[发明专利]用于调整风力涡轮机的转子叶片的桨距角的致动器和具有该致动器的风力涡轮机

说明书

本发明总体上涉及风力涡轮机，所述风力涡轮机的转子叶片的桨距角能够调节。本发明尤其涉及用于调节风力涡轮机的转子叶片的桨距角的致动器，所述致动器具有大型滚动轴承和调节致动器，大型滚动轴承包括两个能够相对彼此旋转的轴承环，调节致动器用于使两个轴承环相对彼此旋转。根据本发明，所述致动器包括环形通道缸和至少一个活塞，所述环形通道缸形成在一个轴承环中，所述至少一个活塞可滑动地容纳在环形通道缸中并以传动的方式连接到两个轴承环中的另一轴承环。

技术领域

本发明总体上涉及一种风力涡轮机，该风力涡轮机的转子叶片的攻角是可调节的。本发明尤其涉及用于调整风力涡轮机的转子叶片的桨距角的致动器(Stellantrieb)，该致动器具有包括两个能够相对彼此旋转的轴承环的大型滚动轴承以及用于使两个轴承环相对彼此旋转的调节致动器(Stellaktor)。

背景技术

在现代风力涡轮机中，所有转子叶片都安装在转子轮毂上，使得它们可以围绕转子叶片的纵轴旋转，从而可以根据风速来改变转子叶片的攻角(Anstellwinkel)。在此，一方面可以电动地调节桨距角(即，围绕转子叶片纵轴的攻角)，其中在桨距的电动调整的情况下，电动马达、齿轮和齿圈安装在滚动轴承上。由电动马达驱动的小齿轮与齿圈啮合，以便以此方式使两个轴承环相对彼此旋转并由此调节桨距角。

另一方面，已知的是液压地调整桨距角(Pitchwinkel)。在此，设置有一个或两个液压缸，它们支撑在轮毂上或与轮毂连接的轴承环上，其中活塞杆偏心地铰接在通过第二轴承环与转子叶片连接的盘上，从而通过活塞杆的缩回和伸出实现两个轴承环的旋转并由此实现桨距角的调节。

由于这种用于调节桨距角的致动器通常长时间保持在相同的位置且将转子叶片保持在曾经调节的桨距角上，因此这些致动器存在特殊要求。例如，由于小齿轮通常相对于齿圈长时间不运动且无法分配润滑剂，因此上述的电动桨距调整存在润滑问题。

在所述的桨距的液压调整中，由于液压缸的杠杆臂或其活塞杆随枢转角度而变化，因此产生的调节扭矩通常不是恒定的。另一方面，由于活塞区域和活塞杆区域具有不同的尺寸，因此在这种液压缸中的气缸力取决于方向。在这方面，已经考虑了相应地控制液压压力以补偿不同的致动力，但这非常复杂。

发明内容

本发明的目的在于，针对这种风力涡轮机的转子叶片的桨距角创建一种改进的风力涡轮机和一种改进的致动器，其避免了现有技术的缺点并以有利的方式进一步发展了现有技术。特别地，应创建一种用于桨距角的紧凑且低维护的致动器，其可以实现与方向无关的大小相同的恒定的致动扭矩，而为此无需复杂的压力控制。

根据本发明，所述目的通过根据权利要求1的致动器和根据权利要求12的风力涡轮机实现。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。

因此，提出将致动器集成到大型滚动轴承中，并将致动器的活塞放置到轴承环中的一者的内部，以便可以在圆弧形路径上调整活塞，并从而无需更换杠杆臂。根据本发明，致动器包括环形通道缸和至少一个活塞，环形通道缸形成在两个轴承环中的一个轴承环中，至少一个活塞可滑动地容纳在环形通道缸中并以传动的方式连接到两个轴承环中的另一轴承环。如果环形通道缸中的活塞受到压力介质作用，则活塞在一个轴承环的环形通道缸中移动，并通过所述的传动式连接带动另一轴承环，从而使两个轴承环旋转并由此调整桨距角。在此，不仅活塞的杠杆臂以及由此产生的扭矩保持恒定，而且活塞在相对两侧也可以具有相同大小的活塞表面，从而无论方向如何，都会产生相同的致动力，并由此产生相同的调整扭矩。

有利地，可以设置多个活塞，且每个活塞都容纳在环形通道缸中，其中，多个活塞可以分别与另一轴承环以传动的方式连接。通过这样的多个活塞，可以以相对较小的活塞直径产生相对较高的致动力。

为了特别紧凑地制造，可以将多个活塞容纳在相同的环形通道缸中或公共的环形通道缸的不同分段中。为此，环形通道缸的分段可以通过分隔壁彼此分隔开，从而可以将使活塞运动的压力支撑在分隔壁上。