[发明专利]集成风力涡轮机动力传动系润滑系统

说明书

提供了一种用于风力涡轮机(100)的动力传动系部件(21，22，23)，该动力传动系部件包括具有至少一个旋转部分(49)的动力传动系部件壳体(20)和用于润滑旋转部分(49)的干式油底壳5润滑系统。该润滑系统包括干式油底壳润滑剂箱(51，52，53)和用于将润滑剂从箱(51，52，53)朝向润滑剂释放点泵送的泵(60)，润滑剂释放点设置在旋转部分(49)的至少一部分上方的水平处，用于从箱(51，52，53)接收润滑剂并且允许润滑剂润滑旋转部分(49)。10箱(51，52，53)在至少一个旋转部分(49)下方的水平处集成在动力传动系部件壳体(20)中或直接附接到动力传动系部件壳体(20)。

技术领域

本发明涉及一种用于风力涡轮机的动力传动系部件，该动力传动系部件包括具有至少一个旋转部分的动力传动系部件壳体和用于润滑该旋转部分的干式油底壳润滑系统。干式油底壳润滑系统包括干式油底壳润滑剂箱、润滑剂释放点和泵。该箱设置成用于容纳润滑剂，并且设置在至少一个旋转部分下方的水平处。润滑剂释放点设置在旋转部分的至少一部分上方的水平处，用于从箱接收润滑剂并允许润滑剂润滑旋转部分。泵被设置成用于至少在风力涡轮机的发电模式中将润滑剂从箱朝向润滑剂释放点泵送。

背景技术

风力涡轮机使用大型转子叶片将风能转换成电力，该大型转子叶片使转子轮毂以取决于风速、风力涡轮机设计及其当前构造(叶片桨距、偏航角、发电机扭矩)的速度旋转。动力传动系将转子轮毂的旋转传递到发电机的输入处的旋转。发电机的最佳输入速度显著高于转子叶片的通常和最大旋转速度。动力传动系通常包括齿轮箱，该齿轮箱用于将旋转速度从齿轮箱输入处的低速转子增加到齿轮箱输出处的较高速度的发电机。除了齿轮箱和发电机之外，动力传动系通常包括一个或多个主轴承，该一个或多个主轴承支撑转子轮毂并促进其旋转。

普通的齿轮箱比为大约90:1，其中在输入处的转子通常以高达20rpm的速度旋转，并且对于发电机来说输出为对应的1800rpm。通常，齿轮箱包括三个连续级。在输入处，提供了非常适合于处理来自转子的高扭矩的行星级。然后，行星级之后是两个连续的并行级，该并行级具有使旋转进一步加速的齿轮组。替代地，第二级也使用行星齿轮组，并且仅第三级是并行级。一些风力涡轮机可使用低齿轮箱比，例如大约30:1，而无需典型齿轮箱中的最高速度级。

关键动力传动系部件的润滑对于确保它们的功能是重要的。通常，目前采用两种类型的润滑系统。在湿式油底壳润滑系统中，润滑剂容纳在动力传动系部件本身中，并且旋转部分在它们通过润滑剂旋转时被润滑。在干式油底壳润滑系统中，干式油底壳润滑剂箱设置在至少一个旋转部分下方的水平处，并且泵用于将润滑剂泵送到润滑剂释放点。干式油底壳润滑系统具有优于湿式油底壳系统的一些重要优点，例如改进的油温控制和旋转部分中的减小的机械阻力。

例如，具有干式油底壳润滑系统的已知的风力涡轮机齿轮箱使用外部润滑剂箱和电驱动泵以在操作期间将润滑剂泵送到齿轮箱中。润滑剂通常是某种类型的油，但是其他类型的流体同样可以适用于润滑旋转的齿轮箱部分。外部润滑剂箱设置在齿轮箱下方的水平处。在所有目前的干式油底壳润滑系统中，润滑剂箱是单独的贮存器，该润滑剂箱经由管道或软管流体地连接到齿轮箱排放装置。在操作中，润滑剂从润滑剂箱泵送到齿轮箱上方的水平。重力将润滑剂拉动穿过齿轮箱及其旋转元件，回到润滑剂箱。可以为润滑系统增加过滤器系统，以确保润滑剂保持清洁而没有污垢。在电网故障的情况下，不能向润滑剂泵提供电力。对于这种紧急情况，在齿轮箱上方的水平处设置第二润滑剂箱。在电网故障的情况下，来自该第二箱的润滑剂用于充满齿轮箱，并且齿轮箱润滑系统将暂时在湿式油底壳构造中运行。当恢复正常操作时，过量的润滑剂从齿轮箱释放并且再次被向上泵送到第二箱。