DE102012102686A1 - Divided shaft for use in e.g. offshore wind energy plant for generating electric power, has rotor-side and generator-side parts connected with each other by connecting elements, so that rotational torque is transferred between parts - Google Patents

Divided shaft for use in e.g. offshore wind energy plant for generating electric power, has rotor-side and generator-side parts connected with each other by connecting elements, so that rotational torque is transferred between parts Download PDF

Info

Publication number
DE102012102686A1
DE102012102686A1 DE201210102686 DE102012102686A DE102012102686A1 DE 102012102686 A1 DE102012102686 A1 DE 102012102686A1 DE 201210102686 DE201210102686 DE 201210102686 DE 102012102686 A DE102012102686 A DE 102012102686A DE 102012102686 A1 DE102012102686 A1 DE 102012102686A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
rotor
generator
parts
wind turbine
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.)
Withdrawn
Application number
DE201210102686
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Möschen-Siekmann
Anton Kanand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE201210102686 priority Critical patent/DE102012102686A1/en
Publication of DE102012102686A1 publication Critical patent/DE102012102686A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D15/00Transmission of mechanical power
    • F03D15/10Transmission of mechanical power using gearing not limited to rotary motion, e.g. with oscillating or reciprocating members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/25Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D15/00Transmission of mechanical power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/88Arrangement of components within nacelles or towers of mechanical components
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/727Offshore wind turbines

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

The shaft (15) has rotor-side and generator-side parts (15a, 15b) including first and second connecting elements. The parts are connected with each other by the connecting elements such that rotational torque (M) is transferred between the parts of the shaft. The connecting elements are formed as a flange, and a connection is formed between the connecting elements using a third connection element e.g. screw. The parts are connected with a rotor (12) and a gear box or generator (16) of a wind energy plant i.e. offshore wind energy plant (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine geteilte Welle für eine Windenergieanlage. The invention relates to a split shaft for a wind turbine.

Zur Erzeugung elektrischer Energie werden zunehmend Windenergieanlagen eingesetzt. Diese weisen üblicherweise einen Turm mit einer darauf horizontal drehbaren Gondel auf, an der ein Rotor angeordnet ist. Der Rotor ist über eine Welle, auch Rotorwelle genannt, mit einem Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie verbunden, so dass das Drehmoment M des Rotors, welches durch die Kraft des Windes an den Rotorblättern hervorgerufen wird, auf den Generator übertragen werden kann. Dabei kann zwischen der langsam aber stark beanspruchten Rotorwelle und dem Generator ein Getriebe zwischengeschaltet sein, welches die Drehzahl von der Rotorwelle hin zum Generator erhöht. Die Lagerung der Rotorwelle kann zum Teil über ein Rotorlager und über Lagerblöcke erfolgen, die das Getriebe aufnehmen. Ein solcher Lagerblock ist mit reibschlüssigen Verbindungsmitteln wie z.B. eine Schraubenverbindung an einem Maschineträger befestigbar. For the production of electrical energy increasingly wind turbines are used. These usually have a tower with a gondola rotatable horizontally thereon, on which a rotor is arranged. The rotor is connected via a shaft, also called rotor shaft, to a generator for generating electrical energy, so that the torque M of the rotor, which is caused by the force of the wind on the rotor blades, can be transmitted to the generator. It can be interposed between the slow but highly stressed rotor shaft and the generator, a transmission which increases the speed of the rotor shaft to the generator. The bearing of the rotor shaft can be done in part via a rotor bearing and bearing blocks that receive the transmission. Such a bearing block is provided with frictional connection means, e.g. a screw connection to a machine carrier fastened.

Hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung werden an alle Komponenten einer Windenergieanlage besondere Anforderungen gestellt, da diese im besonderen Maße hohen und unterschiedlich gerichteten Kräften standhalten müssen. Durch die Unregelmäßigkeiten des Windes hinsichtlich seiner Stärke und Richtung, die sich innerhalb kurzer Zeit ändern können, treten permanent Kräfte unterschiedlicher Stärke in Zug-, Druck- und Querrichtung auf, die um so größer sind, je stärker der Wind und je größer die Windenergieanlage ist. Bei Stürmen oder Orkanen müssen Windenergieanlagen sogar extremen Belastungen standhalten. Durch den Wind werden auch Schwingungen am Rotor erzeugt, die über die Rotorwelle an alle weiteren Komponenten, insbesondere die hiermit direkt verbundenen Komponenten wie Lagerblöcke, Getriebe und Generator, weitergeleitet werden. With regard to the mechanical stress, special demands are placed on all components of a wind energy plant, since these have to withstand high and differently directed forces in particular. Due to the irregularities of the wind in terms of its strength and direction, which can change within a short time, permanently occur forces of different strengths in the tensile, compressive and transverse directions, which are greater, the stronger the wind and the larger the wind turbine , In storms or hurricanes wind turbines must withstand even extreme loads. The wind also generates vibrations on the rotor, which are forwarded via the rotor shaft to all other components, in particular the directly connected components such as bearing blocks, gearbox and generator.

Die Komponenten müssen dabei die Beanspruchungen über eine lange Betriebszeit unbeschädigt aushalten, insbesondere bei Off-Shore-Anlagen, da deren Wartung deutlich aufwendiger und damit teurer ist als bei an Land aufgestellten Windenergieanlagen. Jedoch sind diese Komponenten, insbesondere die Rotorwelle selbst sowie die über die Rotorwelle direkt den Kräften und Schwingungen ausgesetzten Lagerblöcke, Getriebe und Generator, trotz moderner Materialien und Bautechniken einem beträchtlichen Verschleiß ausgesetzt, so dass sie i.A. während ihrer Lebensdauer zumindest einmal ausgewechselt werden müssen. Insbesondere führen Schwingungen zu einem starken Verschleiß der Zahnflanken der Getriebe. The components must withstand the stresses undamaged over a long period of operation, especially in off-shore systems, as their maintenance is much more complex and therefore more expensive than onshore wind turbines. However, these components, particularly the rotor shaft itself as well as the directly over the rotor shaft exposed to the forces and vibrations bearing blocks, gearbox and generator, in spite of modern materials and construction techniques are exposed to considerable wear, so they i.A. must be replaced at least once during their lifetime. In particular, vibrations lead to heavy wear of the tooth flanks of the transmission.

Für den Austausch der Komponenten ist in der Regel schweres Gerät notwendig, das auf den Turm der Windenergieanlage transportiert werden muss. Oft muss dabei auch die komplette Gondel vom Turm entfernt und wieder aufgesetzt werden. Dies verursacht gerade bei Off-Shore-Windenergieanlagen einen enormen Aufwand. Teilweise kann der Austausch der Komponenten erst an Land erfolgen. Dies führt zu hohen Standzeiten der Windenergieanlagen und enormen Kosten für den Austausch der Komponenten. For the replacement of components usually heavy equipment is necessary, which must be transported to the tower of the wind turbine. Often, the entire gondola must be removed from the tower and put back on. This causes an enormous effort, especially in off-shore wind turbines. In some cases, the components can only be replaced on land. This leads to long service lives of the wind turbines and enormous costs for the replacement of the components.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufwand der Instandsetzung, insbesondere des Austausches der der Lagerung der Rotorwelle und bzw. oder der Rotorwelle selbst einer Windenergieanlage zu reduzieren. The object of the present invention is to reduce the expense of repair, in particular the replacement of the bearing of the rotor shaft and or or the rotor shaft itself a wind turbine.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine geteilte Welle einer Windenergieanlage nach Anspruch 1 gelöst, deren Teile miteinander verbunden werden können. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. The object is achieved by a split shaft of a wind turbine according to claim 1, whose parts can be connected together. Advantageous developments are described in the subclaims.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung nach Anspruch 1 eine geteilte Welle einer Windenergieanlage mit einem ersten Teil der Welle mit einem ersten Anschlusselement und einem zweiten Teil der Welle mit einem zweiten Anschlusselement, wobei die beiden Teile der Welle über ihr erstes und zweites Anschlusselement derart miteinander verbunden werden können, dass ein Drehmoment M zwischen dem ersten und zweiten Teil der Welle übertragen werden kann. Thus, the present invention according to claim 1 relates to a split shaft of a wind turbine with a first part of the shaft with a first connection element and a second part of the shaft with a second connection element, wherein the two parts of the shaft are connected to each other via their first and second connection element can be that a torque M between the first and second part of the shaft can be transmitted.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine geteilte Welle einfacher demontiert und ausgetauscht werden kann als die bisher einteilig ausgeführten Wellen für Windenergieanlagen, da die einzelnen Teile kürzer und leichter sind als eine durchgehend ausgebildete Welle. Somit kann die Welle in der Gondel der Windenergieanlage zerlegt bzw. nur ein auszutauschendes Teilstück der Welle von den übrigen Komponenten und Wellenstücken getrennt und ausgewechselt werden. Ebenso können die Lagerungen einer geteilten Welle einfacher und schneller ausgetauscht werden, da sich die Welle einfacher demontieren bzw. zumindest anheben lässt. Hierdurch können die Lagerungen entlastet und der nötige Arbeitsraum geschaffen werden, um die Lagerungen bzw. ihre Teilelemente innerhalb der Gondel auszutauschen. Dies kann z.B. innerhalb der Gondel über geeignete Handhabungsgeräte erfolgen, die bei einer geteilten Welle ebenfalls deutlich leichter und kleiner ausfallen. Hierdurch wird der Aufwand für einen vollständigen oder teilweisen Wellenaustausch bzw. Austausch der Wellenlagerung reduziert und Kosten gespart. The present invention is based on the finding that a split shaft can be dismantled and exchanged more easily than the hitherto integrally designed shafts for wind turbines, since the individual parts are shorter and lighter than a continuously formed shaft. Thus, the shaft can be disassembled in the nacelle of the wind turbine or only a part to be replaced from the shaft of the other components and shaft pieces are separated and replaced. Likewise, the bearings of a split shaft can be replaced easier and faster, as the shaft can be easily disassembled or at least can be raised. As a result, the bearings can be relieved and the necessary working space can be created to replace the bearings or their sub-elements within the nacelle. This can e.g. within the nacelle by means of suitable handling devices, which are also significantly lighter and smaller in a split shaft. As a result, the cost of a complete or partial shaft replacement or replacement of the shaft bearing is reduced and saved costs.

Insbesondere kann auf die vollständige Demontage der Gondel verzichtet werden, wie es bisher häufig erforderlich ist, um die Welle am Erdboden in der Gondel auszutauschen. Ein derartiger Austausch führt zu erheblichen Standzeiten der Windenergieanlage und erfordert u.a. hinsichtlich der einzusetzenden Kräne samt Personal einen sehr hohen Aufwand. Diese Nachteile werden noch deutlich vergrößert, wenn die Windenergieanlage eine Off-Shore-Anlage ist und die demontierte Gondel erst an Land gebracht werden muss. In particular, can be dispensed with the complete disassembly of the gondola, as it has been often required to replace the shaft on the ground in the nacelle. Such an exchange leads to significant downtime of the wind turbine and requires, inter alia, in terms of the cranes to be used, including personnel a very high cost. These disadvantages are significantly increased if the wind turbine is an off-shore system and the dismantled nacelle must first be brought ashore.

Auch wird es bei einer geteilten Welle ermöglicht, wenigstens ein derartiges Teilstück vor Ort, d.h. innerhalb der Windenergieanlage oder zumindest einmalig zentral für einen Windpark mit mehreren Windenergieanlagen, als Ersatzteil vorzuhalten, da ein Teilstück einer Welle geringere Kosten verursacht und weniger Lagerraum in Anspruch nimmt als eine vollständige Welle. Also, in a split shaft, it is possible to have at least one such piece in place, i. within the wind turbine or at least once central vorzuhalten for a wind farm with multiple wind turbines, as a spare part, since a portion of a wave causes lower costs and takes up less storage space than a complete wave.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das erste und bzw. oder zweite Anschlusselement kraftschlüssig mit dem jeweiligen Teil der Welle verbunden. According to one aspect of the invention, the first and / or second connection element is connected non-positively to the respective part of the shaft.

Vorteilhaft ist hierbei, dass hierdurch ein fester und starrer Sitz des Anschlusselements bzw. der beiden Anschlusselemente an oder auf der Welle erreicht werden kann, so dass das Anschlusselement bzw. die Anschlusselemente bei der Drehung der Welle durch den Rotor nicht gegenüber den Teilen der Welle verdreht wird bzw. werden, sondern eine sichere Übertragung des Drehmomentes M vom Rotor auf das Getriebe oder den Generator erfolgen kann. Hierzu kann z.B. ein Anschlusselement mittels Schrumpfung auf das entsprechende Teil der Welle aufgebracht werden. It is advantageous hereby that a firm and rigid fit of the connection element or of the two connection elements on or on the shaft can be achieved, so that the connection element or the connection elements does not rotate with respect to the parts of the shaft during the rotation of the shaft will or will, but a safe transmission of the torque M from the rotor to the transmission or the generator can be done. For this, e.g. a connecting element by means of shrinkage are applied to the corresponding part of the shaft.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist bzw. sind das erste und bzw. oder zweite Anschlusselement als Flansch ausgebildet. Die Verbindung zwischen dem ersten und bzw. oder zweiten Anschlusselement kann mittels wenigstens einem Verbindungselement formschlüssig hergestellt werden. According to a further aspect of the invention, the first and / or second connection element is or are designed as a flange. The connection between the first and / or second connection element can be produced in a form-fitting manner by means of at least one connection element.

Vorteilhaft ist hierbei, dass die Verbindung zwischen den Anschlusselementen mittels eines Flansches samt Verbindungselementen einfach und schnell hergestellt werden kann. Dies ist bei einer Montage und Demontage im begrenzten Bauraum einer Gondel einer Windenergieanlage wichtig. Auch werden hierzu jeweils nur einfache und bekannte Hilfsmittel wie kleine Kräne und übliches Werkzeug benötigt, was einfach in der Gondel aufgestellt bzw. aufgehängt und einfach, z.B. mittels einer einfachen Windel samt Tragkorb im Inneren des Turmes der Windenergieanlage transportiert werden kann. Als Verbindungselemente können z.B. Schrauben und Muttern, Bolzen und dergleichen verwendet werden. It is advantageous here that the connection between the connection elements by means of a flange together with connecting elements can be made easily and quickly. This is important for assembly and disassembly in the limited space of a nacelle of a wind turbine. Also, for this purpose, only simple and known aids, such as small cranes and conventional tools, are needed, which are simply placed or suspended in the nacelle and simply, e.g. can be transported in the interior of the tower of the wind turbine by means of a simple diaper velvet basket. As connecting elements, e.g. Bolts and nuts, bolts and the like can be used.

Hierbei ist es auch möglich, den Flansch geteilt auszuführen. Dies ist vorteilhaft, weil dann ein z.B. durch zwei Halbschalen ausgeführter Flansch von dem Wellenstück durch sein Zerteilen abgenommen werden kann und so z.B. eine geschlossen um die Welle ausgeführte Lagerung von der Welle in Längsrichtung L abgezogen werden kann. Ist der Flansch einstückig ausgebildet, so wäre der Flansch in Längsrichtung L von der Welle abzuziehen, um ein Abziehen der Lagerung zu ermöglichen, was auch möglich ist, jedoch u.U. einen größeren Aufwand verursacht bzw. mehr Arbeitsraum in Anspruch nimmt. Andernfalls wäre die Lagerung geteilt auszuführen, um diese zerteilt von der Welle abzunehmen, ohne den Flansch entfernen zu müssen. It is also possible to perform the flange split. This is advantageous because then an e.g. can be removed from the shaft piece by dividing it by two half-shells, and e.g. a closed running around the shaft bearing can be removed from the shaft in the longitudinal direction L. If the flange is formed in one piece, the flange would have to be removed from the shaft in the longitudinal direction L in order to allow the bearing to be removed, which is also possible, but may also be possible. causes a greater effort or takes more work space to complete. Otherwise, the bearing would have to be split to remove it from the shaft without having to remove the flange.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Welle zweigeteilt. According to one aspect of the invention, the shaft is divided into two parts.

Die Zweiteilung einer Welle ist vorteilhaft, weil auf diese Weise eine Teilung der Welle vorgesehen werden kann, ohne die Stabilität der Welle und damit ihre Drehmomentübertragung durch weitere Verbindungsstellen weiter zu schwächen. The division of a wave is advantageous because in this way a division of the shaft can be provided without further weakening the stability of the shaft and thus its torque transmission through further connection points.

Bei einer Demontage eines Teilstückes der Welle ist u.U. zu beachten, dass der Rotor hierbei gegen Abkippen gesichert werden muss, da bei einer Unterbrechung der Welle zwischen Rotorlager und Getriebe bzw. Generator die hierdurch bewirkte Abstützung in der Gondel unterbrochen werden kann. Auf diesen Gründen ist es vorteilhaft, eine wenigstens dreiteilige Welle vorzusehen, so dass ein bzw. das mittlere Stück demontierbar und z.B. anhebbar ist und jeweils ein Wellenstück am Rotor und am Getriebe bzw. Generator vorhanden ist, über das jeweils eine Abstützung erfolgen kann. When disassembling a section of the shaft u.U. It should be noted that the rotor must be secured against tilting, as the support in the nacelle caused by this can be interrupted if the shaft between the rotor bearing and the gear or generator breaks. On these grounds it is advantageous to provide an at least three-part shaft so that one or the middle piece can be dismounted and e.g. can be raised and in each case a shaft piece on the rotor and the gearbox or generator is present, via each of which a support can be made.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das erste Teil der Welle mit dem Rotor und das zweite Teil der Welle mit dem Getriebe oder Generator einer Windenergieanlage verbunden werden. According to a further aspect of the invention, the first part of the shaft can be connected to the rotor and the second part of the shaft to the gear or generator of a wind turbine.

Vorteilhaft ist dabei, dass die geteilte Welle in einer Windenergieanlage eingesetzt und auf einfache und übliche Weise mit den Komponenten der Windenergieanlage, zwischen denen sie ein Drehmoment M übertragen soll, eingebaut werden kann. It is advantageous that the split shaft used in a wind turbine and in a simple and conventional manner with the components of the wind turbine, between which it is to transmit a torque M, can be installed.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Windenergieanlage mit einer Welle nach einem der Ansprüche 1 bis 5. The present invention also relates to a wind energy plant with a shaft according to one of claims 1 to 5.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Windenergieanlage eine Off-Shore-Windenergieanlage. According to one aspect of the invention, the wind turbine is an off-shore wind turbine.

Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt: An embodiment and further advantages of the invention are explained below in connection with the following figures. It shows:

1 eine schematische Schnittdarstellung des oberen Bereichs einer Windenergieanlage mit einer geteilten Welle; 1 a schematic sectional view of the upper portion of a wind turbine with a split shaft;

2 eine schematische detaillierte Schnittdarstellung der geteilten Welle nach 1; und 2 a schematic detailed sectional view of the split shaft after 1 ; and

3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Anschlusselementes. 3 a schematic perspective view of a connection element.

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des oberen Bereichs einer Windenergieanlage 1 mit einer geteilten Welle 15, 15a, 15b. Die Windenergieanlage 1 weist eine Gondel 10 auf, die auf dem oberen Ende eines Turmes 11 um dessen Längsachse drehbar gelagert ist. Der Turm 11 wiederum ist mittels eines Fundamentes oder einer Grundplatte (nicht dargestellt) auf dem Untergrund, bei einer Off-Shore-Windenergieanlage 1 dem Meeresboden, fest verankert. 1 shows a schematic sectional view of the upper portion of a wind turbine 1 with a split shaft 15 . 15a . 15b , The wind turbine 1 has a gondola 10 on the top of a tower 11 is mounted rotatably about its longitudinal axis. The tower 11 in turn, by means of a foundation or a base plate (not shown) on the ground, in an off-shore wind turbine 1 the seabed, firmly anchored.

An der Gondel 10 ist in Windrichtung W ein Rotor 12 um die Längsachse L der Gondel 10 drehbar gelagert vorgesehen. Der Rotor 12 weist im Wesentlichen eine Rotorblattaufnahme 14 auf, an der die Rotorblätter 13, i.Allg. drei Rotorblätter 13, gleichmäßig versetzt und jeweils um ihre Längsachsen drehbar gelagert angeordnet sind. At the gondola 10 is a rotor in the wind direction W 12 around the longitudinal axis L of the nacelle 10 provided rotatably mounted. The rotor 12 essentially has a rotor blade receptacle 14 on, at the rotor blades 13 , i.Allg. three rotor blades 13 , evenly offset and are each mounted rotatably about their longitudinal axes.

Der Rotor 12 ist mittels einer Rotorwelle 15 mit dem Generator 16 der Windenergieanlage 1 verbunden und. Gegebenenfalls kann zwischen der Rotorwelle 15 und dem Generator 16 ein Getriebe vorgesehen sein (nicht dargestellt). Die Rotorwelle 15 ist in beiden Fällen über eine Wellenlagerung 17 in der Gondel 10 um deren Längsachse L drehbar gelagert. Auf diese Weise kann sich die Rotorwelle 15 um die Längsachse L drehen und so die Drehung und das Drehmoment M, die durch den an den Rotorblättern 13 angreifenden Wind W hervorgerufen werden können, auf den Generator 16 übertragen, wodurch elektrische Energie aus dem Wind W gewonnen werden kann. The rotor 12 is by means of a rotor shaft 15 with the generator 16 the wind turbine 1 connected and. Optionally, between the rotor shaft 15 and the generator 16 a transmission may be provided (not shown). The rotor shaft 15 is in both cases via a shaft bearing 17 in the gondola 10 rotatably mounted about the longitudinal axis L. In this way, the rotor shaft can 15 turn around the longitudinal axis L and so the rotation and the torque M, by the at the rotor blades 13 attacking wind W can be caused on the generator 16 transferred, whereby electrical energy can be obtained from the wind W.

Erfindungsgemäß ist die Rotorwelle 15 wenigstens zweiteilig ausgeführt, so dass die Rotorwelle 15 einen ersten Teil 15a, der vorzugsweise der rotorseitige Teil 15a ist, der mit dem Rotor 12 starr verbunden ist, und einen zweiten Teil 15b, der vorzugsweise der generatorseitige Teil 15b ist, der direkt oder über ein Getriebe (nicht dargestellt) mit dem Generator 16 verbunden ist, aufweist. Die beiden Teile 15a, 15b der Rotorwelle 15 sind über eine Verbindungsstelle 2 miteinander derart verbunden, dass die Drehung und das Drehmoment M des rotorseitigen Teils 15a über die Verbindungsstelle 2 auf den generatorseitigen Teil 15b übertragen werden kann. According to the invention, the rotor shaft 15 at least made in two parts, so that the rotor shaft 15 a first part 15a , which is preferably the rotor-side part 15a is that with the rotor 12 rigidly connected, and a second part 15b , preferably the generator-side part 15b is directly or through a gear (not shown) with the generator 16 is connected has. The two parts 15a . 15b the rotor shaft 15 are via a connection point 2 connected to each other such that the rotation and the torque M of the rotor-side part 15a over the junction 2 on the generator side part 15b can be transferred.

Eine schematische detaillierte Schnittdarstellung der geteilten Welle 15, 15a, 15b wird in 2 gezeigt. 3 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines Anschlusselementes 21, 22. Vorzugsweise sind das erste und zweite Anschlusselement 21, 22 identisch oder zumindest symmetrisch zur ihrer gemeinsamen Kontaktfläche 21b aufgebaut, so dass im folgenden die Bezugszeichen des ersten Anschlusselementes 21 verwendet werden, diese jedoch sinngemäß auch für das zweite Anschlusselement 22 Gültigkeit besitzen. A schematic detailed sectional view of the split shaft 15 . 15a . 15b is in 2 shown. 3 shows a schematic perspective sectional view of a connection element 21 . 22 , Preferably, the first and second connection element 21 . 22 identical or at least symmetrical to their common contact surface 21b constructed so that in the following the reference numerals of the first connection element 21 used, but this mutatis mutandis, for the second connection element 22 Have validity.

Der erste Teil 15a der Rotorwelle 15 weist ein erstes Anschlusselement 21 auf, welches vorzugsweise als (Anschluss-)Flansch 21a ausgebildet ist. In seiner Längsachse L, die im montierten Zustand der Längsachse L der Rotorwelle 15 und ihrer Teile 15a, 15b entspricht, weist der Flansch 21a durchgehende Öffnungen 21d, z.B. sechs durchgehende Öffnungen 21d auf. Der Flansch 21a weist eine Kontaktfläche 21b auf, mit der er mit der korrespondierenden Kontaktfläche des zweiten Anschlusselementes 22 zusammengesetzt werden kann. Werden nun zwei derartige Flansche 21a des ersten und zweiten Anschlusselementes 21, 22 mit ihren Kontaktflächen 21b aufeinander gesetzt, können sie durch Verbindungselemente 23 wie z.B. Schrauben und Muttern oder Bolzen von der jeweils den Kontaktflächen 21b abgewandten Rückseiten 21c miteinander verbunden werden. The first part 15a the rotor shaft 15 has a first connection element 21 on, which preferably as (connecting) flange 21a is trained. In its longitudinal axis L, which in the assembled state of the longitudinal axis L of the rotor shaft 15 and their parts 15a . 15b corresponds, the flange points 21a through openings 21d , eg six through openings 21d on. The flange 21a has a contact surface 21b on, with he with the corresponding contact surface of the second connection element 22 can be composed. Now become two such flanges 21a the first and second connection element 21 . 22 with their contact surfaces 21b put on each other, they can through fasteners 23 such as screws and nuts or bolts from each of the contact surfaces 21b facing away backs 21c be connected to each other.

Das erste Anschlusselement 21 weist ferner eine Wellenaufnahme 21e auf, die vorzugsweise einstückig mit dem Flansch 21a ausgebildet ist und in Längsrichtung L wenigstens auf ihrer dem Flansch 21a abgewandten Seite eine Öffnung zur Aufnahme des jeweiligen Teils 15a, 15b der Rotorwelle 15 aufweist. In dieser Öffnung kann das jeweilige Teil 15a, 15b der Rotorwelle 15 z.B. durch Schrumpfen verdrehsicher mit dem entsprechenden Anschlusselement 21, 22 verbunden werden. The first connection element 21 also has a wave recording 21e on, preferably in one piece with the flange 21a is formed and in the longitudinal direction L at least on its the flange 21a side facing away from an opening for receiving the respective part 15a . 15b the rotor shaft 15 having. In this opening, the respective part 15a . 15b the rotor shaft 15 eg by shrinking against rotation with the corresponding connection element 21 . 22 get connected.

Auf diese Weise kann eine teilbare Welle 15 zwischen dem Rotor 12 und dem Getriebe bzw. Generator 16 einer Windenergieanlage 1 vorgesehen werden bei gleichzeitiger Übertragung des Drehmoments M. In this way, a divisible shaft 15 between the rotor 12 and the gearbox or generator 16 a wind turbine 1 be provided with simultaneous transmission of the torque M.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

L L
Längsachse der Gondel 10 sowie des Rotors 12 und der (Rotor-)Welle 15 Longitudinal axis of the gondola 10 as well as the rotor 12 and the (rotor) shaft 15
M M
Drehmoment der Rotorwelle 15 Torque of the rotor shaft 15
W W
Windrichtung wind direction
1 1
Windenergieanlage Wind turbine
10 10
Gondel gondola
11 11
Turm tower
12 12
Rotor rotor
13 13
Rotorblätter rotor blades
14 14
Rotorblattaufnahme Rotor blade receiving
15 15
(Rotor-)Welle (Rotor) shaft
15a 15a
rotorseitiger Teil der (Rotor-)Welle 15 rotor-side part of the (rotor) shaft 15
15b 15b
generatorseitiger Teil der (Rotor-)Welle 15 generator-side part of the (rotor) shaft 15
16 16
Generator bzw. Getriebe Generator or gearbox
17 17
Wellenlagerung shaft bearing
2 2
Verbindungsstelle junction
21 21
erstes Anschlusselement first connection element
21a 21a
(Anschluss-)flansch (Connecting) flange
21b 21b
Kontaktfläche des (Anschluss-)Flansches 21a Contact surface of the (connection) flange 21a
21c 21c
Rückseite des (Anschluss-)Flansches 21a Rear of the (connection) flange 21a
21d 21d
Öffnungen des (Anschluss-)Flansches 21a Openings of the (connection) flange 21a
21e 21e
Wellenaufnahme shaft mount
22 22
zweites Anschlusselement second connection element
23 23
Verbindungselement, z.B. Schrauben, Bolzen etc. Connecting element, e.g. Screws, bolts etc.

Claims (7)

Geteilte Welle (15, 15a, 15b) einer Windenergieanlage (1), mit einem ersten Teil (15a) der Welle (15) mit einem ersten Anschlusselement (21), und einem zweiten Teil (15b) der Welle (15) mit einem zweiten Anschlusselement (22), wobei die beiden Teile (15a, 15b) der Welle (15) über ihr erstes und zweites Anschlusselement (21, 22) derart miteinander verbunden werden können, dass ein Drehmoment M zwischen dem ersten und zweiten Teil (15a, 15b) der Welle (15) übertragen werden kann. Split wave ( 15 . 15a . 15b ) of a wind turbine ( 1 ), with a first part ( 15a ) the wave ( 15 ) with a first connection element ( 21 ), and a second part ( 15b ) the wave ( 15 ) with a second connecting element ( 22 ), the two parts ( 15a . 15b ) the wave ( 15 ) via its first and second connection element ( 21 . 22 ) in such a way that a torque M between the first and second part ( 15a . 15b ) the wave ( 15 ) can be transmitted. Geteilte Welle (15, 15a, 15b) nach Anspruch 1, wobei das erste und/oder zweite Anschlusselement (21, 22) kraftschlüssig mit dem jeweiligen Teil (15a, 15b) der Welle (15) verbunden ist. Split wave ( 15 . 15a . 15b ) according to claim 1, wherein the first and / or second connection element ( 21 . 22 ) frictionally with the respective part ( 15a . 15b ) the wave ( 15 ) connected is. Geteilte Welle (15, 15a, 15b) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste und/oder zweite Anschlusselement (21, 22) als Flansch ausgebildet ist/sind, und wobei die Verbindung zwischen dem ersten und/oder zweiten Anschlusselement (21, 22) mittels wenigstens einem Verbindungselement (23) formschlüssig hergestellt werden kann. Split wave ( 15 . 15a . 15b ) according to claim 1 or 2, wherein the first and / or second connection element ( 21 . 22 ) is formed as a flange, and wherein the connection between the first and / or second connection element ( 21 . 22 ) by means of at least one connecting element ( 23 ) can be produced in a form-fitting manner. Geteilte Welle (15, 15a, 15b) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Welle (15) zweigeteilt ist. Split wave ( 15 . 15a . 15b ) according to one of the preceding claims, wherein the shaft ( 15 ) is divided into two parts. Geteilte Welle (15, 15a, 15b) nach Anspruch 4, wobei das erste Teil (15a) der Welle (15) mit dem Rotor (12) und das zweite Teil (15b) der Welle (15) mit dem Getriebe oder Generator (16) einer Windenergieanlage (1) verbunden werden kann. Split wave ( 15 . 15a . 15b ) according to claim 4, wherein the first part ( 15a ) the wave ( 15 ) with the rotor ( 12 ) and the second part ( 15b ) the wave ( 15 ) with the gearbox or generator ( 16 ) of a wind turbine ( 1 ) can be connected. Windenergieanlage (1) mit einer geteilten Welle (15, 15a, 15b) nach einem der vorherigen Ansprüche. Wind energy plant ( 1 ) with a split shaft ( 15 . 15a . 15b ) according to one of the preceding claims. Windenergieanlage (1) nach Anspruch 6, wobei die Windenergieanlage (1) eine Off-Shore-Windenergieanlage (1) ist. Wind energy plant ( 1 ) according to claim 6, wherein the wind turbine ( 1 ) an off-shore wind turbine ( 1 ).
DE201210102686 2012-03-28 2012-03-28 Divided shaft for use in e.g. offshore wind energy plant for generating electric power, has rotor-side and generator-side parts connected with each other by connecting elements, so that rotational torque is transferred between parts Withdrawn DE102012102686A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210102686 DE102012102686A1 (en) 2012-03-28 2012-03-28 Divided shaft for use in e.g. offshore wind energy plant for generating electric power, has rotor-side and generator-side parts connected with each other by connecting elements, so that rotational torque is transferred between parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210102686 DE102012102686A1 (en) 2012-03-28 2012-03-28 Divided shaft for use in e.g. offshore wind energy plant for generating electric power, has rotor-side and generator-side parts connected with each other by connecting elements, so that rotational torque is transferred between parts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012102686A1 true DE102012102686A1 (en) 2013-10-02

Family

ID=49154563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210102686 Withdrawn DE102012102686A1 (en) 2012-03-28 2012-03-28 Divided shaft for use in e.g. offshore wind energy plant for generating electric power, has rotor-side and generator-side parts connected with each other by connecting elements, so that rotational torque is transferred between parts

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012102686A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012218795B4 (en) generator arrangement
DE102007014860B4 (en) Connection of components of a wind turbine
DE102010040654A1 (en) Disassembly of a gearbox of a wind turbine
EP1825141A1 (en) Wind motor with a holding device for a rotor shaft
EP2663769B1 (en) Arrangement of components of a wind power plant
EP2205863B1 (en) Bearing arrangement of a rotor hub for a wind power plant, and method for mounting the same
EP2710259B1 (en) Wind turbine gear mechanism
DE10231948A1 (en) Wind turbine and bearing arrangement therefor
EP3550140B1 (en) Machine support for wind turbine
DE102015119173B4 (en) Planetary gear and method for maintaining a planetary gear
EP4038271A1 (en) Wind turbine rotor blade, mounting sleeve and method for connecting two rotor blade segments
EP2154367A1 (en) Method of assembling a rotor hub on a rotor shaft for a wind energy system and wind energy system
DE10351524A1 (en) Rotor bearing arrangement for transferring rotor bending moments and torques for wind power plant has hub directly connected to inner ring of radial bearing or/and to bearing stiffening ring
WO2014195357A1 (en) Rotary union and method for the production thereof
EP2655879B1 (en) Wind power plant
DE102015219014A1 (en) Wind turbine
DE10307929B4 (en) Arrangement for rotating a nacelle
EP3929431A1 (en) Assembly and method for connecting two rotor blade segments of a wind energy rotor blade
DE102012102687A1 (en) Clutch for split shaft of wind turbine, particularly off-shore-wind turbine, has two connecting elements for fixing to two portions of shaft respectively, where elastic body is provided between the connecting elements
DE102016216458A1 (en) Rotor blade hub for a wind turbine, and wind turbine with selbiger
WO2019234179A1 (en) Wind power plant
DE102012102686A1 (en) Divided shaft for use in e.g. offshore wind energy plant for generating electric power, has rotor-side and generator-side parts connected with each other by connecting elements, so that rotational torque is transferred between parts
DE102014205816A1 (en) Bearing arrangement for rotatably supporting a turbine blade on a turbine hub
DE102015119311B3 (en) Rotor lock
EP1138966A1 (en) Wind power plant

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F03D0011040000

Ipc: F03D0015000000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee