DE102015210553A1

DE102015210553A1 - Wind power generation system

Info

Publication number: DE102015210553A1
Application number: DE102015210553.9A
Authority: DE
Inventors: Tomonaga Oyamada; Masahiro Hirano; Shinichiro Aikawa; Ikuo TOBINAGA
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2015-12-10
Also published as: JP2015232292A; TWI568929B; TW201546363A

Abstract

Es wird ein Windkrafterzeugungssystem geschaffen, bei dem die Wartungsfähigkeit verbessert ist. Das Windkrafterzeugungssystem enthält eine Nabe 10, die mit einem Flügel 1 ausgestattet ist, eine Drehwelle 11, die mit der Nabe 10 verbunden ist und eine Drehbewegung durchführt, ein Übersetzungsgetriebe 12 und ein Adapterverbindungsstück 13, das die Drehwelle 11 und das Übersetzungsgetriebe 12 verbindet, als eine separate Komponente in Bezug auf die Drehwelle 11 und das Übersetzungsgetriebe 12 gebildet ist und auf der Seite des Übersetzungsgetriebes 12 ein Ende davon hat, das einen größeren Durchmesser hat als ein Ende davon auf der Seite der Nabe 10.There is provided a wind power generating system in which the serviceability is improved. The wind power generating system includes a hub 10 equipped with a wing 1, a rotation shaft 11 connected to the hub 10 and making a rotary motion, a transmission gear 12 and an adapter connector 13 connecting the rotation shaft 11 and the transmission gear 12 as a separate component with respect to the rotary shaft 11 and the transmission gear 12 is formed and on the side of the transmission gear 12 has an end thereof, which has a larger diameter than one end thereof on the side of the hub 10th

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Windkrafterzeugungssystem und insbesondere auf einen Kraftübertragungsmechanismus, der die Drehbewegung einer Nabe an ein Übersetzungsgetriebe überträgt.The present invention relates to a wind power generating system, and more particularly, to a power transmission mechanism which transmits the rotational motion of a hub to a transmission gear.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Einführung von Windkrafterzeugungssystemen, die als eine Stützsäule beim Erlangen von erneuerbarer Energie dienen, hat sich weit entwickelt. In einem Windkrafterzeugungssystem wird die Drehleistung einer Nabe, die einen Flügel trägt, an einen Generator übertragen, von dem ein Rotor gedreht wird, um einen Erzeugungsbetrieb durchzuführen.The introduction of wind power generation systems, which serve as a support pillar in the generation of renewable energy, has come a long way. In a wind power generating system, the rotational power of a hub carrying a vane is transmitted to a generator from which a rotor is rotated to perform a generating operation.

Als ein herkömmliches Windkrafterzeugungssystem ist ein Windkrafterzeugungssystem bekannt, das zum Beispiel im US-Patent Nr. 4,757,211 offenbart ist. In dem Windkrafterzeugungssystem, das im US-Patent Nr. 4,575,211 offenbart ist, sind eine Nabe, die einen Flügel trägt und zusammen mit dem Flügel gedreht wird, eine Nabenwelle, die auf einer Seite des inneren Durchmessers der Nabe vorgesehen ist und mit der Nabe verbunden ist, ein Getriebekasten, der mit der Nabenwelle verbunden ist, und ein Generator, der Drehleistung aufnimmt, dessen Geschwindigkeit durch den Getriebekasten erhöht wird, in einer Gondel angeordnet. Ein Verbindungsflansch ist an einem Ende der Nabenwelle befestigt und mit Schrauben an einem Eingangsflansch eines Übersetzungsgetriebes festgemacht.As a conventional wind power generating system, a wind power generating system is known, for example, in U.S. Patent No. 4,757,211 is disclosed. In the wind power generation system, which in the U.S. Patent No. 4,575,211 is disclosed, a hub carrying a wing and rotated together with the wing, a hub shaft provided on one side of the inner diameter of the hub and connected to the hub, a gear box which is connected to the hub shaft, and a generator that receives rotational power, the speed of which is increased by the gear box, arranged in a nacelle. A connecting flange is attached to one end of the hub shaft and secured by screws to an input flange of a transmission gear.

In dem Windkrafterzeugungssystem kann der Vorgang des Trennens der Verbindung von jedem der Welle, des Übersetzungsgetriebes und des Generators zur Wartung eines Kraftübertragungsmechanismus und seiner Peripherie durchgeführt werden.In the wind power generation system, the operation of disconnecting each of the shaft, the transmission gear and the generator for servicing a power transmission mechanism and its periphery may be performed.

In dem Windkrafterzeugungssystem, das im US-Patent Nr. 4,575,211 offenbart ist, wird das Übersetzungsgetriebe, um das Übersetzungsgetriebe und die Nabenwelle vollständig zu trennen, bewegt und der Verbindungsflansch und der Eingangsflansch des Übersetzungsgetriebes werden weg bewegt, nachdem die Schrauben, die beide oben beschriebenen Flansche verbinden, gelöst sind.In the wind power generation system, which in the U.S. Patent No. 4,575,211 is disclosed, the transmission gear to completely separate the transmission gear and the hub shaft moves, and the connecting flange and the input flange of the transmission gear are moved away after the screws connecting both flanges described above, are solved.

Darüber hinaus wird das Übersetzungsgetriebe, um das Windkrafterzeugungssystem wieder in einen betriebsfähigen Zustand zurückzusetzen, nach dem die Wartung abgeschlossen ist, genau zu einer Position bewegt, in der der Verbindungsflansch und der Eingangsflansch des Übersetzungsgetriebes mit Schrauben festgemacht werden und der Verbindungsflansch und der Eingangsflansch werden durch Festziehen der Schrauben befestigt.Moreover, in order to return the wind power generating system to an operative state after the maintenance is completed, the transmission gear is accurately moved to a position in which the connecting flange and the input flange of the transmission gear are fastened with screws, and the connecting flange and the input flange are passed through Tighten the screws attached.

Das Übersetzungsgetriebe hat im Allgemeinen eine große Masse. Es gibt ein Problem, dass Arbeit und Zeit benötigt werden, um das Übersetzungsgetriebe zu bewegen.The transmission generally has a large mass. There is a problem that work and time are needed to move the transmission gear.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Windkrafterzeugungssystem zu schaffen, beim dem die Wartungsfähigkeit verbessert ist.It is therefore an object of the present invention to provide a wind power generating system in which the maintenance ability is improved.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Um das oben genannte Problem anzugehen, umfasst ein Windkrafterzeugungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine Nabe, die mit einem Flügel ausgestattet ist, der Wind aufnimmt und gedreht wird, eine Drehwelle, die mit der Nabe verbunden ist und eine Drehbewegung durchführt, ein Übersetzungsgetriebe und/oder ein Adapterverbindungsstück, das die Drehwelle und das Übersetzungsgetriebe verbindet, als eine separate Komponente in Bezug auf die Drehwelle und das Übersetzungsgetriebe gebildet ist und auf einer Seite des Übersetzungsgetriebes ein Ende davon besitzt, das einen größeren äußeren Durchmesser hat als ein Ende davon auf einer Seite der Nabe.To address the above problem, a wind force generating system according to the present invention includes a hub provided with a vane that receives and rotates wind, a rotating shaft connected to the hub and makes a rotary motion, a transmission gear and / or an adapter connector connecting the rotary shaft and the transmission gear is formed as a separate component with respect to the rotary shaft and the transmission gear and has on one side of the transmission gear has an end thereof, which has a larger outer diameter than an end thereof on one side of the Hub.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Windkrafterzeugungssystem zu schaffen, bei dem die Wartungsfähigkeit verbessert ist.According to the present invention, it is possible to provide a wind power generation system in which the maintenance ability is improved.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine Übersichtsansicht, die eine äußere Erscheinung eines Windkrafterzeugungssystems zeigt; 1 Fig. 10 is an outline view showing an external appearance of a wind force generating system;

2 ist eine Ansicht, die eine Verbindungsstruktur zum Koppeln einer Nabe, einer Drehwelle, eines Adapterverbindungsstücks, eines Übersetzungsgetriebes und eines Generators in einem Windkrafterzeugungssystem gemäß einer Ausführungsform 1 zeigt; 2 FIG. 12 is a view showing a connection structure for coupling a hub, a rotation shaft, an adapter connector, a transmission gear, and a generator in a wind power generation system according to an embodiment 1; FIG.

3 ist eine Ansicht, die die Einzelheiten einer Verbindungsstruktur zum Koppeln der Drehwelle und einer Eingangswelle des Übersetzungsgetriebes durch das Adapterverbindungsstück, das mit einem Druckmittel, das ein Fluid verwendet, versehen ist, in dem Windkrafterzeugungssystem gemäß der Ausführungsform 1 zeigt, und 3 FIG. 14 is a view showing the details of a connection structure for coupling the rotation shaft and an input shaft of the transmission gear through the adapter connector provided with a fluid pressure-applying fluid in the wind power generation system according to Embodiment 1, and FIG

4 ist eine Ansicht, die die Einzelheiten einer Verbindungsstruktur zum Koppeln der Drehwelle und der Eingangswelle des Übersetzungsgetriebes durch ein Adapterverbindungsstück, das mit einem Druckmittel, das Schrauben verwendet, versehen ist, in einem Windkrafterzeugungssystem gemäß einer Abwandlung der Ausführungsform 1 zeigt. 4 Fig. 14 is a view showing the details of a connection structure for coupling the rotation shaft and the input shaft of the transmission gear by an adapter connector used with a pressure means using screws, in a wind power generation system according to a modification of Embodiment 1.

Genaue Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed Description of the Preferred Embodiments

Ausführungsformen, die zum Ausführen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Während die folgende Beschreibung lediglich aus den Ausführungsformen besteht, gibt es keine Absicht, die vorliegende Erfindung so zu interpretieren, dass der technische Schutzumfang der vorliegenden Erfindung auf spezielle Formen, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, eingeschränkt ist. Gemäß den Windkrafterzeugungssystemen der folgenden Ausführungsformen können eine Drehwelle und ein Übersetzungsgetriebe leicht voneinander getrennt werden, so dass es möglich ist, sowohl eine kleine und leichtgewichtige Nabe und eine kleine und leichtgewichtige Befestigungswelle herzustellen als auch die Arbeitsstunden, die für den Wartungsvorgang gebraucht werden, zu verkürzen, wodurch die Betriebseffizienz verbessert wird.Embodiments suitable for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. While the following description is merely of the embodiments, there is no intention to interpret the present invention as limiting the technical scope of the present invention to specific forms to which the present invention pertains. According to the wind power generation systems of the following embodiments, a rotation shaft and a transmission gear can be easily separated from each other, so that it is possible to manufacture both a small and lightweight hub and a small and lightweight attachment shaft, as well as to shorten the man-hours required for the maintenance operation , whereby the operating efficiency is improved.

Ausführungsform 1Embodiment 1

Bezugnehmend auf 1–3 wird eine Ausführungsform 1 beschrieben werden. Wie in 1 gezeigt, enthält ein Windkrafterzeugungssystem schematisch einen Flügel 1, der Wind aufnimmt und gedreht wird, eine Gondel 2, die die Last des Flügels 1 trägt, und einen Turm 3, der die Gondel 2 trägt. Die Gondel 2 wird bezüglich des Turms 3 so getragen, dass sie innerhalb einer im Wesentlichen horizontalen Ebene gedreht werden kann und gemäß einer Windrichtung neu positioniert werden kann.Referring to 1 - 3 an embodiment 1 will be described. As in 1 As shown, a wind power generating system schematically includes a wing 1 taking up wind and being turned, a gondola 2 that the load of the wing 1 carries, and a tower 3 , the gondola 2 wearing. The gondola 2 will be regarding the tower 3 so supported that it can be rotated within a substantially horizontal plane and repositioned according to a wind direction.

2 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Kraftübertragungsmechanismus, der die Drehbewegung einer Nabe an ein Übersetzungsgetriebe und einen Generator in der folgenden Stufe überträgt. Sie entspricht einem Abschnitt, der in 1 durch eine gestrichelte Linie umgeben ist. Wie in 2 gezeigt, enthält das Windkrafterzeugungssystem gemäß dieser Ausführungsform eine Nabe 10, die mit dem Flügel 1 ausgestattet ist, eine Drehwelle 11, die mit der Nabe 10 verbunden ist und die Übertragung der Drehleistung, die mit der Drehung der Nabe 10 einhergeht, durchführt, ein Übersetzungsgetriebe 12, das mit der Drehwelle 11 verbunden ist und eine Drehgeschwindigkeit einer Ausgangswelle in der folgenden Stufe erhöht, ein Adapterverbindungsstück 13, das die Drehwelle 11 und das Übersetzungsgetriebe 12 verbindet, einen Generator 20, der sich mit einer Drehzahl dreht, die in dem Übersetzungsgetriebe 12 erhöht wird, und der den Erzeugungsvorgang durchführt, eine Kopplung 21, die das Übersetzungsgetriebe 12 und den Generator 20 verbindet, eine Befestigungswelle 30, die auf einer Seite des äußeren Durchmessers der Drehwelle 11 angebracht ist, um einen Spalt in Bezug auf die Drehwelle 11 bereitzustellen, Lager 31a, 31b, die zwischen der Befestigungswelle 30 und der Nabe 10 angeordnet sind und bewirken, dass die Nabe 10 bezüglich der Befestigungswelle 30 drehbar getragen wird, und ein Hauptrahmen 32, der die Befestigungswelle 30 trägt und mit dem Turm 3 verbunden ist. 2 Fig. 12 is a view for explaining a power transmission mechanism which transmits the rotational movement of a hub to a transmission gear and a generator in the following stage. It corresponds to a section that is in 1 surrounded by a dashed line. As in 2 As shown, the wind force generating system according to this embodiment includes a hub 10 that with the wing 1 equipped, a rotary shaft 11 with the hub 10 is connected and the transmission of the rotational power associated with the rotation of the hub 10 accompanies, performs, a transmission gear 12 that with the rotary shaft 11 is connected and increases a rotational speed of an output shaft in the following stage, an adapter connector 13 that the rotary shaft 11 and the gearbox 12 connects, a generator 20 which rotates at a speed in the transmission gear 12 is increased, and performs the generating operation, a coupling 21 that the transmission gear 12 and the generator 20 connects, a mounting shaft 30 on one side of the outer diameter of the rotary shaft 11 is attached to a gap with respect to the rotary shaft 11 to provide stock 31a . 31b between the mounting shaft 30 and the hub 10 are arranged and cause the hub 10 with respect to the mounting shaft 30 is rotatably supported, and a main frame 32 who is the mounting shaft 30 carries and with the tower 3 connected is.

Ein Endabschnitt der Drehwelle 11, der gegenüber von der Seite des Übersetzungsgetriebes 12 ist, ist in einer Gestalt mit vergrößertem Durchmesser, die in einer radialen Richtung vergrößert ist, gebildet und hat eine Länge in der radialen Richtung, die länger ist als ein äußerer Durchmesser eines Abschnitts davon auf der Seite des Übersetzungsgetriebes. Der Abschnitt 11a mit vergrößertem Durchmesser ist mit Schrauben an den Flanschen der Nabe befestigt, die auf einer Seite des inneren Durchmessers der Nabe 10 vorstehen. Die Drehwelle 11 wird zusammen mit der Nabe 10 gedreht. Darüber hinaus hat die Drehwelle 11 sich axial ausdehnende Durchgangslöcher (nicht gezeigt) für elektrische Drähte oder Rohrleitungen innerhalb der Nabe zur Steuerung einer elektrischen Vorrichtung.An end portion of the rotary shaft 11 , the opposite of the side of the transmission 12 is formed in an enlarged diameter shape enlarged in a radial direction, and has a length in the radial direction that is longer than an outer diameter of a portion thereof on the side of the transmission gear. The section 11a with enlarged diameter is fastened with screws to the flanges of the hub, which on one side of the inner diameter of the hub 10 protrude. The rotary shaft 11 will be together with the hub 10 turned. In addition, the rotary shaft has 11 axially extending through holes (not shown) for electrical wires or piping within the hub for controlling an electrical device.

Wenn der Flügel 1 Wind aufnimmt und die Nabe 10 gedreht wird, wird das Drehmoment davon durch die Drehwelle 11 und das Adapterverbindungsstück 13 an das Übersetzungsgetriebe 12 übertragen. Die Drehleistung, deren Drehzahl durch das Übersetzungsgetriebe 12 erhöht wird, wird über die Kopplung 21 an den Generator 20 übertragen und treibt einen Rotor des Generator 20 an, wodurch der Erzeugungsvorgang durchgeführt wird.If the wing 1 Wind picks up and the hub 10 is rotated, the torque thereof by the rotary shaft 11 and the adapter connector 13 to the transmission gear 12 transfer. The rotational power, their speed through the transmission gear 12 is increased, is via the coupling 21 to the generator 20 transmits and drives a rotor of the generator 20 , whereby the generating process is performed.

Die Befestigungswelle 30 ist an dem Hauptrahmen 32 befestigt und wird anders als die Drehwelle 11 zum Übertragen des Drehmoments, die so angeordnet ist, dass sie einen Spalt auf einer Seite des inneren Durchmessers davon bereitstellt, nicht zusammen mit der Nabe gedreht. Die beiden Anti-Reibungs-Lager 31a, 31b sind zwischen der Nabe 10 und der Befestigungswelle 30 bereitgestellt. Die Befestigungswelle 30 trägt das Gewicht des Flügels 1 und der Nabe 10 in einem Zustand, in dem sie in Bezug auf die sich drehende Nabe 10 feststehend ist. Ein Endabschnitt der Befestigungswelle 30, der gegenüber von der Seite des Übersetzungsgetriebes ist, hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der eines Endabschnitts der Befestigungswelle 30 auf der Seite des Übersetzungsgetriebes. Darüber hinaus ist ein Teil des Adapterverbindungsstücks auf der Seite der Nabe innerhalb der Befestigungswelle 30 vorgesehen.The mounting shaft 30 is on the main frame 32 attached and will be different than the rotary shaft 11 for transmitting the torque arranged so as to provide a gap on an inner diameter side thereof, not rotated together with the hub. The two anti-friction bearings 31a . 31b are between the hub 10 and the mounting shaft 30 provided. The mounting shaft 30 carries the weight of the wing 1 and the hub 10 in a state in which they are in relation to the rotating hub 10 is stationary. An end portion of the mounting shaft 30 , which is opposite to the side of the transmission gear, has a diameter which is smaller than that of an end portion of the mounting shaft 30 on the side of the gearbox. In addition, part of the adapter connector is on the side of the hub within the mounting shaft 30 intended.

3 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Verbindungsstruktur zum Verbinden der Drehwelle und der Eingangswelle des Übersetzungsgetriebes durch das Adapterverbindungsstück. Wie in 3 gezeigt, ist das Adapterverbindungsstück 13 mit einem Flanschabschnitt 13a an einem Ende davon auf der Seite des Übersetzungsgetriebes und einem Reibungsbefestigungsverbindungsstück an einem Ende davon auf der Seite der Nabe versehen. Das Reibungsbefestigungsverbindungsstück dieser Ausführungsform hat einen Reibungsbefestigungsabschnitt 13b, um dessen äußeren Umfang ein Druckmittel 13c in Kontakt mit dem Reibungsbefestigungsabschnitt 13b und ein Festmachring 13d bereitgestellt sind. Ein äußerer Durchmesser eines Endes des Adapterverbindungsstücks 13, der auf der Seite des Übersetzungsgetriebes liegt und an dem der Flanschabschnitt 13a vorhanden ist, ist größer als ein äußerer Durchmesser eines Endes des Adapterverbindungsstücks, das auf der Seite der Nabe liegt und an dem der Reibungsbefestigungsabschnitt 13b und das Druckmittel 13c vorhanden sind. 3 FIG. 14 is a view for explaining a connection structure for connecting the rotation shaft and the input shaft of the transmission gear through the adapter connector. FIG. As in 3 shown is the adapter connector 13 with a flange section 13a at one end thereof on the side of the transmission gear and a frictional engagement connector at one end thereof on the side of the hub. The friction fitting connector of this embodiment has a friction attachment portion 13b around its outer periphery a pressure medium 13c in contact with the friction attachment portion 13b and a mooring ring 13d are provided. An outer diameter of one end of the adapter connector 13 which lies on the side of the transmission gear and on which the flange portion 13a is greater than an outer diameter of an end of the adapter connector which lies on the side of the hub and on which the friction attachment portion 13b and the pressure medium 13c available.

Der Reibungsbefestigungsabschnitt 13b ist auf der Seite des äußeren Durchmessers der Drehwelle 11 vorgesehen und hat einen inneren Durchmesser der etwas größer ist als der äußere Durchmesser der Drehwelle 11 und eines Durchgangslochs 13e, in das die Drehwelle 11 eingefügt ist. Darüber hinaus besitzt der Reibungsbefestigungsverbindungsstückabschnitt 13b einen kegelförmigen Abschnitt 13f, dessen äußerer Durchmesser sich entlang einer sich ausdehnenden Richtung der Drehwelle 11 ändert. Der kegelförmige Abschnitt 13f verringert sich in seinem Durchmesser, da er von dem Übersetzungsgetriebe getrennt wird. Das Druckmittel 13c mit einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt, das auf der Seite des äußeren Durchmessers des Reibungsbefestigungsverbindungsstückabschnitts 13b vorgesehen ist, hat einen in die Kegelform eingreifenden Abschnitt 13g um einen inneren Umfang davon, der mit dem kegelförmigen Abschnitt 13f in Eingriff gelangt, und Ölzuführlöcher 13h, 13i, in die ein Hochdruckfluid wie etwa Betriebsöl von der Außenseite zugeführt werden kann. Darüber hinaus sind Dichtungen 13j, die in Kontakt mit dem Druckmittel 13c und dem Reibungsbefestigungsabschnitt 13b sind, nahe bei den beiden Endabschnitten des Druckmittels 13c angeordnet. Die Dichtungen 13j dichten einen Spalt zwischen dem Druckmittel 13c und dem Reibungsbefestigungsabschnitt 13b ab und verhindern, dass Fluid aus den beiden Endabschnitten des Druckmittels 13c fließt.The friction attachment portion 13b is on the side of the outer diameter of the rotary shaft 11 provided and has an inner diameter which is slightly larger than the outer diameter of the rotary shaft 11 and a through hole 13e into which the rotary shaft 11 is inserted. In addition, the friction fitting connector portion has 13b a cone-shaped section 13f whose outer diameter is along an expanding direction of the rotary shaft 11 changes. The cone-shaped section 13f decreases in diameter because it is separated from the transmission gear. The pressure medium 13c with a substantially annular shape, which is on the side of the outer diameter of the friction fastening connector portion 13b is provided has a engaging in the cone shape section 13g around an inner circumference thereof, with the conical section 13f engages, and oil supply holes 13h . 13i into which a high pressure fluid such as operating oil can be supplied from the outside. In addition, gaskets 13j in contact with the pressure medium 13c and the friction attachment portion 13b are close to the two end portions of the pressure medium 13c arranged. The seals 13j seal a gap between the pressure medium 13c and the friction attachment portion 13b from and prevent fluid from the two end portions of the pressure medium 13c flows.

Als nächstes werden ein Verbindungsverfahren und ein Festmachmechanismus zwischen dem Adapterverbindungsstück 13 und der Drehwelle 11 und der Eingangswelle 12a des Übersetzungsgetriebes in der Struktur, die in 3 gezeigt ist, erläutert.Next, a connection method and a mooring mechanism between the adapter connector 13 and the rotary shaft 11 and the input shaft 12a of the gearbox in the structure, which in 3 is shown explained.

Der Flanschabschnitt 13a und die Eingangswelle 12a des Übersetzungsgetriebes sind an ihren Enden in der sich ausdehnenden Richtung der Drehwelle angepasst und dann zum Beispiel durch Schrauben festgemacht.The flange section 13a and the input shaft 12a of the transmission gear are adapted at their ends in the expanding direction of the rotary shaft and then fixed by screws, for example.

Beim Festmachen zwischen dem Reibungsbefestigungsverbindungsstück und der Drehwelle 11 wird als erstes die Drehwelle 11 in das Durchgangsloch 13e des Reibungsbefestigungsabschnitts 13b eingefügt. Als nächstes wird ein Hochdruckfluid von der Außenseite in das Ölzuführloch 13h des Druckmittels 13c, das auf der Seite der Nabe vorhanden ist, zugeführt und einer der Räume, der durch das Druckmittel 13c und den Reibungsbefestigungsabschnitt 13b umgeben ist, der auf der Seite der Nabe vorhanden ist, wird unter höheren Druck gesetzt als einer der Räume auf der Seite des Übersetzungsgetriebes, um dadurch das Druckmittel 13c zu der Seite des Übersetzungsgetriebes zu bewegen. Wenn das Druckmittel 13c zu der Seite des Übersetzungsgetriebes bewegt wird, wird ein Gleiten zwischen dem kegelförmigen Abschnitt 13f auf dem äußeren Umfang des Reibungsbefestigungsabschnitts 13b und dem in die Kegelform eingreifenden Abschnitt 13g auf dem inneren Umfang des Druckmittels 13c erzeugt und eine Kraft, die den Reibungsbefestigungsverbindungsstückabschnitt 13b zu der Seite des inneren Durchmessers drückt, wird erzeugt. Dadurch wird der Durchmesser des Durchgangslochs 13e betriebstechnisch verringert und die innere Umfangsfläche des Reibungsbefestigungsverbindungsstückabschnitts 13b und die äußere Umfangsfläche der Drehwelle 11 werden in Kontakt miteinander gebracht. Wenn der Druck des Fluids erhöht wird, werden ein hoher Kontaktdruck und eine große statische Reibungskraft auf einer Kontaktgrenzfläche der inneren Umfangsfläche des Reibungsbefestigungsverbindungsstückabschnitts 13b und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 1 erzeugt und das Adapterverbindungsstück 13 und die Drehwelle 11 sind betriebstechnisch festgemacht. In diesem Zustand ist das Druckmittel 13c beschränkt, so dass es sich nicht in Bezug auf den Reibungsbefestigungsabschnitt 13b bewegt, indem der Befestigungsring 13d festgemacht wird, um die Reibungskraft auf einem hohen Niveau zu halten, wodurch der festgemachte Zustand zwischen dem Adapterverbindungsstück 13 und der Drehwelle 11 beibehalten wird.When mooring between the friction fitting connector and the rotary shaft 11 becomes first the rotary shaft 11 in the through hole 13e the friction attachment portion 13b inserted. Next, a high-pressure fluid is introduced from the outside into the oil feed hole 13h of the pressure medium 13c , which is present on the side of the hub, and one of the spaces supplied by the pressure medium 13c and the friction attachment portion 13b is surrounded, which is present on the side of the hub is placed under higher pressure than one of the spaces on the side of the transmission gear, thereby the pressure medium 13c to move to the side of the transmission gear. When the pressure medium 13c is moved to the side of the transmission gear, a sliding between the tapered portion 13f on the outer periphery of the friction fixing portion 13b and the cone-engaging portion 13g on the inner circumference of the pressure medium 13c generated and a force that the friction fastening connector portion 13b presses to the side of the inner diameter is generated. This will change the diameter of the through hole 13e operationally reduced and the inner peripheral surface of the friction fitting connector section 13b and the outer peripheral surface of the rotary shaft 11 are brought into contact with each other. When the pressure of the fluid is increased, a high contact pressure and a large static frictional force become on a contact interface of the inner circumferential surface of the friction fitting connector portion 13b and the outer peripheral surface of the rotary shaft 1 generated and the adapter connector 13 and the rotary shaft 11 are operationally fixed. In this state, the pressure medium 13c limited so that it is not with respect to the friction attachment portion 13b moved by the fixing ring 13d is tightened to keep the friction force at a high level, whereby the moored state between the adapter connector 13 and the rotary shaft 11 is maintained.

Wenn die Kontaktgrenzfläche zwischen der inneren Umfangsfläche des Reibungsbefestigungsverbindungsstückabschnitts 13b und der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 11 in einer axialen Richtung weitgehend erhalten wird, wird eine Fläche, auf der der Kontaktdruck erzeugt wird, vergrößert und die statische Reibungskraft, die erzeugt wird, kann erhöht werden, so dass es möglich ist, ein großes Drehmoment mit einem Durchmesser, der bezüglich der Seite des Übersetzungsgetriebes, an dem die Flansche mit Schrauben festgemacht sind, kleiner ist, zu übertragen.When the contact interface between the inner peripheral surface of the friction fitting connector portion 13b and the outer peripheral surface of the rotary shaft 11 is largely obtained in an axial direction, an area on which the contact pressure is generated is increased, and the static frictional force generated can be increased, so that it is possible to generate a large torque having a diameter with respect to the side of the transmission gear, to which the flanges are fastened with screws, is smaller to transmit.

Darüber hinaus wird dann, wenn das Festmachen zwischen dem Reibungsbefestigungsverbindungsstückabschnitt 13b und der Drehwelle 11 gelöst wird, ein Hochdruckfluid in das Ölzuführloch 13i des Druckmittels 13c, das auf der Seite des Übersetzungsgetriebes vorhanden ist, zugeführt, nachdem der Befestigungsring 13d gelockert ist, und das Druckmittel 13c wird zu der Seite der Nabe bewegt, wodurch die Kraft, die durch das Druckmittel 13c den Reibungsbefestigungsverbindungsstückabschnitt 13b zu der Seite des inneren Durchmessers drückt, verringert wird, so dass der Kontaktdruck und die statische Reibungskraft verringert werden und das Festmachen gelöst wird. In addition, when the mooring between the friction fastening connector portion 13b and the rotary shaft 11 is released, a high-pressure fluid in the Ölzuführloch 13i of the pressure medium 13c , which is present on the side of the transmission, supplied after the mounting ring 13d is loosened, and the pressure medium 13c is moved to the side of the hub, reducing the force generated by the pressure medium 13c the frictional engagement connector portion 13b is reduced to the side of the inner diameter is reduced, so that the contact pressure and the static frictional force are reduced and the mooring is released.

Gemäß dieser Ausführungsform sind die Drehwelle und das Übersetzungsgetriebe verbunden, die Drehwelle und das Übersetzungsgetriebe sind als separate Komponenten gebildet und das Adapterverbindungsstück, das das Ende auf der Seite des Übersetzungsgetriebes hat, das im Durchmesser größer ist als das Ende davon auf der Seite der Nabe, ist so bereitgestellt, dass das Festmachen und das Lösen des Festmachens zwischen dem Adapterverbindungsstück und der Eingangswelle des Übersetzungsgetriebes oder zwischen dem Adapterverbindungsstück und der Drehwelle leicht durchgeführt werden kann. Konkret verbindet das Adapterverbindungsstück die Drehwelle und das Übersetzungsgetriebe und die Drehwelle und das Übersetzungsgetriebe sind als separate Komponenten gebildet, so dass dann, wenn das Adapterverbindungsstück nach dem Lösen des Festmachens in der sich ausdehnenden Richtung der Drehwelle gleitet, ein Raum zwischen der Drehwelle und dem Übersetzungsgetriebe geschaffen wird, und es ist möglich, die Drehwelle und das Übersetzungsgetriebe vollständig zu trennen, ohne das schwere Übersetzungsgetriebe zu bewegen. Dadurch werden Arbeit und Arbeitsstunden, die für die Wartung gebraucht werden, verringert und die Betriebseffizienz wird verbessert.According to this embodiment, the rotation shaft and the transmission gear are connected, the rotation shaft and the transmission gear are formed as separate components and the adapter connector having the end on the side of the transmission gear which is larger in diameter than the end thereof on the side of the hub, is provided so that the tightening and the loosening of the tightening between the adapter connector and the input shaft of the transmission gear or between the adapter connector and the rotary shaft can be easily performed. Concretely, the adapter connector connects the rotary shaft and the transmission gear, and the rotary shaft and the transmission gear are formed as separate components, so that when the adapter connector slides in the expanding direction of the rotary shaft after the release of the tightening, a space exists between the rotary shaft and the transmission gear is created, and it is possible to completely separate the rotary shaft and the transmission gear, without moving the heavy transmission gear. This reduces labor and man-hours needed for maintenance and improves operational efficiency.

Darüber hinaus wird die Ausrichtung der Position zwischen der Drehwelle und dem Übersetzungsgetriebe beim Wiederherstellen des Betriebs nach der Wartung leicht durchgeführt und die Betriebseffizienz wird verbessert. Darüber hinaus ist es sogar in einem Fall, in dem ein Fehler bei der Ausrichtung der Position in der sich ausdehnenden Richtung der Drehwelle wegen irgendeines Grundes erzeugt wird, möglich, die Festmachposition des Adapterverbindungsstücks zu ändern und einzustellen, ohne das Übersetzungsgetriebe zu bewegen, so dass die Effizienz des Festmachvorgangs verbessert wird.In addition, the alignment of the position between the rotary shaft and the transmission gear when restoring the operation after the maintenance is easily performed, and the operation efficiency is improved. Moreover, even in a case where an error in the alignment of the position in the expanding direction of the rotary shaft is generated for some reason, it is possible to change and adjust the mooring position of the adapter connector without moving the transmission gear, so that the efficiency of the mooring process is improved.

Darüber hinaus erlaubt die Reibungsbefestigungsstruktur, dass der Endabschnitt des Adapterverbindungsstückes auf der Seite der Nabe im Vergleich zu einem Fall, in dem der Endabschnitt als ein Flansch gebildet ist, in einem äußeren Durchmesser kleiner gemacht ist, so dass ein Teil des Adapterverbindungsstücks in einem Inneren der Befestigungswelle auf der Seite des Übersetzungsgetriebes angeordnet sein kann und die Länge der Drehwelle gekürzt werden kann. Sogar dann, wenn eine solche Struktur genutzt wird, erlaubt sie, dass der innere Durchmesser der Befestigungswelle gleich oder kleiner als der äußere Durchmessers des Flanschabschnitts gemacht wird. Darüber hinaus ist der Endabschnitt der Befestigungswelle, der gegenüber von dem Endabschnitt davon auf der Seite des Übersetzungsgetriebes ist, bezüglich dem Endabschnitt davon auf der Seite des Übersetzungsgetriebes im Durchmesser verringert, wodurch die Befestigungswelle selber klein und leicht ist, die Seite der Befestigungswelle, die von dem Hauptrahmen entfernt ist, leicht ist und ein Drehmoment, das auf den Verbindungsabschnitt zwischen einer Befestigungshauptwelle und dem Hauptrahmen wirkt, verringert ist, so dass die Tragstruktur klein sein kann.Moreover, the frictional engagement structure allows the end portion of the adapter hub on the hub side to be made smaller in outer diameter as compared with a case where the end portion is formed as a flange, so that a part of the adapter hub in an interior of the hub Fixing shaft can be arranged on the side of the transmission gear and the length of the rotary shaft can be shortened. Even if such a structure is used, it allows the inner diameter of the fixing shaft to be made equal to or smaller than the outer diameter of the flange portion. Moreover, the end portion of the mounting shaft, which is opposite to the end portion thereof on the side of the transmission gear, is reduced in diameter with respect to the end portion thereof on the side of the transmission gear, whereby the mounting shaft itself is small and light, the side of the mounting shaft is removed from the main frame, is lightweight, and a torque acting on the connecting portion between a fixing main shaft and the main frame is reduced, so that the supporting structure can be small.

(Abwandlung 1)(Modification 1)

Als nächstes wird bezugnehmend auf 4 eine Abwandlung der Ausführungsform 1 erläutert. Übrigens wird die Beschreibung einer Struktur dieser Ausführungsform und der Effekt, der durch diese Abwandlung vorgewiesen wird, die jeweils ähnlich zu der Struktur der Ausführungsform 1 und dem Effekt, der durch die Ausführungsform 1 vorgewiesen ist, sind, ausgelassen. In der Ausführungsform 1 wird das Hochdruckfluid verwendet, um den Reibungsbefestigungsabschnitt 13b durch das Druckmittel 13c des Adapterverbindungsstücks 13 in der Richtung des inneren Durchmessers zu drücken. Die Abwandlung ist dadurch von der Ausführungsform 1 verschieden, dass Schrauben anstelle des Hochdruckfluids genutzt werden.Next, referring to FIG 4 a modification of the embodiment 1 explained. Incidentally, the description of a structure of this embodiment and the effect exhibited by this modification each similar to the structure of Embodiment 1 and the effect exhibited by Embodiment 1 will be omitted. In the embodiment 1, the high pressure fluid is used to form the friction fixing portion 13b through the pressure medium 13c of the adapter connector 13 in the direction of the inner diameter. The modification is different from the embodiment 1 in that screws are used instead of the high-pressure fluid.

Konkret wird eine Struktur genutzt, bei der das Druckmittel 13c in einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt und ein Zwischenring 13k auf der Seite des äußeren Durchmessers des Reibungsbefestigungsabschnitts 13b bereitgestellt sind, der kegelförmige Abschnitt auf dem inneren Umfang des Druckmittels 13c in Eingriff mit einem kegelförmigen Abschnitt auf dem äußeren Umfang des Zwischenrings 13k gelangt und das Druckmittel 13c und der Zwischenring 13k durch Schrauben in der sich ausdehnenden Richtung der Drehwelle festgemacht sind.Specifically, a structure is used in which the pressure medium 13c in a substantially annular shape and an intermediate ring 13k on the outer diameter side of the friction fixing portion 13b are provided, the tapered portion on the inner periphery of the pressure medium 13c in engagement with a tapered portion on the outer circumference of the intermediate ring 13k passes and the pressure medium 13c and the intermediate ring 13k are tightened by screws in the expanding direction of the rotary shaft.

Wenn das Druckmittel 13c und der Zwischenring 13k durch die Schrauben festgemacht sind, wird eine Kraft, die den Zwischenring 13k und den Reibungsbefestigungsabschnitt 13b zu der Seite des inneren Durchmessers drückt, durch das Druckmittel 13c erzeugt, wodurch der innere Durchmesser des Durchgangslochs 13e betriebstechnisch verringert wird, ein Kontaktdruck und eine statische Reibungskraft auf der inneren Umfangsfläche des Reibungsbefestigungsverbindungsstückabschnitts 13b, der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 11 und der Kontaktgrenzfläche erzeugt wird und das Adapterverbindungsstück 13 und die Drehwelle 11 festgemacht sind.When the pressure medium 13c and the intermediate ring 13k are fastened by the screws, will force the intermediate ring 13k and the friction attachment portion 13b pushes to the side of the inner diameter, by the pressure medium 13c generated, whereby the inner diameter of the through hole 13e operationally reduced, a contact pressure and a static frictional force on the inner peripheral surface of the Friction mounting connector section 13b , the outer peripheral surface of the rotary shaft 11 and the contact interface is created and the adapter connector 13 and the rotary shaft 11 are moored.

Gemäß der Abwandlung 1 ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des Festmachens des Adapterverbindungsstücks und der Drehwelle zu erhalten, ohne eine Druckquelle zum Zuführen des Hochdruckfluids zu dem Druckmittel vorzubereiten.According to the modification 1, it is possible to obtain an advantageous effect of tightening the adapter connector and the rotary shaft without preparing a pressure source for supplying the high pressure fluid to the pressure means.

Übrigens kann, obwohl diese Ausführungsform die Struktur, bei der die Befestigungswelle genutzt wird und die Lager zwischen der Befestigungswelle und der Nabe angeordnet sind, darstellend beschreibt, eine weitere Struktur, bei der die Nabe und die Drehwelle verbunden sind, ohne die Befestigungswelle zu verwenden, und die Drehwelle durch Lager, die auf dem äußeren Umfang der Drehwelle angeordnet sind, genutzt werden.Incidentally, although this embodiment illustratively describes the structure in which the attachment shaft is utilized and the bearings are interposed between the attachment shaft and the hub, another structure in which the hub and the rotation shaft are connected without using the attachment shaft can be described. and the rotary shaft can be utilized by bearings disposed on the outer circumference of the rotary shaft.

Darüber hinaus ist es, obwohl diese Ausführungsform das Windkrafterzeugungssystem, in dem das Übersetzungsgetriebe und der Generator als separate Komponenten gebildet sind, darstellend beschreibt, selbstverständlich, dass sogar dann, wenn eine Struktur, bei der die Drehwelle und ein Generator, der in ein Übersetzungsgetriebe integriert ist, über das Adapterverbindungsstück verbunden sind, genutzt wird, eine solche Struktur keine Störung der Anwendung der vorliegenden Erfindung bewirkt.Moreover, although this embodiment describes illustratively the wind power generating system in which the transmission gear and the generator are formed as separate components, it goes without saying that even if a structure in which the rotating shaft and a generator are integrated into a transmission gear is used, connected via the adapter connector, such structure does not interfere with the application of the present invention causes.

Darüber hinaus beschreibt diese Ausführungsform darstellend die Struktur, bei der der Endabschnitt der Drehwelle auf der Seite der Nabe, der gegenüber von dem Endabschnitt der Drehwelle auf der Seite des Übersetzungsgetriebes 12 ist, die Gestalt mit vergrößerten Durchmesser hat, die in der radialen Richtung vergrößert ist. Es ist jedoch selbstverständlich, dass sogar dann, wenn eine Struktur, bei der eine Welle und ein Flansch kombiniert sind, genutzt wird außer der Struktur, bei der die Struktur des vergrößerten Abschnitts auf eine solche Weise konfiguriert ist, dass der äußere Durchmesser des vergrößerten Abschnitts vergrößert ist, wenn sich der vergrößerte Abschnitt zu der Seite davon auf der Seite der Nabe von einer die vergrößerte Gestalt angegebenen Position der Drehwelle auf der Seite des Übersetzungsgetriebes erstreckt, wie in 2 gezeigt ist, eine solche Struktur keine Störung der Anwendung der vorliegenden Erfindung bewirkt.In addition, this embodiment describes the structure in which the end portion of the rotary shaft on the side of the hub, opposite to the end portion of the rotary shaft on the side of the transmission gear 12 is, has the shape of increased diameter, which is enlarged in the radial direction. However, it is understood that even if a structure in which a shaft and a flange are combined is used except for the structure in which the structure of the enlarged portion is configured in such a manner that the outer diameter of the enlarged portion is increased when the enlarged portion extends to the side thereof on the side of the hub from a position of the rotary shaft indicated on the enlarged side on the side of the transmission gear, as in 2 such structure does not interfere with the application of the present invention.

Merkmale, Komponenten und spezielle Einzelheiten der Strukturen der oben beschriebenen Ausführungsformen können ausgetauscht oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die für die jeweilige Anwendung optimiert sind. So weit diese Abwandlungen für einen Experten, der auf dem Gebiet fachkundig ist, ersichtlich sind, sollen sie implizit durch die obige Beschreibung offenbart sein, ohne jede mögliche Kombination explizit zu spezifizieren.Features, components, and specific details of the structures of the embodiments described above may be interchanged or combined to form further embodiments that are optimized for the particular application. As far as these modifications are apparent to one skilled in the art, they are to be implicitly disclosed by the above description without explicitly specifying any possible combination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Flügelwing
22: Gondelgondola
33: Turmtower
1010: Nabehub
1111: Drehwellerotary shaft
11a11a: Abschnitt mit vergrößertem DurchmesserEnlarged diameter section
1212: Übersetzungsgetriebeup gear
12a12a: Eingangswelleinput shaft
1313: AdapterverbindungsstückAdapter connector
13a13a: Flanschabschnittflange
13b13b: ReibungsbefestigungsabschnittFriction mounting section
13c13c: Druckmittellever
13d13d: Befestigungsringfixing ring
13e13e: DurchgangslochThrough Hole
13f13f: kegelförmiger Abschnittcone-shaped section
13g13g: in die Kegelform eingreifender Abschnittinto the cone-engaging section
13h, 13i13h, 13i: Ölzuführlochoil feed
2020: Generatorgenerator
2121: Kopplungcoupling
3030: Befestigungswellemounting shaft
31a, 32a31a, 32a: Lagercamp
3232: Hauptrahmenmain frame

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 4757211 [0003]
US 4575211 [0003, 0005]

Claims

Wind power generation system comprising: a hub ( 10 ) with a wing ( 1 ), the wind is picked up and turned; a rotary shaft ( 11 ) with the hub ( 10 ) is connected and performs a rotary motion; a transmission gear ( 12 ) and an adapter connector ( 13 ), which is the rotary shaft ( 11 ) and the transmission gear ( 12 ), as a separate component with respect to the rotary shaft ( 11 ) and the transmission gear ( 12 ) is formed and on one side of the transmission ( 12 ) has an end thereof that has a larger diameter than an end thereof on one side of the hub ( 10 ).

Wind power generation system according to claim 1, wherein the end of the adapter connector ( 13 ) on the side of the hub ( 10 ) is friction fastened.

A wind force generating system according to claim 1 or 2, wherein the end of the adapter connector on the side of the hub is composed of a friction fitting connector provided on the side of an outer diameter of the rotary shaft (Fig. 11 ) is arranged.

Wind power generation system according to claim 3, further comprising a pressure means ( 13c ) which pushes the friction fitting connector to an inner diameter side and is disposed on the outer diameter side of the friction fitting connector.

A wind force generating system according to claim 3 or 4, wherein the frictional engagement connector is formed in a tapered shape along the rotation shaft and the pressure means (Fig. 13c ) has a conical shape which engages the conical shape of the friction fitting connector.

Wind force generation system according to one of claims 1 to 5, wherein an end portion of the rotary shaft ( 11 ), which is opposite the side of the transmission ( 12 ) is formed in an enlarged diameter shape enlarged in a radial direction.

Wind power generation system according to one of claims 1 to 6, further comprising a mounting shaft ( 30 ), which on one side of the outer diameter of the rotary shaft ( 11 ) is arranged, and a bearing between the hub ( 10 ) and the mounting shaft ( 30 ) is arranged.

Wind power generating system according to claim 7, wherein an end portion of the mounting shaft ( 30 ), which is opposite the side of the transmission ( 12 ) is, with respect to one end of the mounting shaft ( 30 ) on the side of the transmission ( 12 ) is reduced in diameter.