DK165128B - Rotor til et vindkraftanlaeg - Google Patents

Description

i

DK 165128B

Opfindelsen vedrører en rotor til et vindkraftanlæg, som 5 udviser mindst et par vinger, der ved hjælp af lejetappe er lejret drejeligt indstilbare i et nav og er forsat 180° i rotorens omdrejningsretning, hvilke to vingers lejetappe er forbundet med hinanden ved hjælp af en forbindelsesstang, som står vinkelret på rotorens omdrejningsakse til optagel-10 se af vingernes centrifugalkræfter.

Ved sådanne rotorer er vingerne under driften udsat for store centrifugalkræfter, som optages af navet. Navet skal derfor være udformet tilsvarende kraftigt, hvorved det bli-15 ver stort, tungt, dyrt og strømningsteknisk ugunstigt i vindstrømmen.

Fra FR patentskrift nr. 1 117 788 kendes en løsning, hvorved centrifugalkræfterne kan optages. Dertil er rotorens 20 vinger forbundet med hinanden med en stang, der står vinkelret på rotorens omdrejningsakse og er drejeligt indstilbar om sin vinkelret på rotoraksen stående akse ved hjælp af plane cirkelringformede aksiallejer. En hældning af vingerne i en spids vinkel i forhold til et plan vinkelret på 25 rotorens akse er dog ikke mulig. Denne konstruktion bliver desuden belastet ugunstigt ved deformering af navet som følge af de af vinden frembragte kræfter, fordi retningen af disse kræfter afviger fra stangens længderetning. For eksempel kan der opstå et meget højt fladetryk på aksial-30 lejefladerne, hvilket kan føre til forøget friktion eller endda beskadigelse af lejefladerne.

Opfindelsen har som formål at frembringe en rotor af denne art, hvilken rotors nav for det første er aflastet for 35 centrifugalkræfterne, og derfor kan bygges mindre, lettere og med lavere omkostninger, og for det andet muliggør en

DK 165128B

2 drejning af vingerne om deres akse, hvorved en mindre hældning af vingerne i en spids vinkel i forhold til et plan vinkelret på rotorens omdrejningsakse er tilladelig, uden at der derved kan optræde ugunstige eller skadelige belast-5 ninger på konstruktionsdelene.

Dette formål opnås ved en rotor af den indledningsvist angivne art, hvilken rotor ifølge opfindelsen er særegen ved, at der mellem forbindelsesstangens ender og lejetappene er 10 anbragt lejer med lejeflader, der har form som en del af en kugleflade, hvilke lejeflader kan tillade en drejning og en bestemt hældningsvinkel af vingerne i forhold til forbindelsesstangen .

15 Ved hjælp af forbindelsesstangen udlignes centrifugal kræfterne fra de to vinger gensidigt, så navet kun skal optage vingernes vægt og kraftkomposanterne fra vindkraften.

Fortrinsvis kan forbindelsesstangen være omgivet af en rør-20 formet bøsning, ved hjælp af hvilken den er forspændt med en trækkraft. Derved forhøjes forbindelsesstangens lang-tidsholdbarhed væsentligt, idet den under driften under indflydelse af tyngdekræften er udsat for en pulserende belastning.

25

Derved kan endvidere mellemrummet mellem forbindelsesstangen og bøsningen fortrinsvis være forsynet med et korrosions beskyttende smørefedt. Derved formindskes faren for korrosion af forbindelsesstangens overflade, hvilket 30 ville have en forringelse af langtidsholdbarheden til følge.

En særlig gunstig, foretrukken udformning af forbindelsesstangen med bøsningen og lejerne fås på den måde, at 35 forbindelsesstangen ved sine ender er forsynet med gevind, på hvilke der er påskruet gevindringe, som støtter sig af

DK 165128B

3 mod bøsningens ender gennem inderringene i lejerne med kuglefladerne.

Derved kan de yderringe, der samvirker med inderringene i 5 lejerne med kuglefladerne, fortrinsvis være støttet a£ mod gevindringe, som er skruet ind i gevindboringer, der er udformet i lejetappene.

Lejerne kan være glidelejer, hvor lejefladerne, der har 10 form som en del af en kugle, samvirker direkte med hinanden. Det er dog underforstået, at også tilsvarende rullelejer, som tillader en hældning af akslen, såkaldte pendul-rullelejer, kan anvendes i deres sted.

15 Rotoren ifølge opfindelsen forklares nærmere ved hjælp et et på tegningen skematisk vist foretrukket udførelseseksempel, hvor:

Fig. 1 viser et oversigtsbillede af et vindkraftan-20 læg med rotoren ifølge opfindelsen, fig. 2 er et udsnit fra fig. 1 med delsnit i større målestok, 25 fig. 3 viser snittet III-III fra fig. 2, og fig. 4 er et snit i en del af navet i fig. 2 yderligere forstørret.

30 Det i fig. 1 viste vindkraftanlæg indeholder en mast 1, som er fastgjort i en sokkel 2 og bærer en kabine 3, i hvilken akslen 4 i en rotor 5 er drejelig lejret. Kabinen 3 er på sin side lejret drejelig på den øverste ende af masten 1 på en sådan måde, at den kan indstilles med hensyn til vinden.

Rotoren 5 indeholder et nav 6, som er fastgjort på akslen 35

DK 165128B

4 4, og i hvilket to vinger 7 er lejret drejeligt indstillelige ved hjælp af lejetappe 8. Vingerne 7 er forsat 180° i rotorens omdrejningsretning,, det vil sige de ligger begge med deres akser i et plan, der går gennem omdrejningsaksen 5 4'. Samtidig er vingernes 7 akser 7' skråtstillet i en spids vinkel α på for eksempel 4° i forhold til plan E lodret på rotorens omdrejningsakse 4’ for at opnå en mod vindretningen rettet pilform.

10 Akslen 4, hvis akse 4' udgør rotorens 5 omdrejningsakse, er lejret i lejebukke 10 i kabinen 3 og fører til et gear 11, fra hvilken en ikke vist aksel fører til en ligeledes ikke vist elektrisk generator, der for eksempel kan være anbragt i soklen 2.

15

Fig. 2 viser navet 6 sammen med den ende af kabinen 3, der er nærmest rotoren 5, i større målestok og i snit.

Navet 6 indeholder en til en flange 12 på akslen 4 fast-20 gjort cylindrisk, hul navdel 13, fra hvilken ligeledes hule rørformede arme 14 fører i det væsentlige i retning af vingernes 7 akser 7 ’ . Navdelen 13 er afsluttet af en kuppel 15. I armene 14 er lejetappene 8 lejret ved hjælp af lejeflader 16, 17.

25

Ved de indre ender af lejetappene 8 er fastgjort muffer 18, som er forsynet med de i fig. 2 ikke synlige, men i fig. 3 og 4 viste tappe, på hvilke der angriber stænger 20, som kommer fra en indstillingstang 21. Indstillingsstangen 21 30 er styret ved hjælp af en ågplade 22 og føringsstænger 23, som samtidig forhindrer en drejning af indstillingsstangen 21 i forhold til navet 6. Lejringen af stængerne 20 i kugleformede lejer på tappene 24 på muffen 18 og på tappene 25 på ågpladen 22 er vist i fig. 3.

Man ser deraf, at ved en bevægelse af indstillingsstangen 35

DK 165128B

5 21 i retning mod navet 6 eller bort fra dette kan vingerne 7 drejes, hvorved deres indstillingsvinkel i forhold til vinden kan indstilles henholdsvis ændres på ønsket måde.

5 Fig. 4 viser den midterste del af navet 6 endnu mere forstørret. Som det ses af denne figur, er de ender af vingernes 7 lejetappe 8, der vender mod rotorens 5 omdrejningsakse 4', forbundet med hinanden med en forbindelsesstang 26, som står vinkelret på rotorens 5 omdrejningsakse 4'.

10 Mellem forbindelsesstangens 26 ender og lejetappene 8 er der anbragt lejer 27, som hver udviser en inderring 28 og en yderring 30, som er forsynet med samvirkende lejeflader 31 og 32, der har form som en del af en kugleflade.

15 Som det yderligere ses i fig. 4, er forbindelsesstangen 26 omgivet af en rørformet bøsning 33, ved hjælp af hvilken den er forspændt med en trækspænding. Mellemrummet 34 mellem forbindelsesstangen 26 og bøsningen 33 er fyldt med en smørefedt, der beskytter mod korrosion.

20

Til frembringelse af forspændingkraften er forbindelsesstangen 26 på sine ender forsynet med gevind 35, 36, på hvilke der er påskruet gevindringe 37, 38, som støtter sig af på enderne af bøsningen 33 gennem inderringene 28 til 25 lejerne 27 med kuglefladerne 31, 32.

De med lejernes 27 inderringe 28 samvirkende yderringe 30 er støttet af på gevindringe 40, som er skruet ind i gevindboringer 41, som er udformet i lejetappene 8.

30

Til frembringelse af den trækkraft, hvormed forbindelsesstangen 26 er forspændt, er denne på den ene ende forsynet med en gevindtap 42, på hvilken en ikke vist for eksempel hydraulisk spændeindretning, kan indsættes, som 35 støtter sig af mod den indre lejering 28. Efter frembringelsen af forspændingskraften kan gevindringen 38 efter-

DK 165128 B

6 spændes og sikres. Efter fjernelse af spændeindretningen kan gevindtappen 42 beskyttes med en lukket møtrik 43.

Som allerede omtalt kan det på tegningen viste glideleje 5 27, hvor de samvirkende lejeflader 31, 32, der har form som en del af en kugle, erstattes med et såkaldt pendulrulle-leje, som udviser tøndeformede ruller, der ruller mellem lejefladerne.

10

Claims (6)

1. Rotor (5) til et vindkraftanlæg, som udviser mindst et par vinger (7), der ved hjælp af lejetappe (8) er lejret 5 drejeligt indstilbare i et nav (6) og er forsat 180° i rotorens (5) omdrejningsretning, hvilke to vingers (7) lejetappe (8) er forbundet med hinanden ved hjælp af en forbindelsesstang (26), som står vinkelret på rotorens (5) omdrejningsakse (4') til optagelse af vingernes (7) centrifu-10 galkræfter, kendetegnet ved, at der mellem for bindelsesstangens (26) ender og lejetappene (8) er anbragt lejer (27) med lejeflader (31, 32), der har form som en del af en kugleflade, hvilke lejeflader kan tillade en drejning og en bestemt hældningsvinkel af vingerne (7) i forhold til 15 forbindelsesstangen (26).

2. Rotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forbindelsesstangen (26) er omgivet af en rørformet bøsning (33), ved hvis hjælp den er forspændt med en trækkraft. 20

3. Rotor ifølge krav 2, kendetegnet ved, at mellemrummet (34) mellem forbindelsesstangen (26) og bøsningen (33) er fyldt med smørefedt, der beskytter mod korrosion. 25

4. Rotor ifølge krav 2, kendetegnet ved, at forbindelsesstangen (26) på sine ender er forsynet med gevind (35, 36), på hvilke der er påskruet gevindringe (37, 38), som over ringe (28) støtter sig mod enderne af bøsnin- 30 gen (33), hvilke ringe (28) er udført som de indre ringe i lejerne (27) med kuglefladerne (31, 32).

5. Rotor ifølge krav 4, kendetegnet ved, at lejernes (27) indre ringe (28) samvirker med lejernes (27) 35 ydre ringe (30), der er støttet mod gevindringe (40), som er skruet ind i gevindboringer (41), som er udformet i le- DK 165128B 8 jetappene (8).

6. Rotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at' lejerne (27) er rullelejer med tøndeformede ruller mellem 5 lejefladerne (31, 32), der har form af en del af en kugle.