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Title:
ASYMMETRIC TORQUE BRACKETS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/094309
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transmission (101) for a wind turbine, comprising a first torque bracket (103a) and a second torque bracket (103b). The first torque bracket (103a) and the second torque bracket (103b) are asymmetric with respect to one another.

Inventors:
WÜRR MICHAEL (DE)
VANHOLLEBEKE FREDERIK (DE)
VAN DER KAMP TOM (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/077022
Publication Date:
May 14, 2020
Filing Date:
October 07, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
ZF WIND POWER ANTWERPEN NV (BE)
International Classes:
F03D15/00; F16H57/025
Domestic Patent References:
WO2017045688A12017-03-23
Foreign References:
BE1017836A32009-08-04
EP2541096A12013-01-02
US1803895A1931-05-05
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Claims:
Patentansprüche

1. Getriebe (101 ) für eine Windkraftanlage mit einer ersten Drehmomentstütze (103a) und einer zweiten Drehmomentstütze (103b); dadurch gekennzeichnete, dass die erste Drehmomentstütze (103a) und die zweite Drehmomentstütze (103b) zuei- nander asymmetrisch sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1 ; dadurch gekennzeichnet, dass

die erste Drehmomentstütze (103a) und die zweite Drehmomentstütze (103b) jeweils einstückig ausgeführt sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1 ; dadurch gekennzeichnet, dass

die erste Drehmomentstütze (103a) ein Gewicht (113) aufweist, das an der ersten Drehmomentstütze (103a) fixiert ist.

4. Getriebe nach dem vorhergehenden Anspruch; dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehmomentstütze (103b) zu einer Anordnung bestehend aus dem Stütz- arm (105a) und einem Befestigungselement (107a) der ersten Drehmoment- Stütze (103a) symmetrisch ist.

Description:
Asymmetrische Drehmomentstützen

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für eine Windkraftanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei Getrieben für Windkraftanlagen stellt sich das sogenannte„Torque Arm Flapping“ immer mehr als ein Problem heraus, das die Zertifizierung der Anlage gefährdet. Torque Arm Flapping bezeichnet eine Eigenschwingung der Drehmomentstützen des Getriebes in axialer Richtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schwingungsverhalten eines Getrie- bes für eine Windkraftanlage zu verbessern. Insbesondere sollen die Eigenschwin- gungen der Drehmomentstützen des Getriebes in axialer Richtung entschärft wer- den.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Getriebe nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiter- bildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Das Getriebe weist eine erste Drehmomentstütze und eine zweite Drehmomentstütze auf. Bevorzugt bestehen die erst Drehmomentstütze und die zweite Drehmoment- Stütze aus dem gleichen Material.

Eine Drehmomentstütze ist eine mechanische Struktur zum Abstützen eines Ein- gangsdrehmoments des Getriebes in einem Maschinenträger der Windkraftanlage. Die Drehmomentstütze weist einen Stützarm und ein Befestigungselement auf. Das Befestigungselement ist ausgebildet, in dem Maschinenträger fixiert zu werden. Ge- wöhnlich ist es als ein Auge ausgeführt, in das zur Befestigung in dem Maschinenträ- ger ein Bolzen eingesteckt wird. Der Stützarm verbindet das Befestigungselement mit einem Gehäuse des Getriebes und dient dazu, Kräfte zwischen dem Gehäuse und dem Befestigungselement zu übertragen. Insbesondere überträgt der Stützarm Kräfte, die aus dem Eingangsdrehmoment resultieren. Das Getriebe weist bevorzugt genau zwei Drehmomentstützen auf. In diesem Fall existiert neben der ersten Drehmomentstütze und der zweiten Drehmomentstütze keine weitere Drehmomentstütze.

Erfindungsgemäß sind die erste Drehmomentstütze und die zweite Drehmoment- Stütze asymmetrisch. Dies bedeutet, dass zwischen der ersten Drehmomentstütze und der zweiten Drehmomentstütze keinerlei Symmetriebeziehung besteht. Die erste Drehmomentstütze und die zweite Drehmomentstütze sind weder punktsymmetrisch, achsensymmetrisch noch spiegelsymmetrisch. Insbesondere sind die erste Drehmo- mentstütze und die zweite Drehmomentstütze zu keiner Längsschnittebene, d.h. ei- ner Ebene, welche die Drehachse einer Eingangswelle des Getriebes vollständig be- inhaltet, spiegelsymmetrisch.

Die erfindungsgemäße Asymmetrie bezieht sich auf die Form der ersten Drehmo- mentstütze und der zweiten Drehmomentstütze. Die asymmetrische Form bedingt eine asymmetrische Verteilung der Steifigkeit und der Massen der ersten Drehmo- mentstütze und der zweiten Drehmomentstütze. Dadurch ergeben sich unterschiedli- che Resonanzfrequenzen. Dies sorgt für eine Änderung des Resonanzverhaltens mit einem breiteren, dafür aber kleineren Peak im Frequenzspektrum. Das eingangs er- wähnte Phänomen des Torque Arm Flapping lässt sich somit entschärfen.

In einer bevorzugten Weiterbildung sind die erste Drehmomentstütze und die zweite Drehmomentstütze jeweils einstückig ausgeführt. Flandelt es sich bei der ersten Drehmomentstütze und der zweiten Drehmomentstütze um Gussteile, sind entspre- chende Gussformen zueinander asymmetrisch.

In einer alternativ bevorzugten Weiterbildung weist die erste Drehmomentstütze ein Gewicht auf, das an der ersten Drehmomentstütze fixiert ist. Dies impliziert, dass das Gewicht und die übrige erste Drehmomentstütze zweistückig, d.h. als separate, nicht einstückig miteinander verbundene Teile ausgeführt sind. Das Gewicht kann insbe- sondere an dem Stützarm oder dem Befestigungselement der ersten Drehmoment- Stütze fixiert sein. Von Vorteil ist es, wenn das Gewicht radial möglichst weit außer- halb angebracht ist. Die Bezeichnung Gewicht wird hier für ein beliebiges Bauteil verwendet, dessen Masse genutzt wird, um den erfindungsgemäßen Effekt zu erreichen.

Die zweite Drehmomentstütze besteht bevorzugt aus einem Stützarm und einem Be- festigungselement. Dies bedeutet insbesondere, dass die zweite Drehmomentstütze kein Gewicht aufweist. Vorzugsweise sind der Stützarm und das Befestigungsele- ment der zweiten Drehmomentstütze einstückig miteinander verbunden.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die zweite Drehmomentstütze zu einer Anord- nung symmetrisch, die aus dem Stützarm und dem Befestigungselement der ersten Drehmomentstütze besteht. Diese Anordnung ist bevorzugt einstückig ausgeführt, d.h. der Stützarm und das Befestigungselement der ersten Drehmomentstütze sind einstückig miteinander verbunden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 1 dargestellt. Im Ein- zelnen zeigt:

Figur 1 eine Frontansicht eines Windkraftgetriebes.

Das in Figur 1 dargestellte Getriebe 101 weist ein Getriebegehäuse auf, das eine erste Drehmomentstütze 103a und eine zweite Drehmomentstütze 103b ausbildet. Die beiden Drehmomentstützen 103a, 103b weisen jeweils einen Stützarm 105a, 105b und ein Befestigungsauge 107a, 107b auf. Die Stützarme 105a, 105b erstre- cken sich zwischen dem Getriebegehäuse und dem jeweiligen Befestigungs- auge 107a, 107b. Mit dem jeweiligen Befestigungsauge 107a, 107b sind die Stütz- arme 105a, 105b einstückig verbunden. Ebenso sind die Stützarme 105a, 105b ein- stückig mit dem Getriebegehäuse verbunden.

Eine Anordnung bestehend aus dem ersten Befestigungsauge 107a und dem Stütz- arm 105a der ersten Drehmomentstütze 103 ist zu einer Anordnung bestehend aus dem Befestigungsauge 107b und dem Stützarm 105b der zweiten Drehmoment- stütze 103b bezüglich einer senkrecht durch eine Drehachse 109 einer Eingangs- welle 111 des Getriebes 101 verlaufenden Längsschnittebene spiegelsymmetrisch. Allerdings ist die erste Drehmomentstütze 103a mit einem Gewicht 113 versehen. Daher sind die erste Drehmomentstütze 103a und zweiten Drehmomentstütze 103b asymmetrisch, da. Das Gewicht 113 dient der Entschärfung des Schwingungsverhal- tens der beiden Drehmomentstützen 103a, 103b.

Bezuqszeichen Getriebe

a erste Drehmomentstütze

b zweite Drehmomentstütze

a Stützarm der ersten Drehmomentstützeb Stützarm der zweiten Drehmomentstützea Befestigungsauge der ersten Drehmomentstützeb Befestigungsauge der zweiten Drehmomentstütze Drehachse

Eingangswelle

Gewicht