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滑环体、滑环体的滑环轴、滑环体的绝缘体和滑环体的滑环

摘要

本发明涉及一种用于在固定的部件和围绕转动轴线转动的部件之间传输电信号的滑环传输器(1)的滑环体(72),所述滑环体包括:至少一个滑环(28),以用于在滑环(28)和至少一个在所述滑环上滑动的滑动元件、尤其是电刷之间传输电信号中的一个电信号;和滑环轴(8),以用于将至少一个滑环(28)固定在其上,其中滑环轴(8)具有在其环周之上分布的引导通道(96),以用于容纳用于电连接至少一个滑环(28)的电线路。

著录项

  • 公开/公告号CN104782002A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-07-15

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 乌本产权有限公司;

    申请/专利号CN201380058319.3

  • 申请日2013-11-06

  • 分类号H01R39/08(20060101);F03D11/00(20060101);

  • 代理机构11227 北京集佳知识产权代理有限公司;

  • 代理人丁永凡;张春水

  • 地址 德国奥里希

  • 入库时间 2023-12-18 09:43:13

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-10-18

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H01R39/08 专利号:ZL2013800583193 申请日:20131106 授权公告日:20170623

    专利权的终止

  • 2017-06-23

    授权

    授权

  • 2015-08-12

    实质审查的生效 IPC(主分类):H01R39/08 申请日:20131106

    实质审查的生效

  • 2015-07-15

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种滑环传输器以及这种滑环传输器的组件,包括滑环体、 滑环轴、绝缘体和滑环。此外,本发明涉及一种配设有滑环传输器的风能 设施。

背景技术

风能设施的滑环传输器是普遍已知的。所述滑环传输器通常将电信 号从风能设施的吊舱传输到风能设施的空气动力学的转子,所述转子在 运行中相对于吊舱或相对于吊舱的其余部分转动。在此,不仅传输例如 需要用于伺服发动机或可能的加热装置的大的功率,而且也传输例如为 控制信号或测量信号的数据。这种风能设施通常示意地在图1中示出。

常见的滑环传输器原则上构造为,使得为每个待传输的信号、即数 据或功率信号设有相应的线路。在此,线路分别与至少一个导电的滑环 电连接,以便由此将相应的电信号传输到相应的在滑环上滑动的电刷 上。因此,电刷设置在滑环传输器的下述部分上,所述部分相对于滑环 传输器的其他的承载滑环的部段转动并且反之亦然。

对于滑环和相配合的电刷已知不同的技术,例如炭刷的应用,其中 炭块类型在滑环上滑动。作为其他的变型方案考虑所谓的金线技术,所 述金线技术具有用金覆层的线路端部,所述线路端部在滑环上滑动。同 样已知一种所谓的多刷技术,其也称作为“多线滑触头”,其中在滑环 上滑动的电刷具有多个细线,所述细线例如侧向地在滑环上贴靠和滑 动。

所述与滑环连接的线路在空心轴中引导,在所述空心轴上安置滑 环。那么,从所述空心轴的内部空间开始,将相应的线路与其相应的滑 环连接。为此,所述线路穿过空心轴的外壳引向滑环并且与所述滑环接 触。滑环同样彼此电绝缘并且在此也相对于空心轴电绝缘。此外,考虑 每个滑环牢固地安置在空心轴上并且随其一起转动。

每个滑环的大小、即尤其是轴向扩展与其目的相关,即尤其与应传 输何种信号和多少功率相关。相应地,所述滑环、引线和电连接单独地 匹配于每个应用情况。相同内容适用于相应长地构成以能够容纳所有所 需的滑环的空心轴。

因此,此外在这种已知的滑环传输器中不利的是,所述滑环传输器 对于任意新的应用情况必须重新设计。在此,不仅产生较高的研发耗费 以及相应高的成本,而且也产生用于检查和实际测试滑环传输器的附加 的耗费。分别待单独地研发和生产的元件能够带来耐久性的问题并且在 每次新研发中首先不存在关于新元件的寿命的经验值。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索到下述现有技术:DE  201 16 756 U1、DE 29 800 281 U1、DE 20 58 343 A、US 3 686 514 A、 EP 2 019 460 A2、WO 96/14 678 A1、WO 2008/042 183 A2和JP H06-132  058 A。

发明内容

因此,本发明基于下述目的,解决上述问题中的至少一个问题。尤 其地,应为滑环传输器提出一种解决方案,所述解决方案能够实现以尽 可能少的单独的元件或研发步骤提供用于不同的系统、尤其是用于不同 的风能设施的滑环传输器。至少应提出一个替选的解决方案。

根据本发明,提出一种根据权利要求1所述的滑环体。所述滑环体 作为滑环传输器的一部分用于在固定的部件和围绕转动轴线转动的部 件之间传输电信号。滑环体包括至少一个滑环,以用于在滑环和至少一 个在其上滑动的滑环元件、尤其是所谓的电刷之间传输电信号。此外, 滑环体包括滑环轴,以用于将至少一个滑环固定在其上。

为了简化视图,包括滑环轴与至少一个滑环的滑环体能够视为滑环 传输器的转动的部件。在至少一个滑环上滑动的滑环元件、尤其是所谓 的电刷相应地固定在滑环传输器的固定的部位上。然而,在该应用中毕 竟不重要的是,在绝对观察的情况下,固定的部件是否静止并且转动的 部件是否转动或反之,只要仅转动的部件相对于固定的部件转动。但是, 优选地提出,在绝对观察的情况下,即尤其关于地面上的固定的物体, 滑环体转动。尤其在应用在水平轴线风能设施中时,滑环传输器进而滑 环轴具有基本上水平的转动轴线,并且相应地,滑环体的所有元件必须 针对持续的转动来设计。在缓慢转动的情况下,离心力几乎不起作用。 但是,应考虑作用于元件的重力的持续的变化,所述变化通过围绕基本 上水平的转动轴线的转动得出。

提出的滑环轴具有在其环周之上分布的引导通道,以用于容纳用于 电连接至少一个滑环的电线路。因此,现在提出,应引导电信号的电线 路不再或不再完全聚束地在构成为空心轴的滑环轴的内部中引导,而是 更靠外地在相应的引导通道中引导,优选使得每个引导通道容纳各一个 用于电信号的电线路。由此,电线路能够根据目的铺设在滑环轴中进而 此外更靠近滑环轴的外部环周进而更靠近相应的滑环,所述电线路与所 述滑环电连接。与将电线路设置在转动轴线的区域中相比,通过设置在 环周之上分布的引导通道,也提供更大的可用空间。引导通道越接近滑 环轴的外环周,对此基本上存在的可用空间就越大。

通过在环周之上分布的引导通道进而相应地分布的电线路,也能够 实现更好的热分布进而散热。

优选地,滑环轴和/或至少一个滑环通过挤压成型法或挤拉成型法制 造。由此,能够制造在轴向方向上具有保持不变的横截面的长的型材, 所述型材随后能够缩短为期望的长度。这样,以简单的方式,能够制造 多个轮廓相同、但是长度不同的元件。能够制造多个滑环,所述滑环相 应地仅还必须缩短到期望的长度。此外,只要将相应的设备用于制造多 个横截面相同的滑环轴,那么能够以相对简单的方式和方法制造具有多 个引导通道的滑环轴。也即是说,在此,相应的制造设备的制造和准备 占据制造的耗费和成本的大份额,然而这当制造多个同类的物体时分 配。尽管如此,因此,滑环轴的因此相对复杂的形状能够用相对小的耗 费制造。在此,引导通道能够直接在挤压成型或挤拉成型时一起加入到 所述轴中。

根据一个实施方式提出,滑环轴具有径向向外延伸的支柱连同分别 位于其之间的槽,其中尤其设有三个、优选至少六个支柱,所述支柱尤 其是相同的和/或均匀地在环周方向上分布。优选地,轴在横截面中、 即在横向于转动轴线的剖面中大致星形地构成。

由此,也能够预设稳定的、尤其也刚性的和转动刚性的轴,所述轴 具有多个线路、尤其是用于功率传输的线路。为了传输三相系统的电功 率,能够相应地将三个线路在轴中引导,其中将每个单独的线路在各一 个引导通道中引导。由此,在六个支柱和相应地六个槽的情况下,存在 六个引导通道,所述引导通道能够相应地引导三相系统的六个线路、即 例如两次三个线路。

在此,特别有利的是星形的、尤其对称星形的设计方案,所述设计 方案能够具有所述槽和支柱。通过应用对称结构,能够避免可能的错误 安装。在此,星形与滑环轴的根据横向于转动轴线的剖面的横截面视图 相关,所述滑环轴也简化地称作为轴。

根据另一个设计方案提出,滑环轴为了引导其他的电线路而具有带 有与转动轴线一致的纵轴线的穿通孔。在此,这种穿通孔也能够称作为 中央管。所述中央管不需要通过钻孔过程制造。由此,能够实现滑环传 输器的下述实施方案,在所述实施方案中,在这样的中央管中设有用于 将数据从转动的部件传输到固定的部件并且反之的数据线路。在尤其通 过相应的槽设置在滑环轴中的引导通道中,能够传输用于功率信号的电 线路。因此,这两个基本的线路类型彼此分离。在中央管中铺设的数据 线路能够在纵向方向上完全穿过所述滑环轴引导,即直至滑环传输器的 信息或数据部件上,在所述信息或数据部件中将数据在固定的部件和转 动的部件之间传输。相反地,设置在引导通道中的线路在轴向方向上不 完全穿过滑环轴引导,而是分别向外引向滑环并且在那里与所述滑环导 电连接。因此,这种滑环轴也是滑环传输器的功率部件的一部分进而能 够以简单且适宜的方式提供功率部件和数据部件的有意义的分离。因 此,所述分离不仅涉及相应的滑环和用于接触的电刷的设置,而是也涉 及相应的线路在形成功率部件的一部分的滑环轴中的分离的引导。

这种分离的优点也在于数据线路通过功率线路的小的电磁影响。

根据至少一个另外的设计方案,对于滑环体提出,设有至少一个能 推动到滑环轴上的绝缘体,以便将两个滑环相对于彼此电绝缘和/或以 便将滑环相对于滑环轴电绝缘和/或以便将至少一个电线路或电线路中 的至少一个绝缘地在引导通道中引导。

因此,设有一个、优选多个能推动的绝缘体。所述绝缘体能够推动 到滑环轴上进而能够实现模块化的构造。因此,绝缘体匹配于具有在其 环周之上分布的引导通道的滑环轴,使得能够推动所述绝缘体。为了将 两个滑环彼此绝缘,绝缘体例如具有相应的环绕的部段,例如环形的连 接板或盘部段,所述盘部段常规地在轴向方向上设置在两个滑环之间。 由此,相关的两个滑环相对于彼此绝缘并且能够引导不同的电势。

为了将滑环轴相对于至少一个滑环绝缘,构成绝缘体,使得所述绝 缘体常规地在径向方向上设置在滑环轴和至少一个滑环之间。尤其地, 绝缘体能够推动到轴上并且在其之上、即具有略大的直径,随后能够将 滑环推动到绝缘体上。

在此,绝缘体能够具有这种绝缘部段以用于在径向方向上、即在轴 和滑环之间进行绝缘并且所述绝缘体能够附加地具有所述环绕的部段 以用于在轴向方向上进行绝缘。

例如,能够设有不同的绝缘体,例如具有用于在轴向方向上进行绝 缘的环绕的凸出部的绝缘体和另一个不具有这种绝缘部的绝缘体。通过 将这种或其他不同的绝缘体相应地组装,能够实现滑环体的进而由此滑 环传输器的分别具体的设计方案。为此,简单地将相应的绝缘体和相应 的滑环逐步地推动到滑环轴上。由此,仅通过绝缘体和滑环的不同的组 装就能够制造不同的滑环体进而由此制造不同的滑环传输器。

为了将电线路相对于滑环轴绝缘,绝缘体构成为,使得通道部段、 尤其是空心的通道部段置于引导通道中、尤其匹配于所述引导通道。然 后,相应的线路能够置入所述通道部段中。尤其地,绝缘体的这种线路 通道部段匹配于滑环轴的引导通道,使得所述线路引导通道此外能够承 担在将绝缘体插到滑环轴上时的引导功能。由此,绝缘体也能够在转动 方向上固定在滑环轴上。

优选地,滑环轴具有轮廓并且绝缘体具有匹配于滑环轴的轮廓的配 合轮廓。所述轮廓和配合轮廓尤其构成为,使得绝缘体能够以其配合轮 廓轴向地沿着滑环轴的轮廓推动到滑环轴上。在此,轮廓和配合轮廓紧 密配合,使得得到基本上抗扭的连接。根据配合,绝缘体能够容易地在 具有轻微的间隙的情况下或严密地推动,使得所述绝缘体无间隙地安 置。优选地,也能够进行严密的配合,使得轮廓和配合轮廓不是在整个 轮廓之上具有严密的配合,而是仅点状地、通过例如在绝缘体上在轴向 方向上设有相应的凸出连接板的方式具有严密的配合。所述轮廓和配合 轮廓必要时能够以简单的方式匹配,在其应被指出为过大的、或绝缘体 在这种连接板或其他的补偿凸出部的区域中略微弯曲的情况下,以便由 此实现在滑环轴和绝缘体之间的严密的连接。

根据一个设计方案提出,设有横截面相同、但是长度不同或轴向扩 展不同的多个绝缘体,和/或设有用于在滑环轴上准确匹配地紧密贴靠 的多个绝缘体。用于传输不同的功率的滑环彼此不同,只要所述滑环设 为用于相同的滑环体,不同基本上在于其长度或轴向扩展。相应地,设 置在滑环轴和滑环之间的绝缘体也必须匹配于滑环的相应的长度。通过 应用多个绝缘体、尤其是长度相同、即轴向扩展相同的多个绝缘体,不 同的长度能够通过不同数量的、依次推动到滑环轴上的绝缘体实现。在 此,也能够将多个滑环组装成一个滑环,其中但是在滑环中存在下述问 题,所述滑环必须彼此接触。就此而言,应用不同长度的、一件式的滑 环能够是有意义的,并且提出,相反地,组装多个相应的绝缘体是有利 的。

为了接触滑环,尤其地,在绝缘体的绝缘通道部段中引导的电线路 穿过绝缘体的开口在其外壳中引向滑环并且在那里接触。在此,绝缘体 能够具有多个线路通道部段,例如根据滑环轴中的引导通道的数量具有 三个或六个线路通道部段。但是,优选地,绝缘体的外壳具有仅一个开 口或绝缘体仅对于一个线路通道部段具有开口。如果绝缘体——并且相 应地滑环轴也基本上——星形地均匀地构造,那么尽管如此,相同的绝 缘体借助外壳中的开口在相同的部位上在滑环轴上组装,使得其开口因 此引向不同的引导通道。

有利的是下述构造方案,其中绝缘体具有分阶的棱边,以用于安置 到相邻的绝缘体的相配合地分阶的棱边上的。因此,绝缘体一方面能够 在一侧与相邻的绝缘体借助上述棱边重叠,而所述绝缘体沿轴向方向观 察在其另一侧能够实现与相邻的绝缘体重叠。由此,尤其改进在两个绝 缘体之间的所述碰撞区域上的绝缘。这能够避免,在两个相邻的绝缘体 之间无意地产生或能够无意地产生导电连接。通过所述重叠,避免在两 个相邻的绝缘体之间的敞开的间隙,对于所述绝缘体不完全且精确地紧 密贴靠的情况也如此。通过每个所述绝缘体用于精确匹配地推动到滑环 轴上的精确匹配的构造方案,相邻的绝缘体也在所描述的重叠部位上常 规地并且在重叠预设的情况下尤其完全地在其安置棱边上紧密贴靠。每 个绝缘体在滑环轴上、即在滑环轴的轮廓上的引导也确保,在相邻的绝 缘体紧密贴靠或组装时也关于分阶的棱边的引导。

优选地,至少一个绝缘体设为用于将至少一个滑环在径向方向上和 在轴向方向上电绝缘的边界绝缘体。此外或替选地,至少一个绝缘体设 为用于将至少一个滑环仅在径向方向上电绝缘的间隔绝缘体。只要存在 两个边界绝缘体,这种间隔绝缘体尤其在轴向方向上设置在两个边界绝 缘体之间。尤其地,滑环能够容纳在两个边界绝缘体之间,即将所述滑 环轴向地在两侧绝缘并且径向地朝向滑环轴绝缘。根据滑环的长度、即 根据轴向扩展,能够在两个边界绝缘体之间设有一个或多个间隔绝缘 体。

根据一个实施方式,也能够设有下述绝缘体,所述绝缘体仅在轴向 方向上进行绝缘。因此,为了共同地完成滑环的径向的和轴向的绝缘, 例如能够将两个这种仅轴向进行绝缘的绝缘体与相应数量的间隔绝缘 体一起使用。

因此,能够将轴向扩展不同的滑环有利地绝缘,其中仅需要少量不 同的绝缘体。因此,提出一种模块化的解决方案。通过应用不同数量的 间隔环得出可缩放性,其中分别以简单的方式提供具有匹配于滑环的所 需的长度的绝缘区域。

此外,通过所描述的环绕的台阶或在绝缘体的用于安置在其相邻的 绝缘体上的安置棱边上的所描述的环绕的台阶,避免用于泄露电流的爬 电距离进而实现良好的绝缘。这甚至在多个绝缘体相互插接时实现用于 相对长的滑环的绝缘。

在每个绝缘体的一个或多个侧面上能够设有小的、尤其以平坦的轴 向定向的连接板的结构方式的凸出部,所述凸出部在常规的使用中从内 部接触所安置的滑环进而造成滑环在绝缘体上的固定的安置。因此,能 够实现滑环在绝缘体上的严密的安置,而不必设有在绝缘体和滑环之间 的相应严密的配合。

根据又一个设计方案提出,多个绝缘体在滑环轴上组装并且共同地 形成至少一个轴向的线路通道,以用于引导用于电连接各一个滑环的电 线路,其中至少一个线路通道通过绝缘体相对于其余的滑环和/或相对 于滑环轴电绝缘。尤其地,这种线路通道在滑环轴的引导通道中伸展。 尤其地,这种引导通道能够通过上述线路通道部段通过下述方式组装: 每个绝缘体具有至少一个空心的线路通道部段,所述线路通道部段形成 绝缘体的轮廓的一部分并且部分地在引导通道中构成。优选地,这种线 路通道部段由绝缘体的匹配于引导通道中的一个引导通道、尤其为此形 成配合轮廓的部段和形成绝缘体的外壳的承载有滑环的区段的部段组 成。

优选地,在至少一个绝缘体的外部柱形部段上设有至少一个突出 部,以便由此实现推动到所述柱形部段上的滑环的牢固的安置。这种凸 出部能够以简单的方式和方法设置并且避免绝缘体和待安置的滑环以 相应高的精度彼此匹配。

优选地,设有多个相同的、能彼此互换的滑环和/或多个相同的、能 彼此互换的绝缘体,尤其推动到滑环轴上。由此,实现模块化的结构。 所提出的滑环轴为此提供非常好的基础。能够将不同的绝缘体沿轴向方 向推动到滑环轴上,所述绝缘体根据待制造的滑环体进而根据待制造的 滑环传输器也能够在轴向顺序上不同地设置。仍然得到与此无关的在绝 缘体中的轴向的线路通道并且能够设置有不同的滑环、即在其轴向扩展 方面不同的滑环。能够在轴向方向上设置有不同的滑环,并且也能够与 其他的可借此制造的滑环体相比设置并且接触其他的由相同的基本构 件构成的滑环。因此,所提出的一个解决方案或所提出的多个解决方案 提供模块化的结构。由此,也能够提供相对于现有技术的滑环传输器的 优点。

通过这种具有不同零件的模块化的结构方式,也得出在安装或回收 时的优点。从现有技术中已知的、其中此外使用压力注塑包封的滑环的 解决方案提供不可分的单元,所述单元不能够或仅能够借助大的耗费再 次处理。

根据一个设计方案,提出一种滑环体,所述滑环体的特征在于,滑 环由青铜构成的滑动轴承半成品制成,尤其是挤拉成型或挤压成型的。 例如,能够使用由CuSn8或CuSn6构成的半成品。因此,可能的是, 将所述半成品匹配地截成所需要的长度并且机械地加工。通过存在的半 成品几何形状,能够节约加工时间并且能够得到通过挤拉成型法引起的 牢固的构件。提出一个实施方式,其中为了固定电连接线路,至少一个 滑环具有螺纹焊接螺柱,其中至少一个滑环具有钎焊或熔焊到滑环上的 连接件和/或其中滑环是挤拉成型或挤压成型的并且具有在挤拉成型或 挤压成型时压紧的连接件。

由此,能够以简单且适宜的方式准备滑环与相应的电线路、尤其与 相应的电连接线路的可靠的接触。

尤其地,螺纹焊接螺柱的设置能够实现,当电线路例如具有带有孔 眼的相应的线缆帽时,将相应的待连接的电线路以简单的方式拧紧到所 述螺纹焊接螺柱上。作为这种螺纹焊接螺柱的螺纹焊接螺柱能够以简单 的方式借助于焊接牢固地从内部焊接在滑环上。这种滑环体的制造例如 能够进行成,使得在将滑环推动到滑环轴和相应的绝缘体上之前,将电 线路从内部拧紧到滑环上。因此,能够在一定程度上准备滑环体,使得 将绝缘体推动到轴上,所述绝缘体在其外壳上具有用于穿引相应的电线 路的开口。所述开口优选构成为,使得所述开口至少在轴向方向上是敞 开的,以至于将相应的已经设有电线路的滑环推动到所述绝缘体上,使 得在此将固定的电线路例如在其连接区域的区域中轴向地推入到绝缘 体的开口中。现在,能够将下一个绝缘体推动到轴上,现在以用于相同 的滑环或跟随的滑环的绝缘,其中电线路在推动所述其他的绝缘体时通 过其线路通道部段穿引。新的绝缘体的所述线路通道部段在其外壳上不 具有开口,但是之前推动的绝缘体的相配合的线路部段具有开口,即下 述开口,现在已经事先连接在滑环上的电线路穿过所述开口。

因此,模块化的结构的所述具体的解决方案提供相对简单且在此稳 定的用于相关的电线路到相关的滑环上的连接可能性。

根据另一个设计方案提出,对于滑环体沿轴向方向存在多个滑环部 段并且每个滑环部段分别形成电连接的单元并且轴向尺寸不同的滑环 部段具有不同数量的尺寸相同的滑环,使得相应的滑环部段的相应的轴 向尺寸、即长度通过分别使用的滑环的数量实现和/或存在尺寸相同的 不同数量的绝缘体、尤其是不同数量的间隔绝缘体。因此,相应地将多 个且不同的绝缘体并且相应地将多个或不同的滑环推动到滑环轴上,以 便提供用于期望的应用的滑环体。

此外,提出一种滑环传输器,所述滑环传输器设为用于在固定的部 件和围绕转动轴线转动的部件之间传输电信号,其中所述滑环传输器具 有根据至少一个上述实施方式的滑环体。

优选地,滑环传输器构成为,使得存在信号部件部段和功率部件部 段,并且信号部件部段和功率部件部段分别具有固定的和能相对于其转 动地安置的部段,并且两个能转动地安置的部段、即信号部件的能转动 地安置的部段和功率部件的能转动地安置的部段优选经由联接元件能 分开地彼此连接,使得能转动地安置的部段的转动运动经由联接元件传 递到其他的能转动地安置的部段上。两个能转动地安置的部段尤其构成 为信号部件轴或功率部件轴或能够这样表示。因此提出,信号部件轴可 松开地固定在功率部件轴上。尤其地,为此提出一种带动套筒,所述带 动套筒形成功率部件上的联接元件并且构成为用于容纳相配合的、在信 号部件上、即尤其在信号部件轴上存在的带动销。因此,信号部件部段 和功率部件部段能够以简单的方式彼此功能连接或彼此分开。为此,信 号部件部段的固定的部段能够固定在功率部件部段的固定的部件上,使 得信号部件轴的销或类似的元件插入到功率部件轴的套筒或类似元件 中。因此,功率部件部段的和信号部件部段的两个固定的部件的固定同 时引起信号部件轴与功率部件轴的功能连接。也就是说,提出一种功能 连接,使得两个轴通过所述机械耦联一起转动。

由此,特别有利地,一侧的功率部件部段和另一侧的信号部件部段 的基本上分开的提供是可能的。为此也优选地提出,功率部件轴具有中 间的轴向的长孔、即所谓的中央管,通过所述中央管能够将相应的电线 路引向信号部件部段、即信号部件轴。优选地,在功率部件轴和信号部 件轴之间的过渡区域中,能够设有用于连接通过中央管引导的电线路的 电插接连接装置。据此提出,在功率部件轴上设有一个或多个插接连接 件并且在信号部件轴上设有相应的插接连接件以用于将连接于其上的 电线路电连接。

优选地,也能够简化地称作为功率部件的功率部件部段具有借助于 快速封闭件封闭的壳体。滑环传输器、尤其是功率部件的壳体由此是可 快速且简单接近的。因此,必要时能够找出故障,并且通过滑环传输器 的模块化的结构方式,相应地也能够以相对小的耗费进行修理。在任何 情况下,前述实施方式简化各个元件的更换,而整个滑环传输器在故障 情况下不必卸载并且不必完全由新的滑环传输器更换或不必在车间中 修理。

优选地,至少一个能转动地安置的部段、即至少一个功率部件轴或信 号部件轴借助于至少一个预紧的轴承安置。所述轴承张紧有助于最小负荷 进而有助于滚动体的正确的滚动比。附加地,支承装置变得尽可能无间隙, 使得出现尽可能少不期望的运动,如信号轴的摆动。

同样地,提出一种滑环体的滑环轴。这种滑环轴具有至少一个在上文 中结合滑环体的或滑环传输器的实施方式的阐述描述的特征。尤其地,滑 环轴具有在其环周之上分布的引导通道,以用于容纳用于电连接至少一个 滑环的电线路。因此,通过这种滑环轴也实现在本文中在上文中描述的优 点。

同样地,提出一种滑环体的绝缘体,所述绝缘体构成为用于推动到根 据至少一个在上文中描述的实施方式的滑环体的滑环轴上。绝缘体相应地 具有至少一个针对绝缘体结合滑环体的、滑环传输器的和/或滑环轴的至少 一个实施方式描述的特征。

在任何情况下,提出一种根据至少一个所描述的实施方式的滑环体的 滑环。优选地,滑环准备用于推动到根据绝缘体的所述实施方式中的一个 实施方式的绝缘体上。优选地,所有滑环和绝缘体通过也能够称作为连接 盖的连接元件相对于彼此张紧,使得滑环不再能够相对于绝缘体转动。这 种连接盖优选同时是浮动轴承的轴颈。

滑环优选具有至少一个结合滑环传输器的或其元件的至少一个实施方 式描述的特征。

同样地,提出一种具有吊舱和相对于吊舱能转动地安置的空气动力学 的发动机的风能设施,所述发动机根据为此阐述的实施方式中的一个实施 方式具有滑环传输器。这种在风能设施中使用的滑环传输器尤其设为用 于:将电能传输到转子的转子叶片的伺服发动机,并且传输用于操控这样 的发动机以调整转子叶片的电信号,或用于传输用于设施通信、尤其是设 施总线通信的数据,和/或用于将测量数据从转子传输到吊舱。此外或替选 地,滑环传输器准备用于,将电能传输到发电机的旋转件。尤其地,所述 滑环传输器准备用于,传输用于激励同步发电机的旋转件的直流电流。尤 其地,所述滑环传输器结合应用无变速器的风能设施提出,其中风能设施 的发电机的旋转件随着风能设施的空气动力学的转子一起转动。

附图说明

现在,在下文中参照附图根据实施方式示例性地阐述本发明。

图1示意地示出风能设施的立体图。

图2示出滑环传输器的侧剖视图。

图3示出图2的滑环传输器的一部分的侧剖视图,其中即信号部件是 拆下的。

图4示出图2的滑环传输器的另一部分、即在图3中相应地未示出的 拆下的信号部件。

图5示出滑环体的局部的立体图,所述滑环体一部分安装在还待完成 的滑环传输器中。

图6以立体视图并且为了图解说明示出未安装的滑环轴以及一些绝缘 体和滑环的局部。

图7图解说明绝缘体与滑环的立体图。

图8示出具有两个螺纹焊接螺柱的滑环和在此为了图解说明而安装的 线缆帽的立体图和局部图。

图9示出未安装的螺纹焊接螺柱。

图10示出滑环传输器的功率部件的端侧的立体局部图。

图11和12从两个不同的角度示出滑环轴。

图13示出滑环轴沿轴向方向的俯视图。

图14和15示意地示出边界绝缘体的不同的立体视图。

图16示出边界绝缘体沿轴向方向的俯视图。

图17和18示出间隔绝缘体的不同的立体视图。

图19示出间隔绝缘体沿轴向方向的俯视图。

图20示出图19的间隔绝缘体的局部剖视图。

图21示出滑环的立体图。

图22示出用于传输接地电势的滑环的立体视图。

图23在没有保护罩的情况下示出滑环传输器的信号部件的立体图。

在下文中,类似但是不相同的元件能够设有相同的附图标记,以便强 调功能上的相似性。相同的实施方式或相同的实施方式的元件能够以不同 的比例示出。

具体实施方式

图1示出具有塔102和吊舱104的风能设施100。在吊舱104上设 置有具有三个转子叶片108和整流罩110的转子106。转子106在运行 时通过风置于转动运动进而驱动在吊舱104中的发电机。

图2示出具有功率部件2、信号部件4和转动的连接部件6的滑环 传输器1的侧剖视图。功率部件2与转动的连接部件6的细节在图3中 示出并且信号部件4的细节在图4中示出。

图3示出固定地与滑环轴8连接的转动的连接部件6。滑环轴8借 助于两个功率部件轴承10相对于固定的功率部件12能转动地安置。由 此,转动的连接部件6也相对于固定的功率部件12能转动地安置。

转动的连接部件6能够经由带动固定装置14固定在转动的设施部 件上、例如固定在风能设施的空气动力学的转子的一部分上,使得转动 的连接部件6随着所述示例性提到的转子一起转动,其中同时滑环轴8 一起转动。在所述转动的在此示例性地称作为风能设施的空气动力学的 转子的元件中的所有的接口能够在若干个能够完全不同地构造的连接 元件16上连接在转动的连接部件6上。这不仅涉及功率接口、而且也 涉及信号接口。为了加以说明提出,滑环传输器1原则上能够用于传输 电信号,这不仅包含高功率的电信号、尤其是用于相应的电仪器的供应 电流,而且也包含主要传输如控制信号或测量信号的信息的电信号。但 是,只要在滑环传输器1中在功率部件2和信号部件4和相应的组件之 间进行区分,信号部件4理解为滑环传输器1的主要传输小功率密度的 信号、即尤其是控制信号和测量信号的部件。与此区分地,功率部件理 解为滑环传输器的传输高功率密度的或高功率的、即功率明显大于信号 部件的功率的信号的部件。优选地,经由滑环传输器进行的接地连接— —在电子技术的意义上——经由功率部件进行。

电线路在转动的连接部件上的连接的细节是不重要的。在任何情况 下,电线路从转动的连接部件6达到滑环轴8。应传输小功率的信号并 且应引向信号部件4的电线路在称作为中央管18的轴向的穿通孔中引 向信号部件连接区域20。

用于传输高功率的、为了简单性也能够称作为能量线路22或功率 线路22的电线路在滑环轴8中在中央管18之外引导到引导通道24中。 在此,能量线路22在此经由螺纹焊接螺柱26固定在滑环28上。螺纹 焊接螺柱26为此焊接到滑环28上并且能量线路22借助于在图3中不 可见、然而之后还示出的线缆帽固定地拧紧在螺纹焊接螺柱26上进而 与相应的滑环28电连接。

固定的功率部件12具有电刷30,所述电刷在能够具有不同的轴向 长度的滑环28上滑动,以便因此将电流从滑环轴8传输到固定的功率 部件12上。此外,从固定的功率部件12能够将在滑环28和电刷30之 间传输的电能又经由相应的固定的连接元件32引出并且传递。固定的 连接元件32的具体的设计方案是不重要的。此外,电功率的即借助于 电流的从转动的部件到固定的部件的传输方向仅是示例性提出的。同 样,考虑沿相反方向的传输,这例如在将电能借助于这种滑环传输器1 从风能设施的吊舱传输到风能设施的空气动力学的转子上时是常见的。

在图4中示出的信号部件4具有与功率部件2的信号连接区域20 相配合的信号连接区域34。为了制造如在图2中示出的完全组装的滑环 传输器1,将信号部件4在信号连接区域20上借助其相配合的信号连接 区域34在端侧设置并且拧紧在功率部件2上。在此,信号部件4的带 动销36接合到功率部件2的带动套筒38中。带动套筒38固定地与功 率部件2的滑环轴8连接进而滑环轴8的可能的转动经由带动套筒38 和带动销36传输到信号部件4的转动的部件40上。转动的部件40对 此借助于单侧的支承装置42安置在信号部件4的固定的部件44中。单 侧的支承装置42就此而言是单侧的,例如所述支承装置在轴向方向上 仅在一侧上、即朝向功率部件2设置。由此,通过能相对简单地取下保 护罩46,得到信号部件4的有利的可接近性。

信号部件4设为用于传输具有小功率的电信号、尤其是控制信号和 测量信号。这些电信号通过在功率部件2的中央管18中的线路输入或 输出并且经由信号插头48和信号配对插头50传输到信号部件4的转动 的部件40上。相应地,信号插头48和信号配对插头50在信号部件连 接至功率部件2时插接在一起形成插接连接装置。相应地,在功率部件 2中在中央管18中引导的信号线路与信号插头48电连接。相应地,在 信号部件4的转动的部件40中的信号线路与信号配对插头50电连接或 在那里连接。图2至4主要示出滑环传输器1或其组件的结构,其中没 有示出具体的信号线路。

为了在信号部件4中进一步传输具有小功率的电信号,将信号插头 48的线路与滑环52电连接。此外,电刷54在信号部件4的滑环52上 滑动,其中在图4中示出不同的电刷。

为了将信号部件4与功率部件2固定地连接,即在信号连接区域20 和相配合的信号连接区域34的区域中固定地连接,信号部件4具有相 应的连接凸缘56。此外,在连接凸缘56的区域中设有密封环58,以便 在密封区域60中对功率部件2进行密封。在此指出的是,图3的功率 部件2和图4的信号部件4的比例是不一样大的。

随后,为了传递或输入在信号部件4中传输的功率弱的信号,在信 号部件4的固定的部件44上设有具有数据连接插头64的数据线缆62。

图5的部分完成的功率部件2的进而部分完成的滑环传输器的局部 图示出功率部件2的打开的壳体70。部分打开的壳体70因此是固定的 功率部件12的一部分。此外,滑环体72部分地示出,所述滑环体包括 一些滑环28,所述滑环在轴向方向上通过绝缘盘部段相对于彼此电绝 缘。绝缘盘部段74分别是边界绝缘体的一部分,之后再详细描述所述 边界绝缘体。

为了在功率部件2的固定的功率部件12和滑环之间消除或传输电 能,设有用于电刷容纳部78的在此杆状构成的保持件76。所述电刷容 纳部78经由固定机构80固定在杆状的保持件76上。在电刷容纳部78 中能够分别插入炭刷,以便在相应的滑环28上滑动进而在固定的功率 部件12和转动的滑环体72之间建立电连接。在图5中仅存在一些电刷 容纳部78并且这些电刷容纳部也还未具有炭刷并且也还未具有本来借 助相应的电刷进行的电连接。就此而言,功率部件2进而滑环传输器1 整体上还未完全完成。然而,在此已经可见基本的尤其机械的结构。

此外,在图5中也还可见固定的连接部件6的转动刚性地与滑环轴 进而与滑环体72整体地连接的小的部段。

此外,从图5得知,滑环体72的滑环28在轴向方向上是不同长的 进而在绝缘盘部段74之间存在不同的间距。图6图解说明这种滑环体 72的结构。

图6示出在此拆卸并且抵靠在其轴凸缘82上的滑环轴8的局部的 立体图。两个边界绝缘体84和间隔绝缘体86被推动到滑环轴8上。每 个边界绝缘体84具有绝缘盘部段74和绝缘外壳部段88。间隔绝缘体 86不具有绝缘盘部段,而是仅具有外壳90。

此外,为了图解说明滑环体72的所需的元件,滑环28被推动并且 安置在边界绝缘体84的绝缘外壳部段88上。在此,滑环28遮盖在边 界绝缘体84的绝缘外壳部段88中的外壳开口92。

此外,用于图解说明的图6为间隔绝缘体86示出多个分别在滑环 轴8的引导通道96中引导的线路通道部段94。两个插上的边界绝缘体 84同样具有这样的线路通道部段,使得在彼此插入的边界绝缘体84和 间隔绝缘体86中分别得到线路通道98。从这种线路通道98开始,相应 的电线路能够通过外壳开口92与示出的滑环28电连接。

重复说明的是,图6仅设为用于图解说明。实际上,至少根据一个 优选的实施方式,分别使用具有轴向扩展的、分别完全地设置在两个绝 缘盘部段之间的滑环。相应地,在使用短的滑环28、即在轴向方向上短 的滑环时,不会推动间隔绝缘体86,而是再次推动边界绝缘体84,以 便将滑环28也在轴向方向上绝缘。

图7用于图解说明滑环和绝缘体之间的相互作用。在此,示出边界 绝缘体84以及推动的滑环28。边界绝缘体84具有绝缘盘部段74以用 于将滑环28在轴向方向上或朝向轴向侧电绝缘。为了在径向方向上绝 缘并且还有定位,边界绝缘体84具有绝缘外壳部段88。绝缘外壳部段 88基本上形成连续的柱形外壳,所述柱形外壳当然在示出的示例中具有 三个外壳开口92。所述外壳开口92在轴向方向上朝向一侧敞开,即根 据图7向上敞开,并且朝向轴向的另一侧关闭。因此,绝缘外壳部段88 在任何情况下都具有连续的柱形外壳部段,所述柱形外壳部段此外与绝 缘盘部段74直接连接。在此,边界绝缘体84一件式地制成并且例如能 够由环氧树脂、由热塑性材料和/或注塑件构成。

边界绝缘体84此外具有六个线路通道部段94。线路通道部段94设 为用于装入到或沿着轴向推动到滑环轴8的相应的引导通道96中,如 其例如部分地在图6中示出。此外,线路通道部段94在轴向的一侧上、 即根据图7向上具有环绕的台阶202,所述台阶分别在两个相邻的线路 通道部段94之间在绝缘外壳部段88上延伸。由此,整体上得到环绕的 台阶202。在边界绝缘体84的轴向的另一侧上设有相应的互补、环绕的 台阶。在此提出,多个在滑环轴上轴向相邻地设置的多个绝缘体、现在 为边界绝缘体84或间隔绝缘体86分别朝向一侧具有环绕的台阶202并 且朝向与环绕的台阶202不同的一侧具有互补的、同样环绕的台阶。由 此,相邻的绝缘体不仅轴向彼此靠紧地、而且在环绕的台阶202的区域 中也相互套叠。

此外,多个绝缘体的线路通道部段94连接至各一个绝缘通道,在 所述绝缘通道中能够引导至少一个电线路。此外,这种电线路能够根据 其在哪个绝缘通道中引导而在相应的外壳开口92中与滑环28电连接。

图8示出仅一个滑环28的——不完全完整——的立体视图。在滑 环28上从内部设置、即焊接两个螺纹焊接螺柱26。螺纹焊接螺柱26 在此分别设置在平坦的轴向槽204中。所述轴向槽204能够在制造滑环 28时尤其以挤压成型法已经设置。通过所述平坦的轴向槽204实现平坦 的区域,在所述区域上能够良好地且可靠地焊接螺纹焊接螺柱26。焊接 例如能够通过弧焊或通过钎焊进行。

为了与电线路电连接,设有线缆帽206,所述线缆帽容纳相应的 线缆并且能够借助孔眼牢固地并且良好导电地固定在螺纹焊接螺柱26 上。为了对此进行图解说明,线缆帽206在图8中示出,然而所述线缆 帽在视图中不具有线路。这种线路能够引入到线缆帽206的开口208中 并且例如通过压紧固定。

螺纹焊接螺柱26在图9中示出。在此示出,螺纹焊接螺柱26基 本上具有带有平坦的接合面212的焊接部段210。为了尤其借助于线缆 帽固定线路,设有螺纹部段214。

图10示出功率部件2的端侧的立体视图。因此,主要可见功率部 件2的信号部件连接区域20。环绕的固定环220设为用于,能够将在图 4中示出的功率部件借助其连接凸缘56在那里安置并且拧紧。对此,固 定环220具有一些螺纹孔222。由此,固定环220是固定的功率部件12 的一部分。

在此,在固定环220之内存在轴部段224,所述轴部段牢固地与 滑环轴8连接进而相对于固定环220能转动地安置。与图3不同地,在 图10中可见信号线路226的一些端部,所述端部从在图10中部分可见 的中央管18中伸出。然而,与图3相反地,在图10中还不存在信号插 头48,所述信号插头还待设置并且还可以与信号线路226功能连接。

如果将如在图4中示出的信号部件4安置在如在图10中示出的功 率部件2上并且借助其连接凸缘56牢固地固定在固定环220上,那么 这实现,将带动销36引入到在图10中以突出部示出的带动套筒38中。 在此,带动套筒38实施为,使得轴部段224具有带动孔228,如在图 10中示出的带动套筒230插入到所述带动孔中,以便在其中容纳带动销 36。通过应用带动套筒230,能够达到一定的弹性,并且带动套筒230 此外能够构成为,使得其在将信号部件4和功率部件2组装时也稍微引 入带动销36。

如从图2的总视图中得出的,信号部件4在其外部尺寸方面明显 小于功率部件2。基本上,信号部件4在轴向方向上几乎不超出固定环 220的外部尺寸。在图10中示出的、固定的连接元件32因此位于信号 部件4之外,所述连接元件设为用于连接功率部件的传输大功率的电线 路。

图11和12示出滑环轴8的两个不同的立体视图。所述滑环轴8 基本上星形地构成,具有六个相同的且对称地分别彼此错开60°的臂 240。分别在两个相邻的臂240之间构成有引导通道24,以用于分别容 纳边界绝缘体84的或间隔绝缘体86的线路通道部段94,如例如在图6 中所示出的那样。此外,在其中能够沿轴向方向引导在滑环轴8的环周 之上分布的电线路、尤其以用于传导高功率的或高电流强度的电流。这 种滑环轴8能够通过挤压成型法制造。相应地,滑环轴8具有在轴向方 向上保持不变的、即星形的横截面。

滑环轴8的各个部段能够在图13的轴向俯视图中阐述。据此,滑 环轴8具有中央管18,滑环轴8的中轴线242穿过所述中央管伸展。六 个臂240均匀地并且同心地围绕中轴线242进而同心地围绕中央管18 设置。臂240彼此经由连接部段244连接,所述连接部段在此在轴向的 俯视图中大致构造为圆弓。所述大致圆弓状构成的连接部段244分别形 成引导通道24或其一部分。此外,连接部段244经由连接板246与中 央管18连接并且此外也在中央管18和臂240之间存在连接。由此,整 体上得到稳定的、但是仍然轻质的结构。小的重量此外也通过基本空腔 248和臂空腔250实现。基本空腔248在此在各一个臂240、两个连接 板246和中央管18的一部分之间构成。臂空腔250分别在径向外部地 设置在臂240中的区域中存在。

此外,每个臂240具有轴向的螺纹孔252,借助于所述螺纹孔, 滑环轴8能够在其两个端侧上固定在其他的元件上。由此,尤其能够实 现与转动的连接部件6或在转动的连接部件6上的牢固的且转动刚性的 连接。并且能够实现在图10中示出的轴部段224上的牢固的且转动刚 性的连接。

在图14和15中示出边界绝缘体84的两个不同的立体图。所述边 界绝缘体具有大致柱状外壳状的绝缘外壳部段88,所述绝缘外壳部段通 过三个外壳开口92部分地中断。为了将轴向相邻的滑环绝缘,设有绝 缘盘部段74,所述绝缘盘部段大致盘形地完全地环绕并且具有比绝缘外 壳部段88更大的外直径。常规地,滑环被轴向地推动到绝缘外壳部段 88上并且此外碰撞到绝缘盘部段74上。为了实现推动的滑环牢固地安 置在绝缘外壳部段88上,在绝缘外壳部段88上设有外壳凸出部260。 所述外壳凸出部作为非常平坦的、长形的且沿轴向方向定向的凸出部构 成并且在绝缘外壳部段88的环周之上分布。所述外壳凸出部260与其 余的边界绝缘体84一件式地由材料制成并且例如能够已经考虑在注塑 模具中用于制造边界绝缘体84。外壳凸出部的高度尤其小于1mm。

为了引导电线路并且为了尽可能精确匹配地安置并且推动到滑环 轴上,设有线路通道部段94。

图14示出环绕的台阶202,所述台阶在线路通道部段94上并且 一部分在绝缘外壳部段88上设置。所述环绕的台阶202是环绕的凸出 部,所述凸出部在此关于边界绝缘体84的中点朝外设置。

边界绝缘体84的在图15中示出的另一侧具有相配合的环绕的台 阶262。所述相配合的环绕的台阶262同样基本上在线路通道部段94 的边缘上并且部分地在绝缘外壳部段88的一部分上、即在绝缘外壳部 段88与绝缘盘部段74之间的过渡区域中构成。在此,相配合的台阶262 具有凸出部,所述凸出部指向边界绝缘体84的中点。由此,环绕的台 阶202匹配于相配合的环绕的台阶262并且能够紧密贴靠。

图16基本上示出根据图14的边界绝缘体84的俯视图,即环绕的 台阶202的俯视图。此外,从所述图16中推出绝缘盘部段74和绝缘外 壳部段88。环绕的台阶202在线路通道部段94的边缘上并且部分地在 绝缘外壳部段88的边缘上伸展。开口棱边264表明三个外壳开口92。

图17和18示出间隔绝缘体86的立体视图,所述间隔绝缘体在图 19中以轴向俯视图示出。基本上,间隔绝缘体86类似于在图14至16 中示出并且阐述的边界绝缘体84,其中间隔绝缘体86既不具有绝缘盘 部段,也不具有外壳开口。该实施方式的间隔绝缘体86设为用于与边 界绝缘体84组合,即当应将下述滑环推动到边界绝缘体84的绝缘外壳 部段88上时进行组合,所述滑环具有大于绝缘外壳部段88的轴向扩展 的轴向扩展。在此情况下,将至少一个间隔绝缘体86安置到边界绝缘 体84上,即使得间隔绝缘体86借助其相配合的环绕的台阶262与边界 绝缘体84在其环绕的台阶202的区域中彼此套叠。因此,绝缘外壳部 段88以间隔绝缘体的外壳部段90延长。只要在此还未达到轴向长度, 那么能够将另一个间隔绝缘体86安置到已经使用的间隔绝缘体86上。 为此,因此,将一个间隔绝缘体86的环绕的台阶202安置到另一个新 安置的间隔绝缘体86的相配合的环绕的台阶262上。

使用边界绝缘体84的外壳开口92足以电连接线路。因此,间隔 绝缘体86在其外壳90中不具有开口。此外,边界绝缘体84由于其绝 缘盘部段74也具有高的稳定性,所述高的稳定性支持外壳开口92的设 置,通过这抵消通过所述外壳开口92造成的可能的稳定性损失的方式。

尽管如所描述的那样,间隔绝缘体86与边界绝缘体84不同,但 是所述间隔绝缘体仍具有一些相同的元件或部段,即环绕的台阶202还 有相配合的环绕的台阶262还有线路通道部段94。

在图19中还示出局部X,其中在图20中示出剖面A-A。因此, 在剖视图中示出贯穿外壳90和线路通道部段94的剖面。尤其线路通道 部段94的剖视图对环绕的台阶202和相配合的环绕的台阶262的构造 加以说明。因此,在外壳90的轴向扩展上测量,环绕的台阶202由台 阶状的凹陷部203形成并且相配合的环绕的台阶262通过台阶状的凸出 部263构成。现在如果两个绝缘体在此紧密贴靠,那么台阶状的凸出部 263插入到台阶状的凹陷部203中。

图21的滑环28对应于在图8中示出的滑环,其中至今为止没有 安置螺纹焊接螺柱。此外,制造技术方面的细节还能够是不同的,例如 图21的环绕的凹槽(Anphasung)270。因此,为了组装滑环传输器、 尤其是滑环体,滑环28设有内部的侧面272,所述内部的侧面设为用于 安置在边界绝缘体84的或间隔绝缘体86的绝缘外壳部段88和/或外壳 部段90上。或者,内部的侧面272在应用根据图14和15的边界绝缘 体时贴靠在外壳凸出部260上。

根据待传输的电流进而待传输的功率的大小,滑环28能够具有不 同的轴向扩展,即根据图21具有不同的高度。此外,滑环的构造不改 变。相应地,滑环28能够通过挤压成型法制造并且能够缩短成期望的 长度。

图22示出用于从滑环传输器的转动的至固定的部件进而从相应 的应用的固定的至转动的部件或反之的电接地的连接的特殊的滑环 28’。所述滑环28’具有内部的环绕的台阶280进而不同厚度的外壳区域。 也能够称作为接地滑环28’的滑环28’是需要的,以便能够导出能够通过 整流罩中的电势而产生的补偿电流,以便避免所述补偿电流经由轴承流 动并且损坏所述轴承。

图23示出滑环传输器1的局部、即滑环传输器1的信号部分4。 在此,信号部件4——与图4的视图相反地——安装在滑环传输器1上, 当然在打开状态下,即在没有保护罩的情况下。在图23中也可见转动 的部件40和固定的部件44的立体图。在此,固定的部件44具有四个 保持支柱41,以便形成用于固定的部件44的稳定的基本结构。经由也 能够称作为信号部件支柱41的保持支柱41,端板43固定在滑环传输器 1的其余部件上。转动的部件40在所述四个信号部件支柱41之内转动。

信号部件支柱41中的两个、即在图23中位于上部示出的信号部 件支柱容纳信号部件印刷电路板45,所述信号部件印刷电路板容纳电子 装置或连接元件和电刷54。在此,信号部件印刷电路板45从上部借助 信号部件螺丝47拧紧到所述两个上部的信号部件支柱41上。信号部件 支柱41为此具有固定表面49。因此,信号部件支柱41在横截面中大致 是U形的,其中“U”是闭合的。因此,信号部件支柱41沿一个方向 具有平坦的面,所述面由两个棱边43限界,并且在背离所述面的一侧 上所述信号部件支柱分别具有倒圆部51。在此,倒圆部51基本上指向 转动的部件40。在任何情况下,棱边53都不指向转动的部件40。因此, 实现在所述表面上的良好的固定可能性,同时电火花放电的风险最大的 可能的棱边不指向转动的部件40,以便由此避免刚才所提到的火花放 电。

信号部件4的支柱由铝挤压成型。这原则上不仅为图23或4的示 出的实施方式提出。信号部件支柱41基本上是相同的,其中在图23中 在上部示出并且与信号部件印刷电路板45连接的信号部件支柱41相对 于其他的两个信号部件支柱41具有用于容纳信号部件螺丝47的附加的 孔。因此,能够主要在挤压成型法中制造支柱,所述支柱截成期望的长 度并且设有需要的孔。

因此,轮廓是具有半圆部的四边形,即使得四边形中仅存在两个 棱边。这种形状能耗费地制造,因为半圆部需要相对多的加工,并且当 加工例如通过相应的铣削或锉削进行时,在半圆部上可能产生差的表 面。由于两个棱边,不可能构成为转动件。然而,由于上文所述的原因 需要倒圆部还有平坦的面和棱边。在倒圆部上通常不出现场强过高进而 火花放电优选在锐角的部位上出现。半圆部或半圆部的倒圆部指向转动 的部件40的带电压的滑环并且在此必要时将电势施加在滑环和所述接 地的信号部件支柱41之间。通过制造为挤压件,能够制造所述信号部 件支柱41的所述有利的形状、即横截面形状。

此外,由于通过挤压成型进行制造,实现在信号部件支柱41的长 度方面的灵活性。为了扩展信号部件4,能够以简单的方式和方法将信 号部件支架的长度改变进而也实现在信号部件中具有更多的环的更大 的滑环传输器。

此外,通过挤压成型法实现良好的表面。尤其地,细磨粒不粘附 在表面上并且支柱能够更简单地维修和清洁。

此外,在挤压成型的过程中可能的是,即在铝挤压成型的情况下 如在此提出的那样,对工件在车间中进行阳性处理,即将表面在电池中 氧化进而设定更大的氧化层。铝氧化层具有用于电绝缘的有益的特性。 在此,在100μm之内的层厚度是可能的。优选地,提出大约20μm的层 厚度。这是有利的,因为15μm的层厚度已经可以具有500-600V的击 穿电压进而20μm的层厚度具有用于所述信号部件4的良好的和足够的 绝缘能力。支柱坯件、即信号部件支柱在阳性处理之前能够是数米长的 并且能够在此状态下被阳性处理。由此,能够以少的或不显著的额外花 费实现阳性处理的过程。

因此,提出一种改进的、至少变化的滑环传输器,其中提出一种 大致星形的轴。所述轴特别好地适合作为挤压成型型材进而是可缩放的 并且能够实现模块化的构造进而也可再次使用。轴的类型实现引导通 道、例如引导通道96,进而能够优化线路铺设。通过线路的具体的集束 和解束也能够改进散热。同样地,改进电磁兼容性,只要提出在轴的中 央管中、即与功率线缆分开地铺设信号线路。

所提出的绝缘体能够实现模块化的结构方式和可缩放性。尤其, 通过应用不同数量的间隔绝缘体、包含完全不应用间隔绝缘体,模块化 的结构方式是可能的,并且绝缘体基本上仅需要插到轴上。通过相配合 的环绕的台阶,改进绝缘体之间的绝缘,这也减小或排除用于电流的可 能的爬电距离,因为绝缘体能够完全彼此套叠。通过在绝缘体或至少一 些绝缘体上的小的凸出部,能够实现滑环的无间隙的容纳进而改进转 动,这也能够提高使用寿命。

滑环优选经由青铜滑动轴承套制成为半成品,其中能够将可能的 用于连接电线路的连接件一起压紧。原则上,能够实现不同的连接技术。 通过将滑动轴承套用作为半成品,实现滑环的更高的强度,这也通过具 有冷作硬化的生产来辅助。作为结果,能够在电特性下良好的情况下实 现更高的耐磨强度。

为了连接电线路,尤其对于例如35mm2、50mm2和70mm2的大 的横截面提出不同的变型方案。

一个变型方案在于将连接件钎焊。在此,连接件能够钎焊到滑环 上并且能够将所述件引入例如燕尾槽的引导部中并且在限定的位置上 钎焊。又将线路装入并且固定、例如钎焊到所述连接件中。

其他的或补充的变型方案在于,将连接件一起压紧。在此,例如 能够将在前述变型方案中描述的连接件在生产挤拉成型的滑环时一起 压紧。由此可以节省钎焊过程。

作为又一个变型方案,滑动轴承套设有平坦的接合面。现在,能 够将螺纹焊接螺柱借助于弧焊施加到所述平坦的接合面上。现在,在所 述螺纹焊接螺柱上能够简单地借助于线缆帽铺设相应的线路。

此外,提出信号部件和功率部件之间的接口,所述接口设有机械 的从动设备。所述从动设备构造成,使得引入或设置在信号部件中的夹 紧销被引入到功率部件的套筒中。无间隙的带动通过夹紧销实现。套筒 设计为磨损件并且能够容易地更换,即通过装入相应的孔中的替换的套 筒。

此外提出,借助快速夹紧封闭件或快速封闭件来封闭功率部件的 壳体,以便能够实现顺利的维护。这种快速封闭件还能够附加地包含用 于密封件的间隔保持的功能。

同样地,提出应用预紧的轴承,所述轴承有助于限定的轴承负荷 和提高的使用寿命并且同时有助于无间隙的支承。

在此,通过盘簧将预定的预紧力施加到轴承、尤其是滚动轴承上, 所述滚动轴承又迫使相应的滚动体进入到预定的布置、即所谓的“O形 布置”中。由此,实现高的轴承刚性,所述高的轴承刚性的特征在于小 的倾斜和/或高的力矩接收能力。这种高的轴承刚性尤其对于信号滑环、 即信号部件的滑环和在那里安放的传感装置而言是重要的。

此外,对于信号部件提出单侧的支承装置。借此,完全可取出的 壳体的构造是可能的,这能够实现基本的和简单的维护。预紧的轴承在 此也能够有助于限定的轴承负荷和提高的使用寿命并且同样用于无间 隙的支承。

此外提出,各个滑环设有规定的轴向扩展,所述轴向扩展根据观 察方式也能够称作为长度或宽度。所述扩展例如能够具有三个变型方 案、即三个规定的轴向扩展,例如29mm、54mm和79mm。在此,所 述扩展相应地与固定的导电性能相关联,即在所述的示例中为150A、 300A或450A。

同样提出用于滑环的由青铜制成的滑动轴承半成品的材料应用。 由此,能应用基本上从其他的领域中众所周知的材料。在电特性能接受 的情况下,在此能够相应地提高稳定性。

此外,提出两个不同的绝缘体,即如上文所述的边界绝缘体和间 隔绝缘体。边界绝缘体用于分离具有不同电势的滑环,并且能够多次插 入的间隔绝缘体用于容纳不同宽度的滑环。为此,沿着轴、即尤其借助 于所描述的线路通道部段94提供绝缘的线缆通道。

为此,提出一种如绝缘体那样轮廓化的轴,所述轴尤其被挤拉成 型。

线路与滑环的连接优选经由借助于弧焊安置的螺纹焊接螺柱实 现。

因此,通过不同数量的滑环和绝缘体能够实现模块化的功率部件。

同样地,提出信号部件与功率部件借助于联接装置的可分离性。

尤其地,实现一种模块化的系统,其中功率滑环装置和信号滑环 装置经由电的和机械的联接装置分离并且是两个独立的滑环装置。此 外,存在下述可能性:将多个内部的接口固定在滑环上,以便传输不同 大的电流。为此,能够将相应的线路通过多个引导通道或线路通道引向 滑环并且相应的绝缘体、尤其是边界绝缘体为此具有多个开口、即外壳 开口。

不同的、尤其能够在横截面和数量方面不同的内部线路能够通过 统一的连接件安置在相应的环上。

优选地,滑环由也作为滑动轴承青铜已知的挤拉成型的青铜半成 品制成并且能够截成匹配的环宽度、即匹配的轴向扩展。

优选地,提出一种作为滑环轴的挤拉成型的铝轴,能够将所述滑 环轴截成与要求匹配。

此外,提出一种至少用于功率部件的统一的炭刷保持件,所述炭 刷保持件具有限定的宽度,使得能够与所要求的功率匹配地操作相应的 滑环,即使得炭刷保持件与所要求的功率匹配地安置在相应的滑环上。

通过在利用卷绕弹簧以在整个设施寿命期间确保最优的压紧力的 条件下应用具有用于容纳更长的炭刷的袋状部的炭刷保持件,能够提高 使用寿命。使用寿命提高必要时同样能够通过应用预紧的支承装置以确 保轴承中的最优的滚动比来实现。优选地,应用具有更高的油脂填充的 滚动轴承,使得更长时间地确保润滑。为此提出,应用具有更高的温度 范围的油脂,使得极端的温度不会造成油脂的失效。

此外提出,加热滑环传输器的、尤其是功率部件的和/或信号部件 的支承部位,以便避免最极端的低温。这种措施尤其在在下述风能设施 中应用时是有利的:所述风能设施在寒冷地区或至少在在冬季能够变冷 的区域中搭建。

同样地,应用由拉制的滑动轴承套材料制成的滑环也有助于使用 寿命的提高,所述滑动轴承套材料是冷作硬化的,因为由此表现出更高 的耐磨强度。

更好的热量分布进而避免过高的温度也通过在挤拉成型的铝轴中 的线路铺设来实现。由此,不存在大的集束,因为功率部件的线路在轴 的、尤其是挤拉成型的铝轴的各个引导通道中引导并且在此单独地或以 组合方式与一些线路共同地在这种引导通道中伸展。信号线路共同地在 中央管中进而与功率部件的功率线路分开地伸展。在中央管中的信号线 路中还能够谈及集束,但是所述集束就此而言在任何情况下在与功率线 路分离方面是削弱的。此外,在信号线路中考虑少量放热。

通过绝缘体的所提出的紧密排列和在此由于环绕的台阶和相配合 的环绕的台阶的完全的套叠,产生更大的爬电距离进而改进的绝缘。

所提出的借助于电弧焊接螺纹焊接螺柱的变型方案实现仅将最小 的热量输入到滑环中的可能性。避免了过大的热量输入进而发热,所述 发热可能局部地软化相应的冷作硬化的部位。

根据一个提议,绝缘体具有小的凸出部、尤其是所描述的外壳凸 出部260,所述外壳凸出部能够在推动相应的滑环时变形,使得无间隙 地容纳滑环。

此外,通过快速夹紧封闭件或快速封闭件能够实现更好的维护, 以便由此能够在没有工具的情况下并且快速地打开到滑环传输器的相 应的区域的通道。优选地,信号部件在一侧上安置,以便能从四周接近 壳体或能够完全地取下壳体。这能够实现维护方便的结构方式。

在信号部件和功率部件之间的使功率部件将其转动运动传递到信 号部件上的带动优选借助于可更换的套筒、即插入到孔中的套管进行。 如果在此出现磨损,那么容易地更换所述套筒或套管。

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