NL1021673C1

NL1021673C1 - Verbeterde naaf voor een windturbine.

Info

Publication number: NL1021673C1
Application number: NL1021673A
Authority: NL
Inventors: Franciscus Johannes Brughuis; Theo Jan Douwe De Gruiter
Original assignee: Mecal Applied Mechanics B V
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-04-20

Description

H Korte aanduiding

Verbeterde naaf voor een windturbine.

I Beschrijving I 5 De uitvinding heeft betrekking op de naaf van een windturbine, waarin een gewelfde plaat, met daarin eventueel een of meerdere gaten, is I aangebracht in ieder van de bladflenzen van de naaf, welke dient als I bevestigingspunt voor een motor die de rotorbladhoek kan instellen en/of de stijfheid van de naaf gunstig beïnvloed.

I 10 I Veel naven zijn niet voorzien van pitchplaten (figuur 1). Er zijn naven I bekend van windturbines, welke zijn voorzien van platte platen (figuur 2a/2b onderdeel 2) in de bladflenzen (figuur 2a/2b onderdeel 1) waaraan I een pitchmotor, ten behoeve van het verdraaien van het desbetreffende I 15 rotorblad, kan worden bevestigd. Deze zogenaamde pitchplaat wordt direct als deel van de naaf mee gegoten, of later aangebracht door middel van boutverbindingen. Een grote pitchplaat, welke de volledige rand van de I bladflens raakt, wordt gewoonlijk voorzien van een mangat, waardoor het I blad vanuit de naaf bereikt kan worden. Tevens is vaak een gat I 20 aangebracht dat dient voor de bevestiging van de pitchmotor.

Het nadeel van bekende naven, is dat de daarin toegepaste pitchplaten niet veel bijdragen aan de algemene stijfheid van de naaf. Bij naven welke zijn voorzien van een pitchplaat welke niet geheel rond de 25 binnenzijde van de bladflens is bevestigd (zie figuur 2a/2b onderdeel 2), treed aan de randen snel scheurvorming op.

Door voorgenoemde redenen, dient de naaf grotere wanddiktes te krijgen, dan anders het geval was, wat nadelig is voor de massa. Vooral bij grote windturbines, zijn een hoge stijfheid en een zo laag mogelijke massa van 30 de naaf van belang voor de uitvoering en kosten van de gehele windturbine.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding de bovengenoemde nadelen te voorkomen en een naaf te verschaffen welke een hoge stijfheid heeft 35 ten opzichte van de benodigde massa. Hierbij krijgen de pitchplaten in de bladflens een gewelfde vorm.

I In een voorkeursuitvoering bestaat de pitchplaat uit een afgetopte conus I (figuur 3a/3b onderdeel 5, doorsnede bladflens), waardoor een eenvoudiger gietvorm ontstaat. Bij een meer specifieke I voorkeursuitvoering zijn deze conussen naar het centrum van de naaf I 5 gericht. Ten opzichte van de bladflens maakt deze een hoek van ca. 3 graden. Deze hoek kan ook meer of minder zijn. In een andere voorkeursuitvoering, heeft de plaat een dubbelgekromd oppervlak, bijvoorbeeld een bolvorm.

Afhankelijk van de grote van de naaf, kan een gat of meerdere gaten in 10 de plaat worden aangebracht, die in grootte kunnen variëren. Een uitvoering kan een gat hebben dat dusdanig groot is, dat slechts een H rand van de omliggende plaat over blijft.

H De welving van de pitchplaat hoeft niet noodzakelijk symmetrisch te zijn, ofschoon dit ten behoeve van de productie vaak de voorkeur zal H 15 genieten. Ook eventuele gaten zijn in veel gevallen niet symmetrisch aangebracht (figuur 3b en 4a/4b), dit in verband met het op de rand van H een plaat bevestigen van een pitchmotor. Gewoonlijk is het plaatgedeelte H aan de binnenzijde, ter plaatse van het gat voor de pitchmotor (figuur H 4a/4b onderdeel 3), vlak, dat wil zeggen parallel ten opzichte van de 20 bladflens (figuur 4b onderdeel 6).

De beschreven pitchplaat wordt bij voorkeur, maar niet uitsluitend, met de naaf uit één stuk gegoten. Alternatief kunnen de platen naderhand aan de naaf worden bevestigd met bijvoorbeeld een las-, lijm- of boutverbinding.

Figuur 1 toont een reguliere bolnaaf, welke niet is voorzien van een pitchplaat. Figuur 2a geeft een bekende bolnaaf met vlakke pitchplaat weer, waarvan in figuur 2b een doorsnede door de bladflens en pitchplaat wordt getoond. Figuur 3a geeft een doorsnede van een gewelfde (conische) 30 pitchplaat weer, welke geheel rond de binnenzijde van de bladflens bevestigd is. Het zijaanzicht hiervan wordt in figuur 3b getoond.

Figuur 4a toont de bolnaaf met gewelfde pitchplaat, terwijl in figuur 4b een doorsnede door de bladflens en het gat voor de pitchmotor wordt getoond, waarbij het vlakke deel van de plaat wordt getoond.

3

Verklaring der onderdelen: 1 - Bladflens 2 - (Reguliere) vlakke pitchplaat 3 - Gat voor de (as van de) pitchmotor 5 4 - Mangat 5 - Gewelfde pitchplaat 6 - Vlak plaatdeel rond (3)

Claims

52. Naaf volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de platen richting het centrum van de naaf zijn gewelfd.
3. Naaf volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de platen van het centrum van de naaf af zijn gewelfd.
4. Naaf volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de 10 platen een in een hoofdzaak conische vorm hebben.
5. Naaf volgens conclusie 1-3, met het kenmerk dat de platen in hoofdzaak dubbel gekromd is. H 6) Naaf volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de H platen zijn voorzien van een mangat. 15 7) Naaf volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de H platen zijn voorzien van een gat of gaten ter bevestiging van een motor en/of het doorlaten van diens as.
8. Naaf volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de naaf en de platen uit één stuk gegoten zijn. H 20 9) Naaf volgens conclusie 1-7, met het kenmerk dat de platen tegen de naaf bevestigd zijn door middel van bout-, las- of lijmverbindingen.
10. Naaf volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de binnenzijde van de plaat, rond het gat voor de pitchmotor, parallel 25 is ten opzichte van de bladflens.
7 O