回转支撑组合体及其转向机构的制作方法

本发明涉及一种回转支撑组合体及其中使用的转向机构。

背景技术：

1、风力发电机在整体上可被视为一种回转支撑组合体。在图1所示的典型示例中，风力发电机100在整体上包含作为支撑体在竖直方向上起支撑作用的塔筒1、作为回转体由塔筒1在竖直方向上支撑的机舱2、以及在塔筒1与机舱2之间起回转支撑作用的回转轴承4。在典型情况下，回转轴承4的一个轴承圈(在图2示例中为轴承内圈)4a通过螺栓与塔筒1固定连接，另一个轴承圈(在图2示例中为轴承外圈)4b通过螺栓与机舱2固定连接。出于简洁目的，图2仅显示穿过轴承内圈4a和外圈4b的纵向栓孔，未显示对应的螺栓。当桨叶的迎风面需要调整时，机舱2需要相对于塔筒1转过适当的角度，这一任务由转向机构(俗称“偏航机构”)40来实现。

2、尤其在大中型风力发电机中，偏航机构一般包含电机、减速机构、偏航驱动齿轮(以下简称“驱动齿轮”)和偏航被驱动齿轮(以下简称“被驱动齿轮”)。在常见的紧凑模式下，电机、减速机构和驱动齿轮一起被固定连接在回转轴承与机舱相连的一个轴承圈上，被驱动齿轮则被固定连接甚或一体形成(统称“固定连接”)在回转轴承与塔筒相连的另外一个轴承圈上。在偏航机构工作时，电机的输出转矩经过减速机构的传递和放大，通过驱动齿轮作用在被驱动齿轮上，被驱动齿轮则通过反作用扭矩促使机舱相对于塔筒转向。

3、在传统的偏航机构中，电机、减速机构和驱动齿轮的轴系统均垂直于地面设置，导致这些装置中的润滑剂(通常是润滑脂)容易在重力的作用下流失。润滑剂的流失不仅会造成齿轮的锈蚀和磨损，而且容易导致轴系统(尤其是其中的轴承)的润滑状态比水平布置的情况下要恶化许多。因此，纵向布置的轴系统不仅降低了偏航机构的可靠性和预期寿命，而且润滑剂的过量使用还会造成严重的环境污染。

4、现实呼唤一种具有改进结构的能够满足轴系统对润滑特殊需要的转向机构以及采用这种转向机构的回转支承组合体。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种在回转支撑组合体中使用的转向机构。所述回转支撑组合体包含大致在竖直方向上起支撑作用的支撑体、由支撑体大致在竖直方向上支撑的回转体、以及在支撑体和回转体之间起回转支撑作用的回转轴承。所述回转轴承的第一轴承圈与支撑体固定连接，第二轴承圈与回转体固定连接。所述转向机构包含驱动齿轮和被驱动齿轮。所述驱动齿轮以相对可旋转的方式被固定连接在回转体或者第二轴承圈上，用于在动力单元的驱动下输出转向扭矩。所述被驱动齿轮以相对不可旋转的方式被固定连接在支撑体或者第一轴承圈上，用于与驱动齿轮啮合，在受到驱动齿轮输出的转向扭矩驱动时，通过提供反作用扭矩促使回转体相对于支撑体转向。所述转向机构中至少驱动齿轮的轴系统是大致水平设置的。

2、相比于传统设计，轴系统从垂直于地面的纵向布置被修改为平行于地面的水平布置能够从根本上避免润滑剂在重力作用下的流失问题，从而大幅提高转向机构的运行可靠性和预期寿命。

3、此外，本发明提供一种回转支撑组合体体，通过采用上述转向机构，能够确保整个组合体的长期可靠运行。

4、以下结合附图详细描述本发明的各种实施方式和有益的技术效果。

技术特征：

1.一种在回转支撑组合体(100)中使用的转向机构(40)，所述回转支撑组合体(100)包含：

2.根据权利要求1所述的转向机构(40)，其特征在于：所述动力单元(11、12)的轴系统也是大致水平设置的。

3.根据权利要求1或2所述的转向机构(40)，其特征在于：所述回转支撑组合体(100)包含集油池(22)，所述集油池(22)被设置为与支撑体(1)或者第一轴承圈(4a)固定连接，位于转向机构(40)的下方，用于收集和存储润滑油。

4.根据权利要求3所述的转向机构(40)，其特征在于：所述被驱动齿轮(21)与集油池(22)在后者的底部形成为一体，通过集油池(22)被固定连接在支撑体(1)或者第一轴承圈(4a)上。

5.根据权利要求4所述的转向机构(40)，其特征在于：所述被驱动齿轮(21)与集油池(22)一起通过串接体(3)被固定连接在支撑体(1)或第一轴承圈(4a)上。

6.根据权利要求5所述的转向机构(40)，其特征在于：所述被驱动齿轮(21)与集油池(22)一起形成为串接体(3)的一部分，所述串接体(3)被串联固定在支撑体(1)与第一轴承圈(4a)之间。

7.根据权利要求3所述的转向机构(40)，其特征在于：所述集油池(22)与回转体(2)之间形成有密封罩(14)，所述集油池(22)、回转体(2)和密封罩(14)一起至少将驱动齿轮(13)、被驱动齿轮(21)和回转轴承(4)围拢在封闭空间(30)内。

8.根据权利要求7所述的转向机构(40)，其特征在于：所述密封罩(14)还将动力单元(11、12)也围拢在封闭空间(30)内。

9.根据权利要求7所述的转向机构(40)，其特征在于：所述回转支撑组合体(100)进一步设置有压缩空气供给系统，用于对封闭空间(30)内提供空气微正压保护。

10.一种回转支撑组合体(100)，包含：

技术总结一种回转支撑组合体(100)，包含支撑体(1)、由支撑体支撑的回转体(2)、在支撑体和回转体之间起回转支撑作用的回转轴承(4)、以及转向机构(40)。所述转向机构(40)包含驱动齿轮(13)和被驱动齿轮(21)。其中，驱动齿轮(13)以相对可旋转的方式被固定连接在回转体(2)或第二轴承圈(4b)上，用于在动力单元(11、12)的驱动下输出转向扭矩；被驱动齿轮(21)以相对不可旋转的方式被固定连接在支撑体(1)或第一轴承圈(4a)上，用于与驱动齿轮(13)啮合，在受到驱动齿轮(13)输出的转向扭矩驱动时，通过提供反作用扭矩促使回转体(2)相对于支撑体(1)转向。所述转向机构(40)中至少驱动齿轮(21)的轴系统是水平设置的。技术研发人员：张国江,韩波,沈毅,周宇昕,吴先清,温雪俊受保护的技术使用者：斯凯孚公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5