用于风能设备的转子.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010577433.5

申请日:

2010.10.08

公开号:

CN102032100A

公开日:

2011.04.27

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||公开

IPC分类号:

F03D1/06; F03D7/02

主分类号:

F03D1/06

申请人:

SSB风系统两合公司

发明人:

法比奥·伯托洛蒂

地址:

德国萨尔茨贝根

优先权:

2009.10.07 DE 102009045467.5

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所 11105

代理人:

侯宇;沙捷

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内容摘要

一种用于风能设备(1)的转子,带有转子轮毂(8),至少一个能绕叶片轴线(11)旋转地支承在所述转子轮毂(8)上的转子叶片(9),至少一个连接在所述转子轮毂(8)与所述转子叶片(9)之间的丝杠机构(13)并且该丝杠机构既与所述转子轮毂(8)连接也与所述转子叶片(9)连接,其中,所述转子叶片(9)通过或者能通过所述丝杠机构(13)的操纵相对所述转子轮毂(8)绕所述叶片轴线(11)旋转,并且其中,所述丝杠机构(13)具有一驱动器(22),一操纵机构(31),一与所述操纵机构(31)可拆卸地耦连的丝杠螺母(18)以及一可借助于所述驱动器(22)绕其纵轴线(25)旋转的丝杠(19),所述丝杠可拆卸地与所述驱动器(22)耦连,因此所述丝杠(19)和所述丝杠螺母(18)能从所述丝杠机构(13)分离。

权利要求书

1: 一种用于风能设备 (1) 的转子, 带有转子轮毂 (8), 至少一个能绕叶片轴线 (11) 旋 转地支承在所述转子轮毂 (8) 上的转子叶片 (9), 至少一个连接在所述转子轮毂 (8) 与所述 转子叶片 (9) 之间的丝杠机构 (13) 并且该丝杠机构既与所述转子轮毂 (8) 连接也与所述 转子叶片 (9) 连接, 其中, 所述转子叶片 (9) 通过或者能通过所述丝杠机构 (13) 的操纵相 对所述转子轮毂 (8) 绕所述叶片轴线 (11) 旋转, 其特征在于 : 所述丝杠机构 (13) 具有一驱动器 (22), 一操纵机构 (31), 一可拆卸地与所述操纵机构 (31) 耦连的丝杠螺母 (18) 以及一可借助于所述驱动器 (22) 绕其纵轴线 (25) 旋转的丝杠 (19), 所述丝杠可拆卸地与所述驱动器 (22) 耦连, 因此所述丝杠 (19) 和所述丝杠螺母 (18) 能从所述丝杠机构 (13) 分离。
2: 根据权利要求 1 所述的转子, 其特征在于, 所述丝杠 (19) 通过至少一个固定装置 (44) 可拆卸地固定在能借助所述驱动器 (22) 旋转的轴 (33) 上。
3: 根据权利要求 2 所述的转子, 其特征在于, 所述丝杠螺母 (18) 拧在所述丝杠 (19) 上 并且与所述丝杠 (19) 一起构成组件 (52), 该组件连接在所述轴 (33) 和所述操纵机构 (31) 之间。
4: 根据权利要求 3 所述的转子, 其特征在于, 所述转子叶片 (9) 和所述转子轮毂 (8) 分 别形成一个部件, 其中, 所述操纵机构 (31) 支承在第一部件 (9) 上, 而所述轴 (33) 可绕其 纵轴线 (25) 转动地支承在第二部件 (8) 上。
5: 根据权利要求 4 所述的转子, 其特征在于, 所述轴 (33) 借助于支架 (21) 支承在所述 第二部件 (8) 上。
6: 根据权利要求 5 所述的转子, 其特征在于, 所述支架 (21) 设计为壳体, 所述轴 (33)、 所述丝杠 (19)、 所述丝杠螺母 (18) 和所述操纵机构 (31) 设置在所述壳体中, 所述操纵机构 可移动地在所述壳体上导引并且从所述壳体延伸出。
7: 根据权利要求 6 所述的转子, 其特征在于, 所述壳体 (21) 具有通过盖 (54) 覆盖的入 口 (55), 所述入口能够通过打开所述盖 (54) 开启, 使得通过所述入口 (55) 能接近所述丝杠 (19) 和所述丝杠螺母 (18)。
8: 根据权利要求 6 或 7 所述的转子, 其特征在于, 在所述壳体 (21) 中注入有润滑剂 (51), 因此在所述转子 (6) 绕转子轴线 (7) 旋转时实现了所述丝杠 (19) 的自动润滑。
9: 根据权利要求 5 到 8 之一所述的转子, 其特征在于, 所述轴 (33) 借助于所述支架 (21) 铰接地支承在所述第二部件 (8) 上。
10: 根据权利要求 5 到 9 之一所述的转子, 其特征在于, 所述支架 (21) 借助于至少一个 弹性轴承 (36) 铰接地支承在所述第二部件 (8) 上。
11: 根据权利要求 10 所述的转子, 其特征在于, 所述弹性轴承 (36) 具有一内部件 (38), 一环绕所述内部件 (38) 的外部件 (39) 以及一包围所述内部件 (38) 并且位于所述外 部件 (39) 中的弹性体 (40), 所述内部件 (38) 借助于所述弹性体与所述外部件 (39) 连接。
12: 根据权利要求 11 所述的转子, 其特征在于, 所述内部件 (38) 与所述支架 (21) 固定 连接以及所述外部件 (39) 与所述第二部件 (8) 固定连接。
13: 根据权利要求 5 到 12 之一所述的转子, 其特征在于, 所述操纵机构 (31) 铰接地支 承在所述第一部件 (9) 上。
14: 根据权利要求 5 到 13 之一所述的转子, 其特征在于, 所述丝杠螺母 (18) 借助于螺 2 纹连接固定在所述操纵机构 (31) 上, 该螺纹连接借助于安全销 (45) 防松脱地固定。
15: 根据权利要求 5 或 14 所述的转子, 其特征在于, 所述轴 (33) 在中间连接有变速器 (23) 的情况下与所述驱动器 (22) 耦连。
16: 根据权利要求 15 所述的转子, 其特征在于, 所述变速器 (23) 包括带传动机构、 齿轮 变速器或者行星齿轮变速器。
17: 根据权利要求 15 或 16 所述的转子, 其特征在于, 所述轴 (33) 构成所述变速器 (23) 的从动轴或者与所述变速器的从动轴耦连。

说明书


用于风能设备的转子

    技术领域 本发明涉及一种用于风能设备的转子, 带有转子轮毂, 至少一个可绕叶片轴线旋 转地支承在转子轮毂上的转子叶片, 至少一个丝杠机构, 该丝杠机构连接在转子轮毂和转 子叶片之间, 并且既与转子轮毂连接也与转子叶片连接, 其中, 所述转子叶片可通过操纵丝 杠机构相对转子轮毂绕叶片轴线旋转。
     背景技术
     DE 10 2005 051 912 A1 公开了一种用于支承至少三个转子叶片的装置, 包括用 于绕转子叶片各自的主轴线枢转转子叶片的转子叶片支座, 这样设计所述主轴线, 使得转 子叶片的主轴线与另外两个转子叶片的主轴线具有分别一个交点, 其中, 这两个交点相互 间隔。 转子叶片在用于使转子叶片旋转的转子叶片支座的区域内构造有设置有用于配合的 传输装置的装置, 该传输装置可由包括螺纹传动装置或滚珠丝杠传动装置的驱动器驱动。 DE 199 48 997 A1 记载了一种用于风能设备的叶片单独调整装置, 包括两个安置 在基本上设置在叶片连接端的剖面中的摇臂的、 至少两个可相对彼此活动的部段上的、 产
     生线性伸长的驱动器, 其中, 摇臂的每一端通过各一个回转连接配设轮毂和待调整的叶片上的元件的力传递的铰接。 具有较小行程的直线驱动器例如设计为 电主轴驱动器。
     在 US5584655 中描述了一种带有转子叶片的风能设备, 该转子叶片可绕其纵轴线 转动地支承在转子轮毂上。转子叶片的旋转角可通过液压缸调整, 该液压缸一方面铰接在 转子轮毂上, 另一方面借助于杠杆铰接在转子叶片上。 替代液压缸也可以使用丝杠机构, 直 线电机等。
     用于风力发电设备的转子的叶片角调整驱动器中的丝杠机构会遭受巨大的磨损, 因此必须经常更换, 这产生了材料成本、 安装成本以及由于停机所引起的成本。 发明内容 从上述现有技术出发, 本发明所要解决的技术问题在于, 能够在前述类型的转子 中减少与至少一个丝杠机构的磨损有关的费用。
     按本发明的、 用于风能设备的转子具有转子轮毂, 至少一个可绕叶片轴线旋转地 支承在转子轮毂上的转子叶片和至少一个丝杠机构, 该丝杠机构连接在转子轮毂与转子叶 片之间, 并且既与转子轮毂连接也与转子叶片连接, 其中, 转子叶片通过或者能够通过操纵 丝杠机构相对于转子轮毂绕叶片轴线旋转, 并且其中, 丝杠机构具有驱动器, 操纵元件, 可 拆卸地与操纵元件耦连的丝杠螺母以及可借助于驱动器绕其纵轴线旋转的丝杠, 所述丝杠 可与驱动器可拆卸地耦连, 因此丝杠和丝杠螺母可从丝杠机构中分离。
     实践表明, 在作为叶片角调整驱动器使用的丝杠机构中, 磨损主要出现在丝杠和 丝杠螺母上。通过转子按本发明的构造, 丝杠可与丝杠螺母一起被更换, 而不需要拆卸和 / 或更换整个丝杠机构。因此可以节省安装成本。另外也可以节省材料成本, 因为丝杠机构
     的其它部件, 例如驱动器, 可以继续使用。
     丝杠和丝杠螺母构成一个组件, 该组件尤其连接在驱动器和操纵机构之间。丝杠 和丝杠螺母一起, 也就是所述组件优选可作为整体从丝杠机构分离。丝杠与丝杠螺母尤其 螺纹连接。丝杠螺母优选拧在丝杠上或者丝杠拧入丝杠螺母中。
     按照本发明的一种扩展设计, 丝杠设置在驱动器的外部。 因此, 可以使用常规的电 机作为驱动器, 使得丝杠机构的成本可以保持较低。对于丝杠设置在驱动器外部这一特征 尤其应理解为, 驱动器和丝杠单独地和 / 或在空间上相互分开地设置。但是, 这并不排除丝 杠与驱动器之间具有狭窄的空间间隔。驱动器尤其包括驱动轴, 丝杠可借助于该驱动轴绕 其纵轴线旋转。
     丝杠优选可拆卸地固定在可借助于驱动器绕纵轴线旋转的轴上。 丝杠尤其通过至 少一个固定装置可拆卸地固定在轴上。该固定装置是或者包括例如至少一个螺钉, 至少一 个螺栓和 / 或至少一个紧固螺栓。按照本发明的一种构造, 轴和丝杠分别具有一个凸缘, 其中, 两个凸缘尤其通过至少一个固定装置可拆卸地相互固定。凸缘优选是圆形或环形和 / 或圆柱形的。优选在每个凸缘上设置至少一个孔, 该孔与分别另一个凸缘上的孔对齐, 其 中, 固定装置嵌接在相互对齐的孔中。凸缘通过至少一个固定装置优选形状配合地相互连 接。凸缘尤其通过至少一个固定装置相互螺纹连接。由于这种可拆卸的固定,丝杠可以从 轴以及从驱动器分开。由丝杠与丝杠螺母构成的组件尤其连接在轴与操纵机构之间。
     丝杠可以直接与驱动器和 / 或轴耦连。因此按照本发明的第一种变型, 所述轴接 通驱动器的驱动轴或者连接在驱动器的驱动轴和丝杠之间。但是, 丝杠机构优选具有变速 器, 其中, 丝杠和 / 或轴在中间连接有变速器的情况下与驱动器耦连。因此根据本发明的第 二种变型, 所述轴与变速器的从动轴连接或者连接在变速器的从动轴和丝杠之间。在后一 种情况下, 从动轴优选与轴耦连。变速器优选包括齿轮变速器, 行星齿轮变速器, 链传动机 构和 / 或带传动机构, 或者设计为齿轮变速器, 行星齿轮变速器, 链传动机构和 / 或带传动 机构。
     丝杠和 / 或轴可借助于驱动器绕它们的纵轴线旋转。另外, 驱动轴例如直接或在 中间连接变速器和 / 或轴的情况下与丝杠耦连。驱动器尤其是电驱动器, 并且优选包括一 个或者至少一个电机。在这种情况下, 驱动轴优选是电机的主轴。驱动器优选具有至少一 个定子和至少一个可相对于定子转动的转子, 所述转子与驱动轴 ( 主轴 ) 抗扭地耦连并且 优选布置在驱动轴上。对于特征丝杠设置在驱动器的外部这一特征在此应尤其这样理解, 即, 丝杠设置在定子和转子外面和 / 或设置在由定子、 转子和驱动轴构成的组件之外。
     转子轮毂和转子叶片尤其分别形成一个部件, 其中, 操纵机构支承在第一部件上, 而丝杠和 / 或轴支承在第二部件上。根据本发明的一种扩展设计, 操纵机构铰接地支承在 第一部件上和 / 或丝杠和 / 或轴铰接地支撑在第二部件上, 因此可以防止丝杠机构的弯曲。 操纵机构优选可枢转和 / 或可旋转地支承在第一部件上。另外, 丝杠和 / 或轴优选可枢转 和 / 或可旋转地支承在第二部件上。丝杠尤其可绕绕其纵轴线转动地支承在第二部件上。 所述部件可以是单件的或者有多个部分。
     丝杠和 / 或轴优选借助支架支承在第二部件上。根据本发明的一种构造, 丝杠螺 母也可以借助支架安置在第二部件上。操纵机构优选在支架上可滑动地导引。
     支架优选包括或构成一个壳体, 丝杠螺母和丝杠设置在该壳体中。 因此, 可以相对脏污和湿气保护丝杠和丝杠螺母。壳体优选配设有入口, 通过该入口可接近并尤其可更换 丝杠和 / 或丝杠螺母。另外, 壳体还优选具有覆盖入口的盖, 所述盖可从壳体取下或者能相 对壳体运动并因此可以被打开, 因此可 通过打开盖开启入口。在关闭状态中, 盖优选密封 地覆盖入口。操纵机构尤其设置在壳体中或者至少部分设置在壳体中。操纵机构优选从壳 体中延伸出。优选也将轴设置在壳体中或者将轴至少部分设置在壳体中。
     根据本发明的一种构造, 在壳体中引入尤其是流体的润滑剂。润滑剂尤其可以在 壳体内腔中自由流动, 丝杠也设置在该壳体内腔中。 在转子绕转子轴线旋转时, 丝杠机构也 绕转子轴线旋转, 因此实现了丝杠和 / 或丝杠机构用润滑剂的自动润滑。润滑剂例如由润 滑油或类似物构成。
     支架尤其铰接地, 优选可枢转和 / 或可旋转地支承在第二部件上。因此, 可以实现 丝杠和 / 或轴在第二部件上的铰接支承。支架在第二部件上的铰接支承例如可以绕至少一 个尤其垂直于丝杠的纵轴线延伸的铰接轴线实现。根据本发明的一种扩展设计, 支架在第 二部件上的铰接支承可以绕至少两个铰接轴线实现, 所述铰接轴线垂直于丝杠的纵轴线并 且相互垂直地延伸。操纵机构在第一部件上的铰接支承例如可绕至少一个铰接轴线实现, 该铰接轴线尤其垂直于丝杠的纵轴线延伸。但是, 优选操纵机构的在第一部件上可绕至少 两个铰接轴线实现, 所述铰接轴线尤其垂直于丝杠的纵轴线并且相互垂直地延伸。 操纵机构尤其支承在转子叶片上, 而丝杠和 / 或轴和 / 或支架尤其支承在转子轮 毂上, 因此, 第一部件由转子叶片形成, 而第二部件由转子轮毂形成。 但是, 相反的布置也是 可行的, 因此, 第二部件由转子叶片形成, 而第一部件由转子轮毂形成。
     丝杠机构的弯曲一方面可能发生在转子叶片的横截面上, 但另一方面也可能发生 在与该横截面垂直的平面上。 操纵机构优选借助于至少一个第一铰链铰接地支承在第一部 件上和 / 或支架借助于至少一个第二铰链铰接地支承在第二部件上, 其中, 每个铰链具有 一个, 两个或者至少两个旋转自由度。各个铰链例如可以是万向接头, 球窝关节, 转动关节 或者弹性轴承。另外, 第一铰链可以与第二铰链不同地构造。
     支架优选借助于至少一个弹性轴承铰接地支承在第二部件上。 所述或每个弹性轴 承优选包括一个内部件, 一个围绕内部件的外部件以及一个包围内部件并且位于外部件中 的弹性体, 内部件借助于所述弹性体与外部件连接。 弹性体与内部件例如材料接合, 摩擦配 合或者滑动地连接。另外, 弹性体与外部件例如材料接合, 摩擦配合或者滑动地连接。优选 内部件与支架固定连 接并且外部件与第二部件固定连接。内部件尤其与支架刚性地连接 和 / 或与支架一体地构造。但是, 作为替代方案, 外部件与支架、 内部件与第二部件也可以 固定连接。外部件优选是轴套。作为补充或可选的方案, 外部件可以通过第二部件或者支 架形成。 根据本发明的一种扩展设计, 操纵机构借助至少一个弹性轴承支承在第一部件上。 弹性轴承不需要维护并且具有较长的使用寿命。 弹性轴承的优点尤其在于, 即, 弹性轴承通 常不必润滑。
     丝杠和 / 或轴优选借助至少一个轴承可绕其纵轴线旋转地支承在轴承上。所述至 少一个轴承尤其是滚动轴承, 但是作为替代方案, 所述轴承也可以设计为滑动轴承。 轴承优 选设置在支架上。根据本发明的一种扩展设计, 丝杠和 / 或轴在轴向上固定在所述轴承或 额外的轴承上。在此, 轴向尤其是指丝杠和 / 或轴的纵轴线的方向。
     优选至少一个轴承和 / 或驱动器和 / 或变速器固定在支架上。因此可以避免驱动
     器和丝杠之间不希望的间距变化。 如果附加的轴承存在, 则优选附加的轴也固定在支架上。
     丝杠机构优选具有位置传感器, 借助于该位置传感器例如可以确定转子叶片相对 于转子轮毂的转动。丝杠尤其优选在中间连接有轴的情况下与该位置传感器连接。但是, 变速器轴或驱动轴也可以和该位置传感器连接。
     操纵机构优选设计为管或至少部分中空地构造。 操纵机构的中空构造具有这样的 优点, 即, 丝杠可以插入操纵机构的空腔。
     根据本发明的一种扩展设计, 丝杠螺母借助于螺纹连接固定在操纵机构上。因为 螺纹连接是可拆卸的, 所以丝杠螺母可以被从操纵机构上分离, 因此丝杠螺母可拆卸地与 操纵机构耦连。 操纵机构尤其具有内螺纹, 该内螺纹与设置在丝杠螺母上的外螺纹相啮合。 但是作为补充或替代, 丝杠螺母与操纵机构也可以插接在一起或者通过螺栓或销钉相互固 定。 丝杠螺母与操纵机构之间的连接优选通过安全销, 优选形状配合地防止松脱地固定。 安 全销例如嵌入设置在丝杠螺母上的凹槽或者贯穿该凹槽。另外, 安全销例如嵌入设置在操 纵机构中的凹槽或者贯穿该凹槽。
     丝杠和丝杠螺母优选形成滚柱螺纹传动机构并且相应地构造。 由此可以在较小的 摩擦时传递大的力。另外, 滚柱螺纹传动机构在高可靠性的同时具有较长的寿命。滚柱螺 纹传动机构尤其即便在润滑不足的情况下也能运行, 这额外地保证了功能可靠性。丝杠和 丝杠螺母优选构成一个行星滚柱螺纹传 动机构。这种螺纹传动机构例如由 SKF- 集团的产 品目录册 4351DE-2008-01 公开。 转子轮毂尤其可绕转子轴线旋转, 其中, 转子叶片的叶片轴线优选横向或者基本 上横向于转子轴线延伸。
     根据本发明的一种构造, 转子包括至少一个连接在转子轮毂和转子叶片之间的叶 片角调整驱动器, 转子叶片可借助于该叶片角调整驱动器绕其叶片轴线旋转, 其中, 叶片角 调整驱动器具有至少一个丝杠机构或者通过丝杠机构形成。 丝杠通过至少一个固定装置可 拆卸地固定在叶片角调整驱动器上, 因此, 丝杠和所属的丝杠螺母可以从叶片角调整驱动 器的其余部分被分开。
     转子可以具有多个转子叶片, 所述转子叶片分别可绕叶片轴线旋转地支承在转子 轮毂上。在转子轮毂与转子叶片之间分别连接有至少一个丝杠机构, 并且该丝杠机构既与 转子轮毂连接也与相应的转子叶片连接, 其中, 各个转子叶片可通过操纵相应的丝杠机构 相对转子轮毂绕各自的叶片轴线旋转。各个丝杠机构可以如所述地扩展设计。
     本发明还涉及一种风能设备, 带有机器支架和可绕转子轴线旋转地支承在该机器 支架上的、 并且借助于风力驱动或可驱动的转子, 所述转子与发电机机械地耦连, 该发电机 由转子驱动。转子优选是按本发明的转子, 所述转子可以根据所有述及的构造进一步扩展 设计。至少一个转子叶片可借助丝杠机构绕其叶片轴线相对转子轮毂旋转, 并且由此可改 变转子的转速, 并因此也优选改变发电机的转速。
     本发明也涉及一种用于改变风能设备的转子转速的转子的应用, 所述风能设备带 有机器支架, 可绕转子轴线旋转并且可借助于风力驱动的转子支承在该机器支架上并且与 发电机机械地耦连, 该发电机由转子驱动。 转子优选是按本发明的转子, 所述转子可以根据 所有述及的构造进一步扩展设计。 至少一个转子叶片尤其可借助丝杠机构的操纵绕其叶片 轴线相对转子轮毂旋转, 因此改变了转子的转速, 并因此也优选改变发电机的转速。
     附图说明
     以下根据优选的实施形式参照附图详细说明本发明。在附图中 : 图 1 是带有按本发明的转子的风能设备的示意图 ; 图 2 是按本发明的第一种实施形式的调整驱动器局部剖切的俯视图 ; 图 3 是按图 2 的调整驱动器的示意性的局部侧视图 ; 图 4 是按图 2 的丝杠机构局部剖切的示意性的侧视图 ; 图 5 是按图 2 的操纵机构和丝杠螺母沿丝杠的旋转轴线的示意性局部剖视图 ; 图 6 是拆卸丝杠之后的、 按图 4 的侧视图 ; 图 7 是被拆下的丝杠的侧视图 ; 图 8 是丝杠机构在壳体关闭状态下示意性的侧视图 ; 图 9 是丝杠机构在壳体打开状态下示意性的侧视图 ; 图 10 是按本发明的第二种实施形式的调整驱动器示意性的俯视图以及 ; 图 11 是按本发明的第三种实施形式的调整驱动器的示意性的俯视图。具体实施方式 由图 1 可见风能设备 1, 其中, 从基础 2 竖起的塔 3 在其背离基础 2 的端部与一个 机器间 4 连接。机器支架 5 设置在该该机器间 4 中, 转子 6 可绕转子轴线 7 旋转地支承在 机器支架 5 上, 该转子具有转子轮毂 8 和与之连接的转子叶片 9 和 10, 所述转子叶片可分别 绕其叶片轴线 11 或 12 相对转子轮毂 8 旋转。每个转子叶片 9, 10 与调整驱动器 13 或 14 机械耦连, 各个转子叶片 9, 10 可借助于所述调整驱动器绕所属的叶片轴线 11, 12 旋转。转 子 6 可通过风力 15 绕转子轴线 7 旋转, 并且与设置在机器间 4 内且固定在机器支架 5 上的 发电机 16 机械耦连。 为了受控地运行风能设备 1 设置有风能设备控制装置 17, 借助于该风 能设备控制装置还能控制调整驱动器 13 和 14。
     由图 2 可见按本发明的第一种实施形式的、 由图 1 可见的调整驱动器 13 局部剖切 的俯视图, 该调整驱动器包括一个丝杠机构。调整驱动器 13 具有丝杠螺母 18, 该丝杠螺母 借助操纵机构 31 铰接在转子叶片 9 上。具有外螺纹 32 的丝杠 19 拧入丝杠螺母 18 内, 所 述丝杠与轴 33 抗扭地连接。轴 33 借助于轴承 20 绕其与丝杠 19 的纵轴线重合的纵轴线 25 可转动地支承在设计为壳体的支架 21 上, 并且优选在轴向固定。电驱动器 22 固定在支架 21 上并借助于变速器 23 与轴 33 耦连, 因此该轴可以借助驱动器 22 绕其纵轴线 25 旋转。 通过丝杠 19 与轴 33 的抗扭连接, 丝杠 19 也可以绕纵轴线 25 旋转。驱动器 22 优选包括电 机, 该电机具有例如在 3600 到 4800 转每分钟 之间的额定转速。变速器 23 构造为带传动 机构, 并且具有抗扭地支承在轴 33 上的带轮 26, 与驱动器 22 的驱动轴 27 抗扭地连接的带 轮 28 以及带 29, 所述带支承在两个带轮 26 和 28 上。轴 33 在此同时形成变速器 23 的从 动轴 50( 见图 4)。但是也可以将从动轴 50 构造为与轴 33 抗扭地耦连的单独构件。变速 器 23 优选构成同步的带传动机构并且具有例如 1 ∶ 4 的传动比。作为替代方案, 变速器 23 可以设计为链传动机构, 其中, 带轮 26 与 28 分别由一个链轮代替, 而带 29 由链代替。可选 地, 在支架 21 上布置有位置传感器 30, 该位置传感器与轴 33 耦连, 并且能够向风能设备控 制装置 17 发出表征轴 33 的旋转的电信号。
     丝杠螺母 18 不能绕轴线 25 旋转, 尤其因为丝杠螺母通过操纵机构 31 与转子叶片 9 耦连。但是作为补充或替代方案, 丝杠螺母 18 和 / 或操纵机构 31 也可以防止绕轴线 25 旋转地固定在支架 21 上。现在, 如果丝杠 19 绕轴线 25 旋转, 那么丝杠螺母 18 与操纵机构 31 一起沿着轴线 25 移动, 从而导致转子叶片 9 绕叶片轴线 11 相对转子轮毂 8 旋转。如果 丝杠 19 的转动方向反向, 那么丝杠螺母 18 与操纵机构 31 一起朝相反的方向沿轴线 25 移 动, 从而导致转子叶片 9 绕叶片轴线 11 反方向的旋转。丝杠螺母 18 与操纵机构 31 一起能 沿轴线 25 运动的两个相反的方向由双箭头 24 标出。
     向壳体 21 内引入由流体的润滑剂 51( 见图 6)。因为在转子 6 绕转子轴线 7 旋转 时, 调整驱动器 13 也转动, 实现了丝杠 19 的自动润滑。
     图 3 示出了调整驱动器 13 的局部侧视图, 由图中可见, 操纵机构 31 在其背对丝杠 螺母 18 的端部具有连接件 34, 该连接件借助于在此设计为球窝关节的铰链 35 与转子叶片 9 连接。
     图 4 示出了丝杠机构局部剖切的侧视图, 由图中可见, 支架 21 通过两个弹性轴承 36 和 37 与转子轮毂 8 连接。每个弹性轴承包括一个与支架 21 刚性连接的内部件 38, 一个 环绕内部件 38 的外轴套 39 以及一个设置在外轴套 39 内并且包围内部件 38 的弹性体 40, 内部件 38 借助弹性体与外轴套 39 连接。作为替代方案, 可省略外轴套, 因此弹性体 40 直 接安放在设置在转子轮毂 8 中的凹槽内。弹性轴承 36 和 37 使得支架 21 能绕旋转轴线 41 旋转, 该旋转轴线在此垂直于纵轴线 25 并且平行于叶片轴线 11 延伸。另外, 弹性轴承在一 定范围内允许其它方向上缓冲运动, 尤其是平动运动或者翻转运动。因此可以防止调整驱 动器卡住。另外, 弹性轴承通常不需要维护并且使 用寿命长。需要补充指出的是, 铰链 35 也可以构造为弹性轴承。
     丝杠 19 在其朝向轴 33 的一端具有凸缘 42, 该凸缘与设置在轴 33 朝向丝杠 19 的 一端上的凸缘 43 通过可拆卸的固定装置 44 抗扭地连接, 该固定装置优选设计为螺栓。凸 缘 42 与丝杠 19 刚性地连接, 而凸缘 43 与轴 33 刚性地连接, 因此, 轴 33 绕纵轴线 25 的旋 转运动可传递到丝杠 19 上。丝杠 19 可以通过拆开固定装置 44 从轴 33 上分离。
     丝杠螺母 18 被拧入操纵机构 31 中, 并借助贯穿操纵机构 31 的壁并且嵌入设置在 丝杠螺母 18 中的孔中的安全销 45 固定在操纵机构 31 上 ( 见图 5)。为了将丝杠螺母 18 从 操纵机构 31 拆下, 需要取出安全销 45 或者至少使安全销不与丝杠螺母 18 啮合, 因此可以 将丝杠螺母 18 从操纵机构 31 中拧出。因此, 丝杠螺母 18 可从操纵机构 31 上分离。操纵 机构 31 设计为管, 该管可借助于导向装置 46 沿箭头 24 方向移动地在支架 21 上导引。
     图 5 示出了操纵机构 31 沿纵轴线 25 的局部剖视图, 因此可以清楚地看出丝杠螺 母 18 借助于安全销销 45 固定在操纵机构 31 上的原理。对于本领域技术人员而言显然的 是, 即便丝杠螺母 18 和操纵机构 31 没有拧紧地查结在一起, 安全销 45 也基本上能将丝杠 螺母 18 抗扭地保持在操纵机构 31 上并且能够轴向固定。另外, 可环绕纵轴线 25 设置多个 安全销。
     图 6 示出了调整驱动器 13 局部剖切的侧视图, 图中安全销 45 已被去除, 而丝杠 19 和丝杠螺母 18 已被拆卸。被拆下的、 由丝杠 19 和丝杠螺母 18 构成的组件 52 在图 7 中示 出, 其中, 用幅图标记 53 表示丝杠螺母 18 的外螺纹, 丝杠螺母可借助于该外螺纹拧入操纵 机构 31 中。由图 8 可见调整驱动器 13 的局部侧视图, 其中, 盖 54 覆盖壳体 21 的开口 55( 见 图 9)。盖 54 通过铰链 56 可枢转地支承在壳体 21 上, 并因此形成盖板, 因此通过枢转盖 54 可打开壳体开口 55。但是作为替代方案, 盖 54 也可以是能取下的, 因此能够省略铰链。如 图 8 所示, 盖 54 在关闭状态下密闭地封闭开口 55, 因此壳体 21 内的润滑剂 51 不能流出, 也 没有污物可以进入壳体 21 内。另外, 盖 54 在关闭状态下通过卡锁装置 57 防止意外的脱落 或转开地固定。在图 9 中, 卡锁装置 57 被松开, 而盖 54 被枢转开, 因此开口 55 被开启。在 这种情况下可以进行丝杠机构上的维护工作。尤其是可通过开口 55 进行组件 52 的拆卸和 安装。
     调整驱动器 14 与调整驱动器 13 相同地构造。
     图 10 示出了由图 1 所示的、 并且根据本发明的第二种实施形式的、 设计为丝杠机 构的调整驱动器 13 的示意图, 其中, 与第一种实施形式相同或类似的特征用与第一种实施 形式中相同的附图标记标示。与第一种实施形式不同的是, 变速器 23 设计为齿轮变速器, 并且具有抗扭地支承在轴 33 上的齿轮 47, 与驱动器 22 的驱动轴 27 抗扭地连接的齿轮 48 以及设计为齿轮的惰轮 49, 该惰轮与齿轮 47 与 48 啮合。关于第二种实施形式的其它说明 参考第一种实施形式的描述。 根据第二种实施形式的一种变形, 齿轮 47 可以直接与齿轮 48 耦连。在这种情况下可以省去惰轮 49。根据第二种实施形式的另一种变形, 齿轮 47 和齿轮 48 在中间连接有多个齿轮的情况下相互耦连。 由图 11 可见由图 1 所示的、 并且根据本发明的第三种实施形式设计为丝杠机构的 调整驱动器 13 的示意图, 其中, 与第一种实施形式相同或类似的特征用与第一种实施形式 相同的附图标记标出。与第一种实施形式不同的是, 变速器 23 设计为行星齿轮变速器, 因 此, 丝杠 19, 轴 33, 变速器 23 以及驱动器 22 沿纵轴线 25 的方向依次布置。因此在空间上 获得了调整驱动器 13 非常狭长的结构。行星齿轮变速器优选是单级的。关于第三种实施 形式的进一步描述请参考第一种实施形式的描述。
     附图标记列表
     1 风能设备
     2 基础
     3塔
     4 机器间
     5 机器支架
     6 转子
     7 转子轴线
     8 转子轮毂
     9 转子叶片
     10 转子叶片
     11 叶片轴线
     12 叶片轴线
     13 调整驱动器
     14 调整驱动器
     15 风
     16 发电机 17 风能设备控制装置 18 丝杠螺母 19 丝杠 20 轴承 / 滚动轴承 21 支架 22 电驱动器 23 变速器 24 丝杠螺母和操纵机构的运动方向 25 轴和丝杠的纵轴线 / 旋转轴线 26 带轮 / 链轮 27 驱动器的轴 28 带轮 / 链轮 29 带 / 链 30 位置传感器 31 操纵机构 32 丝杠的外螺纹 33 轴 34 操纵机构的连接件 35 铰链 36 弹性轴承 37 弹性轴承 38 内部件 39 外部套筒 40 弹性体 41 枢转轴线 42 凸缘 43 凸缘 44 固定装置 / 螺栓 45 安全销 46 导向装置 47 齿轮 48 齿轮 49 惰轮 50 变速器的从动轴 51 润滑剂 52 由丝杠和丝杠螺母组成的组件 53 丝杠螺母的外螺纹 54 盖55 壳体开口 56 铰链 57 锁止装置。

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1、10申请公布号CN102032100A43申请公布日20110427CN102032100ACN102032100A21申请号201010577433522申请日20101008102009045467520091007DEF03D1/06200601F03D7/0220060171申请人SSB风系统两合公司地址德国萨尔茨贝根72发明人法比奥伯托洛蒂74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人侯宇沙捷54发明名称用于风能设备的转子57摘要一种用于风能设备1的转子,带有转子轮毂8,至少一个能绕叶片轴线11旋转地支承在所述转子轮毂8上的转子叶片9,至少一个连接在所述转子轮毂8与所述转子叶片。

2、9之间的丝杠机构13并且该丝杠机构既与所述转子轮毂8连接也与所述转子叶片9连接,其中,所述转子叶片9通过或者能通过所述丝杠机构13的操纵相对所述转子轮毂8绕所述叶片轴线11旋转,并且其中,所述丝杠机构13具有一驱动器22,一操纵机构31,一与所述操纵机构31可拆卸地耦连的丝杠螺母18以及一可借助于所述驱动器22绕其纵轴线25旋转的丝杠19,所述丝杠可拆卸地与所述驱动器22耦连,因此所述丝杠19和所述丝杠螺母18能从所述丝杠机构13分离。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图7页CN102032103A1/2页21一种用于风能设备。

3、1的转子,带有转子轮毂8,至少一个能绕叶片轴线11旋转地支承在所述转子轮毂8上的转子叶片9,至少一个连接在所述转子轮毂8与所述转子叶片9之间的丝杠机构13并且该丝杠机构既与所述转子轮毂8连接也与所述转子叶片9连接,其中,所述转子叶片9通过或者能通过所述丝杠机构13的操纵相对所述转子轮毂8绕所述叶片轴线11旋转,其特征在于所述丝杠机构13具有一驱动器22,一操纵机构31,一可拆卸地与所述操纵机构31耦连的丝杠螺母18以及一可借助于所述驱动器22绕其纵轴线25旋转的丝杠19,所述丝杠可拆卸地与所述驱动器22耦连,因此所述丝杠19和所述丝杠螺母18能从所述丝杠机构13分离。2根据权利要求1所述的转子。

4、,其特征在于,所述丝杠19通过至少一个固定装置44可拆卸地固定在能借助所述驱动器22旋转的轴33上。3根据权利要求2所述的转子,其特征在于,所述丝杠螺母18拧在所述丝杠19上并且与所述丝杠19一起构成组件52,该组件连接在所述轴33和所述操纵机构31之间。4根据权利要求3所述的转子,其特征在于,所述转子叶片9和所述转子轮毂8分别形成一个部件,其中,所述操纵机构31支承在第一部件9上,而所述轴33可绕其纵轴线25转动地支承在第二部件8上。5根据权利要求4所述的转子,其特征在于,所述轴33借助于支架21支承在所述第二部件8上。6根据权利要求5所述的转子,其特征在于,所述支架21设计为壳体,所述轴3。

5、3、所述丝杠19、所述丝杠螺母18和所述操纵机构31设置在所述壳体中,所述操纵机构可移动地在所述壳体上导引并且从所述壳体延伸出。7根据权利要求6所述的转子,其特征在于,所述壳体21具有通过盖54覆盖的入口55,所述入口能够通过打开所述盖54开启,使得通过所述入口55能接近所述丝杠19和所述丝杠螺母18。8根据权利要求6或7所述的转子,其特征在于,在所述壳体21中注入有润滑剂51,因此在所述转子6绕转子轴线7旋转时实现了所述丝杠19的自动润滑。9根据权利要求5到8之一所述的转子,其特征在于,所述轴33借助于所述支架21铰接地支承在所述第二部件8上。10根据权利要求5到9之一所述的转子,其特征在于。

6、,所述支架21借助于至少一个弹性轴承36铰接地支承在所述第二部件8上。11根据权利要求10所述的转子,其特征在于,所述弹性轴承36具有一内部件38,一环绕所述内部件38的外部件39以及一包围所述内部件38并且位于所述外部件39中的弹性体40,所述内部件38借助于所述弹性体与所述外部件39连接。12根据权利要求11所述的转子,其特征在于,所述内部件38与所述支架21固定连接以及所述外部件39与所述第二部件8固定连接。13根据权利要求5到12之一所述的转子,其特征在于,所述操纵机构31铰接地支承在所述第一部件9上。14根据权利要求5到13之一所述的转子,其特征在于,所述丝杠螺母18借助于螺权利要求。

7、书CN102032100ACN102032103A2/2页3纹连接固定在所述操纵机构31上,该螺纹连接借助于安全销45防松脱地固定。15根据权利要求5或14所述的转子,其特征在于,所述轴33在中间连接有变速器23的情况下与所述驱动器22耦连。16根据权利要求15所述的转子,其特征在于,所述变速器23包括带传动机构、齿轮变速器或者行星齿轮变速器。17根据权利要求15或16所述的转子,其特征在于,所述轴33构成所述变速器23的从动轴或者与所述变速器的从动轴耦连。权利要求书CN102032100ACN102032103A1/9页4用于风能设备的转子技术领域0001本发明涉及一种用于风能设备的转子,带。

8、有转子轮毂,至少一个可绕叶片轴线旋转地支承在转子轮毂上的转子叶片,至少一个丝杠机构,该丝杠机构连接在转子轮毂和转子叶片之间,并且既与转子轮毂连接也与转子叶片连接,其中,所述转子叶片可通过操纵丝杠机构相对转子轮毂绕叶片轴线旋转。背景技术0002DE102005051912A1公开了一种用于支承至少三个转子叶片的装置,包括用于绕转子叶片各自的主轴线枢转转子叶片的转子叶片支座,这样设计所述主轴线,使得转子叶片的主轴线与另外两个转子叶片的主轴线具有分别一个交点,其中,这两个交点相互间隔。转子叶片在用于使转子叶片旋转的转子叶片支座的区域内构造有设置有用于配合的传输装置的装置,该传输装置可由包括螺纹传动装。

9、置或滚珠丝杠传动装置的驱动器驱动。0003DE19948997A1记载了一种用于风能设备的叶片单独调整装置,包括两个安置在基本上设置在叶片连接端的剖面中的摇臂的、至少两个可相对彼此活动的部段上的、产生线性伸长的驱动器,其中,摇臂的每一端通过各一个回转连接配设轮毂和待调整的叶片上的元件的力传递的铰接。具有较小行程的直线驱动器例如设计为电主轴驱动器。0004在US5584655中描述了一种带有转子叶片的风能设备,该转子叶片可绕其纵轴线转动地支承在转子轮毂上。转子叶片的旋转角可通过液压缸调整,该液压缸一方面铰接在转子轮毂上,另一方面借助于杠杆铰接在转子叶片上。替代液压缸也可以使用丝杠机构,直线电机等。

10、。0005用于风力发电设备的转子的叶片角调整驱动器中的丝杠机构会遭受巨大的磨损,因此必须经常更换,这产生了材料成本、安装成本以及由于停机所引起的成本。发明内容0006从上述现有技术出发,本发明所要解决的技术问题在于,能够在前述类型的转子中减少与至少一个丝杠机构的磨损有关的费用。0007按本发明的、用于风能设备的转子具有转子轮毂,至少一个可绕叶片轴线旋转地支承在转子轮毂上的转子叶片和至少一个丝杠机构,该丝杠机构连接在转子轮毂与转子叶片之间,并且既与转子轮毂连接也与转子叶片连接,其中,转子叶片通过或者能够通过操纵丝杠机构相对于转子轮毂绕叶片轴线旋转,并且其中,丝杠机构具有驱动器,操纵元件,可拆卸地。

11、与操纵元件耦连的丝杠螺母以及可借助于驱动器绕其纵轴线旋转的丝杠,所述丝杠可与驱动器可拆卸地耦连,因此丝杠和丝杠螺母可从丝杠机构中分离。0008实践表明,在作为叶片角调整驱动器使用的丝杠机构中,磨损主要出现在丝杠和丝杠螺母上。通过转子按本发明的构造,丝杠可与丝杠螺母一起被更换,而不需要拆卸和/或更换整个丝杠机构。因此可以节省安装成本。另外也可以节省材料成本,因为丝杠机构说明书CN102032100ACN102032103A2/9页5的其它部件,例如驱动器,可以继续使用。0009丝杠和丝杠螺母构成一个组件,该组件尤其连接在驱动器和操纵机构之间。丝杠和丝杠螺母一起,也就是所述组件优选可作为整体从丝杠。

12、机构分离。丝杠与丝杠螺母尤其螺纹连接。丝杠螺母优选拧在丝杠上或者丝杠拧入丝杠螺母中。0010按照本发明的一种扩展设计,丝杠设置在驱动器的外部。因此,可以使用常规的电机作为驱动器,使得丝杠机构的成本可以保持较低。对于丝杠设置在驱动器外部这一特征尤其应理解为,驱动器和丝杠单独地和/或在空间上相互分开地设置。但是,这并不排除丝杠与驱动器之间具有狭窄的空间间隔。驱动器尤其包括驱动轴,丝杠可借助于该驱动轴绕其纵轴线旋转。0011丝杠优选可拆卸地固定在可借助于驱动器绕纵轴线旋转的轴上。丝杠尤其通过至少一个固定装置可拆卸地固定在轴上。该固定装置是或者包括例如至少一个螺钉,至少一个螺栓和/或至少一个紧固螺栓。。

13、按照本发明的一种构造,轴和丝杠分别具有一个凸缘,其中,两个凸缘尤其通过至少一个固定装置可拆卸地相互固定。凸缘优选是圆形或环形和/或圆柱形的。优选在每个凸缘上设置至少一个孔,该孔与分别另一个凸缘上的孔对齐,其中,固定装置嵌接在相互对齐的孔中。凸缘通过至少一个固定装置优选形状配合地相互连接。凸缘尤其通过至少一个固定装置相互螺纹连接。由于这种可拆卸的固定,丝杠可以从轴以及从驱动器分开。由丝杠与丝杠螺母构成的组件尤其连接在轴与操纵机构之间。0012丝杠可以直接与驱动器和/或轴耦连。因此按照本发明的第一种变型,所述轴接通驱动器的驱动轴或者连接在驱动器的驱动轴和丝杠之间。但是,丝杠机构优选具有变速器,其中。

14、,丝杠和/或轴在中间连接有变速器的情况下与驱动器耦连。因此根据本发明的第二种变型,所述轴与变速器的从动轴连接或者连接在变速器的从动轴和丝杠之间。在后一种情况下,从动轴优选与轴耦连。变速器优选包括齿轮变速器,行星齿轮变速器,链传动机构和/或带传动机构,或者设计为齿轮变速器,行星齿轮变速器,链传动机构和/或带传动机构。0013丝杠和/或轴可借助于驱动器绕它们的纵轴线旋转。另外,驱动轴例如直接或在中间连接变速器和/或轴的情况下与丝杠耦连。驱动器尤其是电驱动器,并且优选包括一个或者至少一个电机。在这种情况下,驱动轴优选是电机的主轴。驱动器优选具有至少一个定子和至少一个可相对于定子转动的转子,所述转子与。

15、驱动轴主轴抗扭地耦连并且优选布置在驱动轴上。对于特征丝杠设置在驱动器的外部这一特征在此应尤其这样理解,即,丝杠设置在定子和转子外面和/或设置在由定子、转子和驱动轴构成的组件之外。0014转子轮毂和转子叶片尤其分别形成一个部件,其中,操纵机构支承在第一部件上,而丝杠和/或轴支承在第二部件上。根据本发明的一种扩展设计,操纵机构铰接地支承在第一部件上和/或丝杠和/或轴铰接地支撑在第二部件上,因此可以防止丝杠机构的弯曲。操纵机构优选可枢转和/或可旋转地支承在第一部件上。另外,丝杠和/或轴优选可枢转和/或可旋转地支承在第二部件上。丝杠尤其可绕绕其纵轴线转动地支承在第二部件上。所述部件可以是单件的或者有多。

16、个部分。0015丝杠和/或轴优选借助支架支承在第二部件上。根据本发明的一种构造,丝杠螺母也可以借助支架安置在第二部件上。操纵机构优选在支架上可滑动地导引。0016支架优选包括或构成一个壳体,丝杠螺母和丝杠设置在该壳体中。因此,可以相对说明书CN102032100ACN102032103A3/9页6脏污和湿气保护丝杠和丝杠螺母。壳体优选配设有入口,通过该入口可接近并尤其可更换丝杠和/或丝杠螺母。另外,壳体还优选具有覆盖入口的盖,所述盖可从壳体取下或者能相对壳体运动并因此可以被打开,因此可通过打开盖开启入口。在关闭状态中,盖优选密封地覆盖入口。操纵机构尤其设置在壳体中或者至少部分设置在壳体中。操纵。

17、机构优选从壳体中延伸出。优选也将轴设置在壳体中或者将轴至少部分设置在壳体中。0017根据本发明的一种构造,在壳体中引入尤其是流体的润滑剂。润滑剂尤其可以在壳体内腔中自由流动,丝杠也设置在该壳体内腔中。在转子绕转子轴线旋转时,丝杠机构也绕转子轴线旋转,因此实现了丝杠和/或丝杠机构用润滑剂的自动润滑。润滑剂例如由润滑油或类似物构成。0018支架尤其铰接地,优选可枢转和/或可旋转地支承在第二部件上。因此,可以实现丝杠和/或轴在第二部件上的铰接支承。支架在第二部件上的铰接支承例如可以绕至少一个尤其垂直于丝杠的纵轴线延伸的铰接轴线实现。根据本发明的一种扩展设计,支架在第二部件上的铰接支承可以绕至少两个铰。

18、接轴线实现,所述铰接轴线垂直于丝杠的纵轴线并且相互垂直地延伸。操纵机构在第一部件上的铰接支承例如可绕至少一个铰接轴线实现,该铰接轴线尤其垂直于丝杠的纵轴线延伸。但是,优选操纵机构的在第一部件上可绕至少两个铰接轴线实现,所述铰接轴线尤其垂直于丝杠的纵轴线并且相互垂直地延伸。0019操纵机构尤其支承在转子叶片上,而丝杠和/或轴和/或支架尤其支承在转子轮毂上,因此,第一部件由转子叶片形成,而第二部件由转子轮毂形成。但是,相反的布置也是可行的,因此,第二部件由转子叶片形成,而第一部件由转子轮毂形成。0020丝杠机构的弯曲一方面可能发生在转子叶片的横截面上,但另一方面也可能发生在与该横截面垂直的平面上。。

19、操纵机构优选借助于至少一个第一铰链铰接地支承在第一部件上和/或支架借助于至少一个第二铰链铰接地支承在第二部件上,其中,每个铰链具有一个,两个或者至少两个旋转自由度。各个铰链例如可以是万向接头,球窝关节,转动关节或者弹性轴承。另外,第一铰链可以与第二铰链不同地构造。0021支架优选借助于至少一个弹性轴承铰接地支承在第二部件上。所述或每个弹性轴承优选包括一个内部件,一个围绕内部件的外部件以及一个包围内部件并且位于外部件中的弹性体,内部件借助于所述弹性体与外部件连接。弹性体与内部件例如材料接合,摩擦配合或者滑动地连接。另外,弹性体与外部件例如材料接合,摩擦配合或者滑动地连接。优选内部件与支架固定连接。

20、并且外部件与第二部件固定连接。内部件尤其与支架刚性地连接和/或与支架一体地构造。但是,作为替代方案,外部件与支架、内部件与第二部件也可以固定连接。外部件优选是轴套。作为补充或可选的方案,外部件可以通过第二部件或者支架形成。根据本发明的一种扩展设计,操纵机构借助至少一个弹性轴承支承在第一部件上。弹性轴承不需要维护并且具有较长的使用寿命。弹性轴承的优点尤其在于,即,弹性轴承通常不必润滑。0022丝杠和/或轴优选借助至少一个轴承可绕其纵轴线旋转地支承在轴承上。所述至少一个轴承尤其是滚动轴承,但是作为替代方案,所述轴承也可以设计为滑动轴承。轴承优选设置在支架上。根据本发明的一种扩展设计,丝杠和/或轴在。

21、轴向上固定在所述轴承或额外的轴承上。在此,轴向尤其是指丝杠和/或轴的纵轴线的方向。0023优选至少一个轴承和/或驱动器和/或变速器固定在支架上。因此可以避免驱动说明书CN102032100ACN102032103A4/9页7器和丝杠之间不希望的间距变化。如果附加的轴承存在,则优选附加的轴也固定在支架上。0024丝杠机构优选具有位置传感器,借助于该位置传感器例如可以确定转子叶片相对于转子轮毂的转动。丝杠尤其优选在中间连接有轴的情况下与该位置传感器连接。但是,变速器轴或驱动轴也可以和该位置传感器连接。0025操纵机构优选设计为管或至少部分中空地构造。操纵机构的中空构造具有这样的优点,即,丝杠可以插。

22、入操纵机构的空腔。0026根据本发明的一种扩展设计,丝杠螺母借助于螺纹连接固定在操纵机构上。因为螺纹连接是可拆卸的,所以丝杠螺母可以被从操纵机构上分离,因此丝杠螺母可拆卸地与操纵机构耦连。操纵机构尤其具有内螺纹,该内螺纹与设置在丝杠螺母上的外螺纹相啮合。但是作为补充或替代,丝杠螺母与操纵机构也可以插接在一起或者通过螺栓或销钉相互固定。丝杠螺母与操纵机构之间的连接优选通过安全销,优选形状配合地防止松脱地固定。安全销例如嵌入设置在丝杠螺母上的凹槽或者贯穿该凹槽。另外,安全销例如嵌入设置在操纵机构中的凹槽或者贯穿该凹槽。0027丝杠和丝杠螺母优选形成滚柱螺纹传动机构并且相应地构造。由此可以在较小的摩。

23、擦时传递大的力。另外,滚柱螺纹传动机构在高可靠性的同时具有较长的寿命。滚柱螺纹传动机构尤其即便在润滑不足的情况下也能运行,这额外地保证了功能可靠性。丝杠和丝杠螺母优选构成一个行星滚柱螺纹传动机构。这种螺纹传动机构例如由SKF集团的产品目录册4351DE200801公开。0028转子轮毂尤其可绕转子轴线旋转,其中,转子叶片的叶片轴线优选横向或者基本上横向于转子轴线延伸。0029根据本发明的一种构造,转子包括至少一个连接在转子轮毂和转子叶片之间的叶片角调整驱动器,转子叶片可借助于该叶片角调整驱动器绕其叶片轴线旋转,其中,叶片角调整驱动器具有至少一个丝杠机构或者通过丝杠机构形成。丝杠通过至少一个固定。

24、装置可拆卸地固定在叶片角调整驱动器上,因此,丝杠和所属的丝杠螺母可以从叶片角调整驱动器的其余部分被分开。0030转子可以具有多个转子叶片,所述转子叶片分别可绕叶片轴线旋转地支承在转子轮毂上。在转子轮毂与转子叶片之间分别连接有至少一个丝杠机构,并且该丝杠机构既与转子轮毂连接也与相应的转子叶片连接,其中,各个转子叶片可通过操纵相应的丝杠机构相对转子轮毂绕各自的叶片轴线旋转。各个丝杠机构可以如所述地扩展设计。0031本发明还涉及一种风能设备,带有机器支架和可绕转子轴线旋转地支承在该机器支架上的、并且借助于风力驱动或可驱动的转子,所述转子与发电机机械地耦连,该发电机由转子驱动。转子优选是按本发明的转子。

25、,所述转子可以根据所有述及的构造进一步扩展设计。至少一个转子叶片可借助丝杠机构绕其叶片轴线相对转子轮毂旋转,并且由此可改变转子的转速,并因此也优选改变发电机的转速。0032本发明也涉及一种用于改变风能设备的转子转速的转子的应用,所述风能设备带有机器支架,可绕转子轴线旋转并且可借助于风力驱动的转子支承在该机器支架上并且与发电机机械地耦连,该发电机由转子驱动。转子优选是按本发明的转子,所述转子可以根据所有述及的构造进一步扩展设计。至少一个转子叶片尤其可借助丝杠机构的操纵绕其叶片轴线相对转子轮毂旋转,因此改变了转子的转速,并因此也优选改变发电机的转速。说明书CN102032100ACN1020321。

26、03A5/9页8附图说明0033以下根据优选的实施形式参照附图详细说明本发明。在附图中0034图1是带有按本发明的转子的风能设备的示意图;0035图2是按本发明的第一种实施形式的调整驱动器局部剖切的俯视图;0036图3是按图2的调整驱动器的示意性的局部侧视图;0037图4是按图2的丝杠机构局部剖切的示意性的侧视图;0038图5是按图2的操纵机构和丝杠螺母沿丝杠的旋转轴线的示意性局部剖视图;0039图6是拆卸丝杠之后的、按图4的侧视图;0040图7是被拆下的丝杠的侧视图;0041图8是丝杠机构在壳体关闭状态下示意性的侧视图;0042图9是丝杠机构在壳体打开状态下示意性的侧视图;0043图10是按。

27、本发明的第二种实施形式的调整驱动器示意性的俯视图以及;0044图11是按本发明的第三种实施形式的调整驱动器的示意性的俯视图。具体实施方式0045由图1可见风能设备1,其中,从基础2竖起的塔3在其背离基础2的端部与一个机器间4连接。机器支架5设置在该该机器间4中,转子6可绕转子轴线7旋转地支承在机器支架5上,该转子具有转子轮毂8和与之连接的转子叶片9和10,所述转子叶片可分别绕其叶片轴线11或12相对转子轮毂8旋转。每个转子叶片9,10与调整驱动器13或14机械耦连,各个转子叶片9,10可借助于所述调整驱动器绕所属的叶片轴线11,12旋转。转子6可通过风力15绕转子轴线7旋转,并且与设置在机器间。

28、4内且固定在机器支架5上的发电机16机械耦连。为了受控地运行风能设备1设置有风能设备控制装置17,借助于该风能设备控制装置还能控制调整驱动器13和14。0046由图2可见按本发明的第一种实施形式的、由图1可见的调整驱动器13局部剖切的俯视图,该调整驱动器包括一个丝杠机构。调整驱动器13具有丝杠螺母18,该丝杠螺母借助操纵机构31铰接在转子叶片9上。具有外螺纹32的丝杠19拧入丝杠螺母18内,所述丝杠与轴33抗扭地连接。轴33借助于轴承20绕其与丝杠19的纵轴线重合的纵轴线25可转动地支承在设计为壳体的支架21上,并且优选在轴向固定。电驱动器22固定在支架21上并借助于变速器23与轴33耦连,因。

29、此该轴可以借助驱动器22绕其纵轴线25旋转。通过丝杠19与轴33的抗扭连接,丝杠19也可以绕纵轴线25旋转。驱动器22优选包括电机,该电机具有例如在3600到4800转每分钟之间的额定转速。变速器23构造为带传动机构,并且具有抗扭地支承在轴33上的带轮26,与驱动器22的驱动轴27抗扭地连接的带轮28以及带29,所述带支承在两个带轮26和28上。轴33在此同时形成变速器23的从动轴50见图4。但是也可以将从动轴50构造为与轴33抗扭地耦连的单独构件。变速器23优选构成同步的带传动机构并且具有例如14的传动比。作为替代方案,变速器23可以设计为链传动机构,其中,带轮26与28分别由一个链轮代替,。

30、而带29由链代替。可选地,在支架21上布置有位置传感器30,该位置传感器与轴33耦连,并且能够向风能设备控制装置17发出表征轴33的旋转的电信号。说明书CN102032100ACN102032103A6/9页90047丝杠螺母18不能绕轴线25旋转,尤其因为丝杠螺母通过操纵机构31与转子叶片9耦连。但是作为补充或替代方案,丝杠螺母18和/或操纵机构31也可以防止绕轴线25旋转地固定在支架21上。现在,如果丝杠19绕轴线25旋转,那么丝杠螺母18与操纵机构31一起沿着轴线25移动,从而导致转子叶片9绕叶片轴线11相对转子轮毂8旋转。如果丝杠19的转动方向反向,那么丝杠螺母18与操纵机构31一起朝。

31、相反的方向沿轴线25移动,从而导致转子叶片9绕叶片轴线11反方向的旋转。丝杠螺母18与操纵机构31一起能沿轴线25运动的两个相反的方向由双箭头24标出。0048向壳体21内引入由流体的润滑剂51见图6。因为在转子6绕转子轴线7旋转时,调整驱动器13也转动,实现了丝杠19的自动润滑。0049图3示出了调整驱动器13的局部侧视图,由图中可见,操纵机构31在其背对丝杠螺母18的端部具有连接件34,该连接件借助于在此设计为球窝关节的铰链35与转子叶片9连接。0050图4示出了丝杠机构局部剖切的侧视图,由图中可见,支架21通过两个弹性轴承36和37与转子轮毂8连接。每个弹性轴承包括一个与支架21刚性连接。

32、的内部件38,一个环绕内部件38的外轴套39以及一个设置在外轴套39内并且包围内部件38的弹性体40,内部件38借助弹性体与外轴套39连接。作为替代方案,可省略外轴套,因此弹性体40直接安放在设置在转子轮毂8中的凹槽内。弹性轴承36和37使得支架21能绕旋转轴线41旋转,该旋转轴线在此垂直于纵轴线25并且平行于叶片轴线11延伸。另外,弹性轴承在一定范围内允许其它方向上缓冲运动,尤其是平动运动或者翻转运动。因此可以防止调整驱动器卡住。另外,弹性轴承通常不需要维护并且使用寿命长。需要补充指出的是,铰链35也可以构造为弹性轴承。0051丝杠19在其朝向轴33的一端具有凸缘42,该凸缘与设置在轴33朝。

33、向丝杠19的一端上的凸缘43通过可拆卸的固定装置44抗扭地连接,该固定装置优选设计为螺栓。凸缘42与丝杠19刚性地连接,而凸缘43与轴33刚性地连接,因此,轴33绕纵轴线25的旋转运动可传递到丝杠19上。丝杠19可以通过拆开固定装置44从轴33上分离。0052丝杠螺母18被拧入操纵机构31中,并借助贯穿操纵机构31的壁并且嵌入设置在丝杠螺母18中的孔中的安全销45固定在操纵机构31上见图5。为了将丝杠螺母18从操纵机构31拆下,需要取出安全销45或者至少使安全销不与丝杠螺母18啮合,因此可以将丝杠螺母18从操纵机构31中拧出。因此,丝杠螺母18可从操纵机构31上分离。操纵机构31设计为管,该管。

34、可借助于导向装置46沿箭头24方向移动地在支架21上导引。0053图5示出了操纵机构31沿纵轴线25的局部剖视图,因此可以清楚地看出丝杠螺母18借助于安全销销45固定在操纵机构31上的原理。对于本领域技术人员而言显然的是,即便丝杠螺母18和操纵机构31没有拧紧地查结在一起,安全销45也基本上能将丝杠螺母18抗扭地保持在操纵机构31上并且能够轴向固定。另外,可环绕纵轴线25设置多个安全销。0054图6示出了调整驱动器13局部剖切的侧视图,图中安全销45已被去除,而丝杠19和丝杠螺母18已被拆卸。被拆下的、由丝杠19和丝杠螺母18构成的组件52在图7中示出,其中,用幅图标记53表示丝杠螺母18的外。

35、螺纹,丝杠螺母可借助于该外螺纹拧入操纵机构31中。说明书CN102032100ACN102032103A7/9页100055由图8可见调整驱动器13的局部侧视图,其中,盖54覆盖壳体21的开口55见图9。盖54通过铰链56可枢转地支承在壳体21上,并因此形成盖板,因此通过枢转盖54可打开壳体开口55。但是作为替代方案,盖54也可以是能取下的,因此能够省略铰链。如图8所示,盖54在关闭状态下密闭地封闭开口55,因此壳体21内的润滑剂51不能流出,也没有污物可以进入壳体21内。另外,盖54在关闭状态下通过卡锁装置57防止意外的脱落或转开地固定。在图9中,卡锁装置57被松开,而盖54被枢转开,因此开。

36、口55被开启。在这种情况下可以进行丝杠机构上的维护工作。尤其是可通过开口55进行组件52的拆卸和安装。0056调整驱动器14与调整驱动器13相同地构造。0057图10示出了由图1所示的、并且根据本发明的第二种实施形式的、设计为丝杠机构的调整驱动器13的示意图,其中,与第一种实施形式相同或类似的特征用与第一种实施形式中相同的附图标记标示。与第一种实施形式不同的是,变速器23设计为齿轮变速器,并且具有抗扭地支承在轴33上的齿轮47,与驱动器22的驱动轴27抗扭地连接的齿轮48以及设计为齿轮的惰轮49,该惰轮与齿轮47与48啮合。关于第二种实施形式的其它说明参考第一种实施形式的描述。根据第二种实施形。

37、式的一种变形,齿轮47可以直接与齿轮48耦连。在这种情况下可以省去惰轮49。根据第二种实施形式的另一种变形,齿轮47和齿轮48在中间连接有多个齿轮的情况下相互耦连。0058由图11可见由图1所示的、并且根据本发明的第三种实施形式设计为丝杠机构的调整驱动器13的示意图,其中,与第一种实施形式相同或类似的特征用与第一种实施形式相同的附图标记标出。与第一种实施形式不同的是,变速器23设计为行星齿轮变速器,因此,丝杠19,轴33,变速器23以及驱动器22沿纵轴线25的方向依次布置。因此在空间上获得了调整驱动器13非常狭长的结构。行星齿轮变速器优选是单级的。关于第三种实施形式的进一步描述请参考第一种实施。

38、形式的描述。0059附图标记列表00601风能设备00612基础00623塔00634机器间00645机器支架00656转子00667转子轴线00678转子轮毂00689转子叶片006910转子叶片007011叶片轴线007112叶片轴线007213调整驱动器007314调整驱动器007415风说明书CN102032100ACN102032103A8/9页11007516发电机007617风能设备控制装置007718丝杠螺母007819丝杠007920轴承/滚动轴承008021支架008122电驱动器008223变速器008324丝杠螺母和操纵机构的运动方向008425轴和丝杠的纵轴线/旋转轴。

39、线008526带轮/链轮008627驱动器的轴008728带轮/链轮008829带/链008930位置传感器009031操纵机构009132丝杠的外螺纹009233轴009334操纵机构的连接件009435铰链009536弹性轴承009637弹性轴承009738内部件009839外部套筒009940弹性体010041枢转轴线010142凸缘010243凸缘010344固定装置/螺栓010445安全销010546导向装置010647齿轮010748齿轮010849惰轮010950变速器的从动轴011051润滑剂011152由丝杠和丝杠螺母组成的组件011253丝杠螺母的外螺纹011354盖说明书。

40、CN102032100ACN102032103A9/9页12011455壳体开口011556铰链011657锁止装置。说明书CN102032100ACN102032103A1/7页13图1说明书附图CN102032100ACN102032103A2/7页14图2图3说明书附图CN102032100ACN102032103A3/7页15图4图5说明书附图CN102032100ACN102032103A4/7页16图6图7说明书附图CN102032100ACN102032103A5/7页17图8说明书附图CN102032100ACN102032103A6/7页18图9图10说明书附图CN102032100ACN102032103A7/7页19图11说明书附图CN102032100A。

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