本發(fā)明總體上涉及一種驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置例如能夠用于風輪機。所述驅(qū)動裝置適合于具有簡化、緊湊的構(gòu)造，確保驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)矩平衡，重量較輕并且還具顯著減少的部件數(shù)量，且需要最少維護。

背景技術(shù)：

在大多數(shù)當今的風輪機中，驅(qū)動單元都放置在吊艙中，吊艙還承載風輪機轉(zhuǎn)子。吊艙必須布置在高桅桿頂上，并且旋轉(zhuǎn)從而使轉(zhuǎn)子總是面對風。

驅(qū)動單元的這種布置導致較大重量位于桅桿的頂部，從而為了維護而接近是一個挑戰(zhàn)。還有，驅(qū)動單元和發(fā)電機的普遍用作備選方案的該位置使得必須通過穿過桅桿的軸來傳動旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，這導致?lián)p失并且需要桅桿能夠吸收來自旋轉(zhuǎn)軸的反作用轉(zhuǎn)矩。

迫切需要簡化驅(qū)動單元并使驅(qū)動單元更輕。還需要使接近維修更為容易。這些都是本發(fā)明的主要目的，并且通過出現(xiàn)在第一方面的特征部分的特征來實現(xiàn)。

在公報WO2010/086362中描述了一種用于風輪機的驅(qū)動單元。該現(xiàn)有技術(shù)涉及使用帶將旋轉(zhuǎn)從轉(zhuǎn)子傳動到發(fā)電機的風輪機驅(qū)動器。

從WO2008/028335/和JP2005023893公知使用帶將旋轉(zhuǎn)從轉(zhuǎn)子傳動到發(fā)電機。然而，本發(fā)明的目的是更好地利用帶操作或可能的鏈操作的特征，使得能夠獲得更為緊湊的驅(qū)動裝置，且?guī)砀郊拥牟僮骱锰帯?/p>

上述公告均沒有示出具有行星帶支架的驅(qū)動單元，該行星帶支架具有與固定安裝的大帶旋轉(zhuǎn)聯(lián)接的帶輪。所述帶輪還與連接至從動單元或驅(qū)動單元的軸旋轉(zhuǎn)聯(lián)接。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過特別構(gòu)造的用于風輪機的驅(qū)動裝置來滿足迄今為止尚未被現(xiàn)有技術(shù)教導的上述需求，該驅(qū)動裝置通過其特別構(gòu)造的結(jié)構(gòu)構(gòu)成了輕質(zhì)且緊湊的驅(qū)動裝置，并且在順暢有效地運行發(fā)電機以及促進發(fā)電機效率方面起動了顯著的作用。

本發(fā)明的另一個方面是提供一種用于風輪機的驅(qū)動裝置，除了緊湊質(zhì)輕之外，該驅(qū)動裝置確保驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)矩平衡，并且同時由于較少的部件數(shù)量而不需要繁重的維修。

在說明書以及權(quán)利要求書中，術(shù)語“大帶圓盤”、“大帶”、“高速軸”、“行星架”、“行星帶輪”、“帶輪軸”、“行星帶”、“小帶輪”、“風輪機轉(zhuǎn)子”應該以相應術(shù)語的最廣泛含義來解釋，并且包括在該技術(shù)領(lǐng)域中以其它術(shù)語稱呼的所有類似條目，就像對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說會清楚的那樣。在說明書中提到的限制/限定(如果有的話)僅僅是以示例的方式來理解本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種在一端連接至風輪機發(fā)電機的傳動單元，所述傳動單元具有大帶圓盤和高速軸，至少一個大帶圍繞所述大帶圓盤并與所述大帶圓盤接觸。本發(fā)明的不同之處在于，所述傳動單元包括被聯(lián)接至所述驅(qū)動單元的行星架，所述行星架承載至少兩個行星帶輪，每個行星帶輪具有與所述至少一個大帶旋轉(zhuǎn)聯(lián)接的帶輪軸，每個行星帶輪具有至少一個行星帶，所述行星帶將所述行星帶輪和所述高速軸旋轉(zhuǎn)聯(lián)接，所述大帶圓盤被固定安裝，所述高速軸被聯(lián)接至從動單元。

本發(fā)明優(yōu)選包括如在其它方面中限定的附加特征。

上述實施方式因而揭示了一種驅(qū)動單元的構(gòu)造，該驅(qū)動單元由于較少的部件數(shù)量而非常緊湊、輕質(zhì)和簡單，因而需要最少維護。該布置還確保高轉(zhuǎn)速軸上的轉(zhuǎn)矩很好地平衡，并且確保將低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)成高轉(zhuǎn)速。因而，實現(xiàn)了更大的速度，由此獲得高轉(zhuǎn)矩。此外，該布置還確保將高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成低轉(zhuǎn)速。

附圖說明

上文已經(jīng)描述了本發(fā)明的主要特征，在下文中將參照附圖給出一些示例性實施方式的更詳細的非限制性描述，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的驅(qū)動裝置從側(cè)面看的立體圖，其中風輪機轉(zhuǎn)子附裝至該驅(qū)動裝置；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的驅(qū)動裝置的另一個立體圖，其中面朝風輪機轉(zhuǎn)子端部；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的驅(qū)動裝置的又一個立體圖，其中面朝發(fā)電機端部；

圖4是從上面看的根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的驅(qū)動裝置的示意圖；

圖5是在驅(qū)動裝置上沒有帶的情況下看的根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式的驅(qū)動裝置的示意圖；

圖6是具有帶的在圖5中所示的驅(qū)動裝置的示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的行星架的示意圖。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于風輪機的驅(qū)動裝置的實施方式。圖2和圖3以不同角度示出了該裝置。在該環(huán)境下，由此澄清圖1至圖7中所示的風輪機僅僅是一個示例。

在下文中進一步說明根據(jù)圖1、圖2和圖3的驅(qū)動裝置1的部件。這些圖示出了風輪機轉(zhuǎn)子3、連接至風輪機轉(zhuǎn)子3的風輪機軸4、連接至風輪機軸4的另一端的諸如行星帶驅(qū)動裝置之類的傳動單元2。

驅(qū)動裝置1進一步包括高速軸7，該高速軸7在一端與傳動單元2旋轉(zhuǎn)聯(lián)接，并且在該高速軸7的另一端連接至發(fā)電機15(圖4)。高速軸7延伸穿過位于傳動單元2和發(fā)電機15之間的大帶圓盤10。軸承布置在高速軸7和大帶圓盤10之間的聯(lián)接中，從而允許高速軸7在大帶圓盤10內(nèi)旋轉(zhuǎn)。至少一個大帶11圍繞大帶圓盤10延伸。大帶圓盤10沿著相應的圓周表面設(shè)置有鋸齒(未示出)，以在運轉(zhuǎn)狀態(tài)期間確保正確咬合。另外，每個帶都設(shè)置有齒/凹槽(未示出)，以在運轉(zhuǎn)狀態(tài)期間確保正確咬合。

圖1還示出了驅(qū)動裝置包括面向風輪機轉(zhuǎn)子3連接至風輪機軸4的一個端部2a。軸4與風輪機轉(zhuǎn)子3和傳動單元2均固定連接，從而風輪機轉(zhuǎn)子3將旋轉(zhuǎn)傳遞到傳動單元2。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說應該理解的是，風輪機轉(zhuǎn)子3和行星帶驅(qū)動器2之間的其它連接也是可行的。風輪機轉(zhuǎn)子3可以例如直接聯(lián)接至行星帶驅(qū)動器2，而不使用任何風輪機軸4。安裝在風輪機轉(zhuǎn)子和傳動單元之間的控制動力傳遞運動的離合器也是本發(fā)明的可能實施方式。

傳動單元2包括行星架13、大帶圓盤10、大帶11和高速軸7。

下面進一步描述行星架13。圖1所示的行星架13具有三個腿部2b朝向大帶圓盤10延伸的結(jié)構(gòu)，這三個腿部相對彼此具有角距離。典型的是，這三個腿部2b圍繞360°均等分布。該結(jié)構(gòu)可以具有預期用于該目的的其它形狀，例如豎直板，圓形或 非圓形形狀，緊湊或具有多個開口。行星架13在結(jié)構(gòu)2的周邊或端部包括具有第一行星架構(gòu)件15a和第二行星架構(gòu)件15b的U形部件，該U形部件連接至各腿部2b，支撐帶輪軸6。帶輪軸6從第一行星架構(gòu)件15a的自由端部中的一個自由端部延伸穿過第二行星架構(gòu)件15b的另一個自由端部。帶輪軸6基本平行于風輪機軸4和高速軸7。帶輪軸6可相對于行星架構(gòu)件15a、15b旋轉(zhuǎn)。小帶輪14布置在帶輪軸6的自由端部處，所述小帶輪14布置在大帶圓盤10和大帶11之間。本發(fā)明的還一個可能的實施方式是帶輪軸6的面向大帶圓盤10的端部與大帶11直接接觸，即不具有安裝在帶輪軸6上的小帶輪14。

至少一個帶輪9連接至每個帶輪軸6，軸6穿過帶輪9的中心。該帶輪和小帶輪14旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至同一帶輪軸6。

全部所述帶輪沿著各自的圓周表面都設(shè)置有鋸齒，以在運行狀態(tài)期間確保咬合。

優(yōu)選地，每個帶設(shè)置有齒/凹槽，以在運行狀態(tài)期間確保咬合。

小行星帶8圍繞高速軸7和每個帶輪9延伸。帶輪9和高速軸7以可旋轉(zhuǎn)的方式連接。

在圖1至圖3中，示出了本發(fā)明的可能實施方式，其中行星架13具有三個帶輪軸6，在每個帶輪軸6處，布置有彼此平行的兩個行星帶8和兩個帶輪9。

對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說還應理解的是，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置可以應用于其它設(shè)計的行星架13。本發(fā)明的一個可能實施方式是，帶輪軸6具有彼此平行地布置并且旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至該帶輪軸6的兩個或更多個行星帶輪9。單個行星帶輪布置在帶輪軸上也是本發(fā)明的實施方式。

位于每個角位置的行星帶輪9還可以具有彼此平行地布置在行星帶輪9上的一個或多個行星帶8。

將更多或更少數(shù)量的帶輪軸6安裝在行星架13上也是本發(fā)明的可能實施方式，對本發(fā)明的性能來說關(guān)鍵的是帶輪軸6的數(shù)量為兩個或更多個。

還具有用于支撐所述結(jié)構(gòu)的支撐構(gòu)件5、12。在附圖中，該支撐構(gòu)件5連接至風輪機軸4，支座12連接至大帶圓盤。

現(xiàn)在，通過操作地連接的行星帶8構(gòu)成的系統(tǒng)實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)連接。這便于驅(qū)動單元1的構(gòu)造由于部件數(shù)量更少而非常緊湊、輕質(zhì)和簡單，并且因而需要最少的維護。這還確保了驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)矩完全地平衡。由于旋轉(zhuǎn)運動中的各種部件之間的非常簡單的 連接，因此通過行星帶8的簡單布置，就消除了對部件數(shù)量增加的要求，而這是迄今所未知的。該布置還確保將低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成高轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)了更大的速度。結(jié)果，也確保了獲得高轉(zhuǎn)矩?，F(xiàn)在參照圖4至圖7描述如下說明驅(qū)動裝置如何通過帶的簡單布置來工作。

圖4是沒有帶的圖1至圖3中描述的驅(qū)動裝置的示意圖。加黑的線條是驅(qū)動裝置1的固定部件，其它線條是驅(qū)動裝置1的可旋轉(zhuǎn)部件。

圖5是具有帶的圖1至圖4中描述的驅(qū)動裝置的示意圖。

風輪機轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)將致使行星架13在與風輪機轉(zhuǎn)子3相同的方向上旋轉(zhuǎn)。這將因為小帶輪14相對大帶11的旋轉(zhuǎn)運動而又被傳遞到小帶輪14。帶輪9和帶輪軸6則將在與小帶輪14相同的方向上旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)將通過行星帶8傳遞到高速軸7并傳遞到發(fā)電機15。如果沒有小帶輪14，則帶輪軸6與大帶11直接旋轉(zhuǎn)聯(lián)接。

帶輪9具有明顯大于高速軸7的直徑，這將使高速軸7的轉(zhuǎn)速大于帶輪9的轉(zhuǎn)速。

圖6示出了本發(fā)明的另一個可能實施方式，其中行星架20布置成在大帶圓盤10的每側(cè)具有一個構(gòu)件，即第一行星構(gòu)件20a布置在風輪機轉(zhuǎn)子3和帶圓盤10之間，第二行星構(gòu)件20b布置在大帶圓盤10和發(fā)電機15之間。在本發(fā)明的該實施方式中，帶輪軸26從帶輪9穿過第一行星構(gòu)件20a和布置在帶11和帶圓盤10之間的小帶輪14延伸到第二行星構(gòu)件20b。

圖7是行星齒輪的示意圖，其中三個帶輪9彼此基本等角間距地布置。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的是，帶輪9可以具有根據(jù)本發(fā)明更合適的其它角位置。

已經(jīng)僅僅為了理解而參照一些優(yōu)選實施方式和一些附圖描述了本發(fā)明，對本領(lǐng)域技術(shù)人員應該清楚的是，本發(fā)明包括已經(jīng)在上文中描述并在所附權(quán)利要求中要求保護的范圍內(nèi)的所有合理變型。