FI119781B - Tuulivoimala ja laakerijärjestely sitä varten - Google Patents
Tuulivoimala ja laakerijärjestely sitä varten Download PDFInfo
- 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
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 241000021559 Dicerandra Species 0.000 description 1
- 235000010654 Melissa officinalis Nutrition 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000865 liniment Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/0204—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
-
- 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
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/545—Systems comprising at least one rolling bearing for radial load in combination with at least one rolling bearing 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
- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
-
- 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
- F05B2240/10—Stators
- F05B2240/14—Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies there within
-
- 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
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/10—Application independent of particular apparatuses related to size
- F16C2300/14—Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
- Y10S415/905—Natural fluid current motor
- Y10S415/908—Axial 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)
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
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)
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)
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 |
-
2002
- 2002-07-15 DE DE10231948A patent/DE10231948A1/de not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-07-15 US US10/521,615 patent/US7600964B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-15 DE DE10392908T patent/DE10392908B4/de not_active Revoked
- 2003-07-15 WO PCT/EP2003/007648 patent/WO2004007954A1/de not_active Application Discontinuation
- 2003-07-15 CN CNB038168529A patent/CN100347444C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-15 AU AU2003258512A patent/AU2003258512A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-15 DE DE10362212.8A patent/DE10362212B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-01-14 FI FI20050046A patent/FI119781B/fi not_active IP Right Cessation
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 |