專利名稱：輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的用于將電流和/或信號(hào)從設(shè)備的固定的結(jié)構(gòu)部件輸送到轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件的輸送裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)已足夠地公開了這種類型的輸送裝置，該輸送裝置用于把電能和電信號(hào)從固定的接觸裝置輸送到發(fā)電機(jī)或者電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子或者轉(zhuǎn)動(dòng)著的軸上。特別是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備中例如為了調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片，通過轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子軸來傳輸大量彼此獨(dú)立的電信號(hào)。將集電環(huán)輸送單元用作輸送裝置。在軸的圓筒形的圓周表面上彼此相鄰地設(shè)置多個(gè)彼此分開的集電環(huán)。在這種情況中，各集電環(huán)與構(gòu)成為電刷的滑動(dòng)觸頭進(jìn)行電連接和機(jī)械連接。集電環(huán)的一部分和所屬的滑動(dòng)觸頭一起用于輸送電流，集電環(huán)的另一部分用于傳輸信號(hào)。這個(gè)方案的缺點(diǎn)是，集電環(huán)和觸動(dòng)觸頭之間的機(jī)械接觸易受干擾，并且在有故障時(shí)不再輸送電流或者傳輸信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
與之相比，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種用于將電流和/或信號(hào)從設(shè)備用的固定的結(jié)構(gòu)部件輸送到轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件的輸送裝置，且這種輸送裝置保證電流和/或信號(hào)輸送的高度可靠性。這個(gè)任務(wù)通過具有權(quán)利要求1特征的輸送裝置得以完成。根據(jù)本發(fā)明，用于將電流和/或信號(hào)從設(shè)備用的固定的結(jié)構(gòu)部件輸送到轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件的輸送裝置具有用于輸送電流的集電環(huán)輸送單元。這種輸送裝置特別是用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備。附加地這種輸送裝置還具有用于傳輸信號(hào)的無線電輸送路段(Funkstrecke )，這個(gè)無線電輸送路段按照與集電環(huán)輸送單元成固定的空間關(guān)系進(jìn)行設(shè)置。這個(gè)方案具有下述優(yōu)點(diǎn)，即與用于傳輸信號(hào)的集電環(huán)輸送單元相比這種無線電路段不易受到干擾，因此在傳輸信號(hào)時(shí)有更高的安全性。此外，通過在無線電輸送路段和集電環(huán)輸送單元之間的這種空間上的固定關(guān)系提供這樣一種無線電輸送路段，即這個(gè)輸送路段具有基本上恒定的特性。當(dāng)無線電輸送路段相對(duì)于集電環(huán)輸送單元不成固定的空間關(guān)系時(shí)，由于無線電輸送路段和集電環(huán)輸送單元彼此間相對(duì)位置的變化，以及與此有關(guān)的信號(hào)傳輸?shù)倪吔鐥l件的變化，就會(huì)干擾信號(hào)的傳輸。在這種情況中，無線電輸送路段相對(duì)于集電環(huán)輸送單元是如此有利地設(shè)置的，即這個(gè)無線電輸送路段具有基本恒定的特性，例如無線電信號(hào)的阻尼和反射。通過這一措施進(jìn)一步地改進(jìn)了信號(hào)的傳輸。這樣，這個(gè)無線電信號(hào)輸送路段相對(duì)于集電環(huán)輸送單元是如此設(shè)置的，即例如在風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備中使用時(shí)無線電輸送路段的特性基本保持不變，和/ 或無線電輸送路段的無線電信號(hào)基本不受干擾，或者受干擾較少。若無線電輸送路段設(shè)置在集電環(huán)輸送單元的集電環(huán)的縱向軸線上，或者在它的附近，并且作為空心筒的軸而延伸，則證明是有利的。
在這種情況中，無線電輸送路段可穿過由空心筒構(gòu)成的內(nèi)腔室延伸，其中，這個(gè)空心筒可用作這個(gè)無線電輸送路段的一種保護(hù)罩。所述無線電輸送路段優(yōu)選地由兩個(gè)發(fā)射一和接收單元形成。在本發(fā)明的另一方案中設(shè)置兩個(gè)集電環(huán)輸送單元，通過這一措施當(dāng)一個(gè)單元發(fā)生故障時(shí)另一單元作為備用，以保證安全。有利的是，各集電環(huán)輸送單元分別具有多個(gè)沿空心筒的縱向軸線彼此錯(cuò)位地設(shè)置的集電環(huán)。在這種情況中，各集電環(huán)可與滑動(dòng)觸頭機(jī)械接觸，以輸送電流/能源。優(yōu)選的是，至少一個(gè)集電環(huán)輸送單元的集電環(huán)和滑動(dòng)觸頭之間的間距是可以調(diào)節(jié)的，通過這一措施例如只有當(dāng)另一集電環(huán)輸送單元有故障時(shí)才使用這個(gè)集電環(huán)輸送單元。電機(jī)械的促動(dòng)器可簡單地用于調(diào)節(jié)這種間距。為了將發(fā)射一和接收單元與例如數(shù)據(jù)處理或測(cè)量裝置連接起來，這些單元分別具有總線系統(tǒng)接頭，和/或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接頭，和/或模擬接頭。為了例當(dāng)發(fā)射和接收單元的電流供應(yīng)中斷時(shí)能繼續(xù)使用這些單元，這些單元分別具有蓄能器。在這種情況中這種蓄能器可以是蓄電池，或者是法拉電容。優(yōu)選的是，第一監(jiān)控裝置與滑動(dòng)觸頭進(jìn)行電連接，并且第二監(jiān)控裝置與集電環(huán)進(jìn)行電連接，以測(cè)量電壓和/或電流，和/或監(jiān)控電壓。在這種情況中，這些監(jiān)控裝置通過發(fā)射和接收單元交換電源的特征參數(shù)，以監(jiān)控電源的穩(wěn)定性。特別是在這些監(jiān)控裝置中測(cè)量電源電壓并且探測(cè)電壓干擾。為了進(jìn)一步提高安全性，特別是通過電保護(hù)裝置可接通和斷開至少一個(gè)集電環(huán)輸送單元的供應(yīng)電源。有利的是，在兩個(gè)集電環(huán)輸送單元之間、特別是在滑動(dòng)觸頭之間設(shè)置隔板，以避免磨損，或者避免使材料從一個(gè)集電環(huán)輸送單元?jiǎng)冸x到另一個(gè)例如不使用的集電環(huán)輸送單元上，并且弄臟這個(gè)單元，或者損害它。優(yōu)選的是，這個(gè)輸送裝置設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備中的固定的艙(Gondel)和轉(zhuǎn)子之間。
本發(fā)明的其它有利的改進(jìn)方案是其它的從屬權(quán)利要求的主題。下面借助一個(gè)唯一的附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。


這個(gè)附圖簡單地示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的輸送裝置。
具體實(shí)施例方式在這個(gè)唯一的附圖中在簡要的示意性圖紙里示出了根據(jù)一種實(shí)施例的輸送裝置 1。該輸送裝置具有兩個(gè)用于輸送電流/提供能源的集電環(huán)輸送單元2，4，一用于將信號(hào)從一種設(shè)備、特別是風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備的固定的結(jié)構(gòu)部件傳輸?shù)睫D(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件的無線電輸送路段(Fimkstrecke)6。在這種情況中，所述固定的結(jié)構(gòu)部件是固定的艙(Gondel )8，并且所述的轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件是風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備的轉(zhuǎn)子10。集電環(huán)輸送單元2和4具有分別設(shè)置在軸12上的集電環(huán)14至對(duì)，其中，所述軸 12通過滾動(dòng)軸承13支承在艙8中。集電環(huán)14至M在軸12的外殼表面上在它的縱向方
4向上軸向彼此有間距地設(shè)置。這個(gè)軸12設(shè)計(jì)為具有大體為圓筒橫截面的空心筒。在圖中左邊的三個(gè)集電環(huán)14、16、18配屬于集電環(huán)輸送單元2，在圖中右邊的三個(gè)集電環(huán)20、22、M 配屬于集電環(huán)輸送單元4。相應(yīng)的集電環(huán)14至M與設(shè)計(jì)為電刷的滑動(dòng)觸頭沈至36分別作用連接。在這種情況中，圖中左邊的滑動(dòng)觸頭沈至30與左邊的集電環(huán)14至18機(jī)械連接，而右邊的三個(gè)滑動(dòng)觸頭32至36與右邊的三個(gè)集電環(huán)20至M有間距地設(shè)置。滑動(dòng)觸頭沈至36通過供電裝置38、40、42實(shí)現(xiàn)電接觸?；瑒?dòng)觸頭沈、32和供電裝置38，滑動(dòng)觸頭 28,34和供電裝置40，滑動(dòng)觸頭30、36和供電裝置42分別通過保護(hù)裝置或者轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行連接(這些保護(hù)裝置/轉(zhuǎn)換開關(guān)在附圖中未示出)。集電環(huán)14至M的供電裝置在圖中未示出ο集電環(huán)輸送單元2的滑動(dòng)觸頭沈、28、30以及集電環(huán)輸送單元4的滑動(dòng)觸頭32、 34,36分別通過電機(jī)械的促動(dòng)器44或46相對(duì)于各所配屬的集電環(huán)14至M是如此地可移動(dòng)的，即可產(chǎn)生機(jī)械的、并且因此電的接觸，或者能中斷機(jī)械的、并且因此電的接觸。例如當(dāng)給集電環(huán)輸送單元2輸送電流出現(xiàn)干擾時(shí)，為了繼續(xù)輸送電流可使用另一集電環(huán)輸送單元 4。為此，就通過促動(dòng)器46減小這些元件之間的間距，使滑動(dòng)觸頭32至36與集電環(huán)20至 24處于機(jī)械和電的接觸之中，其做法是，這個(gè)促動(dòng)器46徑向地相對(duì)于軸12移動(dòng)所述滑動(dòng)觸頭32至36。相反地，通過作動(dòng)器44可中斷左邊的集電環(huán)14至18與集電環(huán)輸送單元2的滑動(dòng)觸頭26至30的機(jī)械的和電的接觸，其做法是，這促動(dòng)器44使滑動(dòng)觸頭沈至30徑向地移動(dòng)離開軸12。這樣，當(dāng)集電環(huán)輸送單元2或者4受到干擾時(shí)，可分別使用另一無干擾的集電環(huán)輸送單元2或4，這樣就保證了轉(zhuǎn)子10和艙8之間的無中斷的電流供給。為了減少根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輸送裝置中的干擾，特別是為了對(duì)于所述集電環(huán)輸送單元進(jìn)行檢查，經(jīng)常短時(shí)間間隔地進(jìn)行維修。通過根據(jù)本發(fā)明的附加的集電環(huán)輸送單元2或者4可延長維修間隔期。為了使集電環(huán)輸送單元2或者4的磨損和材料的剝離不致于造成對(duì)另一集電環(huán)輸送單元2或4的干擾，設(shè)置了隔板48。這個(gè)隔板設(shè)置在兩個(gè)集電環(huán)輸送單元2、4之間。在這種情況中這個(gè)隔板基本在集電環(huán)輸送單元2或者4的彼此相鄰的滑動(dòng)觸頭30和32之間延伸。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備中需要在艙8和轉(zhuǎn)子10之間傳輸控制信號(hào)和測(cè)量信號(hào)，為的是例如控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子葉片的姿態(tài)并測(cè)量它們的位置。在這種情況中通過集電環(huán)輸送單元2 或者4給用于改變轉(zhuǎn)子葉片位置的裝置提供電流。無線電路段6用于傳輸電信號(hào)，例如控制信號(hào)和測(cè)量信號(hào)。這個(gè)無線電路段設(shè)置在兩個(gè)發(fā)射單元和接收單元50、52之間。在圖的右側(cè)的單元50在這種情況中與艙8抗扭轉(zhuǎn)地連接，并且在圖的左側(cè)的單元52與轉(zhuǎn)子10抗扭轉(zhuǎn)地連接。其中，這兩個(gè)單元50、52是如此設(shè)置的，即所述無線電傳輸路段6基本上穿過空心筒形的軸12的內(nèi)腔室M延伸。單元50或者52的發(fā)射天線和接收天線56和58大體設(shè)置在軸12的旋轉(zhuǎn)軸線的區(qū)域中。通過單元50、52和集電環(huán)輸送單元2、4之間的這種固定的空間關(guān)系，使這個(gè)無線電輸送路段6的空間布設(shè)基本保持不變，這導(dǎo)致無線電安全可靠的傳輸。 為了使對(duì)于無線電輸送路段6的外部影響和干擾最小化，并且為了能最佳地傳輸無線電信號(hào)，可實(shí)施集電環(huán)輸送單元2、4連同軸12 —起的一些有利的方案。在這種情況中， 集電環(huán)輸送單元2、4是如此設(shè)計(jì)的，即為所選擇的傳輸頻率設(shè)計(jì)最佳的無線電輸送路段。在這種情況中規(guī)定，相應(yīng)地與軸12的內(nèi)腔室M的內(nèi)直徑相適配，并且給軸12的內(nèi)表面鋪設(shè)有助于無線電信號(hào)的反射和阻尼的材料。此外，軸12還形成一種保護(hù)殼體，以保護(hù)無線電輸送路信號(hào)輸送路段6免受外部影響和干擾。發(fā)射和接收單元50、52具有不同的連接途徑，以便連接控制裝置和測(cè)量裝置或者數(shù)據(jù)處理裝置。在這種情況中各單元50、52具有總線系統(tǒng)接頭60、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接頭62，和/或模擬接頭64。為了即使在中斷了給這些單元50、52提供電流的情況下也能保證在單元50、 52之間的信號(hào)傳輸，這些單元分別具有蓄電池或者法拉電容(Supercap )。通過無線電信號(hào)輸送路段6，按照多路傳輸方法傳輸這些信號(hào)。分別使一監(jiān)控裝置66或者68與所述發(fā)射和接收裝置50和52連接。在圖中右邊的監(jiān)控裝置66通過電測(cè)量導(dǎo)線70、72和74與相應(yīng)的供電裝置38、40及42進(jìn)行電連接，而在圖中左邊的監(jiān)控裝置68通過電測(cè)量導(dǎo)線76、78和80與輪轂的供電網(wǎng)進(jìn)行電連接。在這種情況中，監(jiān)控裝置66監(jiān)控輸送電流導(dǎo)線38至42的電壓，監(jiān)控裝置68監(jiān)控輪轂的電網(wǎng)中的電壓。與發(fā)射單元和接收單元50和52相連接的監(jiān)控裝置66或者68通過該發(fā)射單元和接收單元50和52在無線電信號(hào)輸送路段6上交換有關(guān)電源穩(wěn)定性的特性參數(shù)。在這種情況中特別是測(cè)量電源電壓并且探測(cè)電壓干擾。例如當(dāng)轉(zhuǎn)子側(cè)的監(jiān)控裝置68識(shí)別出電壓干擾，而這個(gè)電壓干擾在艙一側(cè)未被監(jiān)控裝置66測(cè)量出時(shí)，則這表明在集電環(huán)14至18和滑動(dòng)觸頭沈至30之間有干擾。為了保證轉(zhuǎn)子10的電流供應(yīng)，在這種情況中激活第二集電環(huán)輸送單元4，其做法是如上面已提到的通過促動(dòng)器46電并且機(jī)械地激活集電環(huán)20至M和滑動(dòng)觸頭30至36。相反地可使集電環(huán)輸送單元2去除激活，其做法是通過促動(dòng)器44使集電環(huán)14至16和滑動(dòng)觸頭沈至30電并且機(jī)械地彼此分開。通過促動(dòng)器44、46來產(chǎn)生或者中斷集電環(huán)輸送單元2、4的電和機(jī)械的接觸，附加于這種方案或者代替這種方案，也可在艙一側(cè)、和/或在轉(zhuǎn)子一側(cè)接通和斷開所述集電環(huán)輸送單元2、4。為此，分別設(shè)置電子保護(hù)裝置。這種做法的好處是，當(dāng)集電環(huán)輸送單元2、4 短路時(shí)該集電環(huán)輸送單元可無電壓地接通，這樣就使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備能繼續(xù)運(yùn)行?？梢栽O(shè)想，輸送裝置1只有一集電環(huán)輸送單元2或者4，這樣就降低了裝置技術(shù)費(fèi)用。然而在這種情況中，就不再可能有多余的電源，這樣，當(dāng)集電環(huán)輸送單元有干擾時(shí)在艙 8和轉(zhuǎn)子10之間的供電就中斷了。此外，也可以設(shè)想，將一個(gè)或者兩個(gè)集電環(huán)輸送單元2、4 附加地用于信號(hào)傳輸。本發(fā)明公開了一種用于一種裝置、特別是風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備的將電流和/或信號(hào)從固定的結(jié)構(gòu)部件輸送到旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件的輸送裝置。在此情況中，輸送裝置具有用于輸送電流和/或傳輸信號(hào)的集電環(huán)輸送單元，其中，用于傳輸信號(hào)的無線電信號(hào)輸送路段按照與集電環(huán)輸送單元固定的空間關(guān)系進(jìn)行設(shè)置。通過這一措施可易于設(shè)計(jì)這個(gè)無線電路段， 因?yàn)楦鶕?jù)幾何設(shè)計(jì)通過基本保持不變的空間布局可易于估計(jì)集電環(huán)輸送單元和無線電輸送路段之間的邊界條件以及集電環(huán)輸送單元對(duì)無線電輸送路段的影響。附圖標(biāo)記表
1輸送裝置
2、4集電環(huán)輸送單元
6無線電輸送路段
8艙10轉(zhuǎn)子
12軸
13滾動(dòng)軸承 14、16、18、20、22、24 集電環(huán) 26、沘、30、32、34、36 滑動(dòng)觸頭 38、40、42供電裝置
44、46促動(dòng)器
48隔板
50,52發(fā)射單元和接收單元
54內(nèi)腔室
56,58天線
60總線系統(tǒng)接頭
62網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接頭
64模擬接頭
66,68監(jiān)控裝置
70、72、74、76、78、80測(cè)量導(dǎo)線。
權(quán)利要求
1.用于將電流和/或信號(hào)從設(shè)備、特別是風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備用的固定的結(jié)構(gòu)部件輸送到轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件(8、10)的輸送裝置，具有用于輸送電流和/或信號(hào)的集電環(huán)輸送單元(2、 4)，其特征在于，按照與集電環(huán)輸送單元(2、4)的固定空間關(guān)系來設(shè)置用于信號(hào)傳輸?shù)臒o線電輸送路段。
2.按照權(quán)利要求1所述的輸送裝置，其中，如此方式地設(shè)置無線電輸送路段(6)，即該無線電輸送路段具有恒定的特性。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的輸送裝置，共中，無線電輸送路段(6)設(shè)置在集電環(huán)輸送單元(2、4)的集電環(huán)(14至的縱向軸上或者在其附近，并且作為空心筒形的軸(12)延伸。
4.按照權(quán)利要求3所述的輸送裝置，其中，無線電輸送路段(6)基本上穿過由空心筒限定的內(nèi)腔室(54)延伸。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其中，無線電輸送路段(6)在發(fā)射和接收單元(50、52)之間延伸。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其中，設(shè)置兩個(gè)集電環(huán)輸送單元(2、4)。
7.按照權(quán)利要求6所述中輸送裝置，其中，各集電環(huán)輸送單元(2、4)分別具有多個(gè)沿著軸(12)的縱向軸線彼此錯(cuò)位設(shè)置的集電環(huán)(14至M)，其中，集電環(huán)(14至分別和滑動(dòng)觸頭( 至36)共同作用，以輸送電流和/或傳輸信號(hào)。
8.按照權(quán)利要求7所述中輸送裝置，其中，至少一個(gè)集電環(huán)輸送單元(2、4)的集電環(huán) (14至24)和滑動(dòng)觸頭( 至36)之間的距離是可調(diào)節(jié)的。
9.按照權(quán)利要求8所述中輸送裝置，其中，為了調(diào)節(jié)所述間距，設(shè)置電機(jī)械的促動(dòng)器 (44、46)。
10.按照權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其中，發(fā)射和接收單元(50、52)分別具有總線系統(tǒng)接頭(60)和/或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接頭(63)和/或模擬接頭(64)。
11.按照權(quán)利要求5至10中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其中，發(fā)射和接收單元(50、52)分別具有蓄能器，特別是蓄電池或者法拉電容。
12.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其中，第一監(jiān)控裝置(68)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件一側(cè)的集電環(huán)輸送單元(2、4)的電壓和/或電流，第二監(jiān)控單元(66)監(jiān)控固定的結(jié)構(gòu)部件一側(cè)的集電環(huán)輸送單元(2、4)的電壓和/或電流。
13.按照權(quán)利要求12所述的輸送裝置，其中，第一監(jiān)控裝置(68)與配屬于轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件的發(fā)射和接收單元(52)進(jìn)行電連接，并且第二監(jiān)控裝置(66)與配屬于固定的結(jié)構(gòu)部件的發(fā)射和接收單元(50)進(jìn)行電連接，以傳輸測(cè)量數(shù)值。
14.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其中，至少一個(gè)集電環(huán)輸送單元(2、 4)的電源特別是能夠通過電子保護(hù)裝置接通和斷開。
15.按照權(quán)利要求6至14中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其中，在集電環(huán)輸送單元(2、4)的相鄰的滑動(dòng)觸頭(30、32 )和集電環(huán)(18、20 )之間設(shè)置隔板(48 )。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于將電流和/或信號(hào)從設(shè)備、特別是風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備用的固定的結(jié)構(gòu)部件輸送到轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件的輸送裝置。在這種情況中所述輸送裝置具有用于輸送電流和/或信號(hào)的集電環(huán)輸送單元，其中，按照與集電環(huán)輸送單元的固定的空間關(guān)系設(shè)置了用于信號(hào)傳輸?shù)臒o線電輸送路段。
文檔編號(hào)H01R39/00GK102262817SQ20111013681
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者布赫塔拉 B., 黑斯 F., 福斯 M. 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司