JP2022517597A - 風力タービン発電機のロック機構 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (27)
- 風力タービン(1)のための発電機(24)であって、該発電機(24)は、ローターアセンブリ、ステーター、及び半径方向ロック機構を備え、該ローターアセンブリは、
- 回転軸、及びローター(32)の軸方向端部に位置する端面を有するローター(32)であって、該端面に配置された少なくとも一つのロック係合部(86)を含むローター(32)と、
- 軸方向外側に配置され、かつ前記端面に少なくとも部分的に隣接して配置された端部シールド(90)であって、前記ローター(32)の前記端面へのアクセスを可能にする少なくとも一つの開口部を含む、端部シールド(90)と、
- 前記端部シールド(90)の前記少なくとも一つの開口部を部分的に覆うように構成された取り外し可能なブロック(82)、及び該取り外し可能なブロック(82)を前記少なくとも一つのロック係合部(86)に係合させるローター係合具(84)を有する少なくとも一つの軸方向ロック(80)を含む軸方向ロック機構と、を備え、
前記軸方向ロック機構は、前記ローターアセンブリを軸方向ロック構成と軸方向ロック解除構成との間でシフトさせるように構成され、
- 前記軸方向ロック構成では、前記少なくとも一つの軸方向ロック(80)の前記取り外し可能なブロック(82)が前記端部シールド(90)に対して配置され、それによって前記少なくとも一つの開口部を少なくとも部分的に覆い、一方で、前記ローター係合具(84)が前記取り外し可能なブロック(82)を前記少なくとも一つのロック係合部(86)と係合させ、前記軸方向ロック(80)が前記ローター(32)の軸方向移動に抵抗し、
- 前記軸方向ロック解除構成では、前記取り外し可能なブロック(82)及び前記ローター係合具(84)は、前記ローター(32)が少なくとも一つの軸方向に移動可能であるように、前記端部シールド(90)の前記開口部から取り外され、
前記半径方向ロック機構は複数の半径方向ロック(60)を備え、該半径方向ロック(60)は、
- 前記ステーターに連結された固定部分(70)と、
- 前記固定部分(70)に対して移動し、かつ前記回転軸に対して半径方向に移動するように構成された可動長形部分(72)と、を備え、
前記半径方向ロック(60)は、前記発電機(24)を、半径方向ロック構成と半径方向ロック解除構成との間でシフトさせるように構成され、
- 前記半径方向ロック構成では、前記ローター(32)の半径方向の移動に抵抗するように、前記半径方向ロック(60)の前記可動長形部分(72)が、前記ローター(32)の外面に接触し、かつそれぞれの固定部分(70)に連結され、
- 前記半径方向ロック解除構成では、前記半径方向ロック(60)のうちの少なくとも一つの前記可動長形部分(72)は、前記ローター(32)が少なくとも一つの半径方向に移動可能となるように、前記ローター(32)の外面に接触しない、発電機(24)。 - 前記発電機(24)は、ロック構成とロック解除構成との間でシフトするようにさらに構成され、
- 前記ロック構成では、前記発電機(24)は前記半径方向ロック構成、及び前記軸方向ロック構成にあり、
- 前記ロック解除構成では、前記発電機(24)は、前記半径方向ロック解除構成及び/又は前記軸方向ロック解除構成にある、請求項1に記載の発電機(24)。 - 風力タービン(1)のための発電機(24)であって、該発電機(24)は、回転軸を有するローター(32)と、ステーターと、半径方向ロック機構とを備え、該半径方向ロック機構は複数の半径方向ロック(60)を備え、該半径方向ロック(60)は、
- 前記ステーターに連結された固定部分(70)と、
- 前記固定部分(70)に対して移動し、かつ前記回転軸に対して半径方向に移動するように構成された可動長形部分(72)と、を備え、
前記半径方向ロック(60)は、前記発電機(24)を、半径方向ロック構成と半径方向ロック解除構成との間でシフトさせるように構成され、
- 前記半径方向ロック構成では、前記ローター(32)の半径方向の移動に抵抗するように、前記半径方向ロック(60)の前記可動長形部分(72)が、前記ローター(32)の外面に接触し、かつそれぞれの固定部分(70)に連結され、
- 前記半径方向ロック解除構成では、前記半径方向ロック(60)のうちの少なくとも一つの前記可動長形部分(72)は、前記ローター(32)が少なくとも一つの半径方向に移動可能となるように前記ローター(32)の外面に接触しない、発電機(24)。 - 前記複数の半径方向ロック(60)は、少なくとも前記発電機(24)が前記半径方向ロック構成にあるときに、前記半径方向ロック(60)の前記可動長形部分(72)が、前記ステーターの二つの隣接する巻線(38)の間に延在するように配置される、請求項3に記載の発電機(24)。
- 少なくとも前記発電機(24)が前記半径方向ロック構成にあるとき、前記半径方向ロック(60)の前記可動長形部分(72)は、前記ステーターの二つの隣接する巻線(38)のいずれにも接触せずに、前記ステーターの該二つの隣接する巻線(38)の間に延在する、請求項4に記載の発電機(24)。
- 前記複数の半径方向ロック(60)が、複数の対向する対として配置され、該複数の対向する対のうちの一つの前記半径方向ロック(60)は、前記ローター(32)の前記回転軸に対して、実質的に等しい軸方向位置に配置され、かつ互いに実質的に直径方向に対向するように配置される、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発電機(24)。
- 前記複数の半径方向ロック(60)のうちの少なくとも一つは、前記ローター(32)の駆動端(62)に配置され、前記複数の半径方向ロック(60)のうちの少なくとも一つは、前記ローター(32)の非駆動端(64)に配置され、該非駆動端(64)は、使用時に、風力タービンパワートレインとは反対の方向を向いている、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発電機(24)。
- 前記発電機(24)のハウジング(100)は実質的に直方体形状であり、前記複数の半径方向ロック(60)は、それぞれの半径方向ロック(60)を前記半径方向ロック構成と前記半径方向ロック解除構成との間でシフトさせるために、軸方向に沿って延在する前記ハウジング(100)の少なくとも一つの面を介して、前記半径方向ロック(60)へのアクセスが可能となるように配置される、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発電機(24)。
- 前記ハウジング(100)は複数のロックアクセスキャビティを備え、該ロックアクセスキャビティは、前記ハウジング(100)の外側からそれぞれの前記半径方向ロック(60)の前記長形部分(72)へのアクセスを可能にするように位置決めされる、請求項8に記載の発電機(24)。
- 前記複数の半径方向ロック(60)は、実質的に等しい軸方向位置において隣接する半径方向ロック(60)の対として配置され、かつ前記隣接する半径方向ロック(60)の対における両方の前記隣接する半径方向ロック(60)は、前記ハウジング(100)の同一の面からアクセス可能である、請求項8又は9に記載の発電機(24)。
- 隣接する半径方向ロック(60)の隣接する二つの対は、隣接する半径方向ロック(60)の両方の隣接する対が、前記直方体のハウジング(100)の同一の面からアクセス可能であるように配置される、請求項10に記載の発電機(24)。
- 風力タービン(1)のための発電機(24)であって、該発電機はローターアセンブリを備え、該ローターアセンブリは、
- 回転軸と、ローター(32)の軸方向端部に位置する端面とを有するローター(32)であって、該端面に配置された少なくとも一つのロック係合部(86)を含むローター(32)と、
- 軸方向外側に配置され、かつ少なくとも部分的に前記端面に隣接して配置された端部シールド(90)であって、前記ローター(32)の前記端面へのアクセスを可能にする少なくとも一つの開口部を含む、端部シールドと、
- 前記端部シールド(90)の前記少なくとも一つの開口部を部分的に覆うように構成された取り外し可能なブロック(82)、及び該取り外し可能なブロック(82)を少なくとも一つのロック係合部(86)に係合させるローター係合具(84)を有する少なくとも一つの軸方向ロック(80)を含む軸方向ロック機構と、を備え
前記軸方向ロック機構は、前記ローターアセンブリを軸方向ロック構成と軸方向ロック解除構成との間でシフトさせるように構成され、
- 軸方向ロック構成では、前記少なくとも一つの軸方向ロック(80)の前記取り外し可能なブロック(82)が前記端部シールド(90)に対して配置され、それによって前記少なくとも一つの開口部を少なくとも部分的に覆い、一方、前記ローター係合具(84)が、前記取り外し可能なブロック(82)を前記少なくとも一つのロック係合部(86)と係合させて、前記軸方向ロック(80)が前記ローター(32)の軸方向の移動に抵抗し、
- 軸方向ロック解除構成では、前記取り外し可能なブロック(82)及び前記ローター係合具(84)は、前記ローター(32)が少なくとも一つの軸方向に移動可能であるように、前記端部シールド(90)の前記開口部から取り外される、発電機。 - 前記ローター(32)へのアクセスを可能にする前記開口部は、前記ローターアセンブリの非駆動端(64)に配置され、該非駆動端(64)は、使用時に、風力タービンパワートレインとは反対の方向を向いている、請求項12に記載の発電機(24)。
- 前記ローター(32)は複数の前記ロック係合部(86)を備える、請求項12又は13に記載の発電機(24)。
- 前記端部シールド(90)は、前記ローター(32)の前記端面へのアクセスを可能にする複数の前記開口部を備える、請求項12乃至14のいずれか一項に記載の発電機(24)。
- - 前記ローター(32)は、複数の前記ロック係合部(86)を含み、前記端部シールド(90)は、前記ローター(32)の前記端面へのアクセスを可能にする複数の前記開口部を備え、前記軸方向ロック機構は、複数の前記軸方向ロック(80)を備え、
- 前記軸方向ロック構成では、各軸方向ロック(80)の前記取り外し可能なブロック(82)は、前記端部シールド(90)に対して配置され、それによって、前記複数の開口部のそれぞれ一つを少なくとも部分的に覆い、一方、それぞれの前記ローター係合具(84)が、前記取り外し可能なブロック(82)を前記複数のロック係合部(86)のそれぞれ一つと係合させ、前記軸方向ロック(80)が前記ローター(32)の軸方向の移動に抵抗する、請求項12又は13に記載の発電機(24)。 - 前記複数のロック係合部(86)及び前記複数の開口部は、前記ローターアセンブリの一つ以上の内部構成部品から半径方向外側に配置され、その結果、前記ローターアセンブリがその軸方向ロック構成にあるときに、前記内部構成部品が前記ローター(32)アセンブリの外部からアクセス可能となる、請求項16に記載の発電機(24)。
- 前記複数のロック係合部(86)及び前記複数の開口部は、使用時に前記ローターアセンブリに動作可能に連結されるギアボックス内の軸受カセットへの接続点から半径方向外側に位置し、その結果、前記軸受カセットは、前記ローターアセンブリがその軸方向ロック構成にあるときに、前記ローターアセンブリの外部からアクセス可能となる、請求項16に記載の発電機(24)。
- 前記端部シールド(90)は四つの開口部を備え、二つの連続する開口部の中心は、前記回転軸に対して角度90°だけ角度的に離れている、請求項16に記載の発電機(24)。
- 前記少なくとも一つのロック係合部(86)は、ねじ付きタイロッド端部を備え、前記軸方向ロック構成では、前記軸方向ロック(80)の前記ローター係合具(84)が、前記タイロッド端部にねじ嵌めされる、請求項12乃至19のいずれか一項に記載の発電機(24)。
- 前記軸方向ロック(80)は、前記端部シールド(90)に対して移動し、かつ前記ローター(32)の前記回転軸に対して軸方向に移動するように構成されたプッシュピン(110)をさらに備え、前記ローターアセンブリの前記軸方向ロック構成では、前記プッシュピン(110)が、前記ローター(32)の前記端面に接触するように構成され、かつ、前記端部シールド(90)の方向における前記ローター(32)の軸方向の移動に抵抗するように、前記軸方向ロック(80)に連結される、請求項12乃至19のいずれか一項に記載の発電機(24)。
- 請求項4乃至11に記載の前記半径方向ロック機構の特徴のいずれか及び/又は請求項13乃至21に記載の前記軸方向ロック機構の特徴のいずれかと組み合わせた請求項1又は2に記載の発電機(24)。
- 請求項1乃至22のいずれか一項に記載の発電機(24)を含む、風力タービン(1)。
- 風力タービン(1)のパワートレインから一つ以上のパワートレイン構成部品を取り外す又は保守する方法であって、前記パワートレインは、請求項1に記載の発電機(24)を含み、該方法は、
前記半径方向ロック機構を係合させることと、
前記軸方向ロック機構を係合させることと、
前記端部シールド(90)の中央開口部から一つ以上のパワートレイン構成部品を取り外す又は保守することと、を含む、方法。 - 前記一つ以上のパワートレイン構成部品は、前記ローターアセンブリの一つ以上の内部構成部品を含む、請求項24に記載の一つ以上のパワートレイン構成部品を取り外す又は保守する方法。
- 前記一つ以上のパワートレイン構成部品は、使用時に前記ローターアセンブリに動作可能に連結されるギアボックスの軸受カセットを含む、請求項24に記載の一つ以上のパワートレイン構成部品を取り外す又は保守する方法。
- 前記一つ以上のパワートレイン構成部品は、迷走電流保護モジュールを含む、請求項24に記載の一つ以上のパワートレイン構成部品を取り外す又は整備する方法。
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