DE102013100621A1 - Sicherungsring-Haltevorrichtung für eine Hauptwelle in einer Windkraftanlage - Google Patents

Sicherungsring-Haltevorrichtung für eine Hauptwelle in einer Windkraftanlage Download PDF

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Abstract

Es ist eine Halteanordnung zur Sicherung einer Hauptrotorwelle in einer Windkraftanlage in Bezug auf einen Lagerblock geschaffen. Eine Hauptrotorwelle erstreckt sich durch einen Lagerblock hindurch, und eine Ringnut ist in einer äußeren Umfangsfläche der Hauptrotorwelle axial versetzt zu dem Lagerblock ausgebildet. Ein Sicherungsring greift in die Ringnut ein, wobei der Sicherungsring und die Ringnut konstruiert sind, um eine auslegungsgemäße axiale Belastbarkeit zu erreichen.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Der hierin offenbarte Gegenstand betrifft allgemein Windkraftanlagen und insbesondere eine Anordnung zur Halterung der Hauptwelle der Windkraftanlage in Bezug auf einen Lagerblock.
  • HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
  • Windkraft wird als eine der reinsten, umweltfreundlichsten Energiequellen, die derzeit zur Verfügung stehen, angesehen, und Windkraftanlagen haben in dieser Hinsicht zunehmend Beachtung gewonnen. Eine moderne Windkraftanlage enthält gewöhnlich einen Turm, einen Generator, ein Getriebe, eine Gondel und ein oder mehrere Rotorblätter. Die Rotorblätter fangen kinetische Energie des Windes unter Verwendung bekannter Flügelprinzipien ein. Die Rotorblätter übertragen die kinetische Energie in Form von Rotationsenergie, um eine Welle zu drehen, die die Rotorblätter mit einem Getriebe oder, falls ein Getriebe nicht verwendet wird, unmittelbar mit dem Generator koppelt. Der Generator wandelt anschließend die mechanische Energie in elektrische Energie um, die in ein Versorgungsnetz eingespeist werden kann.
  • Verschiedene Komponenten der Windkraftanlage, die in der Gondel angeordnet sind, müssen gelagert bzw. getragen werden. Deshalb ist in der Gondel eine Lager- bzw. Trägerplatte vorgesehen, um z.B. die Welle und optional das Getriebe, falls dieses vorhanden ist, sowie den Generator, zu haltern. Insbesondere muss die Welle abgestützt bzw. gelagert sein, während sie sich von den Rotorblättern und der Nabe zu dem Getriebe und/oder dem Generator erstreckt. Typische herkömmliche Vorrichtungen zur Lagerung der Wellen nach dem Stand der Technik umfassen Stützlagerblöcke. Zum Beispiel ist in einer typischen Konfiguration die Hauptrotorwelle in dem Hauptlagergehäuse in einem relativ eng passenden inneren Ring eingepresst und wird von diesem in Stellung gehalten. Eine Sicherungsmutter ist als eine gesonderte Sicherungshaltevorrichtung vorgesehen und steht mit einem in der Hauptrotorwelle ausgebildeten Gewinde in Eingriff.
  • Zum Beispiel ist bezugnehmend auf 3 eine Konfiguration nach dem Stand der Technik zur Halterung des Hauptlagers um die Rotorwelle 20 in einer Position relativ zu dem Stehlagerblock 30 veranschaulicht. Bei dieser Konfiguration ist eine Sicherungsmutter 38 auf ein Gewinde aufgeschraubt, das in der äußeren Umfangsfläche der Welle 20 ausgebildet ist, wobei die Sicherungsmutter 38 derart axial vordringt, dass sie gegen einen inneren Ring 48 anliegt. Das Hauptlager ist auf die Hauptwelle 20 aufgepresst und ist durch den Lagerblock aufgenommen. Die Einrichtung der Sicherungs- oder Kontermutter 38 dient hauptsächlich als eine sekundäre oder Sicherungshalteeinrichtung.
  • Die mit einem Gewinde versehene Sicherungsmutteranordnung kann jedoch nachteilig sein. Zum Beispiel können die Kosten und die Zeit, die mit der Herstellung der Gewinde an der Hauptrotorwelle verbunden sind, beträchtlich sein. Eine jährliche Überprüfung der Sicherungsmutter erfordert ein manuelles Lösen und Wiederanziehen der Mutter mit einem Schraubenschlüssel, dessen Einsatz mühsam ist und der aufgrund des hohen Drehmomentes, das erforderlich ist, um die Sicherungsmutter entsprechend Auslegungsvorschriften hinreichend anzuziehen, zu Verletzungen von Fachkräften geführt hat.
  • Somit würde eine verbesserte Halteanordnung, die wenigstens manche der Nachteile der herkömmlichen Sicherungsmutteranordnung beseitigt, einen vorteilhaften Fortschritt in der Industrie darstellen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Aspekte und Vorteile der Erfindung sind zum Teil in der folgenden Beschreibung angegeben oder können aus der Beschreibung offenkundig sein, oder sie können durch Umsetzung der Erfindung in die Praxis erfahren werden.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist eine Halteanordnung zur Sicherung einer Hauptrotorwelle in einer Windkraftanlage in Bezug auf einen Lagerblock geschaffen. Die Anordnung enthält eine Hauptrotorwelle, die sich durch einen Lagerblock in dem Windkraftanlagenantriebsstrang erstreckt. Eine Ringnut ist in einer äußeren Umfangsfläche der Hauptrotorwelle ausgebildet und zu dem Lagerblock axial versetzt. Ein Sicherungsring greift in die Nut ein, wobei der Sicherungsring und die zugehörige Ringnut ausgelegt sind, um eine auslegungsgemäße axiale Belastbarkeit zu erreichen, die für eine Sicherungshalteeinrichtung der Rotorwelle ohne eine Sicherungsmutteranordnung ausreicht.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist eine Entlastungsnut in der äußeren Umfangsfläche der Hauptrotorwelle ausgebildet und zu der Ringnut axial versetzt angeordnet. Die Entlastungsnut weist eine radiale Tiefe auf und ist in einem axialen Abstand zu der Ringnut definiert, um Spannungen an der Ringnut, wünschenswerterweise bis unter die Spannungen an der Entlastungsnut, zu reduzieren.
  • Die Entlastungsnut kann mit verschiedenen charakteristischen Eigenschaften konstruiert sein. Zum Beispiel kann die radiale Tiefe der Entlastungsnut größer als die radiale Tiefe der Ringnut sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Entlastungsnut Seitenwände und einen flachen Grund in der Axialrichtung der Hauptrotorwelle aufweisen. Die Seitenwände können in einer bestimmten Ausführungsform als gerundete Schulterhohlkehlen oder Schulterausrundungen ausgebildet sein, die sich von dem flachen Grund aus bis zu der äußeren Umfangsfläche der Hauptrotorwelle erstrecken.
  • Die Entlastungsnut kann ausgelegt sein, um bestimmte Spannungsentlastungswerte zu erreichen. Zum Beispiel kann die Entlastungsnut in einer Ausführungsform eine radiale Tiefe von 10 mm aufweisen, wobei die gerundeten Schulterhohlkehlen einen Radius (R) von 10 mm aufweisen. Die Entlastungsnut kann von der Ringnut in einem Abstand von 8 mm bis 10 mm axial beabstandet angeordnet sein. Es sollte erkannt werden, dass die Tiefe, die Länge und der Abstand der Entlastungsnut mit der Größe der Ringnut in Beziehung stehen und dass verschiedene Maßvarianten innerhalb des Umfangs und Rahmens der Erfindung liegen.
  • Die Ringnut kann ebenfalls auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Ringnut Seitenwände und einen flachen Boden in der Axialrichtung der Hauptrotorwelle sowie gerundete Ecken, die zwischen den Seitenwänden und dem flachen Boden mit einem derartigen Radius, dass der flache Boden über die Ecken erhöht ist, aufweisen.
  • Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Ansprüche besser verstanden. Die beigefügten Zeichnungen, die in dieser Offenbarung enthalten sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Eine vollständige und befähigende Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschließlich deren bester Ausführungsart, die sich an einen Fachmann auf dem Gebiet richtet, ist in der Beschreibung dargelegt, die auf die beigefügten Figuren Bezug nimmt, in denen zeigen:
  • 1 eine Perspektivansicht einer herkömmlichen Windkraftanlage;
  • 2 eine Perspektivansicht von einer Trägerplatte, Lagerblöcken, einer Hauptwelle und einer Halteanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 3 eine Perspektivansicht einer herkömmlichen Sicherungsmutter-Halteanordnung;
  • 4 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Sicherungsring-Halteanordnung gemäß Aspekten der Erfindung;
  • 5 eine Vorderansicht eines Sicherungsringes mit einer detaillierten Zeichnung des Trennendes des Sicherungsrings;
  • 6 eine Längsschnittansicht einer Hauptrotorwelle mit Details der Sicherungsringnut und der Entlastungsnut;
  • 7 eine grafische Darstellung von Biegespannungen der Entlastungsnut und Ringnut für verschiedene Abmessungen der jeweiligen Nuten; und
  • 8 eine Vorderansicht einer modifizierten Ausführungsform eines Sicherungsringes.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird nun im Einzelnen auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen ein oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen veranschaulicht sind. Jedes Beispiel ist zur Erläuterung der Erfindung, nicht zur Beschränkung der Erfindung vorgesehen. In der Tat wird es für Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Veränderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne dass von dem Umfang oder Rahmen der Erfindung abgewichen wird. Zum Beispiel können Merkmale, die als ein Teil einer Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, bei einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um eine noch weitere Ausführungsform zu ergeben. Somit besteht die Absicht, dass die vorliegende Erfindung derartige Modifikationen und Veränderungen mit umfassen soll, wie sie in den Umfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
  • 1 veranschaulicht eine Windkraftanlage 10 von herkömmlichem Aufbau. Die Windkraftanlage 10 enthält einen Turm 12 mit einer an diesem montierten Gondel 14. Mehrere Rotorblätter 16 sind an einer Rotornabe 18 montiert, die wiederum mit einem Hauptflansch verbunden ist, der eine Hauptrotorwelle dreht, wie nachstehend erläutert. Die Energieerzeugungs- und Steuerungskomponenten der Windkraftanlage sind innerhalb der Gondel 14 untergebracht. Die Ansicht nach 1 ist lediglich für veranschaulichende Zwecke vorgesehen, um die vorliegende Erfindung in einem beispielhaften Einsatzgebiet zu platzieren. Es sollte erkannt werden, dass die Erfindung nicht auf irgendeine spezielle Bauart einer Windkraftanlagenkonfiguration beschränkt ist.
  • 2 veranschaulicht bestimmte Antriebsstrangkomponenten der Windkraftanlage 10, die innerhalb der Gondel 14 untergebracht sind. Insbesondere enthält eine Hauptrotorwelle 20 einen Flansch 22 zur Montage der Nabe 18 an diesem. Die Welle 20 ist mit einem (nicht veranschaulichten) Generator betriebsmäßig verbunden. Die Welle 20 kann in einigen Ausführungsformen eine Direktantriebswelle 20 sein. In diesen Ausführungsformen ist die Welle 20 direkt mit dem Generator verbunden. Alternativ kann ein (nicht veranschaulichtes) Getriebe zwischen der Welle 20 und dem Generator angeordnet sein und die betriebsmäßige Verbindung zwischen der Welle 20 und dem Generator herstellen. Eine Drehung der Rotorblätter 16 wird über die Nabe 18 auf die Welle 20 und von der Welle 20 auf den Generator übertragen.
  • Eine Lager- bzw. Trägerplatte 24 ist dazu vorgesehen, die Welle 20 zu tragen, wie dies in 2 veranschaulicht ist. Im Allgemeinen ist die Trägerplatte 24 ein Rahmen, der in der Gondel 14 angeordnet ist. Die Trägerplatte 24 trägt ferner weitere Komponenten der Windkraftanlage 10, wie beispielsweise den Generator und/oder, falls dieses vorhanden ist, das Getriebe.
  • Die Trägerplatte 24 kann einen oder mehrere Lagerblöcke 30 zur Aufnahme und Lagerung der Welle 20 enthalten. In einer Ausführungsform, wie sie in 2 veranschaulicht ist, enthält die Trägerplatte 24 einen vorderen Lagerblock 32 benachbart zu der Nabe 18 und einen hinteren Lagerblock 24 distal von der Nabe 18. Die Stehlagerblöcke 32, 34 sind an der Trägerplatte 24 über Montageeinrichtungen 40, Befestigungsmittel 42 und Lagerstützen 44 montiert.
  • Weiterhin bezugnehmend auf 2 ist eine Halteanordnung 50 gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung zur Sicherung der Position der Hauptrotorwelle 20 in Bezug auf den hinteren Lagerblock 34 veranschaulicht. Es sollte erkannt werden, dass die Halteanordnung 50 bei einem beliebigen Lagerblock 30 entlang der Hauptrotorwelle 20 eingesetzt werden kann und nicht auf irgendeinen bestimmten Lagerblock beschränkt ist.
  • Bezugnehmend auf die 2 und 4 enthält die veranschaulichte Ausführungsform der Halteanordnung 50 eine Ringnut 54 (6), die in der äußeren Umfangsfläche 52 der Rotorwelle 20 ausgebildet ist. Die Ringnut 54 ist zu dem Lagerblock 30 axial versetzt angeordnet. Ein Sicherungsring 68 ist innerhalb der Ringnut 54 eingelegt bzw. greift in diese ein. Der Sicherungsring 68 und die Ringnut 54 sind gestaltet, um eine auslegungsgemäße axiale Belastbarkeit bzw. Tragfähigkeit zu erreichen, die ausreicht, um als eine Sicherungshalteeinrichtung für die Welle 20 zu dienen, ohne die Nachteile und Komplexität der Sicherungsmutteranordnung 38 zu haben, wie sie in der Konfiguration nach dem Stand der Technik gemäß 3 dargestellt ist.
  • Der Sicherungsring 68 ist in größeren Einzelheiten in 5 (einschließlich einer Zeichnung des Details A) dargestellt. Der Sicherungsring 68 ist von einer herkömmlichen Konfiguration und weist einen Durchmesser 78 auf, der im Wesentlichen dem Durchmesser der Hauptrotorwelle 20 entspricht. Der Sicherungsring 68 weist ein offenes Ende oder Trennende 70 auf, an dem der Ring 68 unterbrochen und durch einen Abstand bzw. Zwischenraum 74 getrennt ist. Die Enden des Sicherungsringes 68 an dem Trennende 70 weisen eine im Wesentlichen verringerte radiale Abmessung 72 im Vergleich zu einer maximalen radialen Abmessung 80 unmittelbar gegenüberliegend zu dem Trennende 70 auf. Wie verstanden wird, ermöglicht diese charakteristische Eigenschaft des sich vermindernden radialen Profils dem Sicherungsring, in einer jeweiligen Sicherungsringnut 54 in Eingriff und aus dieser heraus außer Eingriff mittels eines geeigneten Trennwerkzeugs gebracht zu werden, das in Löcher 76 in den Enden des Sicherungsrings 68 an dem Trennende 70 eingreift, um den Sicherungsring 68 zu öffnen und diesen aufzuweiten bzw. zu spreizen, um ihn um die Welle 20 herum in Eingriff zu bringen und außer Eingriff zu nehmen.
  • In einer modifizierten Ausführungsform, wie sie in 8 dargestellt ist, weist der Sicherungsring 68 eine konstante radiale Abmessung 72 um deren Umfang herum auf. An verschiedenen Stellen (z.B. bei etwa 45° auf jeder Seite des Trennendes 70) sind Aussparungen 75 ausgebildet, um eine hinreichende Flexibilität für den Sicherungsring 68 zu ermöglichen, damit dieser innerhalb der Sicherungsringnut 54 in Eingriff und aus dieser heraus außer Eingriff gebracht werden kann.
  • Bezugnehmend auf 6 (und die dieser zugeordnete Zeichnung mit dem Detail B) kann ersehen werden, dass die Sicherungsringnut 54 mit verschiedenen konstruktiven Eigenschaften und Merkmalen ausgebildet sein kann. Zum Beispiel weist die Ringnut 54 in der veranschaulichten Ausführungsform eine axiale Länge 66 auf, die durch die Seitenwände 56 definiert ist. Die Nut 54 kann einen flachen Grund- oder Bodenabschnitt 58 enthalten, der zwischen gerundeten Ecken 60 definiert ist, wobei die Ecken einen Auslegungsradius aufweisen. Zum Beispiel beträgt der Eckenradius in der veranschaulichten Ausführungsform R = 1 mm, und der flache Bodenabschnitt 58 der Ringnut 54 ist über die Ecken 60 um eine Höhe 62 (von 0,2 mm in der veranschaulichten Ausführungsform) erhöht. Weiterhin bezugnehmend auf das Detail B weist die Ringnut 54 eine auslegungsgemäße radiale Tiefe 64 auf, die in der veranschaulichten Ausführungsform 9 mm beträgt, verglichen mit der axialen Länge 66 von 9,3 mm.
  • Es sollte ohne weiteres erkannt werden, dass die Auslegungsmaße der Ringnut 54 nicht beschränkt sind und ohne weiteres ausgelegt werden können, um gemäß Aspekten der Erfindung jede beliebige gewünschte axiale Belastungscharakteristik für die Kombination aus dem Sicherungsring 68 und der Ringnut 54 zu erreichen.
  • Weiterhin bezugnehmend auf 6 kann die Halteanordnung 50 in bestimmten Ausführungsformen eine Entlastungsnut 82 enthalten, die ebenfalls in der äußeren Umfangsfläche 52 der Hauptrotorwelle 20 ausgebildet ist. Die Entlastungsnut 82 ist zu der Ringnut 54 in der Richtung zu dem inneren Ring 48 (4) hin axial versetzt. Die Entlastungsnut 82 ist mit einer radialen Tiefe 92 und einer axialen Länge 90 ausgelegt bzw. konstruiert und weist einen axialen Versatzabstand 94 zu der Ringnut 54 auf, um so ein reduziertes Spannungsprofil an der Ringnut 54 zu erzielen. In der veranschaulichten Ausführungsform, wie sie in 6 dargestellt ist, weist die Entlastungsnut 82 eine axiale Länge 90 von 30 mm und eine radiale Tiefe 92 von 10 mm auf. Es kann erwünscht sein, dass die Entlastungsnut 82 eine größere radiale Tiefe 92 als die Ringnut 54 aufweist, wie in 6 angezeigt.
  • Die Entlastungsnut 82 enthält Seitenwände 84, die in der veranschaulichten Ausführungsform durch kontinuierlich gerundete Schulterhohlkehlen 86 gebildet sind, die einen definierten Radius aufweisen. Zum Beispiel weisen die Schulterhohlkehlen 86 in der Ausführungsform nach 6 einen Radius R = 10 mm auf, der der radialen Tiefe 92 der Entlastungsnut 82 entspricht.
  • Weiterhin bezugnehmend auf 6 kann der Versatzabstand zwischen der Ringnut 54 und der Entlastungsnut 82 in der veranschaulichten Ausführungsform von 8 mm bis 10 mm variieren. Bei der speziellen Konfiguration, wie sie in 6 veranschaulicht ist, und den darin angegebenen Dimensionsparametern sind die in einem normalen Betriebszustand der Hauptrotorwelle 20 an der Ringnut 54 induzierten Spannungen geringer als die oder gleich den Spannungen an der Entlastungsnut 82. Auf diese Weise wird der Sicherungsring 68 die spannungsbegrenzende Komponente der Halteanordnung 50 anstatt der Ringnut 54, in der der Sicherungsring sitzt.
  • 7 zeigt eine grafische Darstellung bestimmter dimensionaler Kombinationen für die Entlastungsnut 82 in Bezug auf die Ringnut 54, wie in 6 veranschaulicht. Die Grafik in 7 zeigt die Biegespannungsfaktoren an, die mit jeder Kombination verbunden sind. Zum Beispiel ist bezugnehmend auf den linken Eintrag in der Grafik der Biegespannungsfaktor für eine Sicherungsringnut 54 alleine (ohne eine Entlastungsnut) dargestellt.
  • Der nächste Eintrag auf der Grafik zeigt die gleiche Sicherungsringnut 54 mit einer einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Entlastungsnut, die einen Radius von 10 mm und einen Versatzabstand von 8 mm zu der Sicherungsringnut 54 aufweist. Bei dieser Kombination sind die Spannungen an der Entlastungsnut und der Sicherungsringnut im Wesentlichen gleich.
  • Der nächste Eintrag auf der Grafik nach 7 ist für eine Entlastungsnut mit einer radialen Tiefe von 10 mm, einer axialen Länge von 30 mm und einem Versatzabstand von 9 mm zu der Sicherungsringnut 54. In ähnlicher Weise weist der nächste Eintrag in 7 eine Entlastungsnutkonfiguration der gleichen Art, jedoch mit einem axialen Versatzabstand von 8 mm zu der Sicherungsringnut 54 auf. Dieser spezielle Eintrag repräsentiert die Konfiguration nach 6, während der vorherige Eintrag einer ähnlichen wie der Ausführungsform nach 6 entspricht, jedoch mit einem erhöhten axialen Versatzabstand 94 von 9 mm anstatt von 8 mm. Der nächste Eintrag in der Grafik nach 7 ist für eine ähnliche Entlastungsnutkonfiguration, die eine axiale Länge 90 von 40 mm aufweist.
  • Weiterhin bezugnehmend auf die grafische Darstellung in 7 sind die beiden nächsten Einträge in der Grafik für Entlastungsnuten mit einer radialen Tiefe von 8 mm und einer axialen Länge von 25 mm bzw. 30 mm sowie einem Trennabstand zwischen den jeweiligen Nuten von 8 mm angegeben.
  • Es kann aus der in 7 dargestellten Grafik ersehen werden, dass die Entlastungsnuten mit der größeren Tiefe (den radialen Tiefenwerten von 10 mm) beim Schutz der Sicherungsringnut vor Spannungen im Vergleich zu den Nuten mit einer geringeren Tiefe (einer radialen Tiefe von 8 mm) effektiver sind. Es sollte aus der Grafik erkennbar sein, dass bevorzugte Kombinationen diejenigen sind, die in der Grafik eingekreist sind, insofern als die Biegespannungsfaktoren für die Sicherungsringnut für die angegebenen Entlastungsnutabmessungen dort die geringsten sind (und somit diese am besten geschützt ist).
  • Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsart, zu offenbaren und auch um jeden Fachmann auf dem Gebiet zu befähigen, die Erfindung umzusetzen, wozu die Schaffung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele enthalten, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Umfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche unwesentlichen Unterschieden enthalten.
  • Es ist eine Halteanordnung zur Sicherung einer Hauptrotorwelle in einer Windkraftanlage in Bezug auf einen Lagerblock geschaffen. Eine Hauptrotorwelle erstreckt sich durch einen Lagerblock hindurch, und eine Ringnut ist in einer äußeren Umfangsfläche der Hauptrotorwelle axial versetzt zu dem Lagerblock ausgebildet. Ein Sicherungsring greift in die Ringnut ein, wobei der Sicherungsring und die Ringnut konstruiert sind, um eine auslegungsgemäße axiale Belastbarkeit zu erreichen. Bezugszeichenliste:
    Bezugszeichen Komponente
    10 Windkraftanlage
    12 Turm
    14 Gondel
    16 Rotorblatt
    18 Rotornabe
    20 Welle
    22 Flansch
    24 Lagerplatte, Trägerplatte
    30 Lagerblock, Stehlager
    32 vorderer Lagerblock
    34 hinterer Lagerblock
    38 Sicherungsmutter
    40 Montageeinrichtung
    42 Befestigungsmittel
    44 Lagerstütze
    46 Flanschring
    48 innerer Ring
    50 Halteanordnung
    52 äußere Umfangsfläche
    54 Ringnut
    56 Seitenwände
    58 flacher Bodenabschnitt
    60 Ecken
    62 erhöhte Höhe
    64 radiale Tiefe
    66 axiale Länge
    68 Sicherungsring
    70 Trennende, Freigabeende
    72 radiale Abmessung
    74 Trennung
    75 Aussparungen
    76 Löcher
    78 Durchmesser
    80 maximale radiale Abmessung
    82 Entlastungsnut
    84 Seitenwände
    86 Schulterhohlkehlen, Schulterausrundungen
    88 flacher Boden, flacher Grund
    90 axiale Länge
    92 radiale Tiefe
    94 axialer Abstand

Claims (10)

  1. Halteanordnung zur Sicherung einer Hauptrotorwelle in einer Windkraftanlage in Bezug auf einen Lagerblock, die aufweist: eine Hauptrotorwelle, die sich durch einen Lagerblock erstreckt; eine Ringnut, die in einer äußeren Umfangsfläche der Hauptrotorwelle zu dem Lagerblock axial versetzt ausgebildet ist; einen Sicherungsring, der in die Ringnut eingreift; und wobei der Sicherungsring und die Ringnut konstruiert sind, um eine auslegungsgemäße axiale Belastbarkeit zu erreichen.
  2. Halteanordnung nach Anspruch 1, die ferner eine Entlastungsnut aufweist, die in der äußeren Umfangsfläche der Hauptrotorwelle axial versetzt zu der Ringnut ausgebildet ist, wobei die Entlastungsnut eine radiale Tiefe aufweist und in einem axialen Abstand zu der Ringnut ausgebildet ist, um so Spannungen an der Ringnut zu reduzieren.
  3. Halteanordnung nach Anspruch 2, wobei die radiale Tiefe der Entlastungsnut größer ist als eine radiale Tiefe der Ringnut.
  4. Halteanordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Entlastungsnut Seitenwände und einen flachen Grund in der axialen Richtung der Hauptrotorwelle aufweist.
  5. Halteanordnung nach Anspruch 4, wobei die Seitenwände gerundete Schulterhohlkehlen von dem flachen Grund zu der äußeren Umfangsfläche aufweisen.
  6. Halteanordnung nach Anspruch 5, wobei die Entlastungsnut eine radiale Tiefe von 10 mm aufweist und die gerundeten Schulterhohlkehlen einen Radius von R = 10 mm aufweisen.
  7. Halteanordnung nach einem beliebigen der Ansprüche 2–6, wobei die Entlastungsnut zu der Ringnut im Abstand von 8 mm bis 10 mm axial beabstandet angeordnet ist.
  8. Halteanordnung nach einem beliebigen der Ansprüche 2–7, wobei die Spannungen an der Ringnut geringer als die oder gleich den Spannungen an der Entlastungsnut sind.
  9. Halteanordnung nach einem beliebigen der Ansprüche 1–8, wobei der Sicherungsring die spannungsbegrenzende Komponente im Vergleich zu der Ringnut bildet.
  10. Halteanordnung nach einem beliebigen der Ansprüche 1–9, wobei die Ringnut Seitenwände und einen flachen Boden in der axialen Richtung der Hauptrotorwelle aufweist, wobei die Ringnut ferner gerundete Ecken zwischen den Seitenwänden und dem flachen Boden mit einem derartigen Radius aufweist, dass der flache Boden über den Ecken erhöht angeordnet ist.
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