用於對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的裝置的製作方法

2023-11-07 18:39:57

專利名稱：用於對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的裝置、一種帶有這樣一種裝置的風力渦輪機以及一種用於對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的方法。
背景技術：
風力渦輪機傳動裝置要遭受水的負載。水不僅可以侵害傳動裝置，而且侵害潤滑劑。水以所謂「游離水」、以溶化的形式或部分乳濁液的形式存在於傳動裝置中。水通過電解被分解時釋放氫。對材料可能造成裂縫加大和破壞的後果。此外，不僅游離水而且溶解水都會導致酸侵蝕可能性(aggressive SSurepotenzial)增大，並因此在表面上引起腐蝕和點狀腐蝕。氧化鐵的剝落同樣可以引起形成斷裂。此外，水對傳動裝置潤滑劑的性能有負面影響。這樣傳動裝置油在氧存在的情況下會由於溫度升高而被氧化。當水和金屬顆粒，例如磨屑(Abrieb)在潤滑油中存在時，會更快地消耗抗氧化劑並導致對金屬表面的再次腐蝕。此外，它可以造成形成泥漿和薄膜並且造成油流不均勻。因為水還降低其它附加劑的有效作用，所以在油槽底部有利於酸和泥漿的形成。 此外，它可能帶來其他技術問題，諸如油中形成泡沫或微生物(mikrobiellen)汙染，同樣也會限制油膜的強度或引起油的粘度變化。因此，風力渦輪機的傳動裝置的壽命強烈地取決於傳動裝置油中水的相對含量。由於這種原因，使用過濾系統來過濾風力渦輪機中的傳動裝置油，從所述油中除去顆粒、汙泥膜和水。這種已知的過濾系統使用極具吸附力的過濾材料。當油流過時，顆粒被過濾材料擋住，並與部分水相結合。其缺點是，過濾材料的空隙隨著時間被堵塞。因而，為能保證過濾系統的高效能， 過濾材料必須定期用新的過濾材料更換。這時，過濾材料的更換比較費事，並且費用高昂，特別是在海上風力發電裝置的情況下，該海上風力發電裝置難以接近。

發明內容
因此，本發明的任務在於，提出一種經過改進的用來對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的裝置，其中過濾材料被水分堵塞的情況比已知的這種類型的過濾裝置有所減輕。按照本發明，這個任務用按照權利要求1的裝置來解決。本發明有利的改進方案在從屬權項中限定。按照本發明的用於對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的裝置包括潤滑劑入口和潤滑劑出口。風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑從潤滑劑入口被引導到潤滑劑出口。
該裝置還包括安排在潤滑劑入口和潤滑劑出口之間的過濾件。該過濾件如此形成使得水通過該過濾件從潤滑劑中分離出來。水出口與過濾件連接，就是說，已被分離出來的水能夠從該裝置導出。在過濾件和水出口之間這樣地安排一種碳氫化合物吸附器，使得該碳氫化合物吸附器對於已被分離出來的水清除碳氫化合物。用來使水從潤滑劑中分離出來的過濾件放出已被分離的水。為此濾除水中攜帶的潤滑劑部分，以便水可以自動地放出。這使得較大的過濾器更換間隔成為可能。因此，用於碳氫化合物吸附器的維護成本低，因為該吸附器可再生，而且吸附材料本身價格較低。本發明的一種實施例包括用來測量水中的碳氫化合物的含量的至少一個測量裝置以及至少一個可控制的排出閥。以此保證只有淨化後的水才從該裝置中放出。


現將以舉例方式參照附圖描述本發明的實施例，附圖中圖1 示意地示出按照本發明的裝置的第一實施例；圖2 示意地示出按照本發明的裝置的第二實施例；而圖3 示意地示出按照本發明的裝置的第三實施例。
具體實施例方式如圖1所示，該按照本發明的裝置具有例如傳動裝置油用的潤滑劑入口(1)。要被過濾的傳動裝置油通過油入口接管或油入口彎管(1)進入該裝置，並通過該裝置被引導到在下遊位於該裝置下端部處的油出口 O)。所述傳動裝置油最好由泵加壓穿過所述過濾裝置，但是作為替代方案，根據油入口(1)和油出口( 的相互配置也可以僅靠重力無壓力地流過該裝置。過濾件(3)安排在油入口(1)和油出口(2)之間。過濾件(3)是為了將水從傳動裝置油或其他潤滑劑中分離出來而形成的。為此，過濾件C3)具有憎水性纖維網狀組織和 /或憎水性網狀材料。過濾件C3)形成為柱形，並這樣地安排在過濾器外殼中，使得用潤滑劑從周圍衝刷其外殼表面。在圖1中所示的本發明的實施例中，過濾件(3)形成為空心柱體，以便在其中心具有腔室，被分離出來的水到達該腔室。過濾件(3)與水出口(4)連接，並且更確切地說，處於其遠離油的一側。從油分離出來的水通過水出口(4)從該裝置中導出。因此，從所述傳動裝置油分離出來的水，正如風力渦輪機傳動裝置用的已知的過濾裝置那樣，不被過濾材料結合，而是排出。以此使過濾件C3)有較長的壽命。從傳動裝置油分離出來的水通常具有少量的所攜帶的傳動裝置油，並因而在按照本發明的裝置中加以淨化。為此在過濾件C3)和水出口(4)之間設置一種碳氫化合物吸附器(6)。所述碳氫化合物吸附器(6)這樣安排，使得分離出來的水在其通往水出口(4)的路徑上經過該吸附器。所述碳氫化合物吸附器(6)本身具有憎水性的吸附物質 (Adsorbens)，優選是活性炭。活性炭，亦被稱為激活的碳，與其重量相比具有一種非常大的表面積。通過其高孔隙率結構，它們可以從液體或者氣態材料中分離出汙染物。水流過活性炭時，碳氫化合物部分被過濾器的內表面吸附。水在化學上不結合併再次被排出。所述水可以被收集並且被導出。作為替代方案，可以使用碳分子篩(Kohlenstoffmolekularsiebe)作為吸附材料。飽和的碳氫化合物吸附器(6)通過能量輸入、例如溫度或者壓力變化而脫去粘附性的碳氫化合物，也就是進行再生，並可以再利用。在圖1中所示的實施例中，過濾件(3)形成為空心柱體的形式，碳氫化合物吸附器 (6)安排在這個空心柱體的內部。這時，碳氫化合物吸附器(6)呈實心柱體的形式。柱形的吸附器的外殼表面以表面與過濾件C3)連接。在圖2裡所示的的另一種實施例中，所述碳氫化合物吸附器(6)安排在過濾件 (3)下面。這時，該碳氫化合物吸附器呈空心柱體的形式，但是同樣可以形成為實心柱體 (Vollzylinder)。作為替代方案，它可以採取錐體或截錐體的形式安排在漏鬥形的水捕獲區(5)中。水出口(4)位於碳氫化合物吸附器(6)的下遊。圖3表示本發明的一種實施例，帶有採取空心柱體形式的碳氫化合物吸附器(6)， 它被安排在過濾件(3)的內部。此外，圖3所示的本發明的實施例包括兩個碳氫化合物傳感器(7a，7b)，用來測量已被分離出來的水的碳氫化合物含量。根據由傳感器(7a，7b)實測的碳氫化合物含量可以控制一個或多個排出閥。這兩個排出閥同樣可以彼此獨立地打開和/或關閉，以便保證只有在碳氫化合物含量低於一種預先確定的測量值時，分離出來的水才被導出。此外，可以設置溫度傳感器⑶來測量分離出來的水的溫度。在該實施例中，過濾件(3)由其形狀決定地在內部具有一種腔室。該腔室與水出口(4)耦聯，以便使已被分離出來的水可以從該腔室中導出。這時，在該腔室內或者沿著水流的方向在下遊在該腔室的下方或者在碳氫化合物吸附器(6)的下方安排一個或者多個測量裝置(7a，7b，8)。分離出來的水滴入該腔室內或被吸入到該腔室中或從該腔室中吸出。該水出口(4)包括至少一個最好做成磁閥或者電磁閥的排出閥(10a，10b)。在過濾件⑶和所述至少一個排出閥(10a，10b)之間安排排出通道，它包括用於已被分離出來的水的水捕獲區(5)。如前所述，在過濾件(3)和水出口(4)之間安排兩個可以彼此獨立地打開和/或關閉的排出閥(10a，10b)。本發明的這樣一種變型方案在圖3中示出。這時，這兩個排出閥(10a，IOb)這樣運行，使得首先對於第一傳感器(7a)的測量結果進行分析。若碳氫化合物含量低於一個極限值，則打開水流方向上的第一排出閥 (IOa) 0接著，對第二碳氫化合物傳感器的測量結果進行分析。只有當這個結果也不超過一個預先確定的極限時，才打開水流方向上的第二排出閥(IOb)而且使水通過水出口 0)。仍如圖3所示，該裝置具有控制裝置(9)。該控制裝置(9)與至少一個測量裝置 (7a, 7b, 8)和/或至少一個排出閥(10a，IOb)這樣連接，使得已被分離出來的水的放出時刻可以根據測量裝置(7a，7b，8)的測量值而受到控制。可以通過控制裝置(9)預先給定碳氫化物的最大允許濃度，例如2ppm。此外，所述控制裝置(9)具有數據接口或人機界面用來對該裝置進行當地監測 (lokale IJberwachung )和/或遠程維護(Fernwartung)。這樣，使相應的維護指示可以看見，或者把相應的信號傳遞到中心(Zentrale)處。該裝置由三個段(K，M，B)組成。潤滑劑入口⑴安排在頭段⑷中。中段(M)包括帶有安排於其中的過濾件(3)的潤滑劑容器。在底段(B)中安排所述控制裝置(9)、至少一個測量裝置(7a，7b，8)及水出口(4)。在這種情況下，在控制單元(9)及一個或幾個測量裝置(7a，7b，8)的附近是優選的。就垂直軸線而言，頭段安排在上面，中段安排在中間，而底段安排在下面。在本發明的另一種實施例中，頭段包括附加的過濾件，該過濾件從潤滑劑中過濾出顆粒。該附加的過濾件如此進行設置和安排，使得它能便於更換。作為替代方案，這樣的用於顆粒分離的過濾件還作為單獨的過濾器接在按照本發明的裝置的前面。顆粒分離用的過濾件同樣可以作為另一個過濾層在外部安排在水分離用的過濾件C3)的周圍。顆粒分離用的所述過濾件在最後提及的變型方案中也可以接在水分離用的過濾件(3)的前面。在本發明的另一種實施例中，按照本發明的裝置是風力渦輪機傳動裝置的一部分，其中該裝置的油出口( 與傳動裝置相連接。本發明還包括用來對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的方法，其中用過濾件C3)把水從風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑中分離出來，而且其中用碳氫化合物吸附器 (6)使得已被分離出來的水清除碳氫化合物。淨化後的水從該裝置的導出最好根據碳氫化合物含量和/或分離出來水的溫度來進行。在上面的描述及後續的權利要求中所描述的特徵不僅可以單獨使用，而且可以以任意形式彼此結合起來，都是本發明的實質內容。
權利要求
1.用於對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的裝置， 帶有潤滑劑入口(1)及潤滑劑出口 O)，其中風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑從潤滑劑入口⑴被引導到潤滑劑出口⑵； 帶有過濾件(3)，該過濾件安排在潤滑劑入口(1)及潤滑劑出口(2)之間，並且如此構成，使得通過過濾件(3)將水從潤滑劑中分離出來； 其中水出口(4)如此與該過濾件連接，使得已被分離出來的水能夠從該裝置導出；並且 其中在過濾件C3)及水出口(4)之間如此設置一種碳氫化合物吸附器(6)，使得該碳氫化合物吸附器對於已被分離出來的水清除碳氫化合物。
2.按照權利要求1所述的裝置，其中過濾件(3)形成為空心柱體，並且在過濾器外殼中如此安排，使得其外殼表面被潤滑劑從周圍衝刷。
3.按照權利要求1或2所述的裝置，其中過濾件C3)具有憎水性纖維網狀組織或者網
4.按照權利要求1至3中任一項所述的裝置，其中碳氫化合物吸附器(6)形成為柱體或空心柱體的形式，並且安排在過濾件(3)後面或接於該過濾件之後。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的裝置，其中碳氫化合物吸附器(6)具有憎水性吸附劑、特別是活性炭或者碳分子篩，或者由憎水性吸附劑製成。
6.按照權利要求1至5中任一項所述的裝置，其中設置用於測量分離出來的水的碳氫化合物含量的測量裝置(7a，7b)和/或用於測量分離出來的水的溫度的測量裝置(8)。
7.按照權利要求1至6中任一項所述的裝置，其中過濾件C3)具有腔室，該腔室與排出閥耦聯，以便使從潤滑劑分離出來的水從該腔室通過排出閥(10a，IOb)導出。
8.按照權利要求1至7中任一項所述的裝置，其中在過濾件C3)及水出口(4)之間設置排出通道，該排出通道帶有至少一個排出閥(10a，10b)，特別是磁閥。
9.按照權利要求8所述的裝置，其中在過濾件(3)及水出口⑷之間安排排出通道，帶有兩個排出閥(10a，10b)、特別是磁閥，它們能夠彼此獨立地打開和/或關閉。
10.按照權利要求1至9中任一項所述的裝置，其中一種控制裝置(9)與至少一個測量裝置(7a，7b，8)和/或至少一個排出閥(10a，IOb)這樣地連接，使得分離出來的水的放出時刻能夠根據測量裝置(7a，7b，8)的測量值來進行控制。
11.按照權利要求1至10中任一項所述的裝置，其中控制裝置(9)具有人機界面，用於對該裝置的當地監測和/或遠程維護。
12.按照權利要求1至11中任一項所述的裝置，其中潤滑劑入口(1)這樣地相對於潤滑劑出口( 進行安排，使得潤滑劑無壓力地通過重力和/或用泵加壓地從潤滑劑入口(1) 被引導到潤滑劑出口 O)。
13.按照權利要求1至12中任一項所述的裝置，其中該裝置由三個段(K，M,B)組成，其中潤滑劑入口(1)安排在頭段(K)中，其中潤滑劑容器與安排在其中的過濾件(3)安排在中段(M)中，而其中控制裝置(9)、至少一個測量裝置(7a，7b，8)及水出口(4)安排在底段(B)中，其中，就垂直軸線而言，頭段安排在上方，該中段安排在中間而該底段安排在下方。
14.風力渦輪機傳動裝置，包含按照上述權利要求中任一項所述的裝置或者與按照上述權利要求中一項所述的裝置連接。
15.用於對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的方法， 其中用過濾件C3)把水從風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑中分離出來，及 其中用碳氫化合物吸附器(6)對於已被分離出來的水清除碳氫化合物。
全文摘要
按照本發明的用於對於風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑進行過濾的裝置包括潤滑劑入口及潤滑劑出口。風力渦輪機傳動裝置的潤滑劑從潤滑劑入口被引導到潤滑劑出口。該裝置還包括過濾件，它安排在潤滑劑入口及潤滑劑出口之間。該過濾件這樣形成，使得用該過濾件把水從潤滑劑中分離出來。水出口與過濾件連接，更確切地說，使分離出來的水可以從該裝置排出。在過濾件和水出口之間這樣地安排一種碳氫化合物吸附器，使得該碳氫化合物吸附器對於已被分離出來的水清除碳氫化合物。
文檔編號F16H57/04GK102444707SQ20111034844
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者M·布拉佐伊爾, M·沃勒布 申請人:西門子公司