CZ200453A3 - Způsob montáže rotorových listů na zařízení na větrnou energii, vyrovnávací závaží, použití závaží a zařízení na větrnou energii - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu montáže rotorových listů na zařízení na větrnou energii, vyrovnávacího závaží, použití závaží a zařízení na větrnou energii.

Dosavadní stav techniky

Takový způsob jej již známý a zabraňuje problémům, které vznikají při montáži rotorových listů na náboji rotoru na zemi a při následující manipulaci při upevňování rotoru za zařízení na větrnou energii. Taková montáž je například představena v publikaci Windkraft-Journal, vydání 1/2000, strana 13.

V tam znázorněném vyobrazení je patrné, že se na špičce věže nejdříve umístí gondola s nábojem rotoru. Potom se jeřábem zvedne rotorový list a v přirozené poloze se upevní na náboji rotoru.

U tohoto známého způsobu je však nevýhodné, že jej již po montáži prvního rotorového listu se vlivem jednostranného zatížení listu projeví značná nevyváženost, která při dalším pootočení náboje rotoru do montážní polohy pro další list způsobí v celém mechanickém ústrojí značný kroutící moment, který se musí překonávat, a který ve vysoké míře namáhá jednotlivé prvky tohoto mechanického ústrojí.

ί • ·

Toto zatížení stoupne po montáži druhého listu, například u třílistého rotoru, ještě více. Přitom vznikající momenty mohou vést k poškozením, popřípadě ke zkrácení životnosti jednotlivých prvků zejména v mechanickém hnacím ústroj í.

Proto je úkolem vynálezu takovým kroutícím momentům při montáži rotorových listů v přirozené poloze zabránit.

Podstata vynálezu

Úkol se podle vynálezu řeší způsobem se znaky podle nároku 1. Výhodná další provedení jsou popsána v závislých nárocích. Kromě toho se tento úkol řeší použitím vyrovnávacího závaží se znaky podle nároku 4. Dále se tento úkol řeší závažím, vytvořeným podle nároku 5. Také se tento úkol řeší zařízením na větrnou energii se znaku podle nároku .

Způsobem podle vynálezu, popřípadě znaky, uvažovanými podle vynálezu, se zabraňuje nevyváženosti, popřípadě se tato v oblasti náboje rotoru i během sestavování zařízení na větrnou energii z přední strany snižuje. Tím během montáže rotorových listů na náboji rotoru a zejména při otáčení ještě ne zcela rotorovými listy osazeného náboje rotoru vznikají na náboji rotoru maximálně pouze momenty, zohledněné již při stanovování rozměrů. Bezpečně se tím zabrání poškozování prvků zařízení, například ložisek, ale i generátoru, který pravidelně zajišťuje otáčení náboje rotoru při montáži.

• · • · · · • · · · · · · • · ·

Aby se zabránilo neúmyslnému pootočení náboje rotoru během montáže rotorového listu, zejména po odejmutí závaží a před upevněním rotorového listu, tak se náboj rotoru udržuje ve své poloze pomocí pevného zajištění. Toto pevné zajištění zachycuje i kroutící momenty, vznikající během této výměny. Přitom jsou použitá závaží vytvořena zejména pro upevnění na náboji rotoru zařízení na větrnou energii, a mají maximálně hmotnost, která odpovídá hmotnosti jednotlivého rotorového listu.

Aby se vytvořil kroutící moment, který odpovídá kroutícímu momentu, vytvářenému rotorovým listem, musí se použít rameno páky, jehož délka odpovídá vzdálenosti těžiště rotorového listu od náboje rotoru, jestliže závaží má hmotnost rotorového listu.

Obzvláště výhodně zahrnuje závaží podle vynálezu hmotnostní těleso a rameno páky, přičemž hmotnostní těleso je podél ramena páky posuvné. Tím se může změnou účinné délky páky ramena, tedy vzdálenosti mezi nábojem rotoru a hmotnostním tělesem, měnit kroutící moment, působící závažím na náboj rotoru.

Ú dalšího příkladu provedení vynálezu je hmotnostní těleso výhodně vytvořeno z jednoho nebo více jednotlivých těles. Tato jednotlivá tělesa mají vždy předem danou hmotnost a jsou přiřaditelná k sobě. Tímto provedením hmotnostního tělesa se může jednoduchým způsobem měnit jeho hmotnost. Dále se přiřazením jednotlivých těles k sobě vždy • · • · · · ·» » · · · * • · ···· · · · · · » a aaaa

-Δ. - * * * a · a · · _a bt 4· · ·· ·♦·· ·· * posouvá těžiště hmotnostního tělesa a tím se mění délka ramena páky.

U výhodného dalšího provedení vynálezu činí hmotnost závaží přibližně polovinu hmotnosti rotorového listu. Tím se mohou momenty, vznikající během otáčení náboje rotoru, stále ještě dostatečně vyrovnávat, zatímco je však závaží jednak menší a jednak je jednodušeji přepravitelné.

U obzvláště výhodného dalšího provedení vynálezu má každé závaží alespoň jedno nosné oko, pomocí kterého může být se závažím manipulováno, a zejména může být pomocí něho uchyceno jeřábem. Tím může být závaží po uvolnění od náboje rotoru bezpečně uchyceno a odstaveno na zem, dříve než se pro montáž k náboji rotoru zdvihne rotorový list.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším blíže popsán a objasněn na příkladu jeho provedení podle připojených výkresů, které znázorňují na obr. 1 čelní pohled na horní část zařízení na větrnou energii, na obr. 2 zjednodušené znázornění závaží podle vynálezu, na obr. 3a až obr. 3d průběh způsobu podle vynálezu, na obr. 4 zjednodušený vnitřní pohled na závaží podle vynálezu, a na obr. 5 množinu dílčích závaží.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn horní úsek věže 10, na jejíž špičce je uspořádána gondola 12, ve které je upevněn nosník • · • · • · • · « • · · 4 • · • · « ♦ ··!

stroje, který uchycuje všechny mechanicky pohyblivé díly zařízení na větrnou energii. Ve středu gondoly 12 (nosníku stroje) je uspořádán náboj 14 rotoru, na kterém mohou být pomocí přírubových spojů upevněny na náboji rotorové listy 16. Jeden z rotorových listů 16 je znázorněn v montážní poloze.

Na zbývajících přírubových spojích jsou uspořádána závaží 20, která na náboji 14 rotoru způsobují zátěžové poměry, jak tyto vznikají při třech namontovaných rotorových listech 16. Přitom je výsledný kroutící moment nulový. Tímto způsobem může být náboj 14 rotoru otáčen vždy do požadované polohy. Pak může být závaží 20 odejmuto a nahrazeno rotorovým listem 16 . Tím zůstanou zátěžové poměry opět nezměněné, takže i další otočení a výměna zbývajícího závaží 20 za rotorový list 16 jsou neproblematické.

Aby se zabránilo nechtěnému pootočení náboje 14 rotoru během procesu výměny a aby se zachytily kroutící momenty, vznikající během procesu výměny, může být tento náboj rotoru v předem uvažované poloze zajištěn pomocí zde neznázorněného zajištovacího ústrojí.

Obr. 2 znázorňuje závaží 20 podle vynálezu. Toto závaží 20 má v podstatě válcovitý průřez. Na straně závaží 20 jsou uspořádány podpěrné čepy 22., které umožňují vytvářet spojení mezi nábojem 14 rotoru a závažím 20 . Dále jsou na závaží 20 podle vynálezu znázorněna oka 24., která umožňují manipulaci se závažím 20., a to jednak při přepravě a jednak také při • · ·· · upevňování na náboj i 14 z náboje 14 rotoru.

rotoru, jakož i při odebírání

Proto se se zřetelem ke způsobu podle vynálezu osadí náboj 14 rotoru na zemi již třemi závažími 20.. Náboj 14. rotoru se potom pomocí zde neznázorněného jeřábu přepraví do vestavné polohy, takže rotorové listy 16 mohou být potom při záměně za závaží 20 montovány v přirozené poloze.

Obr. 3a až obr. 3d znázorňují zjednodušeně průběh způsobu podle vynálezu.

Na obr. 3a je znázorněn náboj 14 rotoru se třemi závažími 20.. Přitom se jedno ze závaží 20 nachází v boční poloze, odpovídající hodinové ručičce ve 3:00 hodin.

Způsobem podle vynálezu se nyní náboj 14 rotoru ve své poloze zajistí, takže je pootočení z této polohy vyloučeno. Potom se závaží 20 v boční poloze od náboje 14 rotoru uvolní a sundá, a na jeho místo se na náboji 14 rotoru upevní rotorový list 16.

Toto je na obr. 3b znázorněno rotorovým listem 16. v boční poloze místo závaží 20 . Jestliže se nyní pro přípravu montáže dalšího rotorového listu 16 zajištění uvolní, jsou zátěžové poměry na náboji 14 rotoru nezměněné. Náboj 14 rotoru se tedy může pootočit dále, až se další závaží 20 nachází v boční poloze, odpovídající hodinové ručičce ve 3:00 hodin. Potom se náboj 14 rotoru opět zajistí • 4 ··· 4 4 4 · 4 * · • · · · ·* * 4 4 4 4 • · ···♦ · 4 · 4 4 4 « ···

Τ · * · · * 4 4·· — Z ” ·'· · 444444 4 · « a záměna závaží 20 za rotorový list 16 se opakuje. Výsledek tohoto dalšího procesu výměny je znázorněn na obr. 3c.

Také nyní jsou zátěžové poměry nezměněny, takže tento proces může být opakován ještě jednou.

Obr. 3d znázorňuje rotor se všemi, na náboji 14 rotoru upevněnými rotorovými listy 16, po ukončení způsobu podle vynálezu.

Způsobem podle vynálezu se na náboj i 14 rotoru vyskytují vždy jen momenty, pro které jsou náboj 14 rotoru a celé následující hnací ústrojí dimenzovány. Jestliže jsou všechny tři momenty stejně velké, je výsledným momentem vždy stále nula.

Obr. 4 znázorňuje zjednodušený vnitřní pohled na závaží 20. podle vynálezu. K tomu účelu je u tohoto závaží 20 proveden eliptický řez. Uvnitř závaží 20 se nachází rameno 26 páky, na kterém je posuvně uspořádáno hmotnostní těleso 23. Závaží 20 je vytvořeno tak, že upevňovací zařízení jsou uspořádána na levé straně závaží 20., na tomto obrázku však nejsou znázorněna.

Podle vynálezu se dá hmotnostní těleso 23 posouvat podél ramena 26 páky, takže je od levého konce závaží 20.

měnitelná určená vzdálenost 21 těžiště hmotnostního tělesa

23, jak znázorňuje obr. 1. Tato vzdálenost 21 je účinnou pákou ramena, pomocí které hmotnostní těleso 23 působí . na zde neznázorněný náboj rotoru a vytváří moment.

Při nezměněné hmotnosti hmotnostního tělesa 23 se tedy může měnit moment, vytvářený závažím 20.

·· · • 9 9 • 9 9 »· ·· ·· • · · · «

Odborníkovi jsou přirozeně zařízení pro upevnění hmotnostního tělesa 23 v požadovaná poloze, například ve tvaru upevňovačů nebo jiných vhodných přídržných prvků, známa, a na tomto obrázku nejsou podrobně znázorněna. Protože se však podle vynálezu toto závaží 20 otáčí s nábojem 14 rotoru, musí se spolehlivě zabránit posuvu hmotnostního tělesa 23 podél ramena 26 páky.

Obr. 5 znázorňuje jednu variantu hmotnostního tělesa. Na tomto obrázku je znázorněno více jednotlivých závaží 2 8 která se mohou svým přiřazením k sobě sdružit na hmotnostní těleso. Tímto přiřazením k sobě jednotlivých závaží 28 se může požadovaná hmotnost hmotnostního tělesa 23 upravovat v předem daných stupních a vznikne tedy další možnost, aby se měnil závažím 20 vytvářený kroutící moment.

Claims (20)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY

   1. Způsob montáže rotorových listů na zařízení na větrnou energii v přirozené poloze, sestávající z věže, na které spočívá nosník stroje, který má uchycení pro rotor, přičemž rotor zahrnuje náboj, který má alespoň jednu přírubu pro uchycení alespoň jednoho rotorového listu, vyznačující se následujícími kroky:

   uvolnitelná montáž závaží (20) na alespoň jedné přírubě náboje (14) rotoru;

   upevnění náboje (14) rotoru na nosníku stroje;

   nastavení polohy náboje (14) rotoru v předem dané poloze; záměna závaží (20), upevněného na přírubě náboje (14) rotoru, za rotorový list (16), demontáží závaží (20) a navazující montáží rotorového listu (16) na náboji (14) rotoru.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že na veškerých přírubách náboje (14) rotoru, uspořádaných pro upevnění rotorových listů (16), jsou uspořádána závaží (20).
3. 3. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že náboj (14) rotoru je alespoň během montáže rotorového listu (16) držen zajištěním ve své poloze.
4. 4. Vyrovnávací závaží, vyznačující se hmotnostním tělesem (23) a ramenem (26) páky, přičemž vyrovnávací závaží je uspořádáno pro dočasné upevnění na náboji (14) rotoru zařízení na větrnou energii a zaměnitelné za rotorový list (16) zařízení na větrnou energii.

   • φ φ φ φφ φφφφ’ φφφ φφφφ φφ φ φ φφ φ φφφ φ φφφφ φ φ φφ φ φφφ φφφφ· φ φ -φφ'φ'φ φφ φ φφφφ Φφφφ φφ ·· ·· *
5. 5. Vyrovnávací závaží podle nároku 4, vyznačující se tím, že hmotnostní těleso (23) a rameno (26) páky jsou dimenzovány tak, že vyrovnávací závaží vykonává na náboj (14) předem daný moment, který zejména přibližně odpovídá momentu, který vykonává na náboj (14) rotorový list (16).
6. 6. Vyrovnávací závaží podle některého z nároků 4 nebo 5, vyznačující se tím, že účinná délka ramena (26) páky odpovídá vzdálenosti těžiště rotorového listu (16) od náboje (14) a/nebo hmotnost hmotnostního tělesa (23) odpovídá hmotnosti rotorového listu (16).
7. 7. Vyrovnávací závaží podle nároku 4, vyznačující se tím, že hmotnostní těleso (23) a rameno (26) páky jsou dimenzovány tak, že vyrovnávací hmotnost vykonává na náboj (14) předem daný moment, který zejména odpovídá polovině momentu, který vykonává na náboj (16) rotorový list (16).
8. 8. Vyrovnávací závaží podle některého z nároků 4 až 7, vyznačující se tím, že hmotnostní těleso (23) je vytvořeno z jednoho nebo více jednotlivých těles (28).
9. 9. Vyrovnávací závaží podle nároku 8, vyznačující se tím, že rameno (26) páky má vhodné zařízení pro upevnění na přírubě náboje (14) rotoru.

   Φ Φ Φ Φ φ Φ Φ Φ Φ φ φ φ · φ <

   φ φ φ φφφφ φ φ φφφ φφφφφ φφφφ φ φ φ
10. 10. Vyrovnávací závaží podle nároku 8, vyznačující se tím, že alespoň jedno z jednotlivých těles (28) má vhodná zařízení pro upevnění na přírubě náboje (14) rotoru, a že pro spojení jednotlivých těles (28) mezi sebou jsou uspořádány spojovací prostředky.
11. 11. Vyrovnávací závaží podle některého z nároků 4 až 9, vyznačující se tím, že hmotnostní těleso (23) je posunovatelné podél ramena (26) páky.
12. 12. Vyrovnávací závaží podle nároku 11, vyznačující se tím, že mezi hmotnostním tělesem (23) a ramenem (26) páky je vytvořen vřetenový pohon.
13. 13. Vyrovnávací závaží podle nároku 12, vyznačující se tím, že rameno (26) páky, působící jako unášecí vřeteno, je otočně uloženo a motoricky a/nebo manuálně otočné, aby se hmotnostní těleso (23) posouvalo podél ramena (26) páky.
14. 14. Vyrovnávací závaží podle některého z nároků 4 až 13, vyznačující se tím, že vyrovnávací zařízení má alespoň jedno nosné oko (24) pro přepravu vyrovnávacího závaží.
15. 15. Vyrovnávací závaží podle některého z nároků 4 až lč, vyznačující se tím, že hmotnostní těleso (23) a rameno (26) páky obepíná plášť (30) .

    0 0 '·« 0«_ 0000 ·· · • 000 00 0 000 • 0 00 0 0000

    0 0 00 0 000 00000

    0 0 0 0 · 0 0 0 0

    000« «000 00 00 00 0
16. 16. Vyrovnávací závaží podle nároku 15, vyznačující se alespoň jedním průchozím otvorem pláště (30) jako indikačním otvorem pro stanovení polohy hmotnostního tělesa (23)
17. 17. Vyrovnávací závaží podle nároku 16, vyznačující se řadou průchozích otvorů jako indikačních otvorů, které jsou v určité vzdálenosti od sebe uspořádány v podélném směru vyrovnávacího závaží.
18. 18. Vyrovnávací závaží podle nároku 16, vyznačující se tím, že indikační otvor je vytvořen jako podélný otvor, který se rozprostírá v podélném směru vyrovnávacího zařízení.
19. 19. Použití závaží (20) jako vyrovnávacího závaží pro uvolnitelné upevnění na náboji (14) rotoru před montáží rotorového listu zařízení na větrnou energii na náboji rotoru.
20. 20. Zařízení na větrnou energii, sestávající z věže, na věži uloženého nosníku stroje a náboje (14) pro rotor, upevněného na nosníku stroje, přičemž náboj (14) má alespoň jednu přírubu pro uchycení rotorového listu (16), a na přírubě je uvolnitelně upevněno závaží (20), výhodně závaží podle některého z nároků 5 a 19, které je zaměnitelné za rotorový list (16) .