DE102017223614A1 - Windkraftanlage, Rotorsystem, Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage - Google Patents

Windkraftanlage, Rotorsystem, Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage Download PDF

Info

Publication number
DE102017223614A1
DE102017223614A1 DE102017223614.0A DE102017223614A DE102017223614A1 DE 102017223614 A1 DE102017223614 A1 DE 102017223614A1 DE 102017223614 A DE102017223614 A DE 102017223614A DE 102017223614 A1 DE102017223614 A1 DE 102017223614A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blade
rotor hub
rotor
bearing ring
hub extension
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Withdrawn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
DE102017223614.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilfried Spintig
Daniel Becker
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.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Rothe Erde Germany GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Rothe Erde GmbH
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 ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Rothe Erde GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Priority to DE102017223614.0A priority Critical patent/DE102017223614A1/de
Priority to PCT/EP2018/085995 priority patent/WO2019122019A1/de
Publication of DE102017223614A1 publication Critical patent/DE102017223614A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0658—Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
    • F16C19/381—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with at least one row for radial load in combination with at least one row for axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/56—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction in which the rolling bodies of one bearing differ in diameter from those of another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/60—Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/60—Assembly methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/50—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/31—Wind motors
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windkraftanlage, umfassend eine Rotornabe, ein Blattlager und ein Rotorblatt, dadurch gekennzeichnet, dass eine zylindrische Rotornabenverlängerung zwischen der Rotornabe und dem Blattlager angeordnet ist, wobei das Rotorblatt mit dem Blattlager mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, wobei das Blattlager einen ersten Blattlagerring und einen zweiten Blattlagerring umfasst, wobei der erste Blattlagerring als Teil der Rotornabenverlängerung ausgebildet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windkraftanlage, umfassend eine Rotornabe, ein Blattlager und ein Rotorblatt sowie ein Rotorsystem für eine Windkraftanlage und ein Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage.
  • Derartige Windkraftanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bekannte Vorrichtungen weisen dabei allerdings diverse Probleme und Nachteile auf. Aktuelle Entwicklungstrends im Multi-MW-Bereich von Windenergieanlagen gehen in Richtung stetig größer werdender Naben, wobei das Blattlager als separate, d.h. eigenständige, Komponente - verbaut zwischen Nabe und Blatt - mit skaliert wird. Für Blattlageranwendungen existieren hohe Anforderungen an die Nabensteifigkeit, um einen möglichst verschleiß- und ermüdungsfreien Betrieb zu gewährleisten, welche oftmals nur über konstruktive Umwege gewährleistet werden können.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Windkraftanlage vorzuschlagen, die verbesserte mechanische Eigenschaften im Zusammenhang mit der Hochskalierung der Größe von Windkraftanlagen ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Windkraftanlage, umfassend eine Rotornabe, ein Blattlager und ein Rotorblatt, dadurch gekennzeichnet, dass eine zylindrische Rotornabenverlängerung zwischen der Rotornabe und dem Blattlager angeordnet ist, wobei das Rotorblatt mit dem Blattlager mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, wobei das Blattlager einen ersten Blattlagerring und einen zweiten Blattlagerring umfasst, wobei der erste Blattlagerring als Teil der Rotornabenverlängerung ausgebildet ist.
  • Erfindungsgemäß ergibt sich der Vorteil, dass die Steifigkeit der nabenseitigen Anschlusskonstruktion durch die Rotornabenverlängerung verbessert werden kann, wodurch die Rotornabe gewichtsoptimiert bzw. größenoptimiert ausgeführt werden kann. Hierdurch kann trotz erhöhter Belastung durch weitere Skalierung der Komponenten auf Zusatzverstärkungen im Blattlager verzichtet werden bzw. solche Zusatzverstärkungen können zumindest reduziert werden. Insbesondere die Ausführung des ersten Blattlagerrings als Teil der Rotornabenverlängerung, also die Integration des ersten Blattlagerrings in die Rotornabenverlängerung, führt vorteilhaft zu einer erhöhten Steifigkeit des Blattlagers, zu einer Reduktion des Gewichts und zu verringerten Kosten, da ein separater Ring eingespart werden kann. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass mithilfe der zylindrischen Rotornabenverlängerung eine leichtere Demontage, insbesondere mit Blick auf einen Austausch oder eine Wartung des Blattlagers, vorgenommen werden kann. Dies wird insbesondere besonders vorteilhaft dadurch ermöglicht, dass der erste Blattlagerring (oder das Blattlager) als Teil der Rotornabenverlängerung ausgebildet ist. Gleichzeitig ist es erfindungsgemäß möglich, dass das Rotorblatt mit dem Blattlager mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, beispielsweise verschraubt, wodurch das Blattlager (oder zumindest Teile des Blattlagers) leicht ausgebaut werden kann. Insbesondere ist es durch die zylindrische Form der Rotornabenverlängerung möglich, dass der Rotornabenflanschdurchmesser im Wesentlichen dem Rotorblattflanschdurchmesser entspricht.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Rotornabenverlängerung hohl ausgebildet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das Rotorblatt mit dem Blattlager unmittelbar bzw. direkt, also insbesondere adapter- bzw. zwischenstücklos, verbunden ist. Es ist dabei bevorzugt möglich, dass das Blattlager und das Rotorblatt mithilfe eines Befestigungsmittels (beispielsweise mithilfe von Schrauben) formschlüssig oder kraft- und formschlüssig verbunden sind. Dies kann sich insbesondere vorteilhaft auf die Montage und Demontage der Komponenten auswirken.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der erste Blattlagerring als innerer Blattlagerring und der zweite Blattlagerring als äußerer Blattlagerring ausgebildet ist oder dass der erste Blattlagerring als äußerer Blattlagerring und der zweite Blattlagerring als innerer Blattlagerring ausgebildet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der zweite Blattlagerring mit dem Rotorblatt mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.
  • Insbesondere ist es möglich, dass der zweite Blattlagerring mit dem Rotorblatt unmittelbar bzw. direkt, also insbesondere adapter- bzw. zwischenstücklos, verbunden ist. Es ist dabei bevorzugt möglich, dass der zweite Blattlagerring mit dem Rotorblatt mithilfe eines Befestigungsmittels (beispielsweise mithilfe von Schrauben) formschlüssig oder kraft- und formschlüssig verbunden ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Zwischenstück zwischen dem Blattlager und dem Rotorblatt angeordnet ist. Es ist dabei insbesondere möglich, dass das Zwischenstück mithilfe eines Befestigungsmittels am Blattlager (insbesondere am zweiten Blattlagerring) befestigt ist und mithilfe eines Befestigungsmittels am Rotorblatt befestigt ist. Dies kann sich vorteilhaft auf die rotorblattseitige Steifigkeit der Anschlusskonstruktion auswirken. Gemäß dieser Ausführungsform liegt also eine mittelbare Verbindung zwischen dem Blattlager und dem Rotorblatt vor. Es ist denkbar, dass der zweite Blattlagerring in das Zwischenstück integriert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass das Blattlager eine dreireihige Rollendrehverbindung umfasst bzw. als dreireihige Rollendrehverbindung ausgebildet ist.
  • Es ist bevorzugt möglich, dass eine Nase an dem ersten oder zweiten Blattlagerring angeordnet ist, also insbesondere an dem inneren oder äußeren Blattlagerring. Ferner ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass der andere Blattlagerring (also der Blattlagerring, an dem die Nase nicht angeordnet ist) zweiteilig ausgebildet ist.
  • Alternativ ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass das Blattlager ein Toroidallager umfasst bzw. als Toroidallager ausgebildet ist oder dass das Blattlager ein Vierpunktlager umfasst bzw. als Vierpunktlager ausgebildet ist oder dass das Blattlager ein Doppelvierpunktlager umfasst bzw. als Doppelvierpunktlager ausgebildet ist.
  • Eine dreireihige Rollendrehverbindung (3RD) hat im Vergleich zu einem Vierpunktlager oder Doppelvierpunktlager eine höhere Lebensdauer und kann bei gleicher Baugröße höhere Kräfte übertragen. Dies ist insbesondere bei immer größer werdenden Windkraftanlagen von Vorteil. Die Rotornabenverlängerung (oder Rohrverlängerung) ermöglicht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Einsatz der dreireihigen Rollendrehverbindung eine vorteilhaft erhöhte Steifigkeit, die für die 3RD vorteilhaft ist. Dies ist insbesondere deswegen der Fall, da mit der Kraftübertragung vom Ende des Rotorblattes auf die Rotornabenverlängerung eine Kraftübertragung von Rohr zu Rohr erfolgt, die gleichmäßiger verteilt ist, als eine Kraftübertragung von Rohr zu Rotornabe. Insbesondere die axiale Kraftübertragung von Rotorblatt zu Rotornabenverlängerung ist gleichmäßiger als von Rotorblatt über Blattlager direkt zur Rotornabe.
  • Die gleichmäßige axiale Steifigkeit wäre hingegen beim Anschluss direkt an die Rotornabe nicht in diesem Maße gewährleistet, so dass eine ovale Verformung des Nabenanschlusses am Blattlager entstehen kann. Die Ungleichmäßigkeit der Rotornabe (insbesondere einer Kugelnabe) wird durch die Rotornabenverlängerung somit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorteilhaft reduziert/ausgeglichen. Die Rotornabenverlängerung kann somit für eine gleichmäßige axiale Steifigkeit am Blattanschluss sorgen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Rotornabenverlängerung separat von der Rotornabe ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, dass die Rotornabenverlängerung ein (von der Rotornabe) separates Teil ist, das an der Rotornabe angebracht bzw. mit der Rotornabe verbunden ist (beispielsweise verschraubt). Dies wirkt sich besonders vorteilhaft auf die Montage und Demontage der Rotornabenverlängerung aus und kann gleichzeitig zu einer verbesserten Steifigkeit im Anschlussbereich/Verbindungsbereich der Rotornabe durch die Rotornabenverlängerung führen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Rotornabenverlängerung unbeweglich, und insbesondere formschlüssig oder kraft- und formschlüssig, an der Rotornabe angeordnet ist. Hierdurch ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise möglich, dass die Rotornabenverlängerung mithilfe eines Befestigungsmittels feststehend an der Rotornabe angebracht (beispielsweise verschraubt) wird. Auch im Betrieb der Windkraftanlage findet somit keine Relativbewegung zwischen der Rotornabe und der Rotornabenverlängerung statt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Pitchantrieb als Teil der Rotornabenverlängerung ausgebildet ist oder innerhalb der Rotornabenverlängerung angeordnet ist. Der Pitchantrieb ist dabei bevorzugt zur Verstellung des Anstellwinkels des Rotorblatts ausgebildet (insbesondere unter Zuhilfenahme des Blattlagers).
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Rotornabenverlängerung eine erste Nabenverlängerungskomponente und eine zweite Nabenverlängerungskomponente umfasst, wobei die erste und zweite Nabenverlängerungskomponente bevorzugt parallel zur Hauptrotationsachse des Blattlagers ausgebildet sind, insbesondere als Halbschalen der zylindrischen Rotornabenverlängerung. Hierdurch ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, eine besonders vorteilhafte Wartung und Demontage der Rotornabenverlängerung zu ermöglichen. Es ist möglich, dass die erste und zweite Nabenverlängerungskomponente parallel zur Hauptrotationsachse des Blattlagers ausgebildet sind oder auch in einem Winkel dazu. In beiden Fällen ist es insbesondere möglich, dass die Rotornabenverlängerungen als Halbschalen ausgebildet sind. Ganz besondere Vorteile ergeben sich dadurch, dass der erste Blattlagerring als Teil der Rotornabenverlängerung ausgebildet ist bzw. in der Rotornabenverlängerung integriert ist. So kann eine Demontage und Wartung des Blattlagers oder dessen Komponenten im eingebauten Zustand ermöglicht werden. Es könnte z. B. eine der Nabenverlängerungskomponenten (mit integriertem Blattlagerring) ausgebaut werden und so das Blattlagerinnere zur Wartung oder zum Austausch von Komponenten erreicht werden. Es müsste also lediglich eine der Nabenverlängerungskomponenten (insbesondere Halbschalen) entfernt werden und nicht das komplette Rotorblatt (mit Blattlagerring). Sinnvollerweise erfolgt die Demontage und Wartung dabei in 12-Uhr-Stellung oder in 6-Uhr-Stellung des Rotorblatts, also wenn die Längsachse des Rotorblatts parallel zur Längsachse des Turms der Windkraftanlage verläuft. In diesen Stellungen wirken im Wesentlichen keine Biegemomente auf die verbleibende Nabenverlängerungskomponente ein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Rotornabenverlängerung, insbesondere die erste und/oder zweite Nabenverlängerungskomponente, Rippen aufweist, bevorzugt an der Innenseite der zylindrischen Rotornabenverlängerung. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine besonders verbesserte Steifigkeit erzielt werden, die sich vorteilhaft auf die Optimierung des Gewichts und die Skalierungsmöglichkeiten auswirkt.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Rotorsystem für eine Windkraftanlage, umfassend eine Rotornabe, ein Blattlager und ein Rotorblatt, dadurch gekennzeichnet, dass eine zylindrische Rotornabenverlängerung zwischen der Rotornabe und dem Blattlager angeordnet ist, wobei das Rotorblatt mit dem Blattlager mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, wobei das Blattlager einen ersten Blattlagerring und einen zweiten Blattlagerring umfasst, wobei der erste Blattlagerring als Teil der Rotornabenverlängerung ausgebildet ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Rotorblatt relativ zu der Rotornabe und der Rotornabenverlängerung bewegt wird, wobei die Rotornabe und die Rotornabenverlängerung relativ zueinander feststehen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Rotorsystem und dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage können die Merkmale und Ausgestaltungen Anwendung finden, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Windkraftanlage und/oder einer Ausführungsform der Windkraftanlage beschrieben worden sind. Bei dem erfindungsgemä-βen Rotorsystem und dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage können ebenso die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Windkraftanlage und/oder einer Ausführungsform der Windkraftanlage beschriebenen Vorteile erzielt werden.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch einen Teilbereich einer Windkraftanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt schematisch einen Teilbereich einer Windkraftanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt beziehungsweise erwähnt.
  • In 1 ist schematisch ein Teilbereich einer Windkraftanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Insbesondere ist ein Teilbereich eines Rotorsystems mit einer Rotornabe 1 dargestellt. Die Rotornabe 1 ist mit einer Rotornabenverlängerung 4 verbunden, welche als von der Rotornabe 1 separates Teil ausgebildet ist. Die Rotornabenverlängerung 4 und die Rotornabe 1 sind dabei unbeweglich zueinander angeordnet, sodass im Betrieb keine relative Bewegung zwischen der Rotornabenverlängerung 4 und der Rotornabe 1 stattfindet. Die Rotornabenverlängerung 4 hat eine zylindrische Form, besitzt also einen zumindest im Wesentlichen gleichbleibenden Durchmesser. An dem von der Rotornabe 1 abweisenden Ende der Rotornabenverlängerung 4 ist ein Blattlager 2 angebracht. Hierbei umfasst das Blattlager 2 einen ersten und einen zweiten Blattlagerring 10, 11. Ein Bereich um das Blattlager 2 ist in 1 innerhalb des gestrichelten Kreisausschnitts vergrößert dargestellt. Der erste Blattlagerring 10 ist dabei direkt in die Rotornabenverlängerung 4 integriert (also als Teil der Rotornabenverlängerung 4 einteilig mit dieser ausgebildet).
  • Der zweite Blattlagerring 11 ist bei der in 1 dargestellten Ausführungsform unmittelbar mit dem Rotorblatt 3 verbunden. Die Rotornabenverlängerung 4 umfasst bevorzugt eine erste Nabenverlängerungskomponente und eine zweite Nabenverlängerungskomponente (nicht dargestellt), wobei die erste und zweite Nabenverlängerungskomponente bevorzugt parallel zur Hauptrotationsachse des Blattlagers 2 ausgebildet sind, insbesondere als Halbschalen der Rotornabenverlängerung 4. Des Weiteren ist das Hauptlager 7 des Windrads dargestellt. Der Pfeil 8 symbolisiert auf die Windkraftanlage einwirkenden Wind.
  • In 2 ist schematisch ein Teilbereich einer Windkraftanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Ausführungsform ist ein Zwischenstück 9 zwischen dem Blattlager 2 und dem Rotorblatt 3 vorhanden, welches insbesondere als separates Teil ausgebildet ist und mit dem Blattlager 2 (insbesondere mit dem zweiten Blattlagerring 11) sowie dem Rotorblatt 3 verbunden ist. Das Zwischenstück 9 kann dabei verschiedene Formen aufweisen, beispielsweise zylindrisch oder konisch ausgebildet sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rotornabe
    2
    Blattlager
    3
    Rotorblatt
    4
    Rotornabenverlängerung
    7
    Hauptlager
    8
    Wind
    9
    Zwischenstück
    10
    erster Blattlagerring
    11
    zweiter Blattlagerring

Claims (11)

  1. Windkraftanlage, umfassend eine Rotornabe (1), ein Blattlager (2) und ein Rotorblatt (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine zylindrische Rotornabenverlängerung (4) zwischen der Rotornabe (1) und dem Blattlager (2) angeordnet ist, wobei das Rotorblatt (3) mit dem Blattlager (2) mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, wobei das Blattlager (2) einen ersten Blattlagerring (10) und einen zweiten Blattlagerring (11) umfasst, wobei der erste Blattlagerring (10) als Teil der Rotornabenverlängerung (4) ausgebildet ist.
  2. Windkraftanlage nach Anspruch 1, wobei der erste Blattlagerring (10) als innerer Blattlagerring und der zweite Blattlagerring (11) als äußerer Blattlagerring ausgebildet ist oder wobei der erste Blattlagerring (10) als äußerer Blattlagerring und der zweite Blattlagerring (11) als innerer Blattlagerring ausgebildet ist.
  3. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Blattlagerring (11) mit dem Rotorblatt (3) verbunden ist.
  4. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Zwischenstück (9) zwischen dem Blattlager (2) und dem Rotorblatt (3) angeordnet ist
  5. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rotornabenverlängerung (4) separat von der Rotornabe (1) ausgebildet ist.
  6. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rotornabenverlängerung (4) unbeweglich, und insbesondere formschlüssig oder kraft- und formschlüssig, an der Rotornabe (1) angeordnet ist.
  7. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Pitchantrieb als Teil der Rotornabenverlängerung (4) ausgebildet ist oder innerhalb der Rotornabenverlängerung (4) angeordnet ist.
  8. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rotornabenverlängerung (4) eine erste Nabenverlängerungskomponente und eine zweite Nabenverlängerungskomponente umfasst, wobei die erste und zweite Nabenverlängerungskomponente bevorzugt parallel zur Hauptrotationsachse des Blattlagers (2) ausgebildet sind, insbesondere als Halbschalen der zylindrischen Rotornabenverlängerung (4).
  9. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rotornabenverlängerung (4), insbesondere die erste und/oder zweite Nabenverlängerungskomponente, Rippen aufweist, bevorzugt an der Innenseite der zylindrischen Rotornabenverlängerung (4).
  10. Rotorsystem für eine Windkraftanlage, umfassend eine Rotornabe (1), ein Blattlager (2) und ein Rotorblatt (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine zylindrische Rotornabenverlängerung (4) zwischen der Rotornabe (1) und dem Blattlager (2) angeordnet ist, wobei das Rotorblatt (3) mit dem Blattlager (2) mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, wobei das Blattlager (2) einen ersten Blattlagerring (10) und einen zweiten Blattlagerring (11) umfasst, wobei der erste Blattlagerring (10) als Teil der Rotornabenverlängerung (4) ausgebildet ist.
  11. Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Rotorblatt (3) relativ zu der Rotornabe (1) und der Rotornabenverlängerung (4) bewegt wird, wobei die Rotornabe (1) und die Rotornabenverlängerung (4) relativ zueinander feststehen.
DE102017223614.0A 2017-12-21 2017-12-21 Windkraftanlage, Rotorsystem, Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage Withdrawn DE102017223614A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017223614.0A DE102017223614A1 (de) 2017-12-21 2017-12-21 Windkraftanlage, Rotorsystem, Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage
PCT/EP2018/085995 WO2019122019A1 (de) 2017-12-21 2018-12-19 Windkraftanlage, rotorsystem, verfahren zur verwendung einer windkraftanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017223614.0A DE102017223614A1 (de) 2017-12-21 2017-12-21 Windkraftanlage, Rotorsystem, Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017223614A1 true DE102017223614A1 (de) 2019-06-27

Family

ID=64901549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017223614.0A Withdrawn DE102017223614A1 (de) 2017-12-21 2017-12-21 Windkraftanlage, Rotorsystem, Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017223614A1 (de)
WO (1) WO2019122019A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11300098B2 (en) * 2017-01-19 2022-04-12 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Blade mounting arrangement

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005034537A1 (de) * 2004-09-30 2006-04-06 General Electric Co. Mehrstückige Windturbinenrotorblätter und damit ausgerüstete Windkraftanlagen
DE102008037605A1 (de) * 2007-12-06 2009-06-10 General Electric Co. Mehrteilige Rotorflügel und dieselben enthaltende Windkraftanlage
DE102010010639A1 (de) * 2010-03-09 2011-09-15 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drehverbindung eines Rotorblattes mit der Rotornabe einer Windkraftanlage
DE102013210579A1 (de) * 2013-06-06 2014-12-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Drehverbindung und verfahren zu deren herstellung
DE102016203269A1 (de) * 2016-02-29 2017-08-31 Innogy Se Windkraftanlage mit verbesserter Rotorblattverschraubung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202005007450U1 (de) * 2004-05-17 2005-07-14 Hehenberger, Gerald, Dipl.-Ing. Adapter zum Befestigen von Rotorblättern einer Windkraftanlage an einer Rotornabe und Windkraftanlage mit solchen Adaptern
KR101505644B1 (ko) * 2013-07-26 2015-03-25 삼성중공업 주식회사 풍력발전기
GB2517935A (en) * 2013-09-05 2015-03-11 Mainstream Renewable Power Ltd Wind turbine blade extender

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005034537A1 (de) * 2004-09-30 2006-04-06 General Electric Co. Mehrstückige Windturbinenrotorblätter und damit ausgerüstete Windkraftanlagen
DE102008037605A1 (de) * 2007-12-06 2009-06-10 General Electric Co. Mehrteilige Rotorflügel und dieselben enthaltende Windkraftanlage
DE102010010639A1 (de) * 2010-03-09 2011-09-15 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drehverbindung eines Rotorblattes mit der Rotornabe einer Windkraftanlage
DE102013210579A1 (de) * 2013-06-06 2014-12-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Drehverbindung und verfahren zu deren herstellung
DE102016203269A1 (de) * 2016-02-29 2017-08-31 Innogy Se Windkraftanlage mit verbesserter Rotorblattverschraubung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019122019A1 (de) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1398499B1 (de) Befestigung von Rotorblättern an der Nabe einer Windenergieanlage
DE10324166B4 (de) Rotorblattanschluss
DE102016110551A1 (de) Rotor für eine Windenergieanlage, Rotorblatt für eine Windenergieanlage, Hülse und Verfahren zur Montage eines Rotors
EP3947993B1 (de) Gondel mit gleitlagerung
DE102015104925A1 (de) Kugelgewindetrieb und damit ausgestattete Lenkung eines Kraftfahrzeugs
EP3109493A1 (de) Wälzlageranordnung und blattlager für eine windkraftanlage
WO2015120925A1 (de) Verbindungselement zum verbinden einer lagereinrichtung eines mit einer rotornabe einer windturbine zu verbindenden rotorblatts mit einem montageflansch der rotornabe
EP3204633B1 (de) Windenergieanlagen-rotorblatt
EP3333439B1 (de) Verfahren zum austausch eines gebrauchten lagers, insbesondere zum austausch eines grosslagers, wie das hauptlager einer windkraftanlage sowie lageranordnung
DE102016000291A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Flanschverbindung, Verwendung, Flanschverbindung und Windenergieanlage
AT512432B1 (de) Rotorflügel für eine turbine
DE102017223614A1 (de) Windkraftanlage, Rotorsystem, Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage
DE102010039778B4 (de) Rotorblatt für Windenergieanlagen
EP3728835B1 (de) Windkraftanlage mit rotornabenverlängerung
EP3891383A1 (de) Rotor für eine windenergieanlage und verfahren
EP4001635A1 (de) Rotornabe für eine windenergieanlage sowie betreffende rotoranordnung und windenergieanlage
WO2016203035A1 (de) Windenergieanlagen-turm und windenergieanlage
DE102018206099A1 (de) Windkraftanlage, Rotorsystem, Verfahren zur Verwendung einer Windkraftanlage, Verfahren zur Herstellung einer Windkraftanlage
EP3564489A1 (de) Rotor mit fliehkraft-optimierten kontaktflächen
EP3431749B1 (de) Extender zum befestigen eines rotorblatts an einem rotornabengehäuse einer windenergieanlage, verfahren zur herstellung eines extenders und verfahren zur montage eines extenders
DE102020113128A1 (de) Lageranordnung
DE102016119974A1 (de) Wälzlager, Windenergieanlage und Verfahren zur Auslegung eines Wälzlagers
EP1467095A2 (de) Lager für eine Windenenergieanlage
EP4226057A1 (de) Gleitlagerung, sowie eine mit der gleitlagerung ausgestattete gondel für eine windkraftanlage und eine windkraftanlage
WO2012080097A2 (de) Lagerringsegment, lagerring, lager, antriebswelle und montageverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: THYSSENKRUPP ROTHE ERDE GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP ROTHE ERDE GMBH, 44137 DORTMUND, DE

Owner name: THYSSENKRUPP AG, DE

Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP ROTHE ERDE GMBH, 44137 DORTMUND, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: KUTZENBERGER WOLFF & PARTNER PATENTANWALTSPART, DE

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