所述弧齒齒輪聯(lián)接件包括環(huán)形花鍵聯(lián)接元件36，其用于接合分別與主軸16和齒輪箱輸入構件26相關聯(lián)的聯(lián)接凸緣38、40。聯(lián)接件30的該實施方式以及其他實施方式以及功率傳輸系統(tǒng)10的總體運動學在名為“WIND TURBINE POWER TRANSMISSION SYSTEM”并與本發(fā)明同時提交的PCT專利申請PCT/DK2011/050388 (’ 388申請)中有更詳細地描述，該專利申請的公開內容以引用的方式被完全結合到本文。如’ 388申請中所述的，提供具體運動學關系，使得功率傳輸系統(tǒng)10以可靠的方式完成其主要功能，即扭矩傳遞功能。該運動學關系還有助于功率傳輸系統(tǒng)10以有利的方式實現(xiàn)其次要功能，即除了扭矩以外將負載從轉子傳遞到塔架。齒輪箱輸入構件26的類型取決于具體齒輪箱設計。示出了用于差動齒輪箱的行星架，但是差動齒輪箱的細節(jié)不必討論，這是因為還可使用適合于風輪機的其他齒輪箱設計。這包括例如常規(guī)行星齒輪箱、復合行星齒輪箱、固定行星架架行星齒輪箱等，每個齒輪箱包括單級或多級。相似的考慮適用于發(fā)電機28。也就是說，發(fā)電機28的類型和其內的布置部件將取決于具體發(fā)電機設計。因此，雖然在下文將描述附圖中所示的設計，但是該描述主要目的是便于討論其他方面。要求保護的本發(fā)明更多地涉及發(fā)電機28的外部部件及其用途，而不是內部部件的類型和布置。涉及發(fā)電機28的內部部件的附加細節(jié)和優(yōu)勢在同樣名為“WIND TURBINE POWER TRANSMISSION SYSTEM” 并與本發(fā)明同時提交的 PCT 專利申請 PCT/DK2011/050389 (’ 389申請)中提供，該專利申請的公開內容以引用的方式全部結合到本文。然而，齒輪箱24和發(fā)電機28代表風力發(fā)電產業(yè)中所謂的中速功率傳輸系統(tǒng)(例如，具有在100-500rpm范圍內的期望操作速度的發(fā)電機28)?？紤]到這一點，發(fā)電機28包括定位在發(fā)電機殼體104內的轉子100和定子102。轉子100由齒輪箱輸出構件80驅動以在發(fā)電機殼體104內旋轉，且因此將發(fā)電機殼體104有效地劃分為驅動端側(DE側)和非驅動端側(NDE側)。在DE側，發(fā)電機殼體104利用緊固件(例如，螺栓；未示出)或其他合適技術被聯(lián)接到齒輪箱殼體32。為此目的，可在齒輪箱殼體32上設置補強凸緣106 (圖4A)。在凸緣106和發(fā)電機殼體104之間也可設置隔尚構件108，以有助于防止電流被傳輸到齒輪箱。此外，發(fā)電機28還可包括位于齒輪箱殼體32和發(fā)電機殼體104之間的驅動端屏蔽件(DE屏蔽件)110。DE屏蔽件110被聯(lián)接到發(fā)電機殼體104并且覆蓋DE側，以在運輸期間保護發(fā)電機28的內部部件，但是如果不需要這種保護時，就不需要提供這種DE屏蔽件。在這種實施方式中在集成齒輪箱24和發(fā)電機28之后，齒輪箱殼體32可有效地覆蓋發(fā)電機殼體104的DE偵U。定子102由發(fā)電機殼體104支承在DE側和NDE側之間。定子102在附圖中被示意性地示出，但是在一個實施方式中發(fā)電機28可以是具有定子102的永磁發(fā)電機，這樣的定子包括在鐵心上形成齒的鋼疊片的樹脂浸潰組件。該組件還可包括在齒之間以分布式繞組圖案布置的線圈。當轉子100相對于定子102旋轉時，轉子100上的永磁體在繞組中感生電壓。所述繞組被連接到銅集電環(huán)(未示出)，所述銅集電環(huán)繼而被連接到電纜112 (圖2)，以將電力輸出傳輸到其他地方。同樣，這僅僅是一個可行的實施方式。風輪發(fā)電機設計領域的技術人員將理解其他實施方式，包括不涉及永磁體的風輪發(fā)電機設計。轉子100包括支承永磁體(或其他磁通產生構件，這取決于發(fā)電機設計)的轉子主體116。所述永磁體例如可被保持在緊固到轉子主體116上的心段118。轉子軸(驅動輪轂)120通過被緊固到轉子主體116上(例如，借助緊固件)或與該轉子主體一體地形成而被聯(lián)接到轉子主體116。因此，雖然總體上示出了用于支承永磁體的兩件式組件，但是在另選實施方式中，轉子軸120和轉子主體116可以是整體結構的不同部分。轉子軸120的至少一部分沿軸向方向延伸。轉子軸120也被聯(lián)接到齒輪箱輸出構件80。在所示的實施方式中，為此目的設置浮動軸122。該浮動軸122從齒輪箱殼體32內延伸，穿過DE屏蔽件110中的開口進入到發(fā)電機殼體104中?？稍贒E屏蔽件110與浮動軸122的外部之間設置有迷宮式密封件124，以允許相對旋轉同時仍防止齒輪箱潤滑劑進入發(fā)電機殼體104。還可在齒輪箱殼體32和DE屏蔽件110之間設置靜態(tài)密封件(未示出)，以進一步有助于容納流體。另一方面，浮動軸122的內部由花鍵聯(lián)接126聯(lián)接到齒輪箱輸出構件80，使得浮動軸122由齒輪箱輸出構件80驅動。就此而言，在所示的實施方式中，齒輪箱輸出構件80用作套筒軸，以將扭矩從齒輪箱24傳遞到發(fā)電機28 (經由浮動軸122)。可選擇能延伸到轉子軸120中的浮動軸122的長度以及花鍵聯(lián)接126的軸向位置，從而有助于調節(jié)功率傳輸系統(tǒng)10的扭轉共振。在發(fā)電機殼體104內，位于浮動軸122上的徑向延伸凸緣130面對轉子主體116的徑向延伸部132和/或轉子軸120。這允許浮動軸122利用螺栓、銷、面齒輪裝置或其他聯(lián)接元件/方法被聯(lián)接到轉子100。呈細長螺栓形式的位移元件200可部分地或完全起到該聯(lián)接功能。作為將浮動軸122聯(lián)接到轉子100的另選或附加方法，浮動軸122的末端部可延伸到轉子軸120中并借助花鍵聯(lián)接與該轉子軸接合。隔離構件134可被設置在凸緣130和轉子100的供該凸緣聯(lián)接的部分之間，以有助于防止電流被傳送到齒輪箱24。在所述的實施方式中，隔離構件134被示出為環(huán)。仍參考圖4A，發(fā)電機28還包括非驅動端屏蔽件(NDE屏蔽件)140，其被聯(lián)接到發(fā)電機殼體104的NDE側。心軸142沿大致軸向方向從NDE屏蔽件140延伸，并且在所示的實施方式中圍繞轉子軸120。心軸142可與NDE屏蔽件140的其余部分一體地形成(如所示)，或者心軸142可以是緊固到NDE屏蔽件140的分離部件。至少一個發(fā)電機軸承144被定位在心軸142和轉子軸120之間，用于可旋轉地支承轉子100。這些軸承還支承齒輪箱輸出構件80。如在’XXX申請中所述的，這種布置有利于制造、安裝和維護。一個具體方面涉及位移元件200如何可被用于將轉子100朝向NDE屏蔽件140移動并且移入心軸142上的“停泊”位置。發(fā)電機28還可包括端部適配器160，所述端部適配器被聯(lián)接到轉子軸120并且從發(fā)電機殼體104延伸出來。在所示的實施方式中，螺栓162在接合轉子軸120之前延伸通過端部適配器160以及位于軸承筒148的內部套筒150上的末端凸緣164。因此，轉子軸120、內部套筒150和端部適配器160 —起旋轉。端部適配器160遠離NDE屏蔽件140延伸，以便定位在發(fā)電機殼體104之外?，F(xiàn)參考圖4A、圖5和圖6，在所述實施方式中的端部適配器160支承調節(jié)齒輪166以及制動盤168。調節(jié)齒輪166借助螺栓170被安裝到端部適配器160，并且也可另選地成為端部適配器160的一體部分。采用任一方式，調節(jié)齒輪166都經由端部適配器160聯(lián)接到轉子軸120。一個或多個輔助驅動器172被安裝到NDE屏蔽件140并且定位成鄰近于調節(jié)齒輪166。該輔助驅動器172構造成使得與調節(jié)齒輪166嚙合的相應小齒輪174旋轉。因此，輔助驅動器172可被控制以當有必要轉動功率傳輸系統(tǒng)10的與端部適配器160在操作上聯(lián)接的從動部件(例如，轉子軸120、齒輪箱輸出構件80、齒輪箱輸入構件26、主軸16等)時使得調節(jié)齒輪166旋轉。如將在下文更詳細地描述的，輔助驅動器172中的一些可僅在操作期間被使用，而輔助驅動器172中的其他輔助驅動器可僅在安裝期間被使用。輔助驅動器172在一些實施方式中可包括液壓馬達。制動盤168借助延伸穿過間隔件178的螺栓176被緊固到調節(jié)齒輪166。因此，制動盤168由端部適配器160經由調節(jié)齒輪166來支承。然而，在另選實施方式中，制動盤168可被直接緊固到端部適配器160。一個或多個制動鉗180定位在制動盤168周圍并且構造成在制動操作期間向制動盤168施加摩擦制動力。制動鉗180由緊固到NDE屏蔽件140或緊固到機艙中的固定結構上的安裝托架182來支承，由此相對于制動盤168固定制動鉗180。為了簡明起見，用于緊固安裝托架182的結構未在附圖中示出。此外，盡管未示出，但是輔助驅動器172、調節(jié)齒輪166和制動盤168可被容納在緊固到NDE屏蔽件140上的可移除罩內。最后，功率傳輸系統(tǒng)10還包括延伸穿過齒輪箱24和發(fā)電機28的變槳管186。變槳管186容納穿過主軸16 (圖2)布設至輪轂6的液壓管線(未示出)和/或電纜，用于控制風輪機2的變槳系統(tǒng)。需要時，可在變槳管186和端部適配器160之間設置一個或多個軸承(未示出)，以支承變槳管186。上述布置提供數個優(yōu)勢，這些優(yōu)勢中的數個是由于調節(jié)齒輪166和輔助驅動器172的布置產生的。例如，調節(jié)齒輪166定位在發(fā)電機殼體104之外，而不是位于齒輪箱24上或位于齒輪箱24和發(fā)電機28之間。這允許發(fā)電機殼體104的DE側以緊湊的方式聯(lián)接到齒輪箱殼體26。不需要用于容納調節(jié)齒輪166和輔助驅動器172的附加空間。在如所述的中速功率傳輸系統(tǒng)中，這種考慮可能尤其重要，這是因為可能需要相對大量的扭矩以使得調節(jié)齒輪166旋轉(與結合有具有高傳動比齒輪級的功率傳輸系統(tǒng)相比)。較大的輔助驅動器或者數量更多的輔助驅動器可能是必要的。此外，當想要進行調節(jié)齒輪166和/或輔助驅動器172的維護或移除時，齒輪箱24和發(fā)電機28仍可保持集成。當然，在這種維護或移除期間，NDE屏蔽件140甚至仍可被聯(lián)接到發(fā)電機殼體104。移除可能是期望的，這是因為可能僅需要一個或多個輔助驅動器172，以有助于完成風輪機的安裝或者有助于更換風輪機上的葉片。為此，將理解由上述布置實現(xiàn)的相應方法。這包括架設風電場的方法，所述風電場包括具有功率傳輸系統(tǒng)10的第一風輪機。根據該方法，架設第一風輪機的塔架。然后將功率傳輸系統(tǒng)10安裝到該塔架上，其中輔助驅動器172在該步驟之前或之后被安裝到NDE屏蔽件140。該方法還包括將輪轂安裝到功率傳輸系統(tǒng)10以及將一個或多個葉片安裝到輪轂?？赡苡斜匾蚱谕D動調節(jié)齒輪166，以有助于使得輪轂處于允許安裝葉片的取向。在將輪轂安裝到功率傳輸系統(tǒng)10之后將葉片安裝到所述輪轂上時就是如此。為了安裝第一葉片，例如將輪轂旋轉到合適位置，以使得葉片被抬升并與輪轂上的安裝位置對齊。在安裝第一葉片之后，輪轂必須被旋轉以使得用于第二葉片的安裝位置處于合適取向/位置以用于與第二葉片對齊(當第二葉片借助抬升設備被抬升并且被操縱時)。在將不完整葉片組安裝到輪轂上會產生關于旋轉軸線的不平衡負載；可能需要大量的扭矩來進行轉動。有利地，為此目的設置多個輔助驅動器172 ;在所述的實施方式中示出了四個驅動器。輔助驅動器172提供額定扭矩，以轉動功率傳輸系統(tǒng)10的從動部件和輪轂及其不平衡負載。當完整葉片組(通常是三個)都已經安裝到輪轂上時，輔助驅動器172的至少一些可從NDE屏蔽件140移除。此時轉動輪轂需要較少扭矩，這是因為由葉片的重量引起的關于旋轉軸線的負載被平衡。例如其中一個輔助驅動器172可構造成提供足夠的扭矩。該輔助驅動器仍可被安裝到NDE屏蔽件140，以當有必要“分度”葉片(即，有助于將輪轂帶至期望旋轉位置)時轉動調節(jié)齒輪166和/或當風輪機并未操作以產生動力時緩慢地轉動功率傳輸系統(tǒng)的從動部件。從NDE屏蔽件140移除的三個輔助驅動器可被存放在比風輪機暴露所處的狀況更優(yōu)越的狀況中，當風輪機要用于離岸環(huán)境中時尤其如此。該輔助驅動器可保持存放狀態(tài)，直到再次有必要使用該輔助驅動器，例如在葉片更換期間，此時所述輔助驅動器可被再次安裝到NDE屏蔽件140上。另選地，從功率傳輸系統(tǒng)10被移除的輔助驅動器能以相同的方式被使用，以完成第二風輪機的安裝。該過程可繼續(xù)，直到完整葉片組已經被安裝到風電場中的全部風輪機上為止。因此，完成風電場架設所需的輔助驅動器的數量可被最小化。上述實施方式僅是由所附權利要求書限定的本發(fā)明的示例。風輪機設計領域的技術人員將認識到基于該描述的附加示例、修改和優(yōu)勢。例如，雖然在所示的實施方式中提供四個輔助驅動器172，但是另選實施方式可包括更多或更少的輔助驅動器。這些輔助驅動器可具有不同的動力輸出。此外，不止一個輔助驅動器可保持被安裝到NDE屏蔽件140以實施葉片分度。同樣，本領域技術人員將理解這些以及其他變化。
權利要求
1.一種用于風輪機的功率傳輸系統(tǒng)，所述功率傳輸系統(tǒng)包括: 齒輪箱，所述齒輪箱具有齒輪箱殼體以及從所述齒輪箱殼體延伸的齒輪箱輸出構件；以及發(fā)電機，所述發(fā)電機包括: 發(fā)電機殼體，所述發(fā)電機殼體具有驅動端側和非驅動端側，所述驅動端側被聯(lián)接到所述齒輪箱殼體； 定子，所述定子由所述發(fā)電機殼體支承在所述驅動端側和所述非驅動端側之間； 轉子，所述轉子被聯(lián)接到所述齒輪箱輸出構件以便由此被驅動； 非驅動端屏蔽件，所述非驅動端屏蔽件被聯(lián)接到所述發(fā)電機殼體的所述非驅動端側；調節(jié)齒輪，所述調節(jié)齒輪定位在所述發(fā)電機殼體之外，所述調節(jié)齒輪被聯(lián)接到所述轉子；以及 安裝到所述非驅動端屏蔽件的至少一個輔助驅動器，所述至少一個輔助驅動器構造成使所述調節(jié)齒輪旋轉。
2.根據權利要求1所述的功率傳輸系統(tǒng),所述功率傳輸系統(tǒng)還包括: 端部適配器，所述端部適配器被聯(lián)接到所述轉子并且從所述發(fā)電機殼體延伸出來，所述調節(jié)齒輪借助所述端部適配器 被聯(lián)接到所述轉子； 聯(lián)接到所述端部適配器的制動盤；以及 至少一個制動鉗，所述至少一個制動鉗相對于所述制動盤被固定并且構造成向所述制動盤施加摩擦。
3.根據權利要求2所述的功率傳輸系統(tǒng)，其中，所述制動鉗被安裝到所述非驅動端屏蔽件。
4.根據前述權利要求中任一項所述的功率傳輸系統(tǒng)，其中，所述至少一個輔助驅動器包括構造成使所述調節(jié)齒輪旋轉的多個輔助驅動器。
5.根據權利要求4所述的功率傳輸系統(tǒng)，其中，這些輔助驅動器中的至少兩個輔助驅動器具有不同的功率輸出。
6.根據前述權利要求中任一項所述的功率傳輸系統(tǒng)，其中，所述至少一個輔助驅動器包括液壓馬達以及由所述液壓馬達驅動的小齒輪，并且其中，所述小齒輪與所述調節(jié)齒輪( 合。
7.一種風輪機，所述風輪機包括: 根據前述權利要求中任一項所述的功率傳輸系統(tǒng)； 安裝到所述功率傳輸系統(tǒng)上的輪轂，所述調節(jié)齒輪在操作上聯(lián)接到所述輪轂；以及 被安裝到所述輪轂的一組葉片。
8.一種架設風電場的方法，所述方法包括: 架設第一風輪機的塔架； 將功率傳輸系統(tǒng)安裝在所述塔架上，所述功率傳輸系統(tǒng)包括齒輪箱和發(fā)電機，所述齒輪箱具有齒輪箱殼體以及從所述齒輪箱殼體延伸的齒輪箱輸出構件，所述發(fā)電機具有發(fā)電機殼體、定子、轉子、非驅動端屏蔽件以及調節(jié)齒輪，所述發(fā)電機殼體具有聯(lián)接到所述齒輪箱殼體的驅動端側以及與所述驅動端側相反的非驅動端側，所述定子由所述發(fā)電機殼體支承在所述驅動端側和所述非驅動端側之間，所述轉子被聯(lián)接到所述齒輪箱輸出構件以便由此被驅動，所述非驅動端屏蔽件被聯(lián)接到所述發(fā)電機殼體的所述非驅動端側，所述調節(jié)齒輪定位在所述發(fā)電機殼體之外； 將至少一個輔助驅動器安裝到所述非驅動端屏蔽件； 將輪轂安裝到所述功率傳輸系統(tǒng)，所述齒輪箱構造成增大所述輪轂的旋轉速度； 將一個或多個葉片安裝到所述輪轂；以及 借助所述至少一個輔助驅動器使所述調節(jié)齒輪旋轉，其中，由所述調節(jié)齒輪使所述輪轂旋轉。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，安裝所述一個或多個葉片包括安裝不完整葉片組而在所述輪轂上產生不平衡負載，其中，安裝所述至少一個輔助驅動器包括安裝多個所述輔助驅動器，并且其中，使所述調節(jié)齒輪旋轉包括操作這多個輔助驅動器。
10.根據權利要求9所述的方法，該方法還包括: 將完整葉片組安裝到所述輪轂； 從所述非驅動端屏蔽件移除所述輔助驅動器中的至少一些輔助驅動器；以及 之后，借助保留在所述非驅動端屏蔽件上的一個或多個輔助驅動器使所述調節(jié)齒輪旋轉。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，移除所述輔助驅動器中的至少一些輔助驅動器包括:移除除其中一個輔助驅動器以外的所有輔助驅動器。
12.根據權利要求10或11所述的方法，所述方法還包括: 使用從所述第一風輪機的所述非驅 動端屏蔽件移除的一個或多個輔助驅動器來完成第二風輪機的安裝。
全文摘要
用于風輪機的功率傳輸系統(tǒng)包括齒輪箱和發(fā)電機。該齒輪箱包括齒輪箱殼體和齒輪箱輸出構件。該發(fā)電機包括發(fā)電機殼體，所述發(fā)電機殼體具有驅動端側和非驅動端側，所述驅動端側被聯(lián)接到所述齒輪箱殼體；定子，所述定子由所述發(fā)電機殼體支承；轉子，所述轉子被聯(lián)接到所述齒輪箱輸出構件以便由此被驅動；非驅動端屏蔽件，所述非驅動端屏蔽件被聯(lián)接到所述發(fā)電機殼體的所述非驅動端側；以及安裝到所述非驅動端屏蔽件的至少一個輔助驅動器。所述至少一個輔助驅動器構造成使調節(jié)齒輪旋轉。還提供了用于架設包括這種功率傳輸系統(tǒng)的風電場的相應方法。
文檔編號F03D1/00GK103168169SQ201180050059
公開日2013年6月19日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權日2010年10月18日
發(fā)明者R·魯斯霍夫, P·蒙高 申請人:維斯塔斯風力系統(tǒng)有限公司