[发明专利]风力涡轮机、旋转机以及防止对用于风力涡轮机的旋转机造成损坏的方法

说明书

一种用于风力涡轮机的旋转机，包括：转子；以及壳体，该壳体用于容纳转子并由基部支撑以便构成旋转机的定子。壳体的至少一部分被构造成能够在等于或大于阈值扭矩值的旋转力被施加到转子时与转子一起旋转，同时允许相对于基部的相对旋转。

技术领域

本公开涉及一种风力涡轮机、一种用于风力涡轮机的旋转机以及一种用于防止对用于风力涡轮机的旋转机造成损坏的方法。

背景技术

传统上，已知一种构造，在该构造中，在风力涡轮机的旋转部分处设置扭矩限制器以释放一定的负荷或更多负荷。例如，美国专利公开第2011/0140439号(以下称为专利文献1)公开了一种结构，在该结构中，在将用于将驱动力施加到横摆旋转的环齿轮的小齿轮与用于向小齿轮传递扭矩的横摆驱动轴之间设置有中空的锥形扭矩限制器。

然而，在专利文献1中，需要将扭矩限制器设置为具有高刚度，以便在正常操作时在小齿轮和驱动轴之间传递足够的设计扭矩，并且具有需要比平时更大的体积。此外，当小齿轮与环齿轮之间的齿轮比设定为低时，需要增加横摆驱动件的数量或尺寸。

此外，在齿轮箱中，与低速阶段相比，在高速阶段很可能发生齿溢出和粘连，但是在低速阶段(例如，小齿轮和驱动轴)也可能发生粘连。由于例如当在低速阶段发生粘连时或者在包括轴和齿轮的旋转系统(转子)与容纳它们的固定系统(定子)之间发生粘连时不可预见的事件，期望保护特别地机械强度相对较低并且需要大量人工进行更换和维护的零件。

发明内容

鉴于以上问题提出了本发明，并且本发明的至少一个实施例旨在保护旋转机在过载期间不受损坏。

(1)根据本发明的至少一个实施例，提供了一种用于风力涡轮机的旋转机，其包括：

转子

定子，所述定子由用于容纳转子的壳体构成；和

基部，所述基部支撑壳体，

其中，壳体的至少一部分被构造成当等于或大于阈值扭矩值的旋转力被施加到转子时在允许相对于基部相对旋转的同时能够与转子一起旋转。

在传统的扭矩限制器中，在旋转系统的元件和与其接触的旋转系统的元件(即，在旋转系统中)之间的扭矩传递被阻止，而在本公开所示的构造中，固定系统的一部分可以与旋转系统一起旋转。即，根据上述实施例的用于风力涡轮机的旋转机，可以在固定系统用作以预定阈值扭矩为边界的固定系统的情况与固定系统用作旋转系统的情况之间切换固定系统的一部分。

根据上述构造，在风力涡轮机正常运行时，当等于或大于阈值的扭矩作用在转子时，作为内部容纳旋转系统(诸如，转子等)的固定定子安装的壳体的至少一部分与转子一起旋转，同时允许相对于基部的相对旋转。即，在风力涡轮机正常运行时，由于壳体的至少一部分用作与基部一体的定子，因此可以确保容纳在其中的转子的平稳运行。另一方面，当等于或大于阈值扭矩的旋转力被施加到转子时，壳体的至少一部分可以相对于基部旋转并且可以与转子一起旋转。因此，可以减轻过载时作用在旋转机上的负荷，并保护旋转机不受损坏。

另外，如上所述，通过在与以正常操作期间所施加的制动来保持接口的同时允许例如通常由螺栓和螺母紧固和固定的固定系统接口以等于或大于阈值的扭矩旋转，当在接合或固定旋转机内的齿轮或产生过大的扭矩时，无需操作人员采取措施或处理等措施，就可以充分保护旋转机及其周围元件。

(2)在一些实施例中，根据上述构造(1)，旋转机可以包括摩擦接合元件，所述摩擦接合元件被设置在基部与壳体的至少一部分之间，其中，摩擦接合元件被构造成当等于或大于阈值扭矩值的旋转力被施加到转子时允许壳体的至少一部分相对于基部相对旋转。

根据以这种方式包括摩擦接合元件的构造，可以任意设定允许壳体相对于基部的相对旋转的阈值扭矩，使得可以适当地保护旋转机。