專利名稱：風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)裝置。
背景技術(shù)：
大部分已知的風(fēng)カ設(shè)備或風(fēng)能設(shè)備配備有快速轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，其中為了將風(fēng)輪的相對(duì)緩慢的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，而使用單級(jí)或多級(jí)傳動(dòng)裝置。已知多種解決方案，其中將傳動(dòng)裝置和發(fā)電機(jī)連續(xù)地作為單獨(dú)部件設(shè)置在機(jī)器支架上。這能使得在損害情況下能夠簡單地更換部件，但是整個(gè)裝置相對(duì)較大而且重，這引起了風(fēng)能設(shè)備的吊艙和裝置在運(yùn)輸方面的問題。
此外還已知多種裝置，其中將傳動(dòng)裝置至少部分地設(shè)置在發(fā)電機(jī)的內(nèi)部，這導(dǎo)致空間節(jié)省。示例性解決方案在DE 102 42 703 B3或者DE 10 2004 005 543 Al中公開。但是，這些解決方案的缺點(diǎn)是各個(gè)傳動(dòng)裝置部件和發(fā)電機(jī)部件復(fù)雜的相互支承。在此，對(duì)于每個(gè)傳動(dòng)裝置自由度、即多個(gè)可能的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)通常設(shè)置兩個(gè)軸承。例如，在所述的DE 10242 707 B3中太陽輪以及內(nèi)齒輪分別雙重地支承在行星架上，從而傳動(dòng)裝置總共包括四個(gè)軸承。在制造時(shí)要遵守的公差因而是較小的，因?yàn)槎鄠€(gè)構(gòu)件在裝配好的狀態(tài)下彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這在過大的間隙的情況下迅速導(dǎo)致磨損。因此期望的是，給出ー種用于風(fēng)能設(shè)備的具有傳動(dòng)裝置的發(fā)電機(jī)裝置，該發(fā)電機(jī)裝置被緊湊地構(gòu)成，使用盡可能少的軸承并且要求較少的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提出了ー種具有權(quán)利要求I的特征的用于風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)裝置。有利的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求以及隨后的描述的主題。發(fā)明優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明基本上基于如下構(gòu)思設(shè)置基礎(chǔ)支架構(gòu)件，該基礎(chǔ)支架構(gòu)件承載發(fā)電機(jī)裝置和傳動(dòng)裝置的全部軸承。這種結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)所有定心面、如相對(duì)機(jī)座的定子鐵心以及所有軸頸涉及共同的參照物、例如定子的基本軸線。特別有利的是，所有定心面和支承面在制造時(shí)可以在夾持裝置(Aufspannung)中進(jìn)行加工。因此,可更精確地設(shè)置構(gòu)件,從而使尤其在定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙變得更小并且因此提高了發(fā)電機(jī)功率密度。提出了 將轉(zhuǎn)子和/或圓柱齒輪傳動(dòng)裝置的至少ー個(gè)齒輪、優(yōu)選兩個(gè)或者所有齒輪可旋轉(zhuǎn)地支承在基礎(chǔ)支架構(gòu)件上。此外如果承載圓柱齒輪傳動(dòng)裝置的齒輪之一的軸也承載轉(zhuǎn)子，則可通過將該軸支承在基礎(chǔ)支架構(gòu)件上而以簡單的方式提供兩個(gè)元件的支承。此外，發(fā)電機(jī)裝置能與圓柱齒輪傳動(dòng)裝置更簡單地裝配和拆卸，因?yàn)閰⒖脊餐膮⒄瘴镉绕涫窃试S采用簡單的裝配方法、例如采用插接哨合(Steckverzahnung)。在設(shè)計(jì)方案中，轉(zhuǎn)子和/或齒輪可以借助尤其是嚙合的插接部而與軸相連接。齒輪也可以是軸的組成部分。換言之，軸在一端可被嚙合并且接合到圓柱齒輪傳動(dòng)裝置的另ー齒輪中。
在具有傳動(dòng)裝置的發(fā)電機(jī)裝置中，發(fā)電機(jī)和傳動(dòng)裝置可設(shè)計(jì)成共同的結(jié)構(gòu)單元，其中優(yōu)選地在轉(zhuǎn)子之內(nèi)的空間被用于安裝傳動(dòng)裝置的至少一部分，這縮短力線路徑(Kraftflusswege)o因此，發(fā)電機(jī)裝置可以更小地構(gòu)建并且能以較小的材料成本來制造。同時(shí)形成如下可能性由可更好操作的組件構(gòu)成具有傳動(dòng)裝置的發(fā)電機(jī)裝置，而對(duì)軸承系統(tǒng)的公差無負(fù)面影響。尤其是，與現(xiàn)有技術(shù)相比也可不復(fù)雜地使用圓柱齒輪傳動(dòng)裝置來代替復(fù)雜的行星齒輪系。在優(yōu)選的改進(jìn)方案中，基礎(chǔ)支架構(gòu)件盆狀地構(gòu)建有底面和壁面，其中發(fā)電機(jī)的定子設(shè)置在壁面上。因此，可以省去単獨(dú)的支承元件，因?yàn)槎ㄗ颖恢苯釉O(shè)置在基礎(chǔ)支架構(gòu)件上，該基礎(chǔ)支架構(gòu)件可額外有利地用作殼體。由此可省去単獨(dú)的殼體，這使得顯著地節(jié)省空間和重量。換言之，殼體至少部分地由基礎(chǔ)支架構(gòu)件本身來形成。在設(shè)計(jì)方案中，第二傳動(dòng)裝置、尤其是兩級(jí)傳動(dòng)裝置被連接在圓柱齒輪傳動(dòng)裝置之前。因此就這點(diǎn)而言可提供高的和需要用于確定的發(fā)電機(jī)的變速比，其中與在具有后置連接的發(fā)電機(jī)的已知的三級(jí)傳動(dòng)裝置時(shí)相比需要更少的空間和重量。
適宜地，第二傳動(dòng)裝置和圓柱齒輪傳動(dòng)裝置借助至少ー個(gè)弾性元件相連接。以這種方式，一方面可以確保傳動(dòng)裝置可彼此獨(dú)立地被提供并且在使用地處才必須彼此連接。另ー方面，弾性元件用于緩沖轉(zhuǎn)矩沖擊。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案從說明書和所附的附圖中給出。不言而喻，前面所述的和下面還要闡述的特征不僅能以分別說明的組合而且能以其它組合或者能単獨(dú)地來應(yīng)用，而沒有背離本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明借助附圖中的實(shí)施例示意性地示出并且下面參照附圖詳細(xì)地進(jìn)行描述。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)裝置的第一優(yōu)選實(shí)施形式的截面圖。圖2示出了根據(jù)圖I的實(shí)施形式的分解圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)裝置的第二優(yōu)選實(shí)施形式的截面圖。
具體實(shí)施例方式一方面在圖I和圖2并且另一方面在圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)裝置的不同的設(shè)計(jì)方案，然而這些設(shè)計(jì)方案在下面主要在包含相同的或者作用相同的元件范圍內(nèi)進(jìn)行描述。這些元件設(shè)有相同附圖標(biāo)記。在圖I和圖2中，示意性地以截面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)裝置的第一優(yōu)選實(shí)施形式，并且該第一優(yōu)選實(shí)施形式總體用100來表示。發(fā)電機(jī)裝置100包括雙饋異步發(fā)電機(jī)110，該雙饋異步發(fā)電機(jī)具有包含線圈裝置的定子111以及包含線圈裝置的轉(zhuǎn)子112，其繞組端部還分別在右側(cè)和左側(cè)在旁邊被繪出。轉(zhuǎn)子112可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)地支承。發(fā)電機(jī)裝置具有同時(shí)用作殼體部分的基礎(chǔ)支架構(gòu)件160，該基礎(chǔ)支架構(gòu)件在本實(shí)例中盆狀地構(gòu)建有底面161和壁面162。定子111被固定到壁面162的內(nèi)側(cè)上。此外，基礎(chǔ)支架構(gòu)件160還具有中心凹部163，軸140支承在該凹部中。轉(zhuǎn)子112安裝在轉(zhuǎn)子支架170上，該轉(zhuǎn)子支架借助嚙合的插接部175不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與軸140相連接。軸140借助在此被設(shè)計(jì)成球軸承151和152的軸承相對(duì)于基礎(chǔ)支架構(gòu)件160可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)地支承。
此外，發(fā)電機(jī)裝置100還包含圓柱齒輪傳動(dòng)裝置130，該圓柱齒輪傳動(dòng)裝置同樣被支承在基礎(chǔ)支架構(gòu)件160上并且與異步發(fā)電機(jī)110 —起是發(fā)電機(jī)裝置的組成部分。圓柱齒輪傳動(dòng)裝置130具有第一齒輪131和第二齒輪132，該第二齒輪被設(shè)計(jì)成軸140的組成部分。齒輪131借助在此設(shè)計(jì)成球軸承153和154的軸承相對(duì)于基礎(chǔ)支架構(gòu)件160可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線B旋轉(zhuǎn)地支承，該旋轉(zhuǎn)軸線B在所示的實(shí)例中與驅(qū)動(dòng)軸121的旋轉(zhuǎn)軸線重合。發(fā)電機(jī)裝置100在所示的圖示中與兩級(jí)的前傳動(dòng)裝置120相連接，該前傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)軸121相連接,該驅(qū)動(dòng)軸例如與風(fēng)輪或轉(zhuǎn)子(未示出)相連接。前傳動(dòng)裝置120在本實(shí)例中具有兩個(gè)行星齒輪級(jí)并且通過所嚙合的插接部122與傳動(dòng)裝置100、更確切地說與圓柱齒輪傳動(dòng)裝置130的齒輪131相連接。前傳動(dòng)裝置120借助彈性元件123安裝在發(fā)電機(jī)裝置100上。引線180從轉(zhuǎn)子112的繞組裝置延伸至多個(gè)集電環(huán)191，所述集電環(huán)被固定在軸插接件(Welleneinsteckteil) 190上。集電環(huán)191與相應(yīng)的碳刷192共同作用，所述碳刷與發(fā)電機(jī)接頭193相連接。發(fā)電機(jī)接頭193通過另一引線181與定子111的繞組裝置相連 接。蓋部200被設(shè)置作為另外的殼體部分，該蓋部與基礎(chǔ)支架構(gòu)件160 —起形成發(fā)電機(jī)110的殼體。在圖3中以示意性的截面圖示出的可替換的實(shí)施形式100丨與實(shí)施形式100的區(qū)別僅在于軸140 ’和轉(zhuǎn)子支架170 ’的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)圖3的設(shè)計(jì)方案能夠使得軸140 ’可向前和向后(即在附圖中向左和向右)從凹部163移除，這使得能夠更簡單地安裝和保養(yǎng)發(fā)電機(jī)裝置100'。替代雙饋異步發(fā)電機(jī)也可使用永久勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種用于風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)裝置，所述發(fā)電機(jī)裝置具有環(huán)形定子(111)、環(huán)形轉(zhuǎn)子(112U70U70 ;)以及圓柱齒輪傳動(dòng)裝置(130)，其中所述發(fā)電機(jī)裝置(100、100 ')具有基礎(chǔ)支架構(gòu)件(160)，在所述基礎(chǔ)支架構(gòu)件上設(shè)置所述發(fā)電機(jī)裝置(100、100丨)的全部軸承(151、152、153、154)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，所述轉(zhuǎn)子(112、170、170')可旋轉(zhuǎn)地支承在所述基礎(chǔ)支架構(gòu)件(160)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，所述圓柱齒輪傳動(dòng)裝置(130)的至少一個(gè)齒輪(131、132 )可旋轉(zhuǎn)地支承在所述基礎(chǔ)支架構(gòu)件(160 )上。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，承載所述圓柱齒輪傳動(dòng)裝置(130)的齒輪(132)之一的軸(140、140 ')也承載所述轉(zhuǎn)子(112、170、170 ')。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，所述轉(zhuǎn)子(112、170、170')和/或所述齒輪(132)借助特別是嚙合的插接部(175)與軸(140、140丨)相連接。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，所述基礎(chǔ)支架構(gòu)件(160)盆狀地構(gòu)建有底面(161)和壁面(162)，其中所述定子(111)設(shè)置在所述壁面(162)上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，承載所述圓柱齒輪傳動(dòng)裝置(130)的齒輪(132)之一的軸(140、140丨)支承在所述基礎(chǔ)支架構(gòu)件(160)的中心凹部(163)中。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，第二傳動(dòng)裝置(120)、尤其是兩級(jí)傳動(dòng)裝置連接在所述圓柱齒輪傳動(dòng)裝置(130)之前。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，所述第二傳動(dòng)裝置(120)和所述圓柱齒輪傳動(dòng)裝置(130)借助至少一個(gè)彈性元件(123)相連接。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，所述發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)成雙饋異步發(fā)電機(jī)(110)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)裝置，其中，所述發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)成永久勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)。
12.—種具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)裝置(100 ;100 ')的風(fēng)能設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)裝置，所述發(fā)電機(jī)裝置具有環(huán)形定子、環(huán)形轉(zhuǎn)子以及圓柱齒輪傳動(dòng)裝置，其中所述發(fā)電機(jī)裝置具有基礎(chǔ)支架構(gòu)件，在所述基礎(chǔ)支架構(gòu)件上設(shè)置發(fā)電機(jī)裝置的全部軸承的。
文檔編號(hào)H02K7/18GK102754314SQ201080064184
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月19日
發(fā)明者A.帕韋萊茨, H-J.滕貝格 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司