FI119781B - Tuulivoimala ja laakerijärjestely sitä varten - Google Patents

Tuulivoimala ja laakerijärjestely sitä varten Download PDF

Info

Publication number
FI119781B
FI119781B FI20050046A FI20050046A FI119781B FI 119781 B FI119781 B FI 119781B FI 20050046 A FI20050046 A FI 20050046A FI 20050046 A FI20050046 A FI 20050046A FI 119781 B FI119781 B FI 119781B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
rotor
bearing
arrangement
wind turbine
bearing ring
Prior art date
Application number
FI20050046A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20050046A (fi
Inventor
Peter Rogall
Martin Eilting
Original Assignee
Gen Electric
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 Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of FI20050046A publication Critical patent/FI20050046A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI119781B publication Critical patent/FI119781B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70Bearing or lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/545Systems comprising at least one rolling bearing for radial load in combination with at least one rolling bearing for axial load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/10Stators
    • F05B2240/14Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies there within
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/31Wind motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • Y10S415/905Natural fluid current motor
    • Y10S415/908Axial flow runner

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

Tuulivoimala ja laakerijärjestely sitä varten
Esillä oleva keksintö liittyy tuulivoimalaan, jolla on roottori, joka on käännettäväsi! asennettu roottorin akselin suhteen laakerijärjestelyn avulla, ja 5 jolla on ainakin yksi roottorin lapa, joka on kiinnitetty roottorin napakeskiöön ja joka ulottuu sieltä säteittäisesti ulospäin roottorin akselin suhteen, kuten myös laakerijärjestelyyn sellaista tuulivoimalaa varten.
Edellä kuvatun tyyppisillä tuulivoimaloilla on tyypillisesti torni, jonka yläosaan on asennettu roottori, jota ajetaan pyörivästi laakereilla pyörimisakse-10 Iin ympäri, joka akseli ulottuu olennaisesti vaakasuoraan suuntaan. Roottoria voidaan yleensä kääntää yhdessä laakerijärjestelyn kanssa kääntymissuun-taan ulottuvan pyörimisakselin ympäri tuulivoimalan säätämiseksi tuuliolosuhteisiin. Tähän asti laakerijärjestely, roottori, roottoriin kytketty vaihde (mikäli edellytetty) ja vaihteeseen lähtöpäässä kytketty generaattori on sijoitettu alus-15 talle, joka on käännettäväsi! asennettu tornin yläosaan. Nykyaikaisissa tuulivoimaloissa, joilla on usean megawatin nimellisteho, roottorin halkaisija voi olla yli 100 metriä. Tyypillisesti näissä tuulivoimaloissa vääntö vaikuttaa generaattoriin roottoritangon avulla, joka on kiinnitetty muttereilla roottorin napakeskiöön laipan kautta. Roottoritanko sirottelee laakeripukin, joka on sijoitettu alustalle, 20 joka on käännettävissä pystysuuntaisen pyörimisakselin ympäri, ja laakeripukin roottorin napakeskiötä vastakkaista päätä vastakannetaan (counterbear) vaihteen tuloon asetetun puristuksen välityksellä, mainitun vaihteen lähdön ollessa kytketty generaattoriin.
Edellä kuvatun tyyppisten tuulivoimaloiden pitkäaikaiskäytön aikana 25 on osoittautunut, että alkavaa säröilyä esiintyi roottoritangoissa, jotka tyypillisesti ovat muotoillut ontoiksi tangoiksi, joten roottoritankojen korvaamista edellytetään estämään niiden murtuminen ja, sen seurauksena, roottorin maahansyöksyn riski.
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on nämä tunnettuun tekniikkaan 30 liittyvät ongelmat huomioon ottaen aikaansaada edellä kuvatun tyyppinen tuulivoimala, joka antaa mahdollisuuden pitkäaikaiskäytölle vähäisellä kunnossapidolla, samoin kuin aikaansaada laakerijärjestely sellaiselle tuulivoimalalle.
Esillä olevan keksinnön mukaiselle tuulivoimalalle ja laakerijärjeste-lylle on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa.
35 Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.
i 2 Tämä tavoite ratkaistaan esillä olevan keksinnön mukaisesti parannetulla, edellä kuvatun tyyppisellä tuulivoimalalla, jolle on olennaisesti tunnusomaista, että laakerijärjestely käsittää ensimmäisen laakerinjuoksurenkaan, joka on kiinnitetty tukijärjestelyyn vääntöä kestävällä tavalla roottorin akselin 5 suhteen ja sijoitettu koaksiaalisesti roottorin akselin kanssa, samoin kuin toisen laakerinjuoksurenkaan, joka myös on sijoitettu koaksiaalisesti roottorin akselin kanssa, mutta on tuettu käännettävällä tavalla roottorin akselin suhteen ensimmäisellä laakerirenkaalla ja kiinnitetty roottorin napakeskiöön.
Tämä keksintö perustuu oivallukseen, että tunnettujen tuulivoima-10 loiden toiminnan aikana havaitut puutteellisuudet johtuvat etupäässä siitä, että roottoritanko ei siirrä vain vääntöä vaan myös kaikkia muita kuormituksia, kuten esimerkiksi siihen vaikuttavat roottorin napakeskiön ja roottorin lavan käsittävän roottorin paino ja toiminnalliset leikkaus- ja kallistusmomentit. Vastakohtana tälle siirretään esiilä olevan keksinnön mukaisessa tuulivoimalassa gravi-15 taatiovoimat ja toiminnalliset leikkaus- ja kallistusmomentit ensimmäisellä laa-kerinjuoksurenkaalia, kun taas toisen laakerinjuoksurenkaan ja väännönsiirto-järjestelyn, jotka on liitetty sinne, missä niitä tarvitaan, täytyy kestää vain vääntöä. Täten voidaan välttää jopa tuulivoimalan pitkäaikaiskäytön aikana vauriot, jotka aiheutuvat toisen laakerinjuoksurenkaan ja/tai väännönsiirtojärjestelyn, 20 jotka on kytketty sinne, missä niitä tarvitaan, kuormituksista.
Vaikka myös vaihteettomat, synkronisgeneraattorilliset tuulivoimalat, joissa toinen laakermjuoksurengas on suoraan kytketty generaattoriin, ovat esillä olevan keksinnön piirissä, on tehokkuuden lisäämiseksi osoittautunut erityisen edulliseksi se, että roottori kytketään vaihdelaatikon tuloon, joka vaihde-25 laatikko voidaan kytkeä generaattoriin sen lähtöpuolelia.
Esillä olevan keksinnön edellä kuvatussa suoritusmuodossa osoittautui erityisesti edellä mainitun kuormituksen jakautumisen suhteen olevan suotuisaa, että esillä olevan keksinnön mukaisella tuulivoimalalla on väännön-siirtojärjestely, joka ulottuu, kun lähdetään edullisesti suoraan roottorin napa-30 keskiöön suoraan asennetusta toisesta laakerinjuoksurenkaasta, säteittäisesti sisäänpäin roottorin akselin suhteen.
Nykyaikaisissa tuulivoimaloissa roottorin lavat asennetaan roottorin napakeskiöön siten, että ne voivat kääntyä pitkittäissuuntaisten akseleidensa ympäri säätyäkseen todellisiin tuuliolosuhteisiin. Tähän asti roottorin napakes-35 kiö on yleensä varustettu nousukäyttimellä (pitch drive), joka on yleensä muodostettu valuna. Nousukäyttimet voivat saada aikaan roottorin lapojen käänty- j j 3 misen pitkittäissuuntaisten akseliensa ympäri. Lisäksi tai vaihtoehtoisesti voidaan varustaa aerodynaamisilla välineillä, kuten esimerkiksi säädettävät roottorin lavan kärjet ja/tai roottorin lavan laipat, joita voidaan säätää roottorin napakeskiöön sijoitetuilla käyttimillä. Tähän asti roottorin napakeskiö on yleensä 5 muodostettu ontoksi kappaleeksi.
Tällaisten tuulivoimaloiden kunnossapidon helpottamiseksi osoittautui olevan erityisen suotuisaa, jos väännönsiirtojärjestelyllä, joka ulottuu, kun lähdetään edullisesti suoraan roottorin napakeskiöön suoraan asennetusta toisesta laakerinjuoksurenkaasta, säteittäisesti sisäänpäin roottorin akselin 10 suhteen, on ainakin yksi kanava-aukko, joka suo pääsyn roottorin napakeskiön sisätilaan, koska täten napakeskiöön sijoitetut käyttimet ovat iuoksepäästävis-sä alustalta tai sille muodostetulta kehilöltä erityisen helpolla tavalla. Siten pääsy voi tapahtua roottorin sijainnista riippumattomasti. Lisäksi roottorin napakeskiöön sijoitettuihin tuulivoimalan elementteihin pääsyä helpotetaan, jos 15 vääntösiirtojärjestelyliä on puolan pyörä, jolla on kaksi, kolme tai useampia kanava-aukkoja ja joka on kiinnitetty toiseen laakerinjuoksurenkaaseen.
Lopputuloksena aikaansaadaan pääsy roottorin napakeskiöön riippumatta ilman vaikutuksesta.
Suunnittelunäkökulmasta esillä olevan keksinnön mukaisen tuulivoi-20 malan laakerijärjestely voidaan toteuttaa erittäin yksinkertaisesti sylinterirulla-laakerilla, sen ulomman juoksurenkaan (sisemmän juoksurenkaan) ollessa muodostettu ensimmäisellä laakerinjuoksurenkaalla ja sen sisemmän juoksu-renkaan (ulomman juoksurenkaan) ollessa muodostettu mainitulla toisella laakerinjuoksurenkaalla.
25 Kuten edellä on mainittu, esillä olevan keksinnön mukaisessa tuuli voimalassa ensimmäinen laakerinjuoksurengas, joka on kiinnitetty tukijärjeste-iyyn vääntöä kestävällä tavalla, kantaa gravitaatiovoimat kuten myös toiminnalliset leikkaus- ja kaliistusmomentit. Siten tukijärjestelyyn vaikuttavien voimien aiheuttamat vauriot voidaan luotettavasti estää tukijärjestelyllä, jolla on kerros-30 rakenne, jossa on sisempi tukikerros ja ulompi tukikerros, sisemmän ja ulomman ollessa määritetty roottorin akselin suhteen, ja täytekerros sijoitettuna mainittujen tukikerrosten väliin. Täten tukijärjestelylle saadaan aikaan erityisen korkea lujuus, jossa tukikerrosten väliin sijoitettu täytekerros voi absorboida esiintyvät leikkausvoimat.
35 On osoittautunut tarkoituksenmukaiseksi, että ainakin yksi mainituis ta tukikerroksista muodostetaan putkimaisena rakenteena tukijärjestelyn pai- j
V
i 4 non pienentämiseksi. Täytekerros voi käsittää tukikerrosten välisen välimatkan varmistamiseen välikkeen, hunajakennorakenteen, polyuretaanivaahtoa, me-talloitua vaahtoa ja/tai balsaydintä. Korkean lujuuden ja pienennetyn painon aikaansaamisen lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen tukijärjestely aikaan-5 saa myös meiueristystä ja erinomaisen värähtelyvaimennuksen. Voiman siirtäminen tukijärjestelyyn voidaan suorittaa ensimmäiseen laakerinjuoksurenkaa-seen kiinnitetyn tukijärjestelyn taivutuskestävän etulaipan välityksellä.
Kuten edellä on selitetty, ainakin yksi esillä olevan keksinnön mukaisen tuulivoimalan roottorin lavoista voidaan kiinnittää roottorin napakeskiöön 10 siten, että sitä voidaan kääntää pitkittäissuuntaisen akselinsa ympäri parantaen näin tuulivoimalan tehokkuutta vaihtelevissa tuuliolosuhteissa.
Vaikka esillä olevan keksinnön mukaisen tuulivoimalan yksittäisten komponenttien täydellinen koteloiminen ei enää ole tarpeellista, kun tukijärjestely muodostetaan putkimaisena rakenteena, osoittautui tehokkuuden lisäpa-15 rantamisen näkökulmasta edulliseksi, että ainakin roottorin napakeskiö on ympäröity kuorielementillä ainakin osittain.
Kuten edellä olevasta esillä olevan keksinnön mukaisten tuulivoimaloiden selityksestä on ilmeistä, sellaisen tuulivoimalan laakerijärjestelylle on olennaisesti tunnusomaista, että se käsittää ensimmäisen laakerinjuoksuren-20 kaan, joka on kiinnitetty tukijärjestelyyn vääntöä kestävällä tavalla, ja toisen laakerinjuoksurenkaan, joka on käännettäväsi tuettu ensimmäisellä laakerin-juoksurenkaalia ja kiinnitetty roottorin napakeskiöön, joka kannattaa ainakin yhtä roottorin lapaa.
Keksintöä selostetaan seuraavassa viitaten piirroksiin, joihin viita-25 taan myös liittyen keksinnön olennaisiin yksityiskohtiin, vaikka niitä ei eksplisiittisesti kuvatakaan selityksessä.
Kuvio 1 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen tuulivoimalan ensimmäisen suoritusmuodon kaaviokuvan.
Kuvio 2 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen tuulivoimalan toi-30 sen suoritusmuodon.
Kuvio 3 esittää säteittäisen poikkileikkauskuvan kuviossa 1 esitetystä tuulivoimalasta kuviossa 1 A-A:lia osoitettua linjaa pitkin.
Kuviot 1 ja 3 esittävät esillä olevan keksinnön mukaisen tuulivoimalan roottorin napakeskiön 10, laakerijärjestelyn käännettäväsi! kannattamaan 35 roottorin napakeskiötä 10, tukijärjestelyn 30, vaihteen 60 ja generaattorin 80.
t j t i 5
Roottorin napakeskiö 10 muodostetaan valuna ja se käsittää kolme asennuskaulusta 12 roottorin lapojen 13 asentamiseksi; kuviossa 1 on esitetty vain yksi mainituista roottorin lavoista. Näiden asennuskaulusten 12 johdosta roottorin lavat 13 voidaan kiinnittää roottorin napakeskiöön 10 siten, että ne 5 voivat kääntyä pitkittäissuuntaisen akselinsa ympäri. Vastaavat käyttimet sijoitetaan roottorin napakeskiöön 10 roottorin lapojen kääntämiseksi, jolloin käyttimet voidaan kiinnittää roottorin napakeskiöön asennettuihin käytintukiin 14.
Kuviossa 1 esitetyssä esillä olevan keksinnön mukaisessa suoritusmuodossa kukin roottorin lapa varustetaan tällaisella vastaavaan käytintukeen asennetta-10 valla käyttimellä. Esillä olevan keksinnön suojapiiriin sisältyvät kuitenkin tuulivoimalat, joissa roottorin lapoja käännetään yhdellä käyttimellä. Roottorin napakeskiön osittain ympäröivä kuorielementti 16 aikaansaadaan aerodynaamisten ominaisuuksien ja melunvaimennuksen parantamiseksi.
Laakerijärjestely 20, joka toimii roottorin napakeskiön käännettäväsi! 15 kannattamiseksi, toteutetaan käyttörenkaana ja se käsittää olennaisesti sisemmän laakerinjuoksurenkaan 22 ja ulomman laakerinjuoksurenkaan 24, jolloin mainitut juoksurenkaat on sijoitettu roottorin akselin kanssa koaksiaalisesti ja ne on tuettu laakeripukeilla siten, että ne ovat käännettävissä toisiaan vastaan roottorin akselin ympäri. Kuviossa 1 esitetyssä esillä olevan keksinnön suori-20 tusmuodossa sisempi laakerinjuoksurengas 22 on kiinnitetty roottorin napakeskiöön 10 muttereilla 23, jotka on siroteltu mainittuun sisempään laakerinjuoksu-renkaaseen 22, kun taas ulompi laakerinjuoksurengas 24 on kiinnitetty näin siroteltujen muttereiden avulla tukijärjestelyn 30 taivutuskestävään etulaippaan 42. Tämän iaakerijärjestelyn ansiosta ulompi laakerinjuoksukehä 24 absorboi 25 roottorin napakeskiön painon kuten myös toiminnalliset leikkaus- ja kallistus-momentit, kun taas vääntö siirretään sisemmän laakerinjuoksurenkaan 22 kautta. Sisemmän laakerinjuoksurenkaan 22 halkaisija määritellään siten, että kunnossapitohenkilöstöllä on pääsy roottorin napakeskiön 10 sisätilaan sisemmän laakerinjuoksurenkaan 22 kautta.
30 Kuviossa esitetyssä esillä olevan keksinnön mukaisessa suoritus muodossa tukijärjestely 30 on muodostettu kerrosrakenteena, jossa on sisempi tukikerros 32, ulompi tukikerros 34 ja täytekerros 36, jossa tukikerrokset on muodostettu putkimaisina rakenteina korkean lujuuden saavuttamiseksi alhaisella painolla. Täytekerros 36 käsittää täytteen, kuten esimerkiksi balsaydintä,
35 polyuretaanivaahtoa, hunajakennorakenteen, kuten myös välikkeitä 40 sisemmän tukikerroksen 32 ja ulomman tukikerroksen 34 välisen välimatkan ylläpitä- S
! \ \ | 6 miseksi. Taivutuskestävä etulaippa 42 on asennettu roottorin napakeskiötä 10 vastapäätä olevalle tukijärjestelyn 30 etupuolelle, mainitun etulaipan ollessa kiinnitetty muttereilla ulompaan laakerinjuoksurenkaaseen 24.
Kuviossa 1 esitetyssä esillä olevan keksinnön suoritusmuodossa si-5 sempi tukirengas 22 on kytketty vaihteen 60 tuloon puolapyörän 50 välityksellä, joka on kiinnitetty sisempään tukirenkaaseen 22 muttereilla 51 ja tangolla 52, mainitun vaihteen lähdön ollessa kytketty generaattoriin 80 rengaslevyjar-rullisen 70 kytkimen välityksellä. Puolapyörä 50 käsittää, kuten on ilmeistä kuviosta 3, kolme kanava-aukkoa 50a pääsyn suomiseksi roottorin napakeskiön 10 10 sisätilaan.
Kuvion 3 mukaisesti sisempi tukikerros 32 ja ulompi tukikerros 34 samoin kuin täyte 38 on sijoitettu koaksiaalisesti roottorin akselin suhteen.
Sama pätee taivutuskestävään etulaippaan 42, jolla on muttereiden 25 sirottelemia syvennyksiä 25a, jotka mutterit on järjestetty ympyrään, joka ulottuu 15 koaksiaalisesti roottorin akselin kanssa. Myös sisempään tukirenkaaseen 22 on siroteltu useita syvennyksiä 23a muttereiden 23 vastaanottamiseksi, mainittujen syvennysten ollessa järjestetty ympyrään, joka ulottuu koaksiaalisesti roottorin akselin kanssa. Samoin muttereiden vastaanottamiseksi suunnitellut syvennykset 51a sirottelevat puolapyörän 50 puolat syvennysten ulommalle 20 kehälle.
Kuviossa 2 esitetty suoritusmuoto eroaa, kuvioihin 1 ja 3 viitaten, selitetyistä suoritusmuodoista vain siten, että roottorin napakeskiö 10 on kiinnitetty käyttörenkaaksi muodostettuun laakerijärjestelyn 20 ulompaan laakerin-juoksukehään 24, kun taas sisempi laakerinjuoksurengas 22 on kiinnitetty tuki-25 järjestelyn 30 taivutuskestävään etulaippaan 42.
Keksintöä ei ole rajoitettu kuvioissa esitettyihin suoritusmuotoihin.
Ennemminkin tarkoitetaan myös tuulivoimaloiden, joissa on enemmän tai vähemmän kuin kolme roottorin lapaa, käyttämistä. Myös laakerijärjestelyn ja vaihteen välinen liitäntä voidaan toteuttaa eri tavalla kuin kuvioissa esitetyissä 30 suoritusmuodoissa. Erityisesti tarkoitetaan vaihteettomien tuulivoimaloiden käyttämistä. Sen lisäksi toinen laakerinjuoksurengas voidaan muodostaa kokonaan roottorin napakeskiön kanssa. Lopuksi, olemassaolevien tuulivoimaloiden parantaminen on esillä olevan keksinnön suojapiirissä. Tällaiseen parantamiseen kykenevä laakerijärjestely käsittää ensimmäisen laakerinjuoksuren-35 kaan, joka on kiinnitettävissä vetoa kestävällä tavalla tuulivoimalan tukijärjestelyyn, ja toisen laakerinjuoksurenkaan, joka on käännettäväsi! tuettu ensimmäi- j j | 7 sellä iaakerinjuoksurenkaalla ja kiinnitetty roottorin napakeskiöön, jolla on ainakin yksi roottorin lapa.
j

Claims (12)

8
1. Tuulivoimala, jolla on roottori, joka on käännettäväsi! tuettu roottorin akselin suhteen laakerijärjestelyn (20) avulla ja jolla on roottorin napakes- 5 kiöön (10) kiinnitetty lapa (13), joka ulottuu sieltä säteittäisesti ulospäin roottorin akselin suhteen, tunnettu siitä, että mainittu laakerijärjestely (20) käsittää ensimmäisen laakerinjuoksurenkaan (22, 24), joka on kiinnitetty tukijärjestelyyn (30) vääntöä kestävällä tavalla ja sijoitettu koaksiaalisesti mainitun roottorin akselin suhteen, ja toisen laakerinjuoksurenkaan (24, 22), joka on kään-10 nettävissä mainitun roottorin akselin suhteen ja tuettu mainitulla ensimmäisellä laakerinjuoksurenkaalla (22, 24) ja kiinnitetty mainittuun roottorin napakeskiöön (10) ja väännön siirtojärjestelyn (50, 52), joka ulottuu toisesta laakerinjuoksu-renkaasta (24, 22) säteittäisesti sisäänpäin roottorin akselin suhteen, siten että tämän laakerijärjestelyn (20) ansiosta ulompi laakerinjuoksurengas (24) absor-15 boi roottorin keskiön (10) painon, sekä toiminnalliset leikkaus-ja kaliistusmo-mentit, kun taas vääntö siirretään sisemmän laakerinjuoksurenkaan ja väännön siirtojärjestelyn kautta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuulivoimala, tunnettu siitä, että roottori on kytketty vaihdejärjestelyn tuloon, joka vaihdejärjestely voi olla 20 kytketty lähtöpäästään generaattoriin (80).
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuulivoimala, tunnettu siitä, että väännön siirtojärjestelyllä (50, 52) on ainakin yksi kanava-aukko (50a), joka suo pääsyn roottorin napakeskiön (10) sisätilaan.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tuulivoimala, tunnettu siitä, 25 että väännön siirtojärjestely (50, 52) käsittää mainittuun toiseen laakerinjuok- surenkaaseen (24, 22) kiinnitetyn puolapyörän (50), jolla on kaksi, kolme tai useampia kanava-aukkoja (50a).
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tuulivoimala, tunnettu siitä, että ensimmäinen laakerinjuoksurengas (22, 24) on rullalaa- 30 kerin ulompi juoksurengas (24) tai sisempi juoksurengas (22), toisen laakerinjuoksurenkaan (24, 22) muodostaessa vastaavasti rullalaakerin sisemmän juoksurenkaan (22) tai ulomman juoksurenkaan (24).
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tuulivoimala, tunnettu siitä, että mainittu tukijärjestely (30) muodostetaan kerrosraken- 35 teenä, jolla on sisempi tukikerros (32) ja ulompi tukikerros (34), mainittujen sisemmän ja ulomman kerroksen ollessa määritetty mainitun roottorin akselin f j | 9 suhteen, ja täytekerros (36), joka on sijoitettu mainittujen tukikerrosten (32, 34) väliin.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tuulivoimala, tunnettu siitä, että ainakin yksi mainituista tukikerroksista (32, 34) käsittää putkimaisen 5 rakenteen.
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen tuulivoimala, tunnettu siitä, että täytekerros (36) käsittää ainakin yhden välikkeen (40), hunajakenno-rakenteen, polyuretaanivaahtoa, metalloitua vaahtoa ja/tai balsaydintä.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tuulivoimala, 10 tunnettu siitä, että ensimmäinen laakerinjuoksurengas (22,23) on kiinnitetty tukijärjestelyyn (30) taivutuskestävän etuiaipan (42) välityksellä.
10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tuulivoimala, tunnettu siitä, että ainakin yksi roottorin lapa (13} on kiinnitetty roottorin napakeskiöön (10) siten, että sitä voidaan kääntää pituussuuntaisen akselinsa 15 ympäri.
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tuulivoimala, tunnettu kuorieiementistä (16), joka ainakin osittain ympäröi roottorin napakeskiön (10).
12. Laakerijäijestely jollekin edellä olevan patenttivaatimuksen mu-20 kaiselle tuulivoimalalle, jolla laakerijärjestelyllä on ensimmäinen laakerinjuoksurengas (22, 24), joka on kiinnitetty tukijärjestelyyn (30), ja toinen laakerinjuoksurengas (24, 22), joka on käännettäväsi! tuettu mainitulla ensimmäisellä laakerinjuoksurenkaalla (22, 24) ja kiinnitetty roottorin napakeskiöön (10), joka tukee ainakin yhtä roottorin lapaa (13) ja väännön siirtojärjestely (50, 52), joka 25 ulottuu toisesta laakerinjuoksurenkaasta (24, 22) säteittäisesti sisäänpäin roottorin akselin suhteen, siten että tämän laakerijägestelyn (20) ansiosta ulompi laakerinjuoksurengas (24) absorboi roottorin keskiön (10) painon, sekä toiminnalliset leikkaus- ja kallistusmomentit, kun taas vääntö siirretään sisemmän laakerinjuoksurenkaan ja väännön siirtojärjestelyn kautta. '} \ \ S t: i \ f [ f i 10
FI20050046A 2002-07-15 2005-01-14 Tuulivoimala ja laakerijärjestely sitä varten FI119781B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10231948 2002-07-15
DE10231948A DE10231948A1 (de) 2002-07-15 2002-07-15 Windenergieanlage und Lageranordnung dafür
EP0307648 2003-07-15
PCT/EP2003/007648 WO2004007954A1 (de) 2002-07-15 2003-07-15 Windenergieanlage und lageranordnung dafür

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20050046A FI20050046A (fi) 2005-01-14
FI119781B true FI119781B (fi) 2009-03-13

Family

ID=29796368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20050046A FI119781B (fi) 2002-07-15 2005-01-14 Tuulivoimala ja laakerijärjestely sitä varten

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7600964B2 (fi)
CN (1) CN100347444C (fi)
AU (1) AU2003258512A1 (fi)
DE (3) DE10231948A1 (fi)
FI (1) FI119781B (fi)
WO (1) WO2004007954A1 (fi)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10231948A1 (de) 2002-07-15 2004-01-29 Ge Wind Energy Gmbh Windenergieanlage und Lageranordnung dafür
DE10337534B4 (de) 2003-08-14 2019-12-12 W2E Wind To Energy Gmbh Windenergiekonverter mit einer einen Innenraum aufweisenden Rotornabe
AT504818A1 (de) * 2004-07-30 2008-08-15 Windtec Consulting Gmbh Triebstrang einer windkraftanlage
DE102004052598A1 (de) * 2004-10-29 2006-05-04 Aktiebolaget Skf Windenergieanlage
DE102006007012B4 (de) * 2006-02-15 2007-11-08 Aktiebolaget Skf Lageranordnung
DE102006027543A1 (de) 2006-06-14 2007-12-20 Nordex Energy Gmbh Windenergieanlage mit einem Rotor
US7857599B2 (en) * 2007-01-10 2010-12-28 General Electric Company Method and apparatus for forming wind turbine machines
US7821164B2 (en) * 2007-02-15 2010-10-26 General Electric Company Method and apparatus for a superconducting generator driven by wind turbine
DE102007014861C5 (de) 2007-03-26 2024-06-20 Siemens Gamesa Renewable Energy Service Gmbh Verbindung von Bauteilen einer Windenergieanlage
DE102007048377A1 (de) * 2007-10-09 2009-04-16 Schaeffler Kg Lageranordnung einer Rotornabe einer Windenergieanlage und Verfahren zu deren Montage
US8197215B2 (en) * 2007-12-21 2012-06-12 Vestas Wind Systems A/S Drive train for a wind turbine
DE102008036217A1 (de) 2008-08-02 2010-02-04 Nordex Energy Gmbh Windenergieanlage mit einem Rotor
DE102008036230B4 (de) 2008-08-02 2010-07-01 Nordex Energy Gmbh Verfahren zur Montage einer Rotornabe an einer Rotorwelle einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
DE102008038128B4 (de) * 2008-08-18 2012-03-08 Kenersys Gmbh Verstelleinrichtung zum Verstellen der Drehwinkelposition des Rotors einer Windenergieanlage
DK2172647T3 (da) * 2008-10-03 2019-09-23 Ge Renewable Tech Wind Bv Fremgangsmåde og system til tilpasning af en vindmøllekomponent
DE102009017531A1 (de) 2009-04-17 2010-10-21 Avantis Ltd. Bremssystem eines Generators einer Windenergieanlage
DE102009045467A1 (de) * 2009-10-07 2011-04-14 Ssb Wind Systems Gmbh & Co. Kg Rotor für eine Windenergieanlage
DE102009048735A1 (de) * 2009-10-08 2011-04-14 Robert Bosch Gmbh Antriebsstrang und Windkraftanlage
DK2524134T3 (da) 2010-01-14 2014-08-11 Neptco Inc Rotorvingekomponenter til en vindmølle og fremgangsmåder til fremstilling deraf
US10137542B2 (en) 2010-01-14 2018-11-27 Senvion Gmbh Wind turbine rotor blade components and machine for making same
US9011010B2 (en) * 2010-02-05 2015-04-21 Aktiebolaget Skf Hybrid wind turbine blade bearing
CA2693746C (en) * 2010-02-10 2012-05-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method of repairing bearing of wind turbine generator
US8911211B2 (en) 2010-03-29 2014-12-16 Alstom Wind, S.L.U. Wind turbine
US20110140441A1 (en) * 2010-08-11 2011-06-16 General Electric Company Gearbox support system
US8202049B2 (en) * 2010-08-31 2012-06-19 Catch the Wind, Inc. Independent blade pitch control
DE102010052117A1 (de) * 2010-11-17 2012-05-24 Imo Holding Gmbh Baugruppe als Lageranordnung zur drehenden Lagerung von Maschinen- und Anlagenteilen
CN103703246A (zh) * 2011-07-15 2014-04-02 Zf风力发电安特卫普股份有限公司 用于风力涡轮机的机舱主框架结构和传动系组件
EP2795115B1 (de) * 2011-12-20 2016-07-27 IMO Holding GmbH Blatt- oder maschinenhauslager einer windkraftanlage
ES2655943T3 (es) * 2012-01-20 2018-02-22 Vestas Wind Systems A/S Cojinete de pala con estructura de soporte que tiene rigidez no uniforme y método de fabricación
DK2623770T3 (en) * 2012-02-02 2015-09-28 Siemens Ag Rotor hub for a wind turbine
PL2657519T3 (pl) * 2012-04-26 2015-11-30 Siemens Ag Turbina wiatrowa
DE102012216365B3 (de) * 2012-09-14 2014-02-13 Aktiebolaget Skf Lageranordnung
DE102014104863B4 (de) * 2014-04-04 2018-02-22 Thyssenkrupp Ag Wälzlageranordnung und Windkraftanlage
DK3130802T3 (da) * 2015-08-11 2020-01-02 Siemens Gamesa Renewable Energy As Forstærket hovedleje af en vindmølle
DE102015218628A1 (de) 2015-09-28 2017-03-30 Aktiebolaget Skf Lagerungs- und Dichtungsmodul für eine Unterwasserströmungsturbine eines Gezeiten-/Meeres-/Flussströmungskraftwerks
CN105587466A (zh) * 2016-03-09 2016-05-18 太原重工股份有限公司 风电机组
US11448196B2 (en) 2017-01-31 2022-09-20 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Axially mounted bearing housing and a wind turbine with the axially mounted bearing housing
US11512728B2 (en) 2020-01-10 2022-11-29 General Electric Company System and method for coupling a hub to a main shaft of a wind turbine

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE734147C (de) 1939-08-01 1943-04-09 Sachsenwerk Licht & Kraft Ag Windturbinenaggregat mit von der Windgeschwindigkeit abhaengiger, selbsttaetiger Fluegeleinstellung
US4750211A (en) * 1983-07-29 1988-06-07 Polaroid Corporation Method and apparatus for image processing with field portions
DE3625840A1 (de) * 1986-07-30 1988-02-11 Scholz Hans Ulrich Windkraftanlage
US4757211A (en) * 1987-07-10 1988-07-12 Danregn Vidraft A/S Machine for generating electricity
DE4103151A1 (de) * 1991-02-02 1992-08-13 Hoesch Ag Mittenfreies grosswaelzlager
DE4432986A1 (de) * 1994-05-18 1995-11-23 Imo Ind Momentenlager Stoll & Flügelblattnabe eines Flügelrades in einer Windkraftanlage
AT403189B (de) * 1994-09-26 1997-11-25 Hehenberger Gerald Dipl Ing Rotorlager
AT401674B (de) 1994-09-26 1996-11-25 Hehenberger Gerald Dipl Ing Windkraftanlage
US5663600A (en) * 1995-03-03 1997-09-02 General Electric Company Variable speed wind turbine with radially oriented gear drive
DE29609794U1 (de) * 1996-06-03 1996-08-22 aerodyn GmbH, 24768 Rendsburg Getriebe-Generator-Kombination
DE19711869A1 (de) * 1997-03-21 1998-09-24 Silke Richert Windenergieanlage mit integriertem Triebstrang
DE19916453A1 (de) 1999-04-12 2000-10-19 Flender A F & Co Windkraftanlage
DE19916454A1 (de) * 1999-04-12 2000-10-19 Flender A F & Co Getriebe für eine Windkraftanlage
US6452287B1 (en) * 1999-06-14 2002-09-17 Ivan Looker Windmill and method to use same to generate electricity, pumped air or rotational shaft energy
FR2796671B1 (fr) * 1999-07-22 2002-04-19 Jeumont Ind Dispositif de captage d'energie eolienne et de production d'energie electrique et procede d'optimisation de la production d'energie
NL1013129C2 (nl) 1999-09-24 2001-03-27 Lagerwey Windturbine B V Windmolen.
DE19962978C1 (de) * 1999-12-24 2001-08-30 Aloys Wobben Windenergieanlage mit einem turmgestützten Maschinenkopf
CN1301919A (zh) * 1999-12-30 2001-07-04 孙庆达 一种高效率利用风能方法及全转子双风轮风力发电机
DE10015287C2 (de) 2000-03-28 2002-03-21 Tacke Windenergie Gmbh Windkraftanlage
NO320790B1 (no) * 2000-10-19 2006-01-30 Scan Wind Group As Vindkraftverk
DE20102029U1 (de) * 2000-11-10 2001-06-28 Hennchen, Norbert, 29664 Walsrode Windkraftanlage
DE10102255A1 (de) * 2001-01-19 2002-08-01 Aloys Wobben Windenergieanlage mit einer Hohlwelle für Rotornabe und Generator
ITBZ20010043A1 (it) * 2001-09-13 2003-03-13 High Technology Invest Bv Generatore elettrico azionato da energia eolica.
ES2206028B1 (es) * 2002-06-13 2005-03-01 Manuel Torres Martinez Perfeccionamientos en los aerogeneradores de produccion electrica.
DE10231948A1 (de) 2002-07-15 2004-01-29 Ge Wind Energy Gmbh Windenergieanlage und Lageranordnung dafür

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004007954A1 (de) 2004-01-22
FI20050046A (fi) 2005-01-14
US7600964B2 (en) 2009-10-13
AU2003258512A1 (en) 2004-02-02
US20060153675A1 (en) 2006-07-13
DE10392908D2 (de) 2005-06-09
DE10231948A1 (de) 2004-01-29
CN100347444C (zh) 2007-11-07
CN1668846A (zh) 2005-09-14
DE10362212B4 (de) 2019-07-25
DE10392908B4 (de) 2007-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI119781B (fi) Tuulivoimala ja laakerijärjestely sitä varten
US8465256B2 (en) Wind turbine rotor
US6935841B2 (en) Fan assembly
US20110084495A1 (en) Vertical axis wind turbine
EP2112372A1 (en) Wind turbine with blades supported on the leeward site
US20110081243A1 (en) Helical airfoil wind turbines
EP1925820A1 (en) Wind turbine main bearing
KR20070116107A (ko) 풍력 및 수력 터빈용 로터 시스템의 장력 휠
KR101112479B1 (ko) 다단다중날개풍력시스템
US8123485B2 (en) Rotor hub of a wind energy plant
CN105041872B (zh) 风力涡轮机的增强变桨轴承
JP2012071823A (ja) 航空機のプロペラ
WO2015036806A4 (en) Wind turbine of low wind speeds
US20150086369A1 (en) Wind turbine rotor
EP2530301A1 (en) Blade root stiffening element and method of mounting a blade having said root stiffening element
JP2019518160A (ja) 風力発電装置用ロータブレード及び同物を備えた風力発電装置
JP2013534592A (ja) 垂直軸風車
WO2015032803A1 (en) Wind turbine
CN101403370B (zh) 同轴双转子通用风力发电机
US10508642B2 (en) Rotor blade pitch arrangement
FI123019B (fi) Tuulivoimalarakenne
WO2011056121A1 (en) Wind turbine with turbine blades
WO2009116961A1 (ru) Многолопастный ротор ветродвигателя с внешним и промежуточным(и) кольцами аэродинамической формы
JP2020525709A (ja) 風力発電装置用回転結合機構、及び風力発電装置用回転結合機構を備えた風力発電装置
JP7421624B2 (ja) 垂直型風力発電装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 119781

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed