JP5890381B2 - Windmill rotor brake system - Google Patents

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    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Description

本発明は、風力タービン用の風車ローターブレーキシステムに関する。前記風力タービンは、少なくとも、タワーと、前記タワーにおけるナセルと、前記ナセルにおいて取り付けられた風車ローターとを備え、前記風車ローターは、任意の数の翼好ましくは2枚又は3枚の翼と、前記風車ローターを回転可能に前記ナセルに締結するための例えばローターハブにおけるインターフェイスとを備え、風車ローターとナセルとの間の前記インターフェイスは、内側軸受け部品と外側軸受け部品とを備える少なくとも1つの軸受け装置を備え、少なくとも1つの軸受け部品は、前記ナセルにおいてメインフレーム構造体に強固に接続され、かつ少なくとも1つの別の軸受け部品は、前記風車ローターを回転可能に支持するため及び前記風車ローターの重量及び前記風車ローターにかかる風力荷重からの荷重を伝達するために前記風車ローターに強固に接続され、前記風車ローターは、さらに、前記風車ローターに対する風によって生じた回転トルクを発電機へ伝達するための主軸を備え、前記風車ローターブレーキシステムは、さらにブレーキディスクと1つ以上のブレーキキャリパーとを備える。   The present invention relates to a wind turbine rotor brake system for a wind turbine. The wind turbine comprises at least a tower, a nacelle in the tower, and a windmill rotor attached to the nacelle, the windmill rotor comprising any number of blades, preferably two or three blades, An interface in, for example, a rotor hub for rotatably fastening a windmill rotor to the nacelle, wherein the interface between the windmill rotor and the nacelle includes at least one bearing device comprising an inner bearing part and an outer bearing part. And at least one bearing component is rigidly connected to the main frame structure at the nacelle, and at least one other bearing component rotatably supports the wind turbine rotor and the weight of the wind turbine rotor and the To transmit the load from the wind load on the wind turbine rotor The wind turbine rotor further includes a main shaft for transmitting a rotational torque generated by wind with respect to the wind turbine rotor to a generator, and the wind turbine rotor brake system further includes a brake disk, One or more brake calipers.

本発明は、さらに、前記の風車ローターブレーキシステムを用いて風力タービン用の風車ローターブレーキシステムを作動する方法に関する。   The invention further relates to a method of operating a wind turbine rotor brake system for a wind turbine using the wind turbine rotor brake system described above.

風力タービンが、修理作業又はローターを確実に停止する必要のある他の状況において好ましくは規定の位置において風力タービンの風車ローターを制動及び/又はロックするためのいくつかの種類のブレーキ又はロックシステムを持つことは周知である。また、規定のピッチ位置において風力タービンの個別の翼をロックするためのシステムも知られている。本発明は、風力タービンのナセル/メインフレームに対する風車ローターの制動及びロックに関する。上述の風車ローターは、風を回転エネルギーに変換するためのハブと所定数の風力タービン翼とを備えるローターとして解釈されるものとする。このように説明する理由は、風力タービンが、典型的には別のローターすなわち発電機の固定的ステータと密接な関係で回転して電気を発生する発電機のローター(ジェネレータローターとして知られる)も備えるからである。   Several types of brakes or locking systems for braking and / or locking the wind turbine rotor of the wind turbine, preferably in a defined position, in repair operations or other situations where the rotor needs to be stopped reliably It is well known to have. Also known are systems for locking individual blades of a wind turbine at a defined pitch position. The present invention relates to braking and locking of a wind turbine rotor relative to a nacelle / main frame of a wind turbine. The windmill rotor described above is to be interpreted as a rotor comprising a hub for converting wind into rotational energy and a predetermined number of wind turbine blades. The reason for this explanation is that a wind turbine is also a generator rotor (known as a generator rotor), typically rotating in close relation to another rotor or generator's stationary stator. It is because it prepares.

多少緩慢な風車ローターの回転をより速い発電機ローターの回転に変換するために多数の風力タービン変速装置が使用される。この種の風力タービンは、多くの場合、比較的低いトルクにのみ対処するために、変速装置と発電機との間に設置されたディスクブレーキシステムを備える。他の風力タービンは、変速装置の前に設置されたブレーキシステムを持ち、より高いトルクに、しかしより少ない回転数/分に対処する。   A number of wind turbine transmissions are used to convert a somewhat slower windmill rotor rotation to a faster generator rotor rotation. This type of wind turbine often includes a disc brake system installed between the transmission and the generator to deal only with relatively low torque. Other wind turbines have a braking system installed in front of the transmission to deal with higher torque, but less rpm.

さらに一般的になってきているいわゆる直接駆動風力タービンにおいては、風車ローターが発電機ローターに直接結合されるので、変速装置はない。欧州特許第2169220(B1)号は、この種の解決策の実施例を例示し、上記の従来技術の解決策についても説明する。   In so-called direct drive wind turbines that are becoming more common, there is no transmission since the wind turbine rotor is directly coupled to the generator rotor. EP 2169220 (B1) illustrates an example of this type of solution and also describes the above prior art solution.

重量を抑制しかつ効果的なブレーキシステムを得るために、欧州特許第2169220(B1)号は、発電機ローターの内側面に環形ディスクを設置しかつ前記環形ディスクの円周に沿ってブレーキパッドを備える従来技術のブレーキキャリパーを設置することを開示する。このブレーキシステムは、風車ローターの位置に対して風力タービンの主軸の反対端に設置される。   In order to obtain a weight-saving and effective braking system, EP 2169220 (B1) discloses that an annular disk is installed on the inner surface of the generator rotor and brake pads are provided along the circumference of the annular disk. Disclosed is a prior art brake caliper installation. This braking system is installed at the opposite end of the main axis of the wind turbine relative to the position of the wind turbine rotor.

既知の解決策は不利点を持つので細部を改良する必要がある。まず、既知の解決策においては、ブレーキシステムが主軸に設置され、全てのシステムがナセル内部に設置される。ナセルは、ブレーキを使用した後、全体がブレーキダストで汚れる。時間を経ると、これは、ナセルの中の繊細な設備にとって問題になり、当然、整備要員を悩ませる。   The known solution has disadvantages and details need to be improved. First, in the known solution, the brake system is installed on the spindle and all systems are installed inside the nacelle. The nacelle becomes dirty with brake dust after using the brake. Over time, this becomes a problem for the delicate equipment in the nacelle, and naturally annoys maintenance personnel.

変速装置の前あるいは変速装置の後の主軸に又は直接駆動風力タービンの場合には主軸に設置されたブレーキシステムを持つ上記の解決策の場合、主軸は、制動時に作用する力を引き受けることができるように硬直かつ剛性を有していなければならない。風車ローターは、例えば、100メートルの直径及び最高50メートルトンの重量を持つことが考えられる。さらに、発電機ローターも最高20メートルトンのかなり大きい質量を持つ。ブレーキシステムを起動してこのように大きい質量を停止させるためには、非常に大きな要求を満たす必要がある。ハブ、主軸及び発電機を備えるドライブトレイン全体が緩み(slack)又は余りに大きい弾性を持つ場合、システムは余りに速い速度で磨耗して、最終的には破損し、深刻な問題及び損失を生じる。このような緩みはある程度は存在するものである。重量を抑制するには(これは、常に風力タービンの業界において関心事である)、既存のブレーキシステムは、剛性があり大規模な、重量の大きい鋼鉄主軸を備える剛性システムを必要とするので、若干問題がある。   In the case of the above solution with a brake system installed on the main shaft before or after the transmission or on the main shaft in the case of a direct drive wind turbine, the main shaft can take on the forces acting during braking. Must be rigid and rigid. The wind turbine rotor may have a diameter of, for example, 100 meters and a weight of up to 50 metric tons. Furthermore, the generator rotor also has a fairly large mass of up to 20 metric tons. In order to activate the brake system and stop such a large mass, it is necessary to meet very large demands. If the entire drive train, including the hub, main shaft and generator, is slack or has too much elasticity, the system will wear out at a rate that is too fast and eventually breaks, causing serious problems and losses. Such looseness exists to some extent. To constrain weight (which is always a concern in the wind turbine industry), existing brake systems require a rigid system with a rigid, large, heavy steel spindle, There are some problems.

既存のブレーキシステムのいずれも、風車ローター、主軸及び発電機ローターを制動する問題を解決する次のような風力タービン用のブレーキシステムを開示しない。すなわち、風車ローター付近の位置に設置され、風車ローターは、メインフレームに設置されて、回転力のみすなわちトルクのみを伝達して、風車ローターの重量又は発電機ローターからの曲げモーメントを伝達しないように設計された主軸を備えるブレーキシステムは開示されていない。   None of the existing braking systems disclose a braking system for wind turbines that solves the problem of braking the wind turbine rotor, main shaft and generator rotor as follows. In other words, it is installed near the wind turbine rotor, and the wind turbine rotor is installed on the main frame so as to transmit only the rotational force, that is, only the torque, so as not to transmit the weight of the wind turbine rotor or the bending moment from the generator rotor. A brake system with a designed spindle is not disclosed.

欧州特許第2169220号明細書(EP2169220B1)European Patent No. 2169220 (EP2169220B1)

本発明の目的は、少なくとも風車ローターブレーキシステムを備え、好ましくは風車ローターを固定位置においてロックするための1つ以上の機械的ロックを備える又はこれと統一的に作動する、風力タービン用の風車ローターブレーキシステムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a wind turbine rotor for a wind turbine comprising at least a wind turbine rotor braking system, preferably comprising or operating in unison with one or more mechanical locks for locking the wind turbine rotor in a fixed position. Is to provide a braking system.

さらに、本発明の目的は、特に風力タービンに適する風車ローターブレーキシステムを提供することであり、前記風力タービンは、ハブからギアまで又は発電機まで延びる主軸を備え、前記主軸は、少なくとも1区画の繊維強化複合材料を備え、かつ前記主軸は、回転力のみすなわちトルクのみを伝達して、風車ローターの重量又は発電機ローターからの曲げモーメントは伝達しないように設計される。   Furthermore, it is an object of the present invention to provide a wind turbine rotor braking system particularly suited for wind turbines, said wind turbine comprising a main shaft extending from a hub to a gear or a generator, said main shaft comprising at least one section of the main shaft. It comprises a fiber reinforced composite material and the main shaft is designed to transmit only the rotational force, i.e. only the torque, and not the weight of the wind turbine rotor or the bending moment from the generator rotor.

上述のように、本発明は、風力タービン用の風車ローターブレーキシステムに関する。前記風力タービンは、少なくとも、タワーと、前記タワーにおけるナセルと、前記ナセルにおいて取り付けられた風車ローターとを備え、前記風車ローターは、任意の数の翼好ましくは2枚又は3枚の翼と、前記風車ローターを回転可能に前記ナセルに締結するための例えばローターハブにおけるインターフェイスとを備え、風車ローターとナセルとの間の前記インターフェイスは、内側軸受け部品と外側軸受け部品とを備える少なくとも1つの軸受け装置を備え、少なくとも1つの軸受け部品は、前記ナセルにおいてメインフレーム構造体に強固に接続され、かつ少なくとも1つの別の軸受け部品は、前記風車ローターを回転可能に支持するため及び前記風車ローターの重量及び前記風車ローターにかかる風力荷重からの荷重を伝達するために前記風車ローターに強固に接続され、前記風車ローターは、さらに、前記風車ローターに対する風によって生じた回転トルクを発電機へ伝達するための主軸を備え、前記風車ローターブレーキシステムは、さらにブレーキディスクと1つ以上のブレーキキャリパーとを備える。   As mentioned above, the present invention relates to a wind turbine rotor brake system for a wind turbine. The wind turbine comprises at least a tower, a nacelle in the tower, and a windmill rotor attached to the nacelle, the windmill rotor comprising any number of blades, preferably two or three blades, An interface in, for example, a rotor hub for rotatably fastening a windmill rotor to the nacelle, wherein the interface between the windmill rotor and the nacelle includes at least one bearing device comprising an inner bearing part and an outer bearing part. And at least one bearing component is rigidly connected to the main frame structure at the nacelle, and at least one other bearing component rotatably supports the wind turbine rotor and the weight of the wind turbine rotor and the To transmit the load from the wind load on the wind turbine rotor The wind turbine rotor further includes a main shaft for transmitting a rotational torque generated by wind with respect to the wind turbine rotor to a generator, and the wind turbine rotor brake system further includes a brake disk, One or more brake calipers.

本発明において新規かつ革新的であるのは、前記ブレーキディスクが風車ローター、例えばローターハブ又は軸受け部品例えば外側軸受け部品に設置されること、及び前記1つ以上のブレーキキャリパーが固定板に設置されることであり、前記固定板は前記メインイフレームに又は軸受け部品例えば内側軸受け部品に設置される。ブレーキシステムすなわちブレーキディスク、固定板及びブレーキキャリパー及びその他の備品は、ローターハブ/風車ローターの非常に近くに設置され、このことは、風力タービンのドライブトレインにおいて弾性及び緩みのために、ブレーキシステムに対して風車ローターが移動する可能性を防止するために非常に重要である。   What is new and innovative in the present invention is that the brake disc is installed in a wind turbine rotor, such as a rotor hub or bearing part, such as an outer bearing part, and the one or more brake calipers are installed in a stationary plate. The fixing plate is installed on the main frame or on a bearing part, for example, an inner bearing part. The brake system, i.e. brake disc, fixing plate and brake caliper, and other fixtures are installed very close to the rotor hub / wind turbine rotor, which is due to the elasticity and slack in the wind turbine drive train. On the other hand, it is very important to prevent the possibility of the wind turbine rotor moving.

例えば主軸の重量がコスト削減のためにかつ他の部品のコスト及び重量を最小限に抑えられるように最適化されている(すなわち、重量が減少されている)場合、主軸は風車ローターがシステム全体を振動させないようにするのに充分な硬直性を持たない。ブレーキシステムをハブの非常に近くに設置することによって、風車ローターが停止及び/又はロッキングの際に振動する危険が実質上全くなく、従って、磨耗が徹底的に抑えられる。   For example, if the spindle weight is optimized to reduce costs and minimize the cost and weight of other parts (ie, reduced weight), the spindle is the wind turbine rotor for the entire system Does not have sufficient rigidity to prevent vibration. By installing the brake system very close to the hub, there is virtually no risk that the wind turbine rotor will vibrate when it stops and / or rocks, and therefore wear is drastically reduced.

上述の解決策は、風車ローターのハブがナセルのメインフレームと強固に接続されて設置される全てのシステムにおいて有益である。これは、例えば、ハブを単一の軸受けシステムを介してメインフレームに取り付けることによって可能になる。この種の設計は、これまで、いわゆるリング形風車発電機と接続してのみ使用され、この場合には主軸が存在せず、上述の弾性及び緩みの問題が生じない。発電機を風車ローターに対してナセルの反対端に設置することによって、当然、風車ローターから発電機まで又は発電機の前の変速装置まで延びる主軸を持つ必要が生じる。この種の装置を持つことによっていくつかの利点が得られる。まず、タワーの最上部におけるナセルの重量バランスがより魅力のあるものになる。別の重要なことは発電機の接近可能性であり、これは、設置時に非常に重要であり、整備及び/又は修理のために分解する場合にはさらに重要である。発電機がナセルの一端に配置される場合、これに接近するのはどちらかと言うと簡単である。発電機が風車ローターと同じナセルの端部に設置されるリング形風車発電機である場合、発電機を取り外す前に風車ローターを取り外さなければならなくなる。これは、特に大きなコストと余計な作業の原因となる。   The above solution is beneficial in all systems where the wind turbine rotor hub is installed in tight connection with the nacelle mainframe. This is possible, for example, by attaching the hub to the main frame via a single bearing system. This kind of design is heretofore only used in connection with a so-called ring-type wind turbine generator, in which case there is no main shaft and the above-mentioned problems of elasticity and looseness do not occur. By installing the generator at the opposite end of the nacelle with respect to the wind turbine rotor, it is naturally necessary to have a main shaft that extends from the wind turbine rotor to the generator or to the transmission in front of the generator. Having this type of device provides several advantages. First, the nacelle weight balance at the top of the tower becomes more attractive. Another important thing is the accessibility of the generator, which is very important during installation and even more important when disassembling for maintenance and / or repair. If the generator is located at one end of the nacelle, it is rather easy to approach. If the generator is a ring wind turbine generator installed at the end of the same nacelle as the wind turbine rotor, the wind turbine rotor must be removed before removing the generator. This causes particularly high costs and extra work.

上述のように、本発明は、単一の軸受けシステムを介してメインフレームに取り付けられたハブを有する風力タービン構造体に使用できる。メガワット(MW)規模になると、力及び反作用が非常に大きくなるので、この解決策は、これまで主にkW規模の比較的小型の風力タービンに使用されてきた。風力タービン用のハブは、通常、鋳鉄から製造されるが、ハブはMWタービンにおいて巨大な力を引き受けなければならないので、作動時に相当激しく変形する。しかし、この荷重に対処することができかつ1つの軸受けシステムと一緒に使用できるハブを設計することが可能である。   As mentioned above, the present invention can be used with wind turbine structures having a hub attached to the mainframe via a single bearing system. As megawatt (MW) scale, the forces and reactions become very large, so this solution has been used mainly for relatively small wind turbines of kW scale so far. Hubs for wind turbines are usually manufactured from cast iron, but the hubs must take on a huge force in the MW turbine and thus deform quite severely during operation. However, it is possible to design a hub that can handle this load and that can be used with one bearing system.

高い荷重及び変形に対処するために使用できる別の設計は、いわゆるロータービームを伴う。この場合、ハブは少なくとも(しかし、典型的には)2組の軸受けによって支持できる。ロータービームは、ナセルのメインフレームに強固に接続され、典型的にはハブを貫通して突出して、風車ローターの荷重を支え、風車ローターに作用する力も引き受ける。従って、発電システムへの回転力は、主軸を介して伝達でき、主軸は、回転力のみを伝達するよう設計され、風車ローターを支えたり前記風車ローターからの曲げモーメントを引き受けたりするようには設計されない。   Another design that can be used to cope with high loads and deformation involves so-called rotor beams. In this case, the hub can be supported by at least (but typically) two sets of bearings. The rotor beam is firmly connected to the main frame of the nacelle and typically protrudes through the hub to support the load on the wind turbine rotor and to take on the force acting on the wind turbine rotor. Therefore, the rotational force to the power generation system can be transmitted through the main shaft, and the main shaft is designed to transmit only the rotational force, and is designed to support the wind turbine rotor and to take the bending moment from the wind turbine rotor. Not.

本発明に係わる風車ローターブレーキシステムの1つの実施形態において、ローターブレーキシステムは固定板を備え、前記固定板は、さらに1つ以上の感知手段例えば1つ以上の誘電センサ(inductive sensor)を備え、前記感知手段は、固定板における感知手段に対する風車ローターの位置及び/又は速度すなわちブレーキディスクの位置及び/又は速度を制御するように設置される。   In one embodiment of the wind turbine rotor brake system according to the present invention, the rotor brake system comprises a fixed plate, said fixed plate further comprising one or more sensing means, for example one or more inductive sensors, Said sensing means is arranged to control the position and / or speed of the wind turbine rotor relative to the sensing means on the stationary plate, i.e. the position and / or speed of the brake disc.

固定板従ってブレーキキャリパーは、使用時に換気するため及びブレーキからのダストがナセル内部に蓄積しないようにするために、少なくとも部分的にハブの外部に設置できると有利である。ただし、固定板、キャリパー及びブレーキディスクをナセル内部に設置することも可能である。   Advantageously, the fixing plate and thus the brake caliper can be installed at least partly outside the hub in order to ventilate in use and to prevent dust from the brake from accumulating inside the nacelle. However, the fixing plate, caliper, and brake disc can be installed inside the nacelle.

上述の1つ以上の感知手段例えば1つ以上の誘電センサは、本発明の1つの実施形態において、感知手段に対する風車ローターの位置及び/又は速度すなわちブレーキディスクの位置及び/又は速度を制御するように固定板に又はその近くに設置できる。ブレーキシステムを起動した後、感知手段を起動し、これを使用して、風車ローターが停止しているかどうか測定できる。さらに、感知手段を使用して、ブレーキシステムの固定部品に対するブレーキシステムの回転部品のより明確な位置を測定できる。感知手段を使用して、上述のように風車ローターが静止しているか否かを検出できるが、整備作業を実施するために2枚翼ローターを水平位置にするために例えばもう20°回転させる必要があることも検出できる。風車ローターをもう少し回転させる必要がある場合、風が風車ローターを所望の位置まで回転させるのに丁度充分な程度にブレーキシステムを弱めると良い。感知手段は、ブレーキディスクの規定の位置に設置された磁石を備えることができ、磁石の検出によって、風車ローターの完全制動のための正確な位置を選択できる。前記感知手段の起動及び感知手段を通過する前記磁石の検出を用いて、考え得るどのような目的のためにでも風車ローターの速度を制御することができる。   One or more sensing means as described above, for example one or more dielectric sensors, in one embodiment of the invention are adapted to control the position and / or speed of the wind turbine rotor relative to the sensing means, ie the position and / or speed of the brake disc. It can be installed on or near the fixed plate. After activating the brake system, the sensing means is activated and can be used to determine whether the wind turbine rotor is stopped. Furthermore, the sensing means can be used to measure a clearer position of the rotating parts of the brake system relative to the stationary parts of the brake system. The sensing means can be used to detect whether the wind turbine rotor is stationary as described above, but it is necessary to rotate the two-blade rotor to a horizontal position, for example, another 20 ° to perform maintenance work. It is also possible to detect that there is. If the wind turbine rotor needs to be rotated a little more, it is better to weaken the brake system just enough for the wind to rotate the wind turbine rotor to the desired position. The sensing means can comprise a magnet installed at a defined position on the brake disc, and the exact position for complete braking of the wind turbine rotor can be selected by detection of the magnet. Activation of the sensing means and detection of the magnet passing through the sensing means can be used to control the speed of the wind turbine rotor for any conceivable purpose.

本発明に係わる風車ローターブレーキシステムの別の実施形態において、前記風車ローターブレーキシステムは、ローターディスク又は風車ローターにおいて相補的ロック手段と係合するための1つ以上好ましくは少なくとも2つのロック心棒を備えることができる。風車ローターが規定の位置にあるときにこのロック心棒を起動することによって、風力タービン翼を整備する前に高い安全性が得られる。前記ロック心棒及び前記相補的ロック手段は、風車ローターをロックして任意の所望の方向において翼をhawできるように設置できるが、2枚翼の風車ローターの場合、典型的には垂直位置及び水平位置にロックする。3枚翼の風車ローターの場合、どの翼でもタワーに沿って垂直位置にロックできるが、上述のようにあらゆる位置が可能である。   In another embodiment of the wind turbine rotor brake system according to the invention, the wind turbine rotor brake system comprises one or more preferably at least two lock mandrels for engaging complementary locking means in the rotor disk or wind turbine rotor. be able to. By activating this lock mandrel when the wind turbine rotor is in place, a high level of safety is obtained before servicing the wind turbine blade. The lock mandrel and the complementary locking means can be installed so that the wind turbine rotor can be locked to haw the blades in any desired direction, but in the case of a two blade wind turbine rotor, typically the vertical position and horizontal Lock in position. In the case of a three-blade windmill rotor, any wing can be locked in a vertical position along the tower, but any position is possible as described above.

本発明に係わる風車ローターブレーキシステムの具体的実施形態において、前記1つ以上のロック心棒は、先端部に円錐形を持つことができ、前記先端部は、前記相補的ロック手段例えば円筒形又は円錐形孔へ入るように設計される。少なくとも先端部においてロック心棒を円錐形にすることによって、ロック心棒は、相補的ロック手段を有する相手側部品に部分的に係合できる。風車ローターが所望の位置になれるようにブレーキを緩和しながら、ロック心棒を起動し、対応する円筒形又は円錐形孔の一部が心棒と係合できるようになったら直ちに心棒を部分的に係合できる。ロック心棒の一部が係合したら、ブレーキキャリパーをさらに緩和してもよく、風車ローターは、ロック心棒によって簡単に完全にロックされる。この場合、もちろんブレーキキャリパーを起動することによって補助されていても良い。   In a specific embodiment of the wind turbine rotor brake system according to the invention, the one or more locking mandrels can have a conical shape at the tip, which tip can be said complementary locking means, for example cylindrical or conical. It is designed to enter the hole. By making the lock mandrel conical at least at the tip, the lock mandrel can partially engage a mating part having complementary locking means. Activating the lock mandrel while releasing the brakes so that the wind turbine rotor is in the desired position, partially engages the mandrel as soon as a portion of the corresponding cylindrical or conical hole can engage the mandrel. Yes. Once a part of the lock mandrel is engaged, the brake caliper may be further relaxed and the windmill rotor is simply and completely locked by the lock mandrel. In this case, of course, it may be assisted by activating the brake caliper.

本発明に係わる風車ローターブレーキシステムの1つの実施形態において、前記ロック心棒は、例えば油圧作動心棒である。この種の油圧作動心棒は、強く、頑丈でかつ比較的単純であり、非常に信頼できる。心棒は、前記ロック手段のためのアクチュエータ内の強力ばねによって、係合することもでき、その後油圧を用いてロック心棒を静止位置へ戻すことができる。この種の解決策は、ロック手順が風力タービンの緊急運転停止の1つのステップとして実施される場合(この場合、限られた動力源しか利用できない)、非常に魅力的である。さらに、ロックは、全く動力なしでも維持でき、有利である。   In one embodiment of the wind turbine rotor brake system according to the present invention, the lock mandrel is, for example, a hydraulically actuated mandrel. This type of hydraulically operated mandrel is strong, sturdy and relatively simple and very reliable. The mandrel can also be engaged by a strong spring in the actuator for the locking means, and then the lock mandrel can be returned to the rest position using hydraulic pressure. This type of solution is very attractive when the locking procedure is implemented as a step in an emergency shutdown of the wind turbine (in this case only a limited power source is available). Furthermore, the lock can be advantageously maintained without any power at all.

本発明に係わる風車ローターブレーキシステムの別の実施形態において、ブレーキディスクは、少なくとも2つ以上のディスク区分を備える区分化ブレーキディスクとすることができる。これによって、より小さいピースにした設置が可能になり、より重要なことは、風車ローターを完全に分解することなく磨耗の修理を行えることである。ブレーキディスクは、ディスク完全体を交換するまで、単純にピースを1つずつ交換できる。   In another embodiment of the wind turbine rotor brake system according to the present invention, the brake disc may be a segmented brake disc comprising at least two or more disc segments. This allows for installation in smaller pieces, and more importantly, can repair the wear without completely disassembling the wind turbine rotor. The brake discs can be simply replaced one by one until the complete disc is replaced.

本発明に係わる風車ローターブレーキシステムの別の実施形態において、前記1つ以上のブレーキキャリパーは、ボルト又はスクリューを用いて前記固定板に固定され、前記1つ以上のブレーキキャリパーは、前記固定板と前記ブレーキキャリパーとの間に1つ以上のシムを用いて前記ブレーキディスクに個別に整合される。固定板とキャリパーとの間にシムを使用することによって、キャリパーの非常に精密な整合が得られる。   In another embodiment of the wind turbine rotor brake system according to the present invention, the one or more brake calipers are fixed to the fixing plate using bolts or screws, and the one or more brake calipers are connected to the fixing plate. Individually aligned with the brake disc using one or more shims between the brake caliper. By using a shim between the fixed plate and the caliper, a very precise alignment of the caliper is obtained.

本発明に係わる風車ローターブレーキシステムのさらに別の実施形態において、前記1つ以上のロック心棒は、ボルト又はスクリューを用いて前記固定板に固定でき、1つ以上のロック心棒は、前記固定板と前記ロック手段との間に1つ以上のシムを用いて前記相補的ロック手段例えば円筒形又は円錐形孔に個別に整列される。ロック心棒と相補的ロック手段(孔)との間の完璧な整列及び完璧な嵌合は、ロックシステムの緩みを最小限に抑えるため又は完全にこれを防止するために重要である。これは、当然、ロック心棒の係合時においてもブレーキディスクに作用するようにブレーキキャリパーを起動することによって支援される。   In still another embodiment of the wind turbine rotor brake system according to the present invention, the one or more lock mandrels may be fixed to the fixing plate using bolts or screws, and the one or more lock mandrels may be connected to the fixing plate. One or more shims are used between the locking means and individually aligned in the complementary locking means, for example cylindrical or conical holes. Perfect alignment and perfect fit between the lock mandrel and complementary locking means (holes) is important to minimize or completely prevent loosening of the locking system. This is naturally supported by activating the brake caliper to act on the brake disc even when the lock mandrel is engaged.

本発明は、さらに、上述のような風車ローターブレーキシステムを用いて風力タービン用の風車ローターブレーキシステムを作動する方法を含む。前記風力タービンは、少なくとも、タワーと、前記タワーにおけるナセルと、前記ナセルにおいて取り付けられた風車ローターとを備え、前記風車ローターは、任意の数の翼好ましくは2枚又は3枚の翼と、前記風車ローターを回転可能に前記ナセルに締結するための例えばローターハブにおけるインターフェイスと備え、前記風車ローターと前記ナセルとの間の前記インターフェイスは、内側軸受け部品と外側軸受け部品とを備える少なくとも1つの軸受け装置を備え、少なくとも1つの軸受け部品は前記ナセルにおいてメインフレーム構造体に強固に接続され、かつ少なくとも1つの別の軸受け部品は、前記風車ローターを回転可能に支持するため及び前記風車ローターの重量及び風車ローターにかかる風力荷重からの荷重を伝達するために前記風車ローターに強固に接続され、前記風車ローターは、さらに前記風車ローターにおいて風によって生じた回転トルクを発電機へ伝達するための主軸を備え、前記風車ローターブレーキシステムは、さらに、ブレーキディスクと1つ以上のブレーキキャリパーとを備える。   The present invention further includes a method of operating a wind turbine rotor brake system for a wind turbine using a wind turbine rotor brake system as described above. The wind turbine comprises at least a tower, a nacelle in the tower, and a windmill rotor attached to the nacelle, the windmill rotor comprising any number of blades, preferably two or three blades, For example, an interface in a rotor hub for rotatably fastening a wind turbine rotor to the nacelle, wherein the interface between the wind turbine rotor and the nacelle includes an inner bearing component and an outer bearing component. And at least one bearing part is rigidly connected to the main frame structure at the nacelle, and at least one other bearing part rotatably supports the windmill rotor and the weight and windmill of the windmill rotor. To transmit the load from the wind load on the rotor The wind turbine rotor further includes a main shaft for transmitting a rotational torque generated by wind in the wind turbine rotor to a generator, and the wind turbine rotor brake system further includes a brake disk, One or more brake calipers.

新規のかつ革新的方法は、少なくとも
−風車ローター及び/又はブレーキディスクの位置及び/又は速度を測定するために感知手段を起動するステップと、
−ブレーキキャリパーを第1制動ステップへ起動するステップと、
−風車ローター及び/又はブレーキディスクの位置及び速度を検出するステップと、
−前記ブレーキキャリパーを第2制動ステップへ起動するステップと、
−前記ロック心棒又は心棒を起動して、相補的ロック手段例えば円筒形又は円錐形孔へ挿入するステップと、
を含む。
The novel and innovative method comprises at least the step of activating sensing means to measure the position and / or speed of the wind turbine rotor and / or brake disc;
Activating the brake caliper to the first braking step;
Detecting the position and speed of the wind turbine rotor and / or brake disc;
Activating the brake caliper to a second braking step;
Activating the locking mandrel or mandrel and inserting it into complementary locking means such as a cylindrical or conical hole;
including.

ブレーキシステムを作動する上述のステップについては、上述部においてすでに間接的に説明した。ブレーキキャリパーを起動する上記の第1制動ステップは、主に、風車ローターが前記ブレーキシステムを用いて停止される制動作動の第1部分において使用される。非常に大型で強力なブレーキシステムを持たないためには、例えば風力タービン翼を例えば翼をピッチングすることによってかつ/又はナセルを無能力位置まで回転させることによって翼が無能力になる位置まで作動することが可能である。この場合、ブレーキシステムは、全負荷状態を引き受けるように設計する必要がない。第1制動ステップは、上述のように、ブレーキを起動して、風車ローターを静止状態にするステップを含むことができる。感知手段が回転を検出する限り、第1制動ステップは進行する。風車ローターの静止又は非常に緩慢な回転速度を検出した後、第2制動ステップが適用されるとよい。この第2制動ステップは次のように構成することができる。すなわち、ブレーキを弱めて、風車ローターが好ましくは非常にゆっくりと回転して、ロック心棒を起動して相補的ロック手段と丁度係合できる位置まで回転させ、ロック手段の作動によって風車ローターを完全ロック位置に固定できるようにする。第2制動ステップは、ロック心棒又は心棒が係合から解除されるまで維持できる。   The above steps for operating the brake system have already been described indirectly above. The first braking step described above for activating the brake caliper is mainly used in the first part of the braking operation in which the wind turbine rotor is stopped using the brake system. In order not to have a very large and powerful braking system, for example, wind turbine blades are operated to a position where the blades are disabled, for example by pitching the blades and / or by rotating the nacelle to an incapable position It is possible. In this case, the brake system need not be designed to take over the full load condition. As described above, the first braking step may include the step of activating the brake to bring the wind turbine rotor to a stationary state. As long as the sensing means detects rotation, the first braking step proceeds. After detecting the stationary or very slow rotational speed of the windmill rotor, the second braking step may be applied. This second braking step can be configured as follows. That is, the brake is weakened and the wind turbine rotor is preferably rotated very slowly to activate the lock mandrel to a position where it can be just engaged with the complementary locking means, and the locking means actuates to fully lock the wind turbine rotor. It can be fixed in position. The second braking step can be maintained until the lock mandrel or mandrel is released from engagement.

本発明に係わる風車ローターブレーキシステムを作動する方法の最後の実施形態において、方法は、さらに、
−前記ロック心棒又は心棒を起動して、相補的ロック手段例えば円筒形又は円錐形孔の中へ少なくとも特定の長さ挿入した後、前記ブレーキキャリパーを解除するステップと、
−前記ロック心棒又は心棒を起動して、前記相補的ロック手段例えば円筒形又は円錐形孔の中へさらに挿入するステップと、
を含むことができる。
In a final embodiment of the method for operating a wind turbine rotor brake system according to the invention, the method further comprises:
Releasing the brake caliper after activating the lock mandrel or mandrel and inserting at least a specified length into a complementary locking means such as a cylindrical or conical hole;
Activating the locking mandrel or mandrel and inserting it further into the complementary locking means, e.g. a cylindrical or conical hole;
Can be included.

前記ステップは、ロック心棒に対する風車ローターの最終的な位置決めを得るための方法を含む。1つ以上のロック心棒の少なくとも先端部が挿入された後ブレーキを解除又は緩和することによって、心棒は、風車ローターの回転を助けて、ロック心棒を相補的ロック手段の中へ完全に挿入させる。この最終ステップ後、ブレーキを再び起動することもしないことも可能である。   The steps include a method for obtaining final positioning of the wind turbine rotor relative to the lock mandrel. By releasing or relieving the brake after at least the tip of one or more lock mandrels has been inserted, the mandrel assists in rotating the windmill rotor, causing the lock mandrel to be fully inserted into the complementary locking means. After this final step, the brake can be activated again or not.

本発明の1つの実施形態について、添付図面を参照して例としてのみ説明する。   One embodiment of the invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.

2枚翼の部分ピッチング風力タービンを示す。2 shows a two-blade partially pitched wind turbine. 風力タービン用のナセルを示す。1 shows a nacelle for a wind turbine. ロータービームに設置されたハブを示す。The hub installed in the rotor beam is shown. ロータービームに設置されたハブにおけるローターブレーキシステムの断面図を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional view of a rotor brake system in a hub installed on a rotor beam. 4つのブレーキキャリパーと2つのロック心棒とを備える固定板を示す。Fig. 5 shows a stationary plate with four brake calipers and two lock mandrels. 図5の反対側から見た固定板を示す。Fig. 6 shows a fixing plate viewed from the opposite side of Fig. 5. ナセルのメインフレームを示す。The main frame of nacelle is shown.

以下の文章において、図面を1つずつ説明し、図面の様々な部分及び位置には異なる図面において同じ番号を付ける。特定の図面において指示される全ての部分及び位置を必ずしもその特定の図面と一緒に論じない。   In the text below, the drawings are described one by one, and various parts and positions of the drawings are numbered the same in different drawings. All parts and positions indicated in a particular drawing are not necessarily discussed together with that particular drawing.

図1には、2枚翼風力タービン1を示す。風力タービン1は、地上の基礎3からタワー2最上部のナセル4まで延びるタワー2を備える。ナセル4の一端には、風車ローター5が設置される。風車ローター5は、ハブ6と2枚の翼7とを備え、この場合、翼7は、各々内側翼部分8と外側翼部分9とを備えるいわゆる部分ピッチ翼である。外側翼部分9は、ピッチ機構を用いて内側翼部分8に対してピッチングできる。タワー2とナセル4との間には、ヨー機構(この図には示さない)が設置され、ナセル4がタワー2に対して回転して、風向きに従って風車ローター5を特定の方向に向けられるようにする。   FIG. 1 shows a two-blade wind turbine 1. The wind turbine 1 includes a tower 2 that extends from a ground foundation 3 to a nacelle 4 at the top of the tower 2. A windmill rotor 5 is installed at one end of the nacelle 4. The wind turbine rotor 5 includes a hub 6 and two blades 7. In this case, the blades 7 are so-called partial pitch blades each including an inner blade portion 8 and an outer blade portion 9. The outer wing portion 9 can be pitched relative to the inner wing portion 8 using a pitch mechanism. A yaw mechanism (not shown in the figure) is installed between the tower 2 and the nacelle 4 so that the nacelle 4 rotates with respect to the tower 2 and can direct the wind turbine rotor 5 in a specific direction according to the wind direction. To.

図2にはナセル4を示す。大体の構造を示すために、ナセルの一部は取り除かれている。ナセル4の一端には、ハブ6が見えており、主軸11は、ハブ6からナセル4の他方の端まで延びて、発電機12に取り付けられる。発電機12は、ナセル4のメインフレーム13に固定されており、ロータービーム14も同様にメインフレーム13に固定されている。ロータービーム14は風車ローター5からの荷重を実際に支える構造部分である。ロータービーム14、及びハブ6がロータービームにどのように取り付けられるかについては、図3及び4について説明する際にさらに明らかになるが、図2において明らかであるように、主軸11は、フランジ15によって、ハブ6及び発電機12に取り付けられている。さらに、主軸11は、専ら風車ローター5から発電機12へ回転力を伝達するように設置され構成されるので、軸受けによって支持されないことが分かる。回転側のハブ6は、固定側のロータビーム14に軸受支持されている。従って、主軸11は、ロータービーム14が回転荷重以外の他の全ての荷重を引き受けるので、従来技術の解決策ほど強固又は頑丈(rigid)である必要はない。主軸11は、それほど頑丈である必要がないので、グラスファイバーなどの繊維強化プラスチック又はその他の適切な複合材料から作ることができ、材料は、任意の形状のスチール又はその他の種類の金属、例えば主軸11に巻き付けられた繊維/細糸(thin thread)、薄肉形状材(thin-wall profile)又は長い帯状金属板を含むことができる。   FIG. 2 shows the nacelle 4. Part of the nacelle has been removed to show the general structure. The hub 6 is visible at one end of the nacelle 4, and the main shaft 11 extends from the hub 6 to the other end of the nacelle 4 and is attached to the generator 12. The generator 12 is fixed to the main frame 13 of the nacelle 4, and the rotor beam 14 is similarly fixed to the main frame 13. The rotor beam 14 is a structural part that actually supports the load from the wind turbine rotor 5. The manner in which the rotor beam 14 and the hub 6 are attached to the rotor beam will become more apparent in the description of FIGS. 3 and 4, but as is apparent in FIG. Are attached to the hub 6 and the generator 12. Further, it can be seen that the main shaft 11 is not supported by the bearing because it is installed and configured exclusively to transmit the rotational force from the wind turbine rotor 5 to the generator 12. The rotation-side hub 6 is supported by a fixed-side rotor beam 14. Thus, the main shaft 11 need not be as rigid or rigid as prior art solutions because the rotor beam 14 takes on all other loads other than rotational loads. Since the main shaft 11 does not need to be so sturdy, it can be made from fiber reinforced plastic, such as glass fiber, or other suitable composite material, which can be any shape of steel or other type of metal, such as the main shaft. 11 may comprise a fiber / thin thread wound around 11, a thin-wall profile or a long strip metal plate.

主軸はそれほど頑丈ではないので、必然的により可撓性があり、場合によっては、風車ローター5及び発電機12による荷重を受けたとき、ある程度の、しかしながら比較的低い、一端から他方の端への角度捻り(angular twist)に耐えることができる。本発明によって、少なくとも、固定板16、ブレーキキャリパー17及びブレーキディスク18を備えるブレーキシステムを、メインフレーム13とハブ6との間に設置することによって、主軸11の弾性が、ブレーキシステムが主軸11に設置された場合の、長年一般的であったような問題を引き起こさないことが実現される。   Since the main shaft is not so sturdy, it is necessarily more flexible, and in some cases, when subjected to loads by the wind turbine rotor 5 and generator 12, some degree, but relatively low, from one end to the other. Can withstand angular twist. According to the present invention, by installing a brake system including at least the fixed plate 16, the brake caliper 17 and the brake disk 18 between the main frame 13 and the hub 6, the elasticity of the main shaft 11 can be improved. When installed, it is realized not to cause problems that have been common for many years.

図3は、ロータービーム14におけるハブ6を示し、そのロータービーム14には、固定板(anchor plate)16が、所定数の取付け孔19を用いてロータービーム14の内側端に取り付けられる。固定板16の各端部には、ブレーキディスク18と相互作用するために3つのブレーキキャリパー17が設置される。さらに、固定板16は、ロック心棒のための開口部20を備え、ブレーキディスクは、ロック心棒(rocking mandrels)が係合するためのロック手段21−孔−を備える。   FIG. 3 shows the hub 6 in the rotor beam 14, to which an anchor plate 16 is attached to the inner end of the rotor beam 14 using a predetermined number of attachment holes 19. Three brake calipers 17 are installed at each end of the fixed plate 16 to interact with the brake disc 18. Furthermore, the fixing plate 16 is provided with an opening 20 for a locking mandrel, and the brake disc is provided with a locking means 21-hole for engaging a locking mandrels.

図4は、図3と同じものの断面図であるが、この図ではロータービーム14の本体がよく分かる。この図から、ハブ6が、前部軸受け22及び後部軸受け23を介してロータービーム14に支持されていることが分かる。前部軸受け22のある端であるハブ6の前端部においては、図2に示すように駆動軸が配置されることが意図されている。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the same as FIG. 3, but the main body of the rotor beam 14 is well understood in this view. From this figure, it can be seen that the hub 6 is supported by the rotor beam 14 via the front bearing 22 and the rear bearing 23. At the front end of the hub 6, which is the end with the front bearing 22, it is intended that a drive shaft be arranged as shown in FIG.

図5及び6は、ブレーキシステムのための固定板16を示し、図5はブレーキキャリパー17が取り付けられる面を示し、固定板16のこの面は、図3及び4に示すようにブレーキディスク18に向く面である。キャリパー17は、ブレーキディスク18に対してブレーキキャリパー17を非常に精密に位置付けできるようにするキャリパーシム24を用いて、取り付けられ、調節される。さらに、図5は、円錐形のロック心棒25を示す。ロック心棒を起動して、ブレーキディスク18の対応するロック手段21に係合できる。   FIGS. 5 and 6 show a fixing plate 16 for the brake system, FIG. 5 shows the surface on which the brake caliper 17 is mounted, this surface of the fixing plate 16 being attached to the brake disc 18 as shown in FIGS. It is the surface to face. The caliper 17 is mounted and adjusted using a caliper shim 24 that allows the brake caliper 17 to be positioned very precisely with respect to the brake disc 18. Furthermore, FIG. 5 shows a conical locking mandrel 25. The locking mandrel can be activated to engage the corresponding locking means 21 of the brake disc 18.

図6は、別の側から見た固定板16を示し、この図から、ロック心棒25用のアクチュエータ26がボルトを用いて固定板16の開口部に取り付けられることが分かる。アクチュエータは、例えば油圧作動アクチュエータであるが、他の形式のアクチュエータも適する可能性がある。さらに、キャリパー17も、所定数のボルトを用いて固定板16に取り付けられることが分かる。   FIG. 6 shows the fixing plate 16 viewed from the other side, from which it can be seen that the actuator 26 for the lock mandrel 25 is attached to the opening of the fixing plate 16 using bolts. The actuator is, for example, a hydraulic actuator, but other types of actuators may be suitable. Furthermore, it can be seen that the caliper 17 is also attached to the fixed plate 16 using a predetermined number of bolts.

最後に、図7は、ロータービーム14及びアンカープレート16を取り付けるためのフランジ27を有する第1端部と、発電機12を取り付けるための反対側の第2端部とを備えるナセル4用のメインフレーム13を示す。ヨー機構10の部分が、メインフレーム13の下側部分に示される。   Finally, FIG. 7 shows the main for the nacelle 4 with a first end with a flange 27 for attaching the rotor beam 14 and the anchor plate 16 and an opposite second end for attaching the generator 12. A frame 13 is shown. The part of the yaw mechanism 10 is shown in the lower part of the main frame 13.

本発明は、本明細書において説明する実施形態に限定されず、特許請求の範囲において説明する本発明の範囲から逸脱することなく、修正するまたは適合させることができる。   The invention is not limited to the embodiments described herein, but can be modified or adapted without departing from the scope of the invention described in the claims.

1 風力タービン
2 タワー
3 基礎
4 ナセル
5 風車ローター
6 ハブ
7 翼
8 内側翼部分
9 外側翼部分
10 ヨー機構
11 主軸
12 発電機
13 ナセルのメインフレーム
14 ロータービーム
15 主軸のフランジ
16 固定板
17 ブレーキキャリパー
18 ブレーキディスク
19 固定板の取付け孔
20 ロック心棒用の固定板の開口部
21 ブレーキディスクにおけるロック手段
22 前部軸受け
23 後部軸受け
24 キャリパーシム
25 円錐形ロック心棒
26 ロック心棒用のアクチュエータ
27 メインフレームにおけるフランジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wind turbine 2 Tower 3 Foundation 4 Nacelle 5 Windmill rotor 6 Hub 7 Wing 8 Inner wing part 9 Outer wing part 10 Yaw mechanism 11 Main shaft 12 Generator 13 Main frame of nacelle 14 Rotor beam 15 Main shaft flange 16 Fixing plate 17 Brake caliper 18 Brake disc 19 Fixing plate mounting hole 20 Lock plate fixing plate opening 21 Brake disc locking means 22 Front bearing 23 Rear bearing 24 Caliper shim 25 Conical lock mandrel 26 Lock mandrel actuator 27 Main frame Flange

Claims (10)

風力タービン用の風車ローターブレーキシステムであって、前記風力タービンが、少なくとも、タワーと、前記タワーにおけるナセルと、前記ナセルに取り付けられた風車ローターとを備え、
前記風車ローターが、任意の数の翼と、前記風車ローターを回転可能に前記ナセルに締結するためのインターフェイスと備え、
前記風車ローターと前記ナセルとの間の前記インターフェイスが、ロータビームと、内側軸受け部品と外側軸受け部品とを備える少なくとも1つの軸受け装置を備え、少なくとも1つの軸受け部品が前記ロータビームに強固に接続され、かつ少なくとも1つの別の軸受け部品が、前記風車ローターを回転可能に支持するため、前記風車ローターに強固に接続され、前記風車ローターの重量及び風車ローターにかかる風力荷重からの荷重を伝達するために、前記ロータビームは前記ナセルにおいてメインフレーム構造体に強固に接続され、
前記風車ローターが、さらに前記風車ローターにおいて風によって生じた回転トルクを発電機へ伝達するための主軸を備え、
前記風車ローターブレーキシステムが、さらに、ブレーキディスクと1つ以上のブレーキキャリパーとを備えた風車ローターブレーキシステムにおいて、
前記ブレーキディスクが、前記風車ローター、又は、前記風車ローターの1つの軸受け部品に設置されるように構成され、
前記1つ以上のブレーキキャリパーが、固定板に配置され、
前記固定板が、前記メインフレームと前記ロータビームの間に設置されるように構成されることを特徴とする、風車ローターブレーキシステム。
A wind turbine rotor brake system for a wind turbine, wherein the wind turbine comprises at least a tower, a nacelle in the tower, and a wind turbine rotor attached to the nacelle;
The wind turbine rotor comprises any number of blades and an interface for fastening the wind turbine rotor to the nacelle for rotation;
The interface between the wind turbine rotor and the nacelle comprises at least one bearing device comprising a rotor beam, an inner bearing part and an outer bearing part, and the at least one bearing part is firmly connected to the rotor beam. And at least one other bearing part is rotatably connected to the wind turbine rotor for rotatably supporting the wind turbine rotor, and transmits the weight of the wind turbine rotor and the load from the wind load applied to the wind turbine rotor. Further, the rotor beam is firmly connected to the main frame structure in the nacelle,
The wind turbine rotor further includes a main shaft for transmitting rotational torque generated by wind in the wind turbine rotor to a generator;
The windmill rotor brake system further includes a brake disk and one or more brake calipers,
The brake disc is configured to be installed on the wind turbine rotor or one bearing component of the wind turbine rotor;
The one or more brake calipers are disposed on a stationary plate;
The wind turbine rotor brake system according to claim 1, wherein the fixing plate is configured to be installed between the main frame and the rotor beam.
前記固定板が、さらに1つ以上の感知手段を備え、前記感知手段が、前記固定板における前記感知手段に対する前記風車ローターの位置及び/又は速度すなわち前記ブレーキディスクの位置及び/又は速度を制御するように設置されることを特徴とする、請求項1に記載の風車ローターブレーキシステム。   The stationary plate further comprises one or more sensing means, the sensing means controlling the position and / or speed of the wind turbine rotor relative to the sensing means in the stationary plate, i.e. the position and / or speed of the brake disc. The wind turbine rotor brake system according to claim 1, wherein the wind turbine rotor brake system is installed as follows. 前記風車ローターブレーキシステムが、前記ブレーキディスク又は前記風車ローターの相補的ロック手段と係合するための1つ以上のロック心棒を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の風車ローターブレーキシステム。   Wind turbine rotor brake according to claim 1 or 2, characterized in that the wind turbine rotor brake system comprises one or more locking mandrels for engaging the brake disc or complementary locking means of the wind turbine rotor. system. 前記1つ以上のロック心棒が先端部において円錐形を有し、前記先端部が前記相補的ロック手段へ入るように設計されることを特徴とする、請求項3に記載の風車ローターブレーキシステム。   Wind turbine rotor brake system according to claim 3, characterized in that the one or more locking mandrels have a conical shape at the tip, and the tip is designed to enter the complementary locking means. 前記1つ以上のロック心棒が油圧作動心棒であることを特徴とする、請求項3又は4に記載の風車ローターブレーキシステム。 Wind turbine rotor brake system according to claim 3 or 4, characterized in that the one or more lock mandrels are hydraulically actuated mandrels. 前記ブレーキディスクが少なくとも2つ以上のディスク区分を備える区分化ブレーキディスクであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の風車ローターブレーキシステム。   Wind turbine rotor brake system according to any one of the preceding claims, characterized in that the brake disc is a segmented brake disc comprising at least two or more disc segments. 前記1つ以上のブレーキキャリパーがボルト又はスクリューを用いて前記固定板に固定され、前記1つ以上のブレーキキャリパーが前記固定板と前記ブレーキキャリパーとの間で1つ以上のシムを用いて前記ブレーキディスクに個別に整列されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の風車ローターブレーキシステム。   The one or more brake calipers are fixed to the fixing plate using bolts or screws, and the one or more brake calipers are used to fix the brake using one or more shims between the fixing plate and the brake caliper. The wind turbine rotor brake system according to any one of claims 1 to 6, wherein the wind turbine rotor brake system is individually aligned with a disk. 前記1つ以上のロック心棒がボルト又はスクリューを用いて前記固定板に固定され、前記1つ以上のロック心棒が、前記固定板と前記相補的ロック手段との間で1つ以上のシムを用いて前記相補的ロック手段に個別に整列されることを特徴とする、請求項3〜のいずれか1項に記載の風車ローターブレーキシステム。 The one or more lock mandrels are fixed to the fixed plate using bolts or screws, and the one or more lock mandrels use one or more shims between the fixed plate and the complementary locking means. characterized in that it is aligned individually to said complementary locking means Te, windmill rotor braking system according to any one of claims 3-5. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の風車ローターブレーキシステムを用いて風力タービン用の風車ローターブレーキシステムを作動する方法であって、
前記風力タービンが、少なくとも、タワーと、前記タワーにおけるナセルと、前記ナセルに取り付けられた風車ローターとを備え、
前記風車ローターが、任意の数の翼と、前記風車ローターを回転可能に前記ナセルに締結するためのインターフェイスと備え、
前記風車ローターと前記ナセルとの間の前記インターフェイスが、ロータビームと、内側軸受け部品と外側軸受け部品とを備える少なくとも1つの軸受け装置を備え、少なくとも1つの軸受け部品が、前記ロータビームに強固に接続され、かつ少なくとも1つの別の軸受け部品が、前記風車ローターを回転可能に支持するため、前記風車ローターに強固に接続され、前記風車ローターの重量及び風車ローターにかかる風力荷重からの荷重を伝達するために、前記ロータビームは前記ナセルにおいてメインフレーム構造体に強固に接続され、
前記風車ローターが、さらに前記風車ローターにおいて風によって生じた回転トルクを発電機へ伝達するための主軸を備え、
前記風車ローターブレーキシステムが、さらに、ブレーキディスクと1つ以上のブレーキキャリパーとを備え、
前記方法が、少なくとも
−前記風車ローター及び/又は前記ブレーキディスクの位置及び/又は速度を測定するために固定板に配置された感知手段を起動するステップと、前記固定板は前記ロータービームと前記メインフレームとの間に設置されており、
−前記ブレーキキャリパーを第1制動ステップへ起動するステップと、
−前記風車ローター及び/又は前記ブレーキディスクの位置及び速度を検出するステップと、
−前記ブレーキキャリパーを第2制動ステップへ起動するステップと、
−前記風車ローターブレーキシステムの1つ又は複数のロック心棒を起動して、前記ブレーキディスク又は前記風車ローターの相補的ロック手段へ挿入するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
A method for operating a wind turbine rotor brake system for a wind turbine using the wind turbine rotor brake system according to claim 1,
The wind turbine comprises at least a tower, a nacelle in the tower, and a windmill rotor attached to the nacelle;
The wind turbine rotor comprises any number of blades and an interface for fastening the wind turbine rotor to the nacelle for rotation;
The interface between the wind turbine rotor and the nacelle comprises at least one bearing device comprising a rotor beam, an inner bearing part and an outer bearing part, the at least one bearing part being firmly connected to the rotor beam And at least one other bearing part is rotatably connected to the wind turbine rotor for rotatably supporting the wind turbine rotor, and transmits a weight of the wind turbine rotor and a load from a wind load applied to the wind turbine rotor. Therefore, the rotor beam is firmly connected to the main frame structure in the nacelle,
The wind turbine rotor further includes a main shaft for transmitting rotational torque generated by wind in the wind turbine rotor to a generator;
The wind turbine rotor brake system further comprises a brake disc and one or more brake calipers;
Activating at least sensing means arranged on a stationary plate for measuring the position and / or speed of the wind turbine rotor and / or the brake disc, the stationary plate comprising the rotor beam and the main It is installed between the frame and
Activating the brake caliper to a first braking step;
Detecting the position and speed of the wind turbine rotor and / or the brake disc;
Activating the brake caliper to a second braking step;
Activating and inserting one or more locking mandrels of the wind turbine rotor braking system into the brake disk or complementary locking means of the wind turbine rotor;
A method comprising the steps of:
前記方法が、さらに、少なくとも、
−前記ロック心棒を起動して、相補的ロック手段の中へ少なくとも特定の長さ挿入した後、前記ブレーキキャリパーを解除するステップと、
−前記ロック心棒を起動して、前記相補的ロック手段の中へさらに挿入するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
The method further comprises at least:
Releasing the brake caliper after activating the locking mandrel and inserting at least a specified length into the complementary locking means;
Activating the locking mandrel and inserting further into the complementary locking means;
The method of claim 9, comprising:
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