CN105408628A - 风力发电设备的转子 - Google Patents
风力发电设备的转子 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105408628A CN105408628A CN201480040532.6A CN201480040532A CN105408628A CN 105408628 A CN105408628 A CN 105408628A CN 201480040532 A CN201480040532 A CN 201480040532A CN 105408628 A CN105408628 A CN 105408628A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor
- cable
- blade
- guiding element
- rotor blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 108010066278 cabin-4 Proteins 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 210000000529 third trochanter Anatomy 0.000 description 1
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
- F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
- F03D1/0691—Rotors characterised by their construction elements of the hub
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/0264—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for stopping; controlling in emergency situations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
- F03D1/0658—Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种风力发电设备的转子,其包括具有至少一个垂直于转子轴线(7)伸出的转子叶片(9、10)的转子轮毂(8),所述转子叶片围绕其叶片轴线(11、12)相对其在轮毂(8)中的叶片轴承位置(32)在一角度范围内可调节,并且转子叶片具有至少一个传感器(18),所述传感器通过适用于能量传送和/或通信的能够转动的缆线连接(20)与至少一个设置在轮毂(8)中的分析单元(19)相连,其中缆线连接(20)具有至少一个或多个导引元件(23),其中,导引元件(23)分别包括在转子轮毂和转子叶片中的固定点(24、25),并且包含至少一个拉伸弹性的元件(26、29)。本发明的特征在于,导引元件(23)是可拉紧或可松弛的,导引元件在至少一个固定点(24、25)上是可拆卸的,并且设有器件(38),用于在故障情况中记录缆线连接(20)的故障。
Description
本发明涉及一种对应权利要求1的前序部分的风力发电设备的转子。
为了监测和控制风力发电设备的转子,可以在一个或每个伸出的转子叶片中设置传感器并且在旋转的轮毂中设置用于传感器的分析单元,它们通过缆线或导线相互连接并且跨接转子叶片在轮毂上的一个或多个支承位置。所述缆线或导线可以根据传感器的实施形式设计为电学、光学的缆线或导线或者设计为液压或气压的软管,它们以下都称作缆线。
借助这种缆线连接可以记录或测量转子叶片中的气体动力学的叶片载荷、叶片属性或其它状态,并且传递至在旋转的轮毂中的分析单元中。由测量值然后可以生成用于风力发电设备的转子的控制信号。
因为转子叶片还可以围绕叶片轴线调节,以下作为变桨被控制或简单地称为“变桨”,所以缆线在叶片-轮毂的过渡区域中附加地承载,因为叶片相对转动的轮毂附加地在一定角度范围中可调节,也即可以垂直于轮毂轴线转动。在转子叶片中的设备和在轮毂中的设备之间的所需的缆线长度由于变桨运动的扭曲而改变,因此两个缆线固定点(既在转子叶片侧也在轮毂侧)不会在叶片轴线上或其延长线上位于轮毂中。这使得缆线需要在过渡区域中导引。缆线连接的损害或故障会导致设置在叶片中的传感器的失效或故障,这会导致对于整个风力发电设备的严重的安全问题。
由实践已知的是,缆线在过去区域中固定在设置在轮毂开口中的保持装置上,该保持装置阻止缆线在变桨时由于转动运动被拉紧和损坏。但是由于叶片转动这以此为前提,即保持装置相对转子叶片同心地布置,由此例如在保养或维修工作中在转子中朝向叶片的入口被严重阻碍。在这些在轮毂内的叶片轴承附近的工作中或者在进入叶片时必须拆下保持装置,并且接下来再装上并且相应地对中,因为否则可能损坏缆线。
在正常运行时转子叶片仅变桨90°,在此也可能的是,叶片必须还进一步按照90°变桨。在这种或更大的变桨运动中,甚至直至转子叶片完全转过360°,此外还会存在缆线撕裂的危险。
缆线连接在轮毂以及在转子叶片中的固定必须相对转子叶片轴线和相对轮毂开口对中地实施,因为否则缆线在变桨时会偏心地导引并且极度负载。在缆线在轮毂开口的过渡区域中的软管导引中,还存在缆线在变桨时被损坏的危险。缆线连接在过渡区域中再次对中的固定对于维护人员来说由于狭窄的工作空间会导致显著的耗费。
在叶片轴承区域中的缆线中转问题通过滑环装置(为此例如参照DE20116756U)解决,如其通常被用于在风力发电设备的固定的和可运动部件之间的中转(例如转子向机舱或机舱向塔筒的中转)。这种滑环解决方案然而非常昂贵并且在其功能性和转接安全性方面具有明显的技术缺陷。所述滑环装置不适用于轮毂-叶片之间的中转。
作为另外的可行方案,履带或能量链被用作缆线连接,但是其具有的缺点在于要占用过多空间并且不能装配或拆卸。
由现有技术还已知在风力发电设备的转动的机舱和固定的塔筒之间的电能和通信缆线的中转,如专利文献WO2010135844A所公开。该专利文献示出具有塔筒和相对塔筒可转动的机舱的风力发电设备。在机舱和塔筒之间设置具有悬挂装置的缆线形式的中转装置。该中转装置包括绳索形式或链式的拉紧的支承元件,其以一端固定在机舱上并且以另一端固定在塔筒的底板上。所述缆线蛇形地向下悬挂并且分别在缆线的两个相邻的弯曲处与支承元件相连。相似的用于机舱-塔筒之间的中转的解决方案由WO2010105852A、EP2587054A和EP1921311A已知。
用于机舱-塔筒之间的中转的已知的解决方案但是不能转用于转子内的中转,亦即在转动的轮毂和与之垂直可调节的转子叶片之间的中转,因为由于轮毂的转动,缆线的中转装置部分地扬头地导引,因此刚性的保持装置需要用于缆线,如其在时间中被实现的那样。由于相对机舱-塔筒的过渡而在轮毂-转子叶片的过渡中狭窄的结构空间,在文献中所推荐的解决方案不能转用。
WO2013091380A示出一种风力发电设备的具有围绕其轴线可调节的叶片的转子,其中安装有避雷针,其通过电的缆线连接与转动的轮毂中的雷电检测设备相连。在可调节的叶片和转动的轮毂的轴承区域中设置作为限位器的固定拉紧的拉紧索,其中拉紧索的两个端部固定在叶片或轮毂中的固定点上并且借助缆线连接相连,因此在轮毂中的固定点和叶片轴承区域之间的缆线连接始终被拉紧。
已知的缆线连接被固定的安装。对该设备的维护或修复工作不能进行或仅能以巨大的耗费进行。对缆线连接的故障的检测没有提供。
本发明所要解决的技术问题在于,在风力发电设备的转子中,在风力发电设备的可变桨的转子叶片和转子轮毂之间提供可靠和耐用的中转装置(),其可以建立可靠和能够转动的连接,其中也需要考虑的是,在转子中的维护、安装或拆卸工作中可以简单地安装或拆卸缆线连接。所述缆线连接也应该尽可能轻和牢固,因为否则由于在受限的空间中进行工作可能很容易对中转装置造成损坏。
按照本发明的解决方案体现在独立权利要求的特征中。有利的扩展设计表现为从属权利要去的技术内容。
本发明涉及一种风力发电设备的转子,其包括具有至少一个垂直于转子轴线伸出的转子叶片的转子轮毂,该转子叶片围绕它的叶片轴线相对它在轮毂中的叶片轴承位置在一角度范围内可调节,并且转子叶片具有至少一个传感器,其通过适用于能量传送和/或通信的能够转动的缆线连接与至少一个设置在轮毂中的分析单元相连,其中缆线连接具有至少一个或多个导引元件,导引元件包括分别处于转子轮毂和转子叶片中的固定点,导引元件包含至少一个拉伸弹性的元件,导引元件是可拉紧或可松弛的,导引元件在至少一个固定点上是可拆卸的,并且设置器件,用于在故障情况中记录或者提示缆线连接的故障。
通过设置在导引元件中的拉伸弹性的元件能够实现缆线连接,其有利地通过确定的拉紧元件在任何时间被拉紧并且必要时被再拉紧。因此,所述连接不能在转子转动时会往复振动。该连接尤其也在转子叶片的每次变桨运动时保持绷紧和拉紧。缆线连接不会通过转子叶片的变桨附加地承载。导引元件适配各个变桨角。因此,在变桨角和导引元件的机械应力之间建立测量技术的关联,其必要时也可以被用作风力发电设备的另外的控制参数。
所述导引元件以其一个端部固定在转子轮毂(其作为相对转子叶片不转动的部件)一侧,并且以另一端固定在转子叶片中。通过导引元件导引的缆线、亦即缆线连接可以要么固定地布线要么通过插塞连接、螺栓连接或者挂钩连接(Hackenverbindung)简单地装配或拆卸。在维护和装配工作中,维护人员在轮毂-转子叶片的过渡区域中不会再被悬挂的缆线阻挡。所述拉伸弹性的元件可以以不同实施形式实现。
所述器件优选包括测量或监测设备并且是风力发电设备的安全设备的一部分,安全设备在缆线连接损坏时或者导引元件未拉紧时关停风力发电设备或者如果其之前是关停的则使其不再启动。因此不仅将处于转动的轮毂和叶片轴承之间的缆线连接、而且也将处于叶片中的传感器集成在风力发电设备的所谓“安全链”中。
相宜的是,测量或监测设备设置在拉伸弹性的元件中并且具有测量装置,借助其不仅可以测量或监测缆线连接的功能性而且也可以测量或监测拉伸弹性元件的机械应力或偏移。在故障情况中,当损坏或导引元件未拉紧时,生成错误通知或者断开安全链。
当拉伸弹性的连接被连接,或者也当这种连接断开甚至当其脱钩和中断时,导引元件的可拉紧性可以设计和实施为可调节的。在所述连接中缆线的长度可以与导引元件的应力相应地通过环状-螺旋造型或类似措施调整适配。按照本发明的导引元件与本文开头所述的滑环或者支承元件的解决方案相比明显更廉价。在损坏时,可以快速和廉价地更换。其需要非常少的结构空间,因为不需要附加的保持装置。
导引元件在至少一个固定点上是可拆卸的。对于在转子叶片中或者轮毂中在轮毂开口区域中的维护工作,所述连接可以简单和快速地通过拆开插塞连接、螺栓连接或接线连接而拆除。对于拆卸足够的是,在一侧、要么在轮毂上要么在转子叶片侧将引入的线路从负载上松开、拧下或者拔出,并且解开导引元件的插塞固定、螺栓固定和挂钩固定。之后被解开的连接可以简单地移到侧面或者借助少量的手动干预、并且几乎无需工具地、甚至完整地拆下。因此可以在轮毂和转子叶片之间进行自由的工作,或者可以没有干扰的附加构件地进入转子叶片。接下来可以通过少量的手动干预并且无需附加工具地再建立线路连接。偏心的固定点(由此可以实现导引元件可变的布置)可以通过拉伸弹性的元件校正。
在本发明一种优选的实施形式中建议,将拉伸弹性的导引元件的固定点设置在拉伸弹性的导引元件的转子叶片的叶根区域中,其中转子叶片的固定在轮毂开口中的叶片轴承上的区域称为叶根。
为了避免叶片中存在的零件或颗粒由于转动落入轮毂中,转子叶片通常在叶根区域中具有封闭叶片开口的盖板,所述盖板也称为“舱壁”,然而在其中设置所谓的“人孔”,用于实现通往叶片的入口。,导引元件可以有利地可拆卸地固定在该“舱壁”的区域中。
轮毂开口在叶片轴承处的区域作为轮毂中相应的固定点,其中有利地仅该固定点设置在叶片轴承区域中的轮毂开口的中心。
在第一实施形式中,缆线连接的拉伸弹性可以通过伸缩式的、可相互移动的管实现,其能够通过转子叶片的变桨运动改变其长度。缆线在伸缩管内部导引,其中,缆线为了在变桨时补偿长度而在伸缩管内螺旋形地导引。但是为了不会由于沿径向刚性的伸缩连接阻止通入叶片的入口,有利的是,所述连接没有居中地布置在叶片中心或者叶片轴承中,而是布置在叶片或叶片轴承的边缘上。
拉伸弹性的导引元件的这种实施形式的优点在于,可通过变桨改变的伸缩管长度能够通过相应的其它测量或传感装置监测或测量。借助这种传感设备不仅可以实现对缆线连接的功能性的信息或说明,而且也可以获得对被调节的变桨角的信息或说明。传感器信号可以由风力发电设备控制装置作为附加的控制信号进行处理。
相对伸缩装置备选和优选的是,导引元件设计为线材(或者说金属丝)或绳索,缆线固定在该导引元件上,或者缆线固定在缆线罩(Kabelstrumpf)上,所述缆线罩包围待导引的缆线并且固定在两个固定位置的至少一个上。在这种实施形式中,导引元件的拉伸弹性的属性借助拉力弹簧或拉紧元件实现,该拉紧元件设置在导引元件的一个或两个固定点上。因此缆线连接在任何时间都是拉紧的。连接的可拉紧或再拉紧性可以这样实现,即备选地或作为附加元件地在连接中设置拉紧锁或侧支索拉紧器(Wantenspanner),其中拉紧器同样借助可以简单装配和拆卸的插塞、螺栓或挂钩连接与处于转子叶片或者转子轮毂或者两侧上的相应固定点固定。布置在导引线或导引索中的具有拉伸弹性元件的拉杆锁闭件例如通过手动而无需附加工具地简单和快速地拉紧和松弛。这对于在风力发电设备的狭窄的转子空间中进行装配和维护工作是有利的。
在该实施形式中,导引元件不需要在转子轮毂和转子叶片中的两个固定点上对中或者说居中地固定在转子轴线的区域(在叶片中)或者其进入轮毂的延长线的区域中。其仅在两侧之一上、在转子叶片或者转子轮毂上固定就已足够,因此缆线连接在转子叶片变桨时始终是拉紧的并且不会松弛。此外通过拉伸弹性的连接提供了这种可行性,即略微与一侧或两侧上的居中固定位置相偏离,因为其弹性允许拉伸连接在一定程度上改变长度。根据从哪进入轮毂和转子叶片之间的空间,可以设置或解开缆线连接,而不会阻挠人员进入该区域。这尤其对于拉伸弹性的导引元件在再次安装缆线连接(在维护和修复工作之后)之后的固定是有利的。
在缆线连接设计为拉伸索或线材的实施形式中同样集成有传感器设备或监测设备,借助它可以监测所述装置是否拉紧或者起作用,由此在导引元件损坏或未拉紧的故障情况中可以生成故障通知或者断开安全链,由此可以关停风力发电设备或者若其之前是关停的则不再启动风力发电设备。
本发明其它有利的实施形式由说明书以及以下描述的实施例得出。在附图中:
图1示出风力发电设备的示意图。
图2a和2b示出本发明的第一实施形式,其具有作为用于风力发电设备的转子轮毂和转子叶片之间的缆线连接的导引元件的绳索或线材。
图3a和3b示出用于拉紧和松弛按照图2a和2b的缆线连接的拉杆锁闭件和拉紧锁。
图4a和4b示出具有作为导引元件的缆线罩的缆线连接的第二实施形式。
图5示出按照图2的实施形式的变型,其具有从轮毂的中心到转子叶片中的边缘的缆线连接。
图6示出按照图5的实施形式,但是具有拆下的缆线连接。
图7示出缆线连接的另一种实施形式。
图8示出按照图7的实施形式,但是具有拆下的缆线连接。
图9a至9c示出缆线连接的另一个实施形式,其具有作为导引元件和作为拉伸弹性元件的伸缩管。
由图1示出风力发电设备1,其中,竖立在基座2上的塔筒3在其背离塔筒2的端部与机器箱体(其通常也称为机舱4)相连。在机舱4中设置机架5,转子6围绕转子轴线7可转动地支承在机架上,转子具有转子轮毂8和与之相连的两个可见的转子叶片9和10,它们分别通过叶片轴承32与轮毂8相连并且可分别围绕其叶片轴线11、12相对于转子轮毂8转动。每个转子叶片9、10与调节驱动器(变桨驱动器)13、14机械连接,各个转子叶片9、10借助调节驱动器围绕所属的叶片轴线11、12转动(以下称为变桨)并且与发电机16机械地耦连,发电机设置在机舱4中并且固定在机架5上,并且作用在单个转子叶片上的风力15大部分转化成电能。为了风力发电设备1受控的运行,设有上级的风力发电设备控制器17,借助其主要控制调节驱动器13和14。
在转子6中,既在其轮毂8也在两个所示的转子叶片9和10中分别设置设备18和19,其中借助附图标记18表示分别设置在转子叶片9或10中的设备。借助附图标记19表示设置在轮毂8中的分别配属于转子叶片9或10的设备。
在轮毂8中的设备19例如是用于调节驱动器13或14的电动或液压马达、用于调节驱动器或相似装置的开关柜或电动、气动或液压控制柜。两个设备19要么直接地相互连接要么间接地通过未示出的连接装置与风力发电设备控制器17相连,其随即生成用于相应调节驱动器13、14的控制信号,各个转子叶片借助调节驱动器围绕其轴线11、12转动。
还可行的是两个设备18在叶片中仅与设备19相连。也就是说在轮毂中仅有一个设备19,而不是两个。但是所述设备并非必须与随即生成用于变桨驱动器的控制信号的风力发电设备控制器1相连。
设置在两个转子叶片9和10中的设备18是传感器设备,其记录和/或测量各个转子叶片的气体动力学的状态。传感信号通过缆线连接20传递至轮毂8中的相应设备19中,其中在这种连接20中要考虑的是,所述连接由于转子6的转动部分地导引过头顶并且必须附加地考虑转子叶片的转动(变桨),由此使缆线连接在变桨运动时不会被设置在轮毂8上的转子叶片轴承32损坏。因此设备20指的是设置在叶片中的传感器18的分析单元。
在以下描述的本发明实施例中,具有相同功能的构件标以相同的附图标记。风力发电设备1还具有被两个转子叶片9和10挡住的带有所有上述构件的第三转子叶片。
以下在多个实施形式中借助多个附图进一步描述缆线连接20。在所有的附图中,连接20包含用于能量传递和/或通信的可转动的、带有导引元件23的缆线22,其中导引元件23具有在转子轮毂8中的固定点24和在转子叶片9中的固定点25。此外导引元件23具有拉伸弹性的元件26,其在图2至图8中作为拉力弹簧在附图中示出。但是如在接下来的附图说明中还会阐述的那样,元件26也可以以其它实施方式实现。
在图2a和2b中,导引元件23显示为分别具有拉伸弹性元件26的绳索或线材(附图标记27),缆线22在其上借助线路固定装置28固定和导引。拉伸弹性的元件26在图3a中包含带有弹簧和弹性带的拉杆锁闭件,其中拉杆锁闭件具有用于拉紧和松弛缆线连接20的杠杆21,如图3a所示。在图3b中,拉伸弹性的元件26具有带有弹簧或橡胶带的拉紧锁29。拉杆和拉紧锁29本身是非弹性的。因此,可以手动并且无需工具地拉紧或解开缆线连接20。
此外,从图2a和2b可以看出,绳索27通过挂钩连接可拆卸地固定在转子叶片9中的固定点25上。而轮毂8上的固定点24是固定的并且不可拆卸,即使在该固定点上也可以设置可拆卸的挂钩连接。通过解开或拉紧拉杆锁闭件/拉紧锁29,可以安装或拆卸缆线连接20。在图2a中,缆线22具有可拆卸的插塞连接30,缆线借助它要么可与叶片9中的设备18相连要么可与轮毂8中的设备19相连。在图2b中,缆线与传感器18和分析单元19固定连接。
在图4a和4b中,导引元件23设计为缆线罩31,缆线22在其固定点25、24的区域中在缆线罩中导引。为了使所述连接在变桨时保持拉紧,在转子叶片9中的固定点25的区域中设置拉伸弹性的元件26。缆线罩实施形式的优点在于,其相比线材或绳索实施形式27具有更小的重量。
出于简洁的原因,在图5至图7中导引元件23显示为具有两侧的插塞连接30的绳索或线材27。然而这些视图同样适用于具有缆线罩31的实施形式或者当缆线22与相应设备18、19固定布线时的情形。
图5中的视图具有与图2a所述相同的缆线连接20。但是在叶片9中的固定点25与图2a和2b中的视图不同地设置在下部叶片边缘上。
转子叶片9通过转子叶片轴承32与轮毂8相连,借助转子叶片轴承能够通过调节驱动器19进行变桨运动。在叶片轴承区域中还设置有分析单元19,其在此是控制柜或开关柜,缆线连接20从此出发导引至转子叶片9中的传感器18,借助该传感器可以记录转子叶片的物理属性,其随即作为信号通过缆线22传递至轮毂中的分析单元19。
此外,固定点25设置在转子叶片9的区域中,该区域尽可能近地邻接叶片轴承32,并且通常称为叶根33。为了防止在转子叶片中飞来飞去的零件在转动时落入轮毂开口中,或者人员在轮毂中工作时跌落进空心的转子叶片中,转子叶片9在其叶根33的区域中具有盖板34,其也称为“舱壁”。但是盖板34在叶片轴线11的高度具有开口35,所谓的“人孔”,用于在必要时能够进入转子叶片9的较远区域中。由图5可见的是,固定点25设置在盖板34上。此外传感器18也设置在该处。
图6示出和图5相同的实施形式,但是具有拆下的缆线连接20。设计为绳索或线材27的导引元件23通过松开拉杆锁闭件或拉紧锁29单侧地从其固定点24和轮毂6中的插塞连接30拆下。缆线连接20因此可以移到叶片边缘上,固定点25也在叶片边缘上设置在叶根33中,因此缆线连接20不再阻碍通往叶根33和“人孔”35的进口。
图7示出已安装的缆线连接20,其从轮毂8的下边缘导引至叶片9中的传感器18,在所述下边缘上也设置有用于导引元件23(绳索、线材)的固定点24,所述传感器设置在上部叶片边缘上,其中叶片中的固定点25在该实施形式中居中地设置转子轴线11上。
图8示出按照图7的实施形式的缆线连接20,但是在两侧已拆卸。两侧的拆卸也适用于按照图5至图7的实施形式。
在图9a至9c中示出缆线连接20的备选的实施形式,其中缆线22螺旋形地在伸缩装置中导引,该伸缩装置具有内管36和同轴地沿轴向可调或者说可移动的外管37。如前述实施形式所述,在轮毂8中在叶片轴承32的区域中设置固定点24、在叶根33的区域中在“舱壁”34上设置固定点25。为了使通往“人孔”35的入口不会被缆线连接20阻挡,固定点24和25分别铰接地设置在叶根33和叶片轴承32的边缘上,以便跟随变桨运动。图9a示出转子叶片在变桨角设定为0°时的位置,在图9b中示出转子叶片相对图9a的位置转过90°时的位置。
图9c示出具有示意示出的测量装置38的缆线连接20的截面图,测量装置用于测量外管和内管之间的移动。借助这样记录的测量值一方面可以确定所述连接的功能性,另一方面也可以是所调节的变桨角的量度。
Claims (13)
1.一种风力发电设备的转子,其包括具有至少一个垂直于转子轴线(7)伸出的转子叶片(9、10)的转子轮毂(8),所述转子叶片能够围绕其叶片轴线(11、12)相对于其在轮毂(8)中的叶片轴承位置(32)在一角度范围内进行调节,并且转子叶片具有至少一个传感器(18),所述传感器通过适用于能量传送和/或通信的能够转动的缆线连接(20)与至少一个设置在轮毂(8)中的分析单元(19)相连,其中,缆线连接(20)具有至少一个或多个导引元件(23),其中,导引元件(23)分别在转子轮毂和转子叶片中包括固定点(24、25)并且包含至少一个拉伸弹性的元件(26、29),其特征在于,导引元件(23)是能拉紧或能松弛的,导引元件在至少一个固定点(24、25)上是可拆卸的,并且设有器件(38),用于在故障情况中记录缆线连接(20)的故障。
2.按照权利要求1所述的转子,其特征在于,所述器件(38)包括测量或监测设备并且是风力发电设备的安全设备的一部分,所述安全设备在缆线连接(20)损坏时或者导引元件(23)未拉紧时关停风力发电设备或者如果风力发电设备之前是关停的则使其不再启动。
3.按照权利要求1或2所述的转子,其特征在于,所述器件设置在拉伸弹性的元件(26、29)中并且具有测量装置(38),借助所述测量装置能够测量或监测缆线连接(20)的功能性、拉伸弹性的元件(26)的机械应力或偏移。
4.按照前述权利要求的一项或多项所述的转子,其特征在于,借助测量装置(38)能够记录和测量转子叶片(9)相对其转子轴承位置(32)的调节。
5.按照前述权利要求的一项或多项所述的转子,其特征在于,在转子叶片(9、10)中的固定点(25)设置在转子叶片的叶根(33)的区域中,并且在转子轮毂(8)中的固定点(24)设置在轮毂(8)的转子叶片轴承(32)的区域中。
6.按照前述权利要求的一项或多项所述的转子,其特征在于,拉伸弹性的元件(26)与导引元件(23)相结合地包含至少两个或多个同轴布置并且能伸缩式地滑移的管(36、37),适用于能量传送和/或通信的能够转动的缆线(22)螺旋状地在所述管内导引。
7.按照权利要求1至6的一项或多项所述的转子,其特征在于,两个固定点(24、25)设计为铰接式的。
8.按照权利要求6或7所述的转子,其特征在于,伸缩管相对叶片轴线(11)径向错开地导引。
9.按照权利要求1至5的一项或多项所述的转子,其特征在于,导引元件(23)设计为绳索、线材(27)、缆线罩(31)或者相似结构,并且适用于能量传送和/或通信的能够转动的缆线(22)在两个固定点(24、25)之间与导引元件(23)相连。
10.按照权利要求9所述的转子,其特征在于,所述拉伸弹性的元件(26)包括拉力弹簧或者具有可操作式拉紧器(29)的弹性带并且设置在固定点(24、25)的区域中。
11.按照权利要求9或10所述的转子,其特征在于,缆线(22)在拉伸弹性的元件(26)的区域中具有回环。
12.按照前述权利要求的一项或多项所述的转子,其特征在于,所述缆线连接包括电的、光学的、液压或气动的缆线、导线或软管。
13.一种风力发电设备,包含按照权利要求1至12的一项或多项所述的转子。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013011952.9 | 2013-07-18 | ||
DE102013011952.9A DE102013011952A1 (de) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Rotor einer Windkraftanlage |
PCT/EP2014/001496 WO2015007354A1 (de) | 2013-07-18 | 2014-06-03 | Rotor einer windkraftanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105408628A true CN105408628A (zh) | 2016-03-16 |
Family
ID=51136410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480040532.6A Pending CN105408628A (zh) | 2013-07-18 | 2014-06-03 | 风力发电设备的转子 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160169206A1 (zh) |
EP (1) | EP3022438A1 (zh) |
CN (1) | CN105408628A (zh) |
DE (1) | DE102013011952A1 (zh) |
WO (1) | WO2015007354A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018082377A1 (zh) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 邝嘉豪 | 一种随风转向的风力发电风车 |
CN109826753A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-31 | 陈二东 | 一种抗强风式海上发电装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016116810A1 (de) * | 2016-09-08 | 2018-03-08 | Kgw Schweriner Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh | Versorgungseinrichtung für einen Turm |
EP3620653B1 (de) * | 2018-09-05 | 2020-12-02 | Nordex Energy GmbH | Vorrichtung für eine kabelführung von kabeln zwischen rotornabe und einem rotorblatt einer windenergieanlage |
EP4124753A1 (en) | 2021-07-31 | 2023-02-01 | General Electric Renovables España S.L. | Lightning bypass system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102235306A (zh) * | 2010-05-06 | 2011-11-09 | 西门子公司 | 具有状态监控系统的风力涡轮机 |
EP2435698A1 (de) * | 2009-05-27 | 2012-04-04 | Huber + Suhner Ag | Kabel mit einer aufhängevorrichtung, verwendung dieses kabels und der aufhängevorrichtung in einem windkraftwerk sowie windkraftwerk mit einem solchen kabel und einer solchen aufhängevorrichtung |
CN202596987U (zh) * | 2012-04-26 | 2012-12-12 | 华锐风电科技(集团)股份有限公司 | 接线装置和风力发电机 |
CN103069680A (zh) * | 2010-06-08 | 2013-04-24 | 再生动力系统欧洲股份公司 | 风力涡轮机和用于操作风力涡轮机的方法 |
CN103174603A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 新疆金风科技股份有限公司 | 一种风力发电机组防雷装置及风力发电机组 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20116756U1 (de) | 2001-10-16 | 2002-01-24 | Brehm, Bernhardt, 75365 Calw | Dreh-Durchführung zur Stromübertragung |
FI20060988A0 (fi) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | Winwind Oy | Tuulivoimala |
DE102009013728A1 (de) | 2009-03-20 | 2010-09-30 | Repower Systems Ag | Windenergieanlage mit verdrillbarer Gondel-Kabelführung |
DE102010024566A1 (de) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | Repower Systems Ag | Windenergieanlage und Verfahren zum Prüfen eines Drehzahlrelais einer Windenergieanlage |
DK177337B1 (en) | 2011-10-26 | 2013-01-21 | Envision Energy Denmark Aps | Wind Turbine Including a Cable Loop |
-
2013
- 2013-07-18 DE DE102013011952.9A patent/DE102013011952A1/de not_active Ceased
-
2014
- 2014-06-03 US US14/904,505 patent/US20160169206A1/en not_active Abandoned
- 2014-06-03 CN CN201480040532.6A patent/CN105408628A/zh active Pending
- 2014-06-03 WO PCT/EP2014/001496 patent/WO2015007354A1/de active Application Filing
- 2014-06-03 EP EP14736287.5A patent/EP3022438A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2435698A1 (de) * | 2009-05-27 | 2012-04-04 | Huber + Suhner Ag | Kabel mit einer aufhängevorrichtung, verwendung dieses kabels und der aufhängevorrichtung in einem windkraftwerk sowie windkraftwerk mit einem solchen kabel und einer solchen aufhängevorrichtung |
EP2435698B1 (de) * | 2009-05-27 | 2013-04-03 | Huber + Suhner Ag | Kabel mit einer aufhängevorrichtung, verwendung dieses kabels und der aufhängevorrichtung in einem windkraftwerk sowie windkraftwerk mit einem solchen kabel und einer solchen aufhängevorrichtung |
CN102235306A (zh) * | 2010-05-06 | 2011-11-09 | 西门子公司 | 具有状态监控系统的风力涡轮机 |
CN103069680A (zh) * | 2010-06-08 | 2013-04-24 | 再生动力系统欧洲股份公司 | 风力涡轮机和用于操作风力涡轮机的方法 |
CN103174603A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 新疆金风科技股份有限公司 | 一种风力发电机组防雷装置及风力发电机组 |
CN202596987U (zh) * | 2012-04-26 | 2012-12-12 | 华锐风电科技(集团)股份有限公司 | 接线装置和风力发电机 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018082377A1 (zh) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 邝嘉豪 | 一种随风转向的风力发电风车 |
CN109826753A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-31 | 陈二东 | 一种抗强风式海上发电装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160169206A1 (en) | 2016-06-16 |
WO2015007354A1 (de) | 2015-01-22 |
EP3022438A1 (de) | 2016-05-25 |
DE102013011952A1 (de) | 2015-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105408628A (zh) | 风力发电设备的转子 | |
KR101200613B1 (ko) | 풍력 터빈 | |
JP4885073B2 (ja) | 風車回転翼の吊下げ装置、風車回転翼の取付け方法、および風力発電装置の建設方法 | |
US20100254813A1 (en) | Winch servicing of wind turbines | |
US20160040649A1 (en) | Wind Turbine Blade Lowering Apparatus | |
WO2011114423A1 (ja) | 風力発電装置及びそれに用いられるケーブル支持構造 | |
US8013619B2 (en) | System and method for performing a continuity test on a lightning conduction system of a wind turbine | |
CA2721967A1 (en) | Arrangement with a nacelle and an instrument bar | |
WO2011050999A1 (en) | Blade dismounting system with strap movement | |
EP3431751A1 (en) | System and method for suspending a rotor blade of a wind turbine uptower | |
WO2018054440A1 (en) | Rotor blade replacement system | |
EP2546475A2 (en) | Turbomachine enclosure canopy system | |
CN102583198A (zh) | 用于风力机叶片的检修平台 | |
DK2136074T3 (en) | The support frame for a wind turbine nacelle | |
EP3791066B1 (en) | Inflatable component for service or installation of a wind turbine module | |
US20240084785A1 (en) | Mitigating vibrations in wind turbines | |
US11280321B2 (en) | Device for a cable guide of cables between a rotor hub and a rotor blade of a wind turbine | |
EP4004361A1 (en) | System and method for servicing a jointed rotor blade of a wind turbine | |
EP3901451B1 (en) | Wind turbine blade installation | |
CN111395522B (zh) | 一种气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构 | |
ES2919146T3 (es) | Sistema y procedimiento para retirar o instalar un eje principal de una turbina eólica | |
CN208964419U (zh) | 一种高效实用的通信线路安装设备 | |
KR20130055742A (ko) | 풍력발전기의 비상 전력송전장치 | |
CN116181574A (zh) | 安置机械阻尼器设备的方法 | |
CN118355190A (zh) | 用于风力涡轮上的振动减轻的方法和装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160316 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |