[发明专利]用于风能设备的方位角调节和/或桨距调节的调节单元和方法

说明书

本发明涉及一种用于风能设备(100)的方位角调节和/或桨距调节的调节单元(202，302)、一种调节设备、一种桨距调节设备(200)、一种方位角调节设备(300)、一种风能设备以及一种用于转子叶片调节和风向追踪的方法以及调节单元和/或调节设备的应用。用于风能设备(100)的方位角调节和/或桨距调节的调节单元(202，302)包括：可设置在第一环形法兰(215，311)上的、具有偏心轴(340)的驱动单元(230，240，250，260，330)；可设置在第二环形法兰的环周上的第一接合元件(380)，所述第二环形法兰相对于所述第一环形法兰可转动地设置，其中在所述第一接合元件的环周面上设置有多个凹状地和凸状地构成的第一凸轮部段(382，482)；和第二接合元件(272，274，350，360，450，460)，所述第二接合元件具有设置在环周面(452)上的、对应于所述第一凸轮部段的凹状的和凸状的第二凸轮部段(454)。

技术领域

本发明涉及一种用于风能设备的方位角调节和/或桨距调节的调节单元、一种调节设备、一种桨距调节设备、一种方位角调节设备、一种风能设备以及一种用于转子叶片调节和风向追踪的方法以及调节单元和/或调节设备的应用。

背景技术

风能设备普遍是已知的。风能设备的占主导地位的构型目前是三叶片式的水平轴线风能设备，其中转子在运行时位于迎风面上并且其机器舱设置在塔上并且主动地尤其通过方位角调节单元追踪风向。此外常见的是，转子叶片能够围绕纵轴线借助于桨距调节单元转动。也普遍已知的是，在如下部位处针对风能设备中的转动连接使用齿轮装置，在所述部位处构件相对于彼此旋转地运动，并且尤其在该处，应当实现从第一旋转的构件到第二旋转的构件的传动。

这种转动连接尤其在方位角调节单元和/或桨距调节单元中存在。上述类型的齿轮装置在运行时经受尤其通过引起转动的驱动器以及通过输出侧的力和力矩所产生的负荷。因此，彼此接合的齿除了滚动运动之外总是也产生相对彼此取向的摩擦运动。在齿装置中在齿面的加载有摩擦的部位处产生磨损。为了限制所述磨损，齿轮装置的齿轮通常因此通过供给润滑剂来润滑。由此通常可减小磨损，然而无法克服磨损。

尤其，在对于风能设备而言已知的转动连接中，尤其在变桨驱动器和/或方位角驱动器的区域中，齿轮装置的磨损通常不均匀地出现。这在方位角驱动器的区域中尤其如下阐述：风大多从当前盛行的风向吹来。因此，风能设备的转子尤其大部分时间朝向该当前盛行的风向设置。风能设备的转子由此通常并且尤其大部分时间仅在小的角度范围中，即在当前盛行的风向的小的角度范围中被调节。因此，一个或多个齿与驱动的齿轮的大部分其余齿相比更频繁地与相对置的齿轮以承载负荷的方式接合。由此，在设置在该区域中的齿处的磨损尤其大。在变桨驱动器的区域中同样识别到相同的磨损现象，因为转子叶片通常也具有特定的优选的桨距调节范围，该转子叶片尤其常常在所述桨距调节范围中被设定。变桨驱动器的驱动齿轮的一个或多个与被驱动的齿轮接合的中心齿也称为一个或多个金齿。

这种齿轮装置还具有如下缺点：这些齿轮装置会突然失灵，例如由于齿断裂。除此之外，这种齿轮连接常常具有相当大的结构尺寸，因为例如待实现的传动比需借助于许多传动级和大齿轮与小齿轮来实现。此外，这种齿轮连接的冲击载荷受限。此外，齿轮连接的间隙通常必须通过耗费的措施来减小，例如通过将齿轮连接预紧的方式。当前所使用的齿轮连接具有提高的失效概率，这引起：风能设备具有受限的可用性。这尤其引起：风能设备的成本提高和/或通过能量馈入待实现的转换降低。此外，通常所使用的正齿轮齿部的大的结构尺寸引起进一步高的成本。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索到了下述现有技术：DE 102 26713 A1、DE 10 2007 008 167 A1、DE 10 2007 009 575 A1、DE 10 2014 009 306 A1、US2016/0 131 106 A1。

发明内容