KR20190015754A - 풍력 발전 설비의 회전 연결부, 로터 블레이드 및 이러한 로터 블레이드를 포함하는 풍력 발전 설비 - Google Patents

풍력 발전 설비의 회전 연결부, 로터 블레이드 및 이러한 로터 블레이드를 포함하는 풍력 발전 설비 Download PDF

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자메르 므타우베그
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보벤 프로퍼티즈 게엠베하
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Abstract

본 발명은 풍력 발전 설비의 회전 연결부(1, 1', 1"), 특히 블레이드 베어링 회전 연결부 또는 방위각 회전 연결부에 관한 것으로, 이 경우 회전 연결부는 슬라이딩 베어링부로서 형성되고, 복수의 제1 슬라이딩 면(11a, 11b, 11c)을 가진 내부링(3, 3', 3") 및 복수의 제2 슬라이딩 면(13a, 13b, 13c)을 가진 외부링(5, 5', 5")을 포함하고, 상기 제2 슬라이딩 면들은 각각 제1 슬라이딩 면들 중 하나에 슬라이딩 파트너로서 할당되고, 슬라이딩 베어링부는 건식 슬라이딩 베어링부로서 형성된다.

Description

풍력 발전 설비의 회전 연결부, 로터 블레이드 및 이러한 로터 블레이드를 포함하는 풍력 발전 설비
본 발명은 풍력 발전 설비의 회전 연결부, 특히 블레이드 베어링 회전 연결부 또는 방위각 회전 연결부에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 풍력 발전 설비의 로터 블레이드 및 풍력 발전 설비에 관한 것이다.
풍력 발전 설비들은 일반적으로 공개되어 있다. 예를 들어 방위각 베어링에서 나셀을 풍력 발전 설비의 타워에 대해 선회시킬 수 있도록, 또는 피치 드라이브로 로터 허브에 대해서 풍력에 대한 로터 블레이드의 받음각을 결정할 수 있도록 하기 위해, 풍력 발전 설비들은 다양한 작동 위치에 회전 연결부를 갖는다. 풍력 발전 설비의 각각의 구성 요소들은 이를 위해 회전 연결부에 의해 서로 회전 가능하게 지지된다. 높은 하중으로 인해, 선행 기술에서는 통상적으로 롤러 베어링부에 의존하였고, 상기 롤러 베어링부는 단일열 또는 다중열 베어링부로서 또는 축방향 및 방사방향 베어링의 조합으로서, 테이퍼 베어링 또는 모멘트 베어링으로 이루어진다. 이러한 유형의 베어링의 일반적으로 만족스러운 기계적 성능에도 불구하고, 롤러 베어링은 소정의 크기를 필요로 하고 항상 비교적 높은 중량을 가지므로, 공개된 풍력 발전 설비에 대해, 그 회전 연결부에 대해 및 예를 들어 풍력 발전 설비의 나셀 또는 로터 블레이드와 같이 회전 연결부를 포함하는 구성 요소들에 대해 크기 및 중량과 관련해서 개선 요구가 있었다.
회전 연결부는 본 발명에 따라, 지지 베어링, 고정 플로팅 베어링, 모멘트 베어링 등을 포함하지만 전적으로 이것으로 이루어지는 것은 아닌, 2개의 부품의 서로 회전 이동하는 베어링부로서 이해된다.
본 발명의 과제는, 전술한 문제들과 관련해서 전술한 방식의 풍력 발전 설비의 회전 연결부를 가능한 한 개선하는 것이다. 특히, 본 발명의 과제는 전술한 풍력 발전 설비의 회전 연결부를 그것의 중량 및 조립 공간과 관련해서 개선하고, 이 경우 부하 수용 능력을 가급적 저하시키지 않는 것이다.
본 발명의 과제는, 본 발명에 의해 청구항 제1 항에 따른 풍력 발전 설비의 회전 연결부가 제안됨으로써 해결된다.
특히 블레이드 베어링 회전 연결부 또는 방위각 회전 연결부인 풍력 발전 설비의 회전 연결부는 슬라이딩 베어링부로서 형성되고, 복수의 제1 슬라이딩 면을 가진 내부링 및 복수의 제2 슬라이딩 면을 가진 외부링을 포함하고, 상기 제2 슬라이딩 면들은 각각 제1 슬라이딩 면들 중 하나에 슬라이딩 파트너로서 할당되고, 이 경우 슬라이딩 베어링부는 건식 슬라이딩 베어링부로서 형성된다. 본 발명은, 슬라이딩 베어링부가 종래의 웰스(Wels) 베어링부보다 훨씬 작은 조립 공간 및 상당한 경량의 구조를 가능하게 한다는 접근 방법을 따른다. 놀랍게도, 건식 슬라이딩 베어링부들은 풍력 발전 설비의 회전 연결부, 특히 블레이드 베어링 회전 연결부 또는 방위각 회전 연결부로서 적합한 것으로 밝혀졌다.
본 발명은 링들 중 하나에, 바람직하게 내부링에 슬라이딩 면들 중 하나의 또는 복수의 전체 슬라이딩 면이 금속 슬라이딩 면으로서 형성됨으로써 바람직하게 개선된다. 금속 표면은 이를 위해 바람직하게 1.0㎛보다 작은, 바람직하게는 0.8㎛ 이하의 거칠기(Ra)를 갖는다.
금속 재료로서 바람직하게 각각 황동, 황동 합금, 백색 금속, 예컨대 납, 주석, 안티몬, 비스무트, 구리, 구리 합금, 특히 구리-납 주조 합금, 청동 주조 합금, 특히 납청동, 납청동 주조 합금, 납-주석 주조 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 특히 알루미늄-주석 주조 합금, 알루미늄-아연 주조 합금, 강, 강 합금, 소결 금속, 또는 전술한 금속 재료들 중 여러 개의 조합이 사용된다.
순수 금속 재료에 대한 대안으로서 바람직하게 금속-복합 재료, 예컨대 세라믹-금속 복합 재료(서멧), 또는 금속-플라스틱 복합 물질이 사용된다.
대안으로서 바람직하게는 슬라이딩 면을 위해 특히, 예를 들어 소결 세라믹(성분으로서 예를 들어 금속 산화물을 포함할 수 있음)과 같은 비금속 재료, 열가소성 고성능 중합체, 특히 비결정질 열가소성 고성능 중합체, 예를 들어 폴리아미드(PAI)와 같은 고성능 플라스틱이, 필요 시 흑연 및/또는 PTFE-첨가제와 함께 사용된다. 더 바람직하게는 각각의 다른 링, 바람직하게 외부링에서 복수의 슬라이딩 면 중 하나, 일부 또는 전체가 섬유 복합 재료로 부분적으로 또는 전체적으로 형성된다. 섬유 복합 재료로 이루어진 또는 포함하는 슬라이딩 면은 놀랍게도 양호한 건식 작동성을 갖고 따라서 놀랍게도 내마모성이다. 또한, 에지 하중에 대한 낮은 민감도와 함께, 높은 충격 적합성 및 충돌 적합성이 달성된다. 양호한 건식 작동 특성으로 인해 윤활 매체, 예를 들어 그리스 또는 오일의 사용이 생략될 수 있다. 슬라이딩 베어링부는 섬유 복합 재료의 사용으로 인해 부식성 매체에 대해 매우 안정적이고, 순수 금속 회전 연결부에 비해 개선된 진동 감쇠값을 갖는다. 즉, 진동의 감소는 풍력 발전 설비의 구조에서 점점 더 중요해지는 양상인데, 그 이유는 세계적으로 점점 더 엄격한 소음 방출 지침이 중요해지기 때문이다.
슬라이딩 면, 특히 부분적으로 또는 전체적으로 섬유 복합 재료로 형성된 슬라이딩 면을 가진 링의 슬라이딩 면은 바람직하게 세그먼트화되어 구현되므로, 나셀에서 회전 연결부의 더 간단하고 신속한 유지 관리가 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 회전 연결부의 바람직한 개선예에서, 하기 물질들 중 각각 하나로 이루어진 복수의 슬라이딩 층이 하나의, 일부의 또는 전체 슬라이딩 면에 코팅된다: 폴리테트라플루오르에틸렌, 팽창된 폴리테트라플루오르에틸렌, 이황화 몰리브덴, 흑연, 그래핀 또는 이러한 물질들 중 여러 개의 조합. 슬라이딩 면을 위해 비금속 재료가 사용되면, 바람직하게 복수의 슬라이딩 층은 증착된 금속 재료로 형성된다.
본 발명과 관련해서 "복수"가 언급되는 경우, 이는 수 1 및 그것의 정배수로 이해된다. 섬유 복합 재료를 위한 섬유 물질로서 바람직한 실시예에서 탄소 섬유, 유리 섬유, 강섬유, 대나무 섬유 또는 이러한 재료 중 여러 개의 조합으로 이루어진 목록으로부터 선택된 물질이 사용된다.
바람직하게는 섬유 복합 재료는 직조된 형태로 제공되고, 매트릭스 물질 내에 매립되며, 이 경우 매트릭스 물질은 특히 열가소성 수지, 열경화성 수지, 특히 에폭시 수지이다.
내부링과 외부링은 회전 연결부의 특히 바람직한 실시예에서 각각 하나의 방사방향 베어링 면과 2개의 축방향 베어링 면을 갖는다. 외부링 및 내부링의 방사방향 베어링 면들은 방사방향 베어링의 형성을 위해 서로 정렬되는 한편, 내부링의 각각의 축방향 베어링 면은 축방향 베어링의 형성을 위해 외부링의 대응하는 축방향 면과 정렬된다.
특히 바람직한 다른 실시예에서 섬유 복합 재료로 이루어진 베이스 층을 포함하는 링, 바람직하게 외부링은, 제1 부분 바디에 방사 방향 슬라이딩 면 및 제1 축방향 슬라이딩 면이 형성됨으로써 그리고 제2 부분 바디에 또는 하나의 또는 복수의 다른 부분 바디에 제2 축방향 슬라이딩 면 또는 하나의 또는 복수의 다른 슬라이딩 면(들)이 형성됨으로써, 2개의 부분으로 또는 다수의 부분으로 형성된다. 이때 바람직하게는 제2 부분 바디 또는 다른 부분 바디(들)은 하나의 부분으로 또는 다수의 부분으로 이루어진 플랜지 디스크로서 형성되고, 이 경우 제1 및 제2 부분 바디 또는 다른 부분 바디(들)은 서로 대응하는 단부면에서 서로 결합될 수 있고, 바람직하게는 가역적으로 분리될 수 있다. 가역적으로 분리될 수 있는 연결로서, 예를 들어 스크루 연결이 실제로 바람직한 것으로 입증되었다. 나사 결합을 위해 바람직하게 부분 바디들 중 하나, 예를 들어 제1 부분 바디들 중 하나는 나사산을 수용하기 위한 금속 인서트를 갖고, 따라서 섬유 복합 재료는 날카로운 에지의 나사산에 의해 손상되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 내부링과 외부링은 각각 서로 대응하도록 배치된 하나의 또는 복수의 베어링 면을 갖고, 바람직하게는 반대 방향으로 배치된 베어링 면을 갖는다.
본 발명은 위에서 별도의 회전 연결부에 관한 제 1 양상을 참조로 설명되었다. 본 발명은 특히 풍력 발전 설비의 로터 블레이드에서도 장점을 제공한다. 본 발명에 따라, 회전 연결부에 의해 풍력 발전 설비의 허브에 연결될 수 있는 풍력 발전 설비의 로터 블레이드가 제안되고, 이 경우 회전 연결부는 전술한 바람직한 실시예에 따라 형성된다. 기술적인 작용 및 장점들에 대해서 이와 관련한 전술한 진술들이 참조된다.
회전 연결부의 외부링이 섬유 복합 재료로 이루어진 복수의 슬라이딩 면 중 하나, 일부 또는 전체를 포함하고, 제1 부분 바디에 방사방향 슬라이딩 면 및 제1 슬라이딩 면이 형성됨으로써 그리고 제2 부분 바디에 제2 축방향 슬라이딩 면이 형성됨으로써, 2개의 부분으로 형성되는, 로터 블레이드가 특히 바람직하고, 이 경우 제1 부분 바디는 로터 블레이드에 일체형으로 형성된다. 이는 바람직하게, 제1 부분 바디 및 이와 함께 제1 축방향 슬라이딩 면과 방사방향 슬라이딩 면이 로터 블레이드의 제조 시 상기 로터 블레이드에 형성됨으로써 달성된다. 특히, 로터 블레이드도 섬유 복합 재료로 이루어지면, 외부링의 제1 부분 바디를 위한 상응하는 직물 매트가 바람직하게 함께 설치되고, 로터 블레이드의 직물 매트와 함께 매트릭스 물질에 삽입되므로, "모놀리식"으로 작용하는 전체 구조물이 생기고, 상기 구조물에 외부링의 제1 부분 바디의 슬라이딩 면이 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 회전 연결부는 방위각 베어링부이다. 바람직하게는 방위각 베어링부는 세그먼트화된 형태로 구현되고, 이 경우 개별 슬라이딩 면들은 각각의 세그먼트의 형태로 형성된다. 특히 바람직하게 세그먼트들은 코팅된 섬유 복합 재료, 예를 들어 유리 섬유 강화 플라스틱으로 형성된다. 세그먼트들은 바람직하게 금속 링 위에 장착되고, 이에 대한 대응부는 금속 베어링 링으로서 형성되거나, 베어링 면으로서 금속 타워 헤드 플랜지에 형성되므로, 세그먼트들은, 예를 들어 풍향 추적 중에 베어링 링 위에서 슬라이딩한다. 대안으로서 바람직하게는 세그먼트들은 금속 링에 또는 직접 타워 헤드 플랜지에 장착되고, 금속 베어링 링은 기계 캐리어 상에 장착되고 세그먼트 위에서 슬라이딩한다.
본 발명은 또한 전술한 풍력 발전 설비에 관한 것이다. 본 발명의 과제는, 로터 허브가 제공된 나셀이 제1 회전 연결부에 의해 지지되는 타워 및 발전기의 구동을 위해 로터 허브에 고정된 하나의 또는 복수의 로터 블레이드를 포함하고, 상기 로터 블레이드는 특히 피치 드라이브에 의해 그 받음각이 조절될 수 있고, 회전 연결부에 의해 로터 허브에서 지지되는, 풍력 발전 설비가 제안됨으로써 해결된다. 특히, 전술한 바람직한 실시예들 중 하나에 따라 회전 연결부를 형성하는 것이 제안된다. 특히 바람직하게 이러한 풍력 발전 설비에서 로터 블레이드(들)는 전술한 바람직한 실시예들 중 하나에 따라 형성된다.
본 발명은 계속해서 첨부된 도면을 참고로 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전 설비를 개략적으로 도시한 입체도.
도 2a는 도 1에 따른 풍력 발전 설비를 개략적으로 도시한 상세도.
도 2b는 도 2a에 따른 도면의 추가 상세도.
도 3은 도 1에 따른 풍력 발전 설비를 개략적으로 도시한 추가 상세도.
도 4는 도 3에 따른 실시예의 대안적인 형성을 도시한 도면.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전 설비의 개략도를 도시한다. 풍력 발전 설비(100)는 타워(102)와 타워(102) 위의 나셀(104)을 포함한다. 나셀(104)에 3개의 로터 블레이드(108)와 스피너(110)를 가진 공기 역학 로터(106)가 제공된다. 공기 역학 로터(106)는 풍력 발전 설비(100)의 운전 시 풍력에 의해 회전 운동하여 공기 역학 로터(106)에 직접 또는 간접적으로 연결된 발전기의 로터 또는 러너(runner)도 회전시킨다. 발전기는 바람직하게 저속 회전하는 동기 발전기이다. 발전기는 나셀(104) 내에 배치되고, 전기 에너지를 생성한다. 로터 블레이드(108)의 피치각은 각각의 로터 블레이드(108)의 로터 블레이드 루트에 있는 피치 모터에 의해 변경될 수 있다. 나셀(104)에 제공된 로터 허브에 대해 로터 블레이드(108)의 지지를 위해 회전 연결부(1)가 제공된다.
회전 연결부(1)의 기능적 및 구조적 세부사항은 도 2a 및 도 2b에 상세히 도시된다.
회전 연결부(1)는 내부링(3)과 외부링(5)을 갖는다. 이 실시예에서 내부링(3)은 나셀(104)에 고정 배치되고, 외부링(5)은 로터 블레이드(108)에 고정 배치된다. 선택적으로 외부링(5)은 별도의 부분으로서 제공되고, 로터 블레이드(108) 상의 대응하는 단부면에 고정된다(분리선(7) 참조). 다른 바람직한 선택에 따라, 외부링(5)은 2개의 부분으로 형성된다. 외부링(5)의 제1 부분 바디(5a)는, 특히 바람직하게 로터 블레이드(108)의 제조 중에 이미 로터 블레이드(108)에 일체형으로 형성된다.
제2 부분(5b)은 플랜지형 디스크로서, 선택적으로 세그먼트형으로 형성되고, 외부링(5)의 제1 부분 바디(5a)에 분리 가능하게 고정된다. 외부링(5)의 부분 바디들(5a, 5b) 사이에 링갭이 규정되고, 상기 링갭 내에 내부링(3)의 플랜지형 돌출부(9)가 배치된다.
내부링(3)의 플랜지형 돌출부(9)에 제1 및 제2 축방향 슬라이딩 면(11a, 11b) 및 2개의 제1 축방향 슬라이딩 면(11a, 11b) 사이에 배치된 하나의 제3 슬라이딩 면(11c)이 형성되고, 상기 제3 슬라이딩 면은 방사방향 슬라이딩 면이다.
각각의 반대편에 외부링(5)은 제1 및 제2 축방향 슬라이딩 면(13a, 13b) 및 하나의 방사방향 슬라이딩 면(13c)을 갖고, 상기 슬라이딩 면들은 마주 놓인 대응하는 슬라이딩 면(11a, 11b, 11c)과 함께 슬라이딩 베어링부를 형성한다. 본 발명에 따라 회전 연결부(1)의 슬라이딩 베어링부는 건식 베어링부이다. 이는 특히, 예를 들어 그리스 또는 오일과 같은 윤활제가 슬라이딩 갭 내에 제공되지 않는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 건식 슬라이딩 베어링부는 특히 작은 진동폭 및 낮은 회전 속도의 장점을 제공한다. 이러한 이동 범위에서 회전 연결부(1)의 건식 작동 특성 및 그에 따른 내마모성은 놀라울 정도로 우수하다.
외부링은 바람직하게 부분적으로 또는 전체적으로 섬유 복합 재료, 예를 들어 유리 섬유 강화 플라스틱으로 형성된다. 플라스틱으로서 열경화성 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 슬라이딩 면(13a, 13b, 13c)의 표면 및/또는 슬라이딩 면(11a, 11b, 11c)의 표면에 바람직하게 접착을 감소시키는 물질, 예를 들어 (팽창된) 폴리테트라플루오르에틸렌((e)PTFE)의 하나 이상의 층이 코팅된다. 내부링(3)은 바람직하게 적어도 플랜지형 돌출부(9)의 영역에서, 바람직하게는 전체적으로 금속 재료로 형성된다. 표면 거칠기는 바람직하게 1.9 ㎛ Ra 보다 작고, 특히 바람직하게 0.8 ㎛ Ra 보다 작다.
본 발명에 따른 회전 연결부의 컨셉은 도 2a 및 도 2b에서 나셀(104)에 있는 로터 블레이드(108)의 피치 베어링을 위한 회전 연결부에 의해 도시된다. 상기 컨셉은 그러나 본 발명에 따라, 타워(102)와 나셀(104) 사이의 방위각 베어링(azimuth bearing)의 형태의 회전 연결부로 구현될 수 있다. 이러한 (도시되지 않은) 타워에서도 바람직하게 베어링 링들 중 하나는 금속 재료로 형성되는 한편, 하나의 부분으로 또는 다수의 부분으로 이루어진 링으로 구성된 다른 베어링 링은 각각 부분적으로 또는 전체적으로 섬유 복합 재료로 형성된다. 이와 관련하여, 상기 도면 설명 및 전술한 바람직한 실시예들이 전체적으로 참조된다.
전술한 도 1 및 도 2a, 도 2b를 참고로 본 발명은 주로 블레이드 베어링부에 의해 설명된다. 그러나 전술한 바와 같이, 또한 본 발명은 예를 들어 도 3 및 도 4에 도시된 방위각 베어링과 같은 다른 회전 연결부에 관한 것이다. 도 3에 풍력 발전 설비(100; 도 1)의 나셀(104)의 부분이 도시된다. 풍력 발전 설비(100)는 나셀(104)에 기계 캐리어(112)를 갖는다. 기계 캐리어(112)에 타워(102)에 대해서 나셀(104)의 각도 정렬을 조절하기 위한 구동 모터(113)가 형성된다. 구동 모터는 구동 피니언(115)을 갖고, 상기 구동 피니언은 톱니부(15) 및 회전 연결부(1')와 맞물린다. 톱니부(15)는 바람직하게 내부링인 베어링 링(3')에 형성된다. 제1 베어링 링(3')은 바람직하게, 부분적으로 또는 전체적으로 금속 재료로 제조되거나, 전술한 바람직한 재료들 중 하나로 제조된다. 제1 베어링 링(3')은 3개의 슬라이딩 면(11'a, 11'b, 11'c)을 갖는다.
회전 연결부(1')는 제2 베어링 링(5')을 더 포함한다. 도 2a, 2b에 따른 베어링 링(5)과 달리 제2 베어링 링(5')은 그 기본 구조와 관련해서 금속 재료로 형성되고, 2개의 축방향 슬라이딩 면(13'a, 13'c) 및 하나의 방사방향 슬라이딩 면(13'b)을 갖고, 상기 슬라이딩 면들은 바람직하게 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지고, 선택적으로 접착을 감소시키는 물질의 하나 또는 복수의 층을 포함한다. 대안으로서 또는 추가로 슬라이딩 면(11'a, 11'b, 11'c)의 표면 섹션에도 전술한 바람직한 실시예에 따라 접착을 감소시키는 물질의 하나 또는 복수의 층이 코팅된다. 슬라이딩 면(11'a, 11'b, 11'c 및 13'a, 13'b, 13'c)은 서로 각각의 슬라이딩 베어링을 형성한다.
도 4에 회전 연결부(1")로서 방위각 베어링부의 약간 다른 대안적인 형성이 도시된다. 회전 연결부(1")는 도 3에 따른 회전 연결부(1')와 같이 풍력 발전 설비(100; 도 1)의 타워(102)에 대해서 기계 캐리어(112) 또는 나셀(104)의 회전에 이용된다. 도 3에 따른 실시예와 달리, 바람직하게 내부 베어링 링인 제 1 베어링 링(3")은 3개가 아닌 2개의 슬라이딩 면(11"a, 11"b)만을 갖고, 상기 슬라이딩 면들은 정확히 방사방향 또는 축방향으로 정렬되지 않고, 각각 배치된다. 도시된 배치가 제1 베어링 링(3")을 내부링으로서 도시하는지 또는 외부링으로서 도시하는지에 따라, 도시된 슬라이딩 베어링 배치는 X-베어링부 또는 O-베어링부가 될 것이다.
도 4에 도시된 회전 연결부(1")는 제1 베어링 링(3")에 추가로 제2 베어링 링(5")을 갖고, 상기 제2 베어링 링에 제1 베어링 링(3")에 대응해서 2개의 슬라이딩 면(13"a, 13"b)이 배치된다. 바람직하게 제2 베어링 링(5")은 금속 재료로 형성되는 한편, 슬라이딩 면(13"a, 13"b)은 바람직하게, 예를 들어 유리 섬유 강화 플라스틱과 같은 섬유 복합 재료로 이루어진 세그먼트화된 부재들의 형태로 형성된다. 표면 특성 및 코팅에 대해 바람직하게 전술한 실시예 및 바람직한 실시 형태에 대해 기술된 것과 동일한 내용이 적용된다.
도 3 및 도 4에서, 타워(102)에 대한 나셀(104)의 회전 운동을 제동하고 또는 정지시키기 위해 공개된 방식으로 사용되는 모터 브레이크(117)가 동일한 방식으로 도시된다.
도 3의 실시예 및 도 4의 실시예는 타워(102)와 관련해서 내측에 놓인 회전 연결부(1', 1") 또는 외측에 놓인 회전 연결부(1', 1")를 도시한다. 내부링 또는 외부링의 용어는 각각 적절하게 교환된다.

Claims (14)

  1. 풍력 발전 설비의 회전 연결부(1, 1', 1"), 특히 블레이드 베어링 회전 연결부 또는 방위각 회전 연결부로서, 상기 회전 연결부는 슬라이딩 베어링부로서 형성되고, 복수의 제1 슬라이딩 면(11a, 11b, 11c)을 가진 내부링(3, 3', 3") 및 복수의 제2 슬라이딩 면(13a, 13b, 13c)을 가진 외부링(5, 5', 5")을 포함하고, 상기 제2 슬라이딩 면들은 각각 제1 슬라이딩 면들 중 하나에 슬라이딩 파트너로서 할당되고, 슬라이딩 베어링부는 건식 슬라이딩 베어링부로서 형성되는 것인 회전 연결부.
  2. 제1 항에 있어서, 링들 중 하나에, 바람직하게 외부링에 섬유 복합 재료로 이루어진 복수의 슬라이딩 면 중 하나, 일부 또는 전체가 부분적으로 또는 전체적으로 형성되는 것인 회전 연결부.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 하나의, 일부의 또는 전체의 슬라이딩 면에 하기 물질들, 즉
    - 폴리테트라플루오르에틸렌,
    - 팽창된 폴리테트라플루오르에틸렌,
    - 이황화 몰리브덴,
    - 흑연,
    - 그래핀,
    - 증착된 금속 재료,
    - 또는 이러한 물질들 중 여러 개의 조합
    중 하나로 각각 이루어진 복수의 슬라이딩 층이 코팅되는 것인 회전 연결부.
  4. 제3 항에 있어서, 섬유 복합 재료를 위한 섬유 물질로서,
    - 탄소 섬유,
    - 유리 섬유,
    - 강섬유,
    - 대나무 섬유,
    - 또는 이러한 섬유들 중 여러 개의 조합
    으로 이루어진 목록으로부터 하나의 물질이 선택되는 것인 회전 연결부.
  5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서, 섬유 복합 재료는 바람직하게 직조된 형태로 제공되고, 매트릭스 물질 내에 매립되며, 상기 매트릭스 물질은 바람직하게 열가소성 수지 또는 열경화성 수지, 특히 에폭시 수지로서 형성되는 것인 회전 연결부.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 내부링과 외부링은 각각 하나의 방사방향 베어링 면(12b, 13b)과 2개의 축방향 베어링 면(11a, 11c, 13a, 13c)을 갖는 것인 회전 연결부.
  7. 제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유 복합 재료로 이루어진 슬라이딩 면을 포함하는 링(5), 바람직하게 외부링은, 제1 부분 바디(5a)에 방사방향 슬라이딩 면 및 제1 축방향 슬라이딩 면이 형성됨으로써 그리고 제2 부분 바디(5b)에 또는 하나의 또는 복수의 다른 부분 바디에 제2 축방향 슬라이딩 면 또는 하나의 또는 복수의 다른 슬라이딩 면이 형성됨으로써, 2개의 부분으로 또는 다수의 부분으로 형성되는 것인 회전 연결부.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제2 부분 바디(5b)는 하나의 부분으로 또는 다수의 부분으로 이루어진 플랜지 디스크로서 형성되고, 제1 부분 바디 및 제2 부분 바디는 서로 대응하는 단부면에서 서로 결합될 수 있고, 바람직하게는 가역적으로 분리될 수 있는 것인 회전 연결부.
  9. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 내부링(3")과 외부링(5")은 각각 서로 대응하도록 배치된 하나의 또는 복수의 베어링 면(11"a, 11"b; 13"a, 13"b), 바람직하게 반대 방향으로 배치된 베어링 면을 갖는 것인 회전 연결부.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, 회전 연결부는 방위각 베어링부로서 형성되는 것인 회전 연결부.
  11. 회전 연결부(1)에 의해 풍력 발전 설비의 허브에 연결될 수 있는 풍력 발전 설비의 로터 블레이드(108)로서,
    상기 회전 연결부(1)는 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것인 풍력 발전 설비의 로터 블레이드.
  12. 제11 항에 있어서, 외부링(5)은 섬유 복합 재료로 이루어진 복수의 슬라이딩 면(13a-13c) 중 하나, 일부 또는 전체를 포함하고,
    제1 부분 바디에 방사방향 슬라이딩 면 및 제1 슬라이딩 면이 형성됨으로써 그리고 적어도 하나의 제2 부분 바디(5b)에 제2 축방향 슬라이딩 면이 형성됨으로써, 적어도 2개의 부분으로 형성되고, 상기 제1 부분 바디(5a)는 상기 로터 블레이드(108)에 일체형으로 형성되는 것인 풍력 발전 설비의 로터 블레이드.
  13. 풍력 발전 설비(100)로서, 로터 허브(106)가 제공된 나셀(104)이 제1 회전 연결부(1'; 1")에 의해 지지되는 타워(102) 및 발전기의 구동을 위해 상기 로터 허브(106)에 고정된 하나의 또는 복수의 로터 블레이드(108)를 포함하고, 상기 로터 블레이드(108)의 받음각이 조절될 수 있고, 상기 로터 블레이드는 제2 회전 연결부(1)에 의해 상기 로터 허브(106)에서 지지되고,
    회전 연결부(1; 1'; 1") 중 적어도 하나는 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것인 풍력 발전 설비.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 로터 블레이드(들)(108)은 제11 항 또는 제12 항에 따라 형성되는 것인 풍력 발전 설비.
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