DE102007060985A1 - Device for the transmission of provisioning means - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Übertragung von Bereitstellungsmitteln in einem und/oder durch einen Triebstrang einer Windkraftanlage, wobei der Triebstrang wenigstens eine Welle auf einer Antriebsseite und wenigstens eine Welle auf einer Abtriebsseite umfasst, wobei wenigstens zwei Wellen des Triebstranges eine im Wesentlichen identische Rotationsachse aufweisen, wobei die Windkraftanlage ein Maschinenhaus aufweist, in dem der Triebstrang wenigstens teilweise verortet ist und wobei wenigstens eine Welle des Triebstranges als Hohlwelle ausgeprägt ist und dass in der Hohlwelle ein die An- und Abtriebsseite verbindender Körper wenigstens teilweise verortet ist.Device for transmitting supply means in and / or by a drive train of a wind turbine, wherein the drive train comprises at least one shaft on a drive side and at least one shaft on an output side, wherein at least two shafts of the drive train have a substantially identical axis of rotation, wherein the wind turbine a nacelle, in which the drive train is at least partially located and wherein at least one shaft of the drive train is formed as a hollow shaft and that in the hollow shaft connecting the input and output side body is at least partially located.
Description
Vorrichtung zur Übertragung von Bereitstellungsmitteln in einem und/oder durch einen Triebstrang einer Windkraftanlage, wobei der Triebstrang wenigstens eine Welle auf einer Antriebsseite und wenigstens eine Welle auf einer Abtriebsseite umfasst, wobei wenigstens zwei Wellen des Triebstranges eine im Wesentlichen identische Rotationsachse aufweisen, wobei die Windkraftanlage ein Maschinenhaus aufweist, in dem der Triebstrang wenigstens teilweise verortet ist und wobei wenigstens eine Welle des Triebstranges als Hohlwelle ausgeprägt ist und dass in der Hohlwelle ein die An- und Abtriebsseite verbindender Körper wenigstens teilweise verortet ist.contraption for transmission of provisioning means in one and / or by a drive train a wind turbine, wherein the drive train at least one shaft on a drive side and at least one shaft on a driven side wherein at least two waves of the drive train in the Have substantially identical axis of rotation, wherein the wind turbine a nacelle in which the driveline at least partially is located and wherein at least one shaft of the drive train as a hollow shaft pronounced is and that in the hollow shaft connecting the input and output side Body at least partially located.
In modernen Windkraftanlagen besteht die Notwendigkeit, dass Bereitstellungsmittel zwischen der Nabe und anderen Komponenten der Windkraftanlage übertragen werden müssen. Hierbei kann es sich sowohl um Informationen und/oder Betriebsmittel, als auch um die Versorgung der Nabe mit Energie handeln, die hier und im Folgenden unter dem Oberbegriff der Bereitstellungsmittel zusammengefasst werden.In modern wind turbines, there is a need that means of delivery transferred between the hub and other components of the wind turbine Need to become. This can be both information and / or resources, as well as to supply the hub with energy that is here and below under the generic term of the provisioning means be summarized.
Diese Aufgabe wird in gebräuchlichen Windkraftanlagen dahingehend gelöst, dass die Informations- und Energieübertragung durch Schleifringe erfolgt.These Task is in common Wind turbines solved to that effect, that the information and energy transfer through slip rings he follows.
Bei getriebelosen Windkraftanlagen werden derartige Schleifringe auf die Innenseite der rotierenden Nabe montiert und direkt mit den bezüglich des Maschinenhauses der Windkraftanlage feststehenden Anschlüssen verbunden.at gearless wind turbines are on such slip rings the inside of the rotating hub mounted and directly with the in terms of connected to the nacelle of the wind turbine fixed connections.
Bei Windkraftanlagen, welche ein drehzahlveränderndes Getriebe aufweisen, wird die Übertragung von Bereitstellungsmitteln dahingehend gelöst, dass die Antriebs- und die Abtriebswelle verschiedene Rotationsachsen besitzen. Diese Verlagerung der abtreibenden Welle des Getriebes gegenüber der antreibenden Welle ermöglicht die Durchführung der mit der Nabe verbundenen Antriebswelle durch das Getriebe auf die Abtriebsseite des Triebstranges. Entsprechende Schleifringe werden dann auf dieser durchgeführten Antriebswelle montiert und die Bereitstellungsmittel entsprechend übertragen.at Wind turbines which have a speed-changing transmission, will the transmission solved by provisioning means to the effect that the drive and the output shaft have different axes of rotation. This shift the driven shaft of the gearbox with respect to the driving shaft allows the implementation the drive shaft connected to the hub through the transmission the output side of the drive train. Corresponding slip rings are then performed on this Drive shaft mounted and transmitted the provisioning means accordingly.
Weisen die An- und Abtriebswelle des Getriebes die gleiche Rotationsachse auf, ist eine Übertragung von Bereitstellungsmitteln mittels des beschriebenen Standes der Technik nicht möglich. Auf Grund der im Wesentlichen identischen Rotationsachse von An- und Abtriebswelle kann die antreibende Welle nicht auf die Abtriebsseite durchgeführt werden, da sich am abtriebsseitigen Austrittspunkt der Durchführung die abtreibende Welle befindet.Point the input and output shaft of the transmission the same axis of rotation on, is a transfer of providing means by means of the described state of the Technology not possible. Due to the essentially identical axis of rotation of and output shaft can not drive shaft on the output side carried out be because at the output side exit point of the implementation of the abortive wave is located.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Übertragung von Bereitstellungsmitteln durch einen Triebstrang mit identischer Rotationsachse der an- und abtreibenden Welle zur Verfügung zu stellen.Of the Invention is based on the object, a device for transmission of provisioning means by a drive train with identical rotation axis To provide the driving and aborting shaft.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Übertragung von Bereitstellungsmitteln in einem und/oder durch einen Triebstrang einer Windkraftanlage, wobei der Triebstrang wenigstens eine Welle auf einer Antriebsseite und wenigstens eine Welle auf einer Abtriebsseite umfasst, wobei wenigstens zwei Wellen des Triebstranges eine annähernd identische Rotationsachse aufweisen, wobei die Windkraftanlage ein Maschinenhaus aufweist, in dem der Triebstrang wenigstens teilweise verortet ist und wobei wenigstens eine Welle des Triebstranges als Hohlwelle ausgeprägt ist und dass in der Hohlwelle ein die An- und Abtriebsseite verbindender Körper wenigstens teilweise verortet ist.The The object is achieved by a device for transmission of provisioning means in one and / or by a drive train a wind turbine, wherein the drive train at least one shaft on a drive side and at least one shaft on a driven side wherein at least two waves of the drive train are approximately identical Have rotational axis, the wind turbine is a nacelle in which the drive train is at least partially located and wherein at least one shaft of the drive train as a hollow shaft pronounced is and that in the hollow shaft connecting the input and output side body at least partially located.
Der Triebstrang kann wenigstens ein Getriebe und wenigstens einen Generator umfassen, wobei die Hauptwellen des Getriebes/der Getriebe und des Generators/der Generatoren im Wesentlichen um dieselbe Hauptrotationsachse rotierbar sein können. Der Begriff der Antriebsseite beschreibt im Regelfall die mit der Nabe der Windkraftanlage verbundene, den Triebstrang antreibende Welle. Der Begriff der Abtriebsseite beschreibt im Regelfall die abtreibende Welle des Triebstranges, die in wenigstens einem der im Triebstrang enthaltenen Generatoren endet. Es kann jeder andere Punkt auf der Hauptrotationsachse, welcher sich zwischen der Rotornabe und der Abtriebsseite befindet, als Antriebsseite betrachtet werden. Analoges gilt für die Abtriebsseite. Jeder beliebige Punkt auf der Hauptrotationsachse zwischen dem mit wenigstens einem Generator verbundenen Ende der Abtriebswelle des Triebstranges und der Antriebsseite kann als Abtriebsseite interpretiert werden.Of the Driveline may be at least one transmission and at least one generator comprising the main shafts of the transmission (s) and the generator (s) Generators essentially rotatable about the same main axis of rotation could be. Of the Concept of the drive side usually describes the hub the wind turbine connected, driving the drive train shaft. The term of the output side usually describes the aborting shaft of the drive train, which is contained in at least one of the drivetrain Generators ends. It can be any other point on the main axis of rotation, which is located between the rotor hub and the output side, be considered as a drive side. The same applies to the output side. Any point on the main axis of rotation between the with at least one generator connected end of the output shaft of the Drive train and the drive side can be interpreted as the output side become.
Der Begriff der Bereitstellungsmittel soll innerhalb dieser Schrift insbesondere jegliche Form von Informationen, Signalen und/oder Betriebsmitteln umfassen, wobei der Begriff der Betriebsmittel insbesondere den gesamten Bereich der Schmiermittel und der Energieversorgung umfassen kann.Of the Concept of means of delivery is intended within this document in particular any form of information, signals and / or Resources include, the term of resources in particular the entire range of lubricants and energy supply may include.
Als besonders vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist sich, dass Bereitstellungsmittel durch den gesamten Triebstrang und/oder einen Teil des Triebstranges übertragen werden können, obwohl die einzelnen, um die Hauptrotationsachse rotierenden Wellen verschiedene Drehzahlen aufweisen können. Diese verschiedenen Drehzahlen können insbesondere durch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes bedingt sein.To be particularly advantageous to the device according to the invention proves that delivery means can be transmitted through the entire drive train and / or a portion of the drive train, although the individual, rotating about the main axis of rotation waves may have different speeds. These different speeds can in particular by the over Ratio of the transmission be conditional.
In einer bevorzugten Ausprägungsform kann der die An- und Abtriebsseite des Triebstranges verbindende Körper gleichzeitig eine zweite Welle des Triebstranges sein.In a preferred form of expression can the connecting the input and output side of the drive train body at the same time be a second wave of the drive train.
In einer besonders bevorzugten Ausprägungsform kann der verbindende Körper derart ausgebildet sein, dass dieser mit der Drehzahl der Antriebswelle rotiert.In In a particularly preferred embodiment, the connecting body be designed such that this with the speed of the drive shaft rotates.
In einer ebenfalls besonders bevorzugten Ausprägungsform kann der verbindende Körper derart ausgebildet sein, dass dieser mit der Drehzahl der Abtriebswelle rotiert.In a likewise particularly preferred form of expression of the connecting body be formed such that this with the speed of the output shaft rotates.
In einer weiteren, ebenfalls besonders bevorzugten Ausprägungsform kann der verbindende Körper auch im Wesentlichen drehfest mit dem Maschinenhaus oder wenigstens einem Bestandteil des Maschinenhauses verbunden sein.In another, also particularly preferred form of expression can the connecting body also substantially non-rotatable with the machine house or at least be connected to a part of the machine house.
Jede dieser drei Ausprägungsformen erweist sich dahingehend als vorteilsbehaftet, dass der verbindende Körper mit einer definierten Drehzahl rotiert, die unabhängig von den weiteren, vorherrschenden Rotationsbewegungen innerhalb des Triebstranges ist.each these three forms of expression proves to be advantageous in that the connecting body rotated at a defined speed, regardless of the other, predominant rotational movements within the drive train is.
In einer weiteren bevorzugten Realisierungsform kann die Übertragung von Bereitstellungsmitteln dahingehend erfolgen, dass der verbindende Körper als Hohlkörper ausgeführt ist und die Übertragung der Bereitstellungsmittel innerhalb des Hohlraumes erfolgen kann.In In another preferred embodiment, the transmission from provisioning means to the effect that the connecting Body as hollow body accomplished is and the transfer of Provision means can be carried out within the cavity.
Besteht die Notwendigkeit der Übertragung von mehreren Bereitstellungsmitteln, so kann eine derartige Übertragung durch eine besonders bevorzugte Ausprägungsform realisiert sein, in der innerhalb des Hohlkörpers weitere verbindende Körper verortet sind.Consists the need for the transfer of a plurality of provision means, such a transmission by a particularly preferred form of expression be realized, locates in the body within the further connecting body are.
In einer diesbezüglich besonders bevorzugten Variante können auch die weiteren verbindenden Körper als Hohlkörper ausgeführt sein, wobei eine ganz besonders bevorzugte Variante die Ausprägung wenigstens einer der Körper als Hohlzylinder vorgesehen sein kann.In one in this regard particularly preferred variant also the other connecting bodies as a hollow body accomplished be, with a very particularly preferred variant of the expression at least one of the bodies can be provided as a hollow cylinder.
In einer bevorzugten Ausprägungsform kann der Hohlraum wenigstens eines verbindenden Körpers derart ausgestaltet sein, dass hierdurch Betriebsmittel, insbesondere Schmiermittel, durch bzw. in den Triebstrang übertragen werden.In a preferred form of expression For example, the cavity of at least one connecting body may be so be configured such that this means operating means, in particular lubricants, transmitted by or in the drive train become.
Eine ganz besonders bevorzugte Realisierungsform kann diesbezüglich Schmiermittelauslassöffnungen aufweisen, die eine Schmierung einzelner Triebstrangkomponenten, insbesondere des Getriebes, ermöglichen.A Very particularly preferred form of implementation can in this regard lubricant outlet having lubrication of individual drivetrain components, in particular of the transmission.
In einer ebenfalls bevorzugten Realisierungsform kann der verbindende Körper dahingehend ausgestaltet sein, dass eine Energieversorgung, insbesondere von Komponenten innerhalb der Nabe der Windkraftanlage, ermöglicht wird. In einer diesbezüglich besonders bevorzugten Ausgestaltung können entsprechende Stromversorgungsleitungen in wenigstens einem Hohlraum wenigstens eines verbindenden Körpers verortet sein.In a likewise preferred realization form, the connecting body be designed so that a power supply, in particular of components within the hub of the wind turbine. In one regard Particularly preferred embodiment, corresponding power supply lines in located at least one cavity of at least one connecting body be.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausprägungsform kann die Vorrichtung insbesondere der Übertragung von elektrischen und/oder optischen Signalen dienen. Eine diesbezüglich besonders favorisierte Variante kann die Übertragung dieser Signale durch entsprechende elektrische und/oder optische Leitungen vorsehen, welche innerhalb wenigstens eines der Hohlkörper verortet sein können.In a likewise preferred embodiment, the device in particular the transfer serve electrical and / or optical signals. One in particular Favored variant may be the transmission these signals by appropriate electrical and / or optical Provide lines that locates within at least one of the hollow body could be.
Eine Übermittlung derartiger Signale zwischen wenigstens einer Signalquelle und/oder Signalsenke innerhalb der Windkraftanlage und der Vorrichtung auf der An- und/oder Abtriebsseite kann entsprechend einer bevorzugten Ausprägungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch wenigstens einen Schleifring erfolgen. In einer diesbezüglich ebenfalls bevorzugten Ausprägungsform können derartige Schleifringe auch zur Signalübermittlung zwischen Vorrichtungsbestandteilen, welche unterschiedliche Drehzahlen aufweisen, verwendet werden.A transmission such signals between at least one signal source and / or Signal sink within the wind turbine and the device The input and / or output side can according to a preferred occurrence form the device according to the invention done by at least one slip ring. In a related matter as well preferred form of expression can such Slip rings also for signal transmission between Device components which have different speeds, be used.
Die verbindenden Körper können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann wenigstens einer der verbindenden Körper als eine Einheit mit wenigstens einer der auf der Hauptrotationsachse rotierenden Wellen realisiert sein und somit aus dem gleichen Material wie die Welle bestehen. In diesbezüglich besonders bevorzugten Ausprägungen können metallene oder Verbundwerkstoffe Verwendung finden.The connecting body can made of different materials. In a preferred embodiment For example, at least one of the connecting bodies may be integrated as one unit with at least one be realized on the main rotation axis rotating waves and thus made of the same material as the shaft. In this regard, especially preferred characteristics can metal or composite materials are used.
Eine weitere bevorzugte Ausprägungsform der Vorrichtung kann dahingehend realisiert sein, dass sich der verbindende Körper begrenzt flexibel bezüglich etwaiger Belastungen, die beispielsweise aus einer ungenauen Zentrierung des Körpers bezüglich seiner Rotationsachse resultieren, verhält. In einer diesbezüglich besonders bevorzugten Ausprägungsform kann der Körper aus geeigneten synthetischen Werkstroffen insbesondere PVC bestehen.A Another preferred form of the Device can be realized in that the connecting body limited in terms of flexibility any burdens, for example, from an inaccurate centering of the body in terms of its axis of rotation result behaves. In one in particular preferred form of expression can the body consist of suitable synthetic materials, in particular PVC.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die verbindenden Körper aus Materialien gefertigt sein, die für die Übertragung der Bereitstellungsmittel besonders geeignet sind. Eine bezüglich der Schmiermittelübertragung besonders bevorzugte Ausprägung kann eine bezüglich der Schmiermittel resistente Oberfläche aufweisen. Eine weitere, bezüglich der Übertragung von elektrischen Größen bevorzugte Ausprägungsform kann eine elektrisch isolierende Realisierung der Hohlkörper vorsehen, innerhalb derer elektrische Leitungen geführt sein können.In a further preferred embodiment, the connecting bodies may be made of materials which are particularly suitable for the transmission of the provisioning means. One regarding the lubricant transfer particularly before ferred expression may have a lubricant-resistant surface. A further embodiment which is preferred with regard to the transmission of electrical variables can provide an electrically insulating realization of the hollow bodies, within which electrical conductors can be routed.
Eine weitere bevorzugte Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann wenigstens ein Drehlager umfassen, mittels dessen wenigstens einer der verbindenden Körper drehbar bezüglich wenigstens einer anderen Komponente des Triebstranges gelagert ist. Der Begriff des Drehlagers umfasst diesbezüglich jede Form der drehbaren Lagerung, insbesondere der drehbaren Lagerung mittels eines Gleit-, Kugel, Walzen- oder Nadellagers. Im Weiteren werden Ausführungsformen anhand der Figuren erläutert. Dabei stelltA further preferred expression the device according to the invention may comprise at least one pivot bearing, by means of which at least one of the connecting bodies rotatable with respect to is stored at least one other component of the drive train. The term of the pivot bearing in this regard includes any form of rotatable Storage, in particular the rotatable storage by means of a sliding, Ball, roller or needle bearing. Hereinafter, embodiments explained with reference to the figures. It puts
Der
in
Die
Antriebswelle
Ein
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Übertragung
von elektrischen Signalen zwischen der Nabe und der Windkraftanlage
wurde in
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