RU2588311C2 - Rotor blade and connecting device - Google Patents
Rotor blade and connecting device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588311C2 RU2588311C2 RU2014127666/06A RU2014127666A RU2588311C2 RU 2588311 C2 RU2588311 C2 RU 2588311C2 RU 2014127666/06 A RU2014127666/06 A RU 2014127666/06A RU 2014127666 A RU2014127666 A RU 2014127666A RU 2588311 C2 RU2588311 C2 RU 2588311C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor blade
- counter
- finger
- rotor
- anchor element
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 16
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims description 13
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims description 13
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 8
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 25
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 13
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 5
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 5
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 3
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 241000229754 Iva xanthiifolia Species 0.000 description 1
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
- 101700027419 NS2 Proteins 0.000 description 1
- 239000004237 Ponceau 6R Substances 0.000 description 1
- 241000084978 Rena Species 0.000 description 1
- 101710017884 Segment-8 Proteins 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 230000000240 adjuvant Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 101700009395 orf8 Proteins 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Данное изобретение относится к роторной лопасти ветроэнергетической установки, в частности, к состоящей по существу из двух частей роторной лопасти. Кроме того, данное изобретение относится в ветроэнергетической установке с такой роторной лопастью.This invention relates to a rotor blade of a wind power installation, in particular to a substantially two-part rotor blade. In addition, this invention relates to a wind turbine with such a rotor blade.
Роторные лопасти ветроэнергетических установок достаточно известны. Данное изобретение относится, в частности, к роторным лопастям так называемой ветроэнергетической установки с горизонтальной осью, а именно, ветроэнергетической установки, в которой одна или несколько роторных лопастей образуют аэродинамический ротор и вращаются в соответствии с предназначением вокруг по существу горизонтальной оси, которая может быть также слегка наклонена. Такая ветроэнергетическая установка показана также на фиг. 1.Rotor blades of wind power plants are well known. This invention relates in particular to rotor blades of a so-called horizontal-axis wind power plant, namely, a wind-power plant in which one or more rotor blades form an aerodynamic rotor and rotate around a substantially horizontal axis for their intended purpose, which can also be slightly tilted. Such a wind power installation is also shown in FIG. one.
При этом современные ветроэнергетические установки имеют в настоящее время все больший диаметр ротора и тем самым более длинные роторные лопасти. При этом за счет становящихся все больше роторных лопастей возникает больше проблем при транспортировке роторных лопастей к месту установки.At the same time, modern wind power plants currently have a larger rotor diameter and, thus, longer rotor blades. Moreover, due to becoming more and more rotor blades, more problems arise when transporting rotor blades to the installation site.
Например, из ветроэнергетической установки типа Е126 фирмы Enercon известно применение составной роторной лопасти, которая, среди прочего, разделена в направлении оси роторной лопасти на две части, внутреннюю часть и наружную часть. При этом внутренняя часть выполнена из стали. В соответствии с этим, получается роторная лопасть большой массы, что в некоторых отношениях может быть недостатком. Увеличивается вес ротора ветроэнергетической установки и тем самым вес гондолы ветроэнергетической установки. Для размещения больших масс ротора на гондоле могут быть необходимы также там изменения, которые могут приводить к дополнительному увеличению веса гондолы. Кроме того, усложняется также транспортировка, а также, в частности, монтаж таких частей роторной лопасти из стали, что требует использования соответственно большого и предназначенного для таких нагрузок крана.For example, from a wind turbine of type E126 by Enercon, it is known to use a composite rotor blade, which, among other things, is divided in the direction of the axis of the rotor blade into two parts, an inner part and an outer part. The inner part is made of steel. In accordance with this, a large mass rotor blade is obtained, which in some respects may be a disadvantage. The weight of the rotor of the wind power installation increases, and thus the weight of the nacelle of the wind power installation. To accommodate large rotor masses on the nacelle, changes there may also be necessary that can lead to an additional increase in the weight of the nacelle. In addition, the transportation, as well as, in particular, the installation of such parts of the rotor blade of steel is complicated, which requires the use of a correspondingly large crane designed for such loads.
Ведомство Германии по патентам и торговым знакам определило в приоритетной заявке следующий уровень техники: DE 102006 014742 B4, DE 19962989 B4, DE 102006022279 A1, DE 202011101634 U1, ЕР 1798412 А2 и ЕР 1398499 А1.The German Patent and Trademark Office has identified in the priority application the following technical level: DE 102006 014742 B4, DE 19962989 B4, DE 102006022279 A1, DE 202011101634 U1, EP 1798412 A2 and EP 1398499 A1.
Таким образом, задачей данного изобретения является решение по меньшей мере одной из указанных выше проблем, в частности, должна быть создана возможно более легкая и одновременно большая и относительно просто транспортируемая роторная лопасть. Должно быть предложено по меньшей мере одно альтернативное решение.Thus, the objective of the present invention is to solve at least one of the above problems, in particular, should be created as light as possible and at the same time large and relatively simple transported rotor blade. At least one alternative solution should be proposed.
Согласно изобретению, предлагается роторная лопасть в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения.According to the invention, a rotor blade is proposed in accordance with
Такая роторная лопасть ветроэнергетической установки предусмотрена для крепления на ступице ротора и имеет продольную ось роторной лопасти. Роторная лопасть содержит по меньшей мере одну внутреннюю часть роторной лопасти и одну наружную часть роторной лопасти. Внутренняя часть роторной лопасти обращена в соответствии с предназначением к ступице ротора и при этом предпочтительно крепится непосредственно или опосредованно на ступице ротора. Наружная часть противоположна ступице ротора, обращена тем самым к вершине роторной лопасти и может также содержать ее. Таким образом, роторная лопасть состоит в направлении продольной оси по существу из внутренней части роторной лопасти и наружной части роторной лопасти. Кроме того, могут быть предусмотрены другие элементы, такие как задний ящик роторной лопасти, который расширяет роторную лопасть, в частности, в ближней к ступице зоне. То, что роторная лопасть состоит по существу из внутренней части роторной лопасти и наружной части роторной лопасти, следует понимать в смысле локального прохождения вдоль продольной оси роторной лопасти. А именно, роторная лопасть проходит от ступицы ротора до вершины роторной лопасти так, что внутренняя часть роторной лопасти проходит от ступицы ротора до наружной части роторной лопасти, и что наружная часть роторной лопасти проходит от внутренней части ротора до вершины роторной лопасти.Such a rotor blade of a wind power installation is provided for mounting on the hub of the rotor and has a longitudinal axis of the rotor blade. The rotor blade comprises at least one inner part of the rotor blade and one outer part of the rotor blade. The inner part of the rotor blade is facing the hub of the rotor in accordance with its intended purpose and is preferably mounted directly or indirectly on the rotor hub. The outer part is opposite the hub of the rotor, thereby facing the top of the rotor blade and may also contain it. Thus, the rotor blade consists in the direction of the longitudinal axis essentially of the inner part of the rotor blade and the outer part of the rotor blade. In addition, other elements may be provided, such as the rear drawer of the rotor blade, which expands the rotor blade, in particular in the area closest to the hub. The fact that the rotor blade consists essentially of the inner part of the rotor blade and the outer part of the rotor blade should be understood in the sense of local passage along the longitudinal axis of the rotor blade. Namely, the rotor blade extends from the rotor hub to the top of the rotor blade so that the inside of the rotor blade extends from the rotor hub to the outside of the rotor blade, and that the outside of the rotor blade extends from the inside of the rotor to the top of the rotor blade.
Внутренняя часть роторной лопасти соединена с наружной частью роторной лопасти с помощью по меньшей мере одного соединительного устройства. Предпочтительно, предусмотрено несколько соединительных устройств, в частности, множество соединительных устройств, например, 20-50 соединительных устройств, или еще больше соединительных устройств. Каждое из этих соединительных устройств, однако по меньшей мере одно из них, содержит по меньшей мере один закрепленный в наружной части роторной лопасти анкерный элемент. Этот анкерный элемент, в частности, заделан в наружную часть роторной лопасти. Он может быть расположен непосредственно перед изготовлением роторной лопасти, или же может быть закреплен в наружной части роторной лопасти в последующем за счет предусмотрения соответствующих отверстий, таких как, например, просверленные отверстия.The inner part of the rotor blade is connected to the outer part of the rotor blade using at least one connecting device. Preferably, several connecting devices are provided, in particular, a plurality of connecting devices, for example, 20-50 connecting devices, or even more connecting devices. Each of these connecting devices, however, at least one of them, contains at least one anchor element fixed to the outer part of the rotor blade. This anchor element, in particular, is embedded in the outer part of the rotor blade. It can be located immediately before the manufacture of the rotor blade, or it can be fixed in the outer part of the rotor blade in the future due to the provision of appropriate holes, such as, for example, drilled holes.
Кроме того, соединительное устройство содержит по меньшей мере один закрепленный во внутренней части роторной лопасти контр-элемент. Этот контр-элемент может быть, аналогично анкерному элементу в наружной части роторной лопасти, заделан во внутреннюю часть роторной лопасти, а именно, расположен при изготовлении внутренней части роторной лопасти или же расположен в последующем во внутренней части роторной лопасти и закреплен.In addition, the connecting device comprises at least one counter element fixed in the inner part of the rotor blade. This counter-element can be, similarly to the anchor element in the outer part of the rotor blade, embedded in the inner part of the rotor blade, namely, located in the manufacture of the inner part of the rotor blade or located later in the inner part of the rotor blade and fixed.
Кроме того, предусмотрен соединительный палец, который закреплен в анкерном элементе и тем самым закреплен с помощью анкерного элемента в наружной части роторной лопасти. В этом случае соединительный палец проходит от анкерного элемента и тем самым от наружной части роторной лопасти до внутренней части роторной лопасти и там через контр-элемент. При этом соединительный палец предпочтительно не закреплен в контр-элементе. В частности, он в принципе установлен с возможностью сдвига в продольном направлении соединительного пальца, если он не фиксирован с помощью другого элемента, такого как стяжной элемент. В частности, контр-элемент не имеет внутренней резьбы.In addition, a connecting pin is provided, which is fixed in the anchor element and thereby secured with the help of the anchor element in the outer part of the rotor blade. In this case, the connecting finger extends from the anchor element and thereby from the outer part of the rotor blade to the inner part of the rotor blade and there through the counter element. In this case, the connecting pin is preferably not fixed in the counter element. In particular, it is in principle mounted with the possibility of sliding in the longitudinal direction of the connecting pin, if it is not fixed with another element, such as a clamping element. In particular, the counter element has no internal thread.
Согласно одному варианту выполнения изобретения, роторная лопасть характеризуется тем, что внутренняя часть роторной лопасти и/или наружная часть роторной лопасти состоят каждая по существу из армированной волокном пластмассы. В частности, предлагается армированная стекловолокном пластмасса или армированная углеродным волокном пластмасса для одной из обеих частей или для обеих частей. При этом решение, согласно изобретению, обеспечивает особенно благоприятную возможность соединения друг с другом двух частей роторной лопасти из армированной волокном пластмассы. Анкерный элемент и/или контр-элемент могут быть в принципе заделаны при изготовлении такой армированной волокном пластмассы. В частности, могут быть окружены пропитанные смолой или пластмассой маты из стекловолокна или углеродного волокна.According to one embodiment of the invention, the rotor blade is characterized in that the inner part of the rotor blade and / or the outer part of the rotor blade each consist essentially of fiber-reinforced plastic. In particular, fiberglass reinforced plastic or carbon fiber reinforced plastic is provided for one of both parts or for both parts. Moreover, the solution according to the invention provides a particularly favorable possibility of joining together two parts of a rotor blade of fiber-reinforced plastic. The anchor element and / or counter element can in principle be embedded in the manufacture of such fiber-reinforced plastic. In particular, fiberglass or carbon fiber mats impregnated with resin or plastic may be surrounded.
Однако предпочтительная возможность состоит в том, что внутренняя часть роторной лопасти и/или наружная часть роторной лопасти сначала изготавливаются без анкерного элемента, соответственно, контр-элемента, которые вводятся позже. Таким образом, анкерный элемент и контр-элемент выполнены в виде самостоятельных элементов, которые предпочтительно выполнены сами не из армированной волокном пластмассы, а, в частности, из металла. Таким образом, внутренняя часть роторной лопасти и/или наружная часть роторной лопасти состоят не полностью из армированной волокном пластмассы, поскольку содержат, например, дополнительные элементы, такие как анкерный элемент или контр-элемент, которые не состоят из армированной волокном пластмассы. Дополнительно к этому, в армированной волокном пластмассе могут быть предусмотрены другие элементы, такие как, например, усилительные элементы из других материалов, отличных от армированной волокном пластмассы, такие как, например, деревянные элементы.However, the preferred possibility is that the inner part of the rotor blade and / or the outer part of the rotor blade are first made without an anchor element, respectively, of the counter element, which are introduced later. Thus, the anchor element and the counter element are made in the form of independent elements, which are preferably not themselves made of fiber-reinforced plastic, but, in particular, of metal. Thus, the inner part of the rotor blade and / or the outer part of the rotor blade are not entirely made of fiber reinforced plastic, because they contain, for example, additional elements, such as an anchor element or counter element, which are not composed of fiber reinforced plastic. In addition, other elements can be provided in the fiber reinforced plastic, such as, for example, reinforcing elements made of materials other than fiber reinforced plastic, such as, for example, wooden elements.
При соединении таких частей роторной лопасти из армированной волокном пластмассы, анкерный элемент и контр-элемент воспринимают сначала соответствующие соединительные силы, которые предпочтительно распределяются на многие соединительные устройства и тем самым на многие анкерные элементы и контр-элементы. Эта соединительная сила затем вводится анкерными элементами, соответственно, контр-элементами в материал наружной части роторной лопасти, соответственно, внутренней части роторной лопасти. Таким образом, сила распределяется и предотвращаются точечные силы, которые действуют на армированную волокном пластмассу.When connecting such parts of the rotor blade of fiber-reinforced plastic, the anchor element and the counter element first perceive the corresponding connecting forces, which are preferably distributed to many connecting devices and thereby to many anchor elements and counter elements. This connecting force is then introduced by the anchor elements, respectively, by the counter elements into the material of the outer part of the rotor blade, respectively, of the inner part of the rotor blade. In this way, the force is distributed and the point forces that act on the fiber-reinforced plastic are prevented.
Предпочтительно, анкерный элемент выполнен в виде поперечного пальца с расположенной по существу поперек продольной оси роторной лопасти осью пальца. Предпочтительно, по меньшей мере один анкерный элемент расположен в оболочке наружной части роторной лопасти и ориентирован своей осью пальца к внутренней зоне, в частности, к внутреннему пространству наружной части роторной лопасти. При этом анкерный элемент может быть простым образом введен в направлении оси пальца в соответствующее просверленное отверстие или другое отверстие в оболочке наружной части роторной лопасти и закреплен там.Preferably, the anchor element is made in the form of a transverse finger with a finger axis located substantially transverse to the longitudinal axis of the rotor blade. Preferably, at least one anchor element is located in the shell of the outer part of the rotor blade and is oriented with its axis of the finger to the inner zone, in particular, to the inner space of the outer part of the rotor blade. In this case, the anchor element can be simply inserted in the direction of the axis of the finger into the corresponding drilled hole or other hole in the shell of the outer part of the rotor blade and fixed there.
Целесообразно предусмотрение анкерного элемента с расположенным поперек оси пальца и в рабочем положении по существу параллельным продольной оси роторной лопасти отверстием с внутренней резьбой. В этом отверстии с внутренней резьбой может быть размещен с обеспечением крепления соединительный палец, в частности, соединительный палец может быть ввинчен в такую внутреннюю резьбу. Это выполнение может быть подготовлено так, что анкерный элемент в виде поперечного пальца вдвигается по существу снаружи внутрь в соответствующее отверстие, в частности, просверленное отверстие, в соответствующей оболочке наружной части роторной лопасти и тем самым закрепляется.It is advisable to provide an anchor element with a hole with a female thread located transverse to the axis of the finger and in the working position substantially parallel to the longitudinal axis of the rotor blade. In this hole with an internal thread, a connecting pin can be placed for fastening, in particular, a connecting finger can be screwed into such an internal thread. This embodiment can be prepared so that the anchor element in the form of a transverse finger is pushed essentially from the outside into the corresponding hole, in particular, a drilled hole, in the corresponding shell of the outer part of the rotor blade and is thereby fixed.
Кроме того, предусмотрено выполненное примерно параллельно продольной оси роторной лопасти продольное отверстие, которое проходит от стыковочной поверхности наружной части, которая предусмотрена для приставления к стыковочной поверхности внутренней части роторной лопасти, до соответствующего анкерного элемента. Через это отверстие, которое может выполняться, когда анкерный элемент еще не введен, можно вдвигать соединительный палец и затем ввинчивать в соответствующее отверстие с резьбой в анкерном элементе. Соединительный палец в этом положении по существу неподвижно закреплен в наружной части роторной лопасти. Предпочтительно, аналогичным образом предусмотрено множество анкерных элементов с соединительными пальцами в наружной части роторной лопасти. Однако для создания соединения между наружной частью роторной лопасти и внутренней частью роторной лопасти предпочтительно, что соединительные пальцы сначала не закрепляются в анкерном элементе.In addition, there is provided a longitudinal hole made approximately parallel to the longitudinal axis of the rotor blade, which extends from the connecting surface of the outer part, which is provided for attaching to the connecting surface of the inner part of the rotor blade, to the corresponding anchor element. Through this hole, which can be made when the anchor element has not yet been inserted, the connecting pin can be retracted and then screwed into the corresponding threaded hole in the anchor element. The connecting finger in this position is essentially motionless fixed in the outer part of the rotor blade. Preferably, similarly, a plurality of anchor elements are provided with connecting fingers in the outer part of the rotor blade. However, to create a connection between the outer part of the rotor blade and the inner part of the rotor blade, it is preferable that the connecting fingers are not first secured to the anchor element.
Предпочтительно, контр-элемент выполнен в виде поперечного пальца с расположенной по существу поперек продольной оси роторной лопасти осью пальца. Целесообразно, что контр-элемент расположен в оболочке внутренней части роторной лопасти, в частности, с ориентацией осью пальца внутрь, в частности, к внутреннему пространству внутренней части роторной лопасти. Для этого может быть предусмотрено соответствующее отверстие в оболочке наружной части роторной лопасти для каждого контр-элемента.Preferably, the counter-element is made in the form of a transverse finger with the axis of the finger located essentially transverse to the longitudinal axis of the rotor blade. It is advisable that the counter-element is located in the shell of the inner part of the rotor blade, in particular, with the orientation of the axis of the finger inward, in particular, to the inner space of the inner part of the rotor blade. For this, a corresponding hole in the shell of the outer part of the rotor blade for each counter element can be provided.
Предпочтительно, отверстие проходит от одной стыковочной поверхности внутренней части роторной лопасти, которая предусмотрена для стыковки со стыковочной поверхностью наружной части роторной лопасти, по меньшей мере до предусмотренного положения контр-элемента. Такое отверстие предусмотрено также по существу параллельно продольной оси роторной лопасти. Предпочтительно, такое продольное отверстие в наружной части роторной лопасти проходит от стыковочной поверхности для стыковки с наружной частью роторной лопасти полностью через зону крепления внутренней части роторной лопасти вплоть до внутренней зоны внутренней части роторной лопасти, где продольное отверстие выходит наружу за счет уменьшения толщины материала.Preferably, the hole extends from one connecting surface of the inner part of the rotor blade, which is provided for docking with the connecting surface of the outer part of the rotor blade, at least to the intended position of the counter element. Such a hole is also provided substantially parallel to the longitudinal axis of the rotor blade. Preferably, such a longitudinal hole in the outer part of the rotor blade extends from the docking surface for mating with the outer part of the rotor blade all the way through the fastening zone of the inner part of the rotor blade, up to the inner zone of the inner part of the rotor blade, where the longitudinal hole extends outward by reducing the thickness of the material.
Таким образом, для соединения наружной части роторной лопасти предусмотрено, что соединительный палец проходит от анкерного элемента и тем самым от наружной части роторной лопасти через соответствующее продольное отверстие к наружной части роторной лопасти и там снова через контр-элемент. Таким образом, соединительный палец сначала соединяется неподвижно с анкерным элементом, но не с контр-элементом. Затем крепление осуществляется на противоположной анкерному элементу стороне контр-элемента с помощью натяжного средства, в частности, винтовой гайки, для прижимания к контр-элементу, с целью притягивания друг к другу анкерного элемента и контр-элемента. Таким образом, натяжное средство насаживается на соединительный палец и сдвигается на нем к контр-элементу. Это может осуществляться так, что на соединительном пальце предусмотрена соответствующая наружная резьба, на которую навинчивается непосредственно или опосредованно натяжной элемент к контр-элементу.Thus, for connecting the outer part of the rotor blade, it is provided that the connecting pin extends from the anchor element and thereby from the outer part of the rotor blade through a corresponding longitudinal hole to the outer part of the rotor blade and there again through the counter element. Thus, the connecting pin is first fixedly connected to the anchor element, but not to the counter element. The fastening is then carried out on the side of the counter element opposite the anchor element by means of a tensioning means, in particular a screw nut, for pressing against the counter element in order to attract the anchor element and the counter element to each other. Thus, the tensioning device is mounted on the connecting finger and slides on it to the counter element. This can be done in such a way that a corresponding external thread is provided on the connecting finger onto which the tension element is screwed directly or indirectly to the counter element.
Предпочтительно, между контр-элементом и натяжным средством расположена эластичная втулка. В этом случае натяжение создается опосредованно через эту эластичную втулку.Preferably, an elastic sleeve is disposed between the counter element and the tensioning means. In this case, the tension is created indirectly through this elastic sleeve.
Например, винтовая гайка в качестве натяжного средства навинчивается на соединительный палец в направлении контр-элемента, при этом сдвигает эластичную втулку к контр-элементу и создает за счет этого натяжение. При этом эластичная втулка сжимается, так что прикладывается сила натяжения. При возникновении небольших явлений усталости материала, когда, например, соединительный палец минимально удлиняется, и материал наружной части роторной лопасти и/или внутренней части роторной лопасти, который расположен между анкерным элементом и контр-элементом, несколько ослабевает, то эластичная втулка может противодействовать такой усталости материала за счет своего удлинения, при этом силы натяжения по меньшей мере частично сохраняются.For example, a screw nut as a tensioning means is screwed onto the connecting pin in the direction of the counter element, while shifting the elastic sleeve to the counter element and thereby creating tension. In this case, the elastic sleeve is compressed, so that a tensile force is applied. If there are small phenomena of material fatigue, when, for example, the connecting finger is minimally extended, and the material of the outer part of the rotor blade and / or the inner part of the rotor blade, which is located between the anchor element and the counter element, weakens a little, then the elastic sleeve can counteract such fatigue material due to its elongation, while the tensile forces are at least partially retained.
Предпочтительно, контр-элемент в зоне проходного отверстия имеет плоскую или согласованную с прилеганием натяжного средства или эластичной втулки поверхность прилегания. За счет этого может распределяться действующая на контр-элемент со стороны натяжного средства и/или эластичной втулки при натяжении сила. Это является предпочтительным, в частности, когда контр-элемент выполнен в виде поперечного пальца, в частности, с круглым поперечным сечением.Preferably, the counter element in the area of the passage opening has a contact surface that is flat or aligned with the fit of the tensioning means or elastic sleeve. Due to this, the force acting on the counter-element from the side of the tensioning means and / or the elastic sleeve can be distributed. This is preferable, in particular when the counter-element is made in the form of a transverse finger, in particular with a circular cross section.
Согласно одному варианту выполнения, предлагается роторная лопасть, которая характеризуется тем, что наружная часть роторной лопасти в зоне анкерного элемента и, дополнительно к этому или в качестве альтернативного решения, внутренняя часть роторной лопасти в зоне контр-элемента имеет зону крепления с большей толщиной материала, чем в остальной оболочке роторной лопасти, или с большей толщиной материала, чем средняя толщина материала оболочки роторной лопасти. Таким образом, предусмотрена окружная утолщенная зона, при этом это утолщение, соответственно, толщина материала направлена внутрь, т.е. радиально внутрь. В частности, в зоне крепления наружной части роторной лопасти и/или внутренней части роторной лопасти для каждого соединительного устройства предусмотрено продольное отверстие. Оно проходит по существу параллельно продольной оси роторной лопасти и тем самым также по меньшей мере примерно параллельно поверхности роторной лопасти в соответствующей зоне. Таким образом, при применении множества соединительных устройств предусмотрено множество продольных отверстий, которые распределены, в частности, равномерно в окружном направлении в зоне крепления.According to one embodiment, a rotor blade is proposed, which is characterized in that the outer part of the rotor blade in the area of the anchor element and, in addition to this or as an alternative solution, the inner part of the rotor blade in the area of the counter element has a fastening zone with a larger material thickness, than in the rest of the shell of the rotor blade, or with a greater thickness of the material than the average thickness of the shell material of the rotor blade. Thus, a circumferential thickened zone is provided, while this thickening, respectively, the thickness of the material is directed inward, i.e. radially inward. In particular, in the attachment zone of the outer part of the rotor blade and / or the inner part of the rotor blade, a longitudinal hole is provided for each connecting device. It extends substantially parallel to the longitudinal axis of the rotor blade and thereby also at least approximately parallel to the surface of the rotor blade in the corresponding zone. Thus, when using a plurality of connecting devices, a plurality of longitudinal holes are provided which are distributed, in particular, evenly in the circumferential direction in the fastening zone.
Предпочтительно, продольное отверстие в наружной части роторной лопасти проходит от стыковочной поверхности для прилегания к внутренней части роторной лопасти до поперечного отверстия для размещения анкерного участка, так что соединительный палец может проходить от стыковочной поверхности до анкерного пальца.Preferably, the longitudinal hole in the outer part of the rotor blade extends from the docking surface to abut against the inner part of the rotor blade to the transverse hole for accommodating the anchor portion, so that the connecting finger can extend from the docking surface to the anchor pin.
Для внутренней части роторной лопасти предусмотрено, что продольное отверстие во внутренней части роторной лопасти со стыковочной поверхностью для стыковки с наружной частью роторной лопасти проходит полностью через зону крепления и заканчивается во внутренней зоне внутренней части роторной лопасти за счет уменьшения толщины материала так, что отверстие полностью выходит наружу из анкерной зоны, так что соединительный палец может проходить от стыковочной поверхности вплоть до внутренней зоны. В соответствии с этим, предлагаются различные варианты выполнения продольного отверстия в наружной части роторной лопасти, с одной стороны, и во внутренней части роторной лопасти, с другой стороны. Во внутренней части роторной лопасти продольное отверстие образует проходное отверстие, в то время как в наружной части роторной лопасти оно проходит лишь до соответствующего поперечного пальца и может называться также глухим отверстием.For the inner part of the rotor blade, it is provided that a longitudinal hole in the inner part of the rotor blade with a connecting surface for mating with the outer part of the rotor blade passes completely through the attachment zone and ends in the inner zone of the inner part of the rotor blade by reducing the thickness of the material so that the hole completely exits outward from the anchor zone, so that the connecting pin can extend from the docking surface all the way to the inner zone. Accordingly, various embodiments of a longitudinal hole are provided in the outer part of the rotor blade, on the one hand, and in the inner part of the rotor blade, on the other hand. In the inner part of the rotor blade, the longitudinal hole forms a passage hole, while in the outer part of the rotor blade it extends only to the corresponding transverse finger and can also be called a blind hole.
За счет этого обеспечивается возможность прохождения соединительного пальца от анкерного пальца до внутренней части роторной лопасти и там прохождения полностью через зону крепления, а именно, в обоих случаях вдоль продольного отверстия. Таким образом, один конец соединительного пальца закреплен в анкерном пальце, а второй конец соединительного пальца выступает из анкерного участка внутренней части роторной лопасти и при этом во внутреннюю часть роторной лопасти. Таким образом, на этом втором конце можно простым образом располагать натяжное средство и приводить его в действие, в частности, затягивать из внутренней зоны внутренней части роторной лопасти. Таким образом, соединение наружной части роторной лопасти с внутренней частью роторной лопасти можно осуществлять простым образом из внутренней части роторной лопасти. Таким образом, нет необходимости захода в наружную часть роторной лопасти. При этом соединение посредством затягивания и натяжение можно осуществлять перед монтажом роторной лопасти на ветроэнергетической установке, например, на месте на строительной площадке перед подъемом и установкой роторной лопасти. В качестве альтернативного решения, соединение можно осуществлять также, когда внутренняя часть роторной лопасти уже закреплена на ступице ротора. При горизонтально расположенной внутренней части роторной лопасти в нее можно входить, в зависимости от конструкции и величины, изнутри со стороны ступицы.Due to this, it is possible to pass the connecting finger from the anchor pin to the inside of the rotor blade and there it passes completely through the fastening zone, namely, in both cases along the longitudinal hole. Thus, one end of the connecting finger is fixed in the anchor finger, and the second end of the connecting finger protrudes from the anchor portion of the inner part of the rotor blade and, at the same time, to the inner part of the rotor blade. Thus, at this second end, the tensioning means can be positioned in a simple manner and actuated, in particular tightened from the inner zone of the inner part of the rotor blade. Thus, the connection of the outer part of the rotor blade with the inner part of the rotor blade can be carried out in a simple manner from the inner part of the rotor blade. Thus, there is no need to enter the outer part of the rotor blade. In this case, the connection by tightening and tensioning can be carried out before mounting the rotor blade on a wind power installation, for example, on site at a construction site before lifting and installing the rotor blade. As an alternative solution, the connection can also be made when the inside of the rotor blade is already fixed to the hub of the rotor. With the horizontally located inner part of the rotor blade, it can be entered, depending on the design and size, from the inside from the hub.
Кроме того, простым образом и без подвергания опасности обслуживающего персонала можно проверять соединение наружной части роторной лопасти с внутренней частью роторной лопасти относительно его прочности, например, с интервалом технического обслуживания. Кроме того, в этом случае можно снимать и заменять наружную часть роторной лопасти посредством разъединения соединения обеих частей роторной лопасти изнутри внутренней части роторной лопасти.In addition, in a simple manner and without endangering the maintenance personnel, it is possible to check the connection of the outer part of the rotor blade with the inner part of the rotor blade with respect to its strength, for example, with a maintenance interval. In addition, in this case, the outer part of the rotor blade can be removed and replaced by disconnecting the connection of both parts of the rotor blade from the inside of the rotor blade.
Согласно другому варианту выполнения, соединительные устройства или часть их расположены в несколько рядов, в частности, относительно средней оси роторной лопасти, во внутреннем и наружном ряду. За счет этого возникающие нагрузки могут распределяться на более широкую зону. Таким образом, при применении внутреннего ряда и наружного ряда имеется двухрядный вариант выполнения. Применение нескольких рядов приводит, в частности, к расширению зоны нагрузки по сравнению с применением лишь одного ряда.According to another embodiment, the connecting devices or part of them are arranged in several rows, in particular, relative to the middle axis of the rotor blade, in the inner and outer row. Due to this, the emerging loads can be distributed over a wider area. Thus, when applying the inner row and the outer row, there is a two-row embodiment. The use of several rows leads, in particular, to the expansion of the load zone compared with the use of only one row.
Предпочтительно или в качестве альтернативного решения, соединительные устройства имеют каждое несколько соединительных пальцев. При этом предпочтительным является вариант выполнения, в котором соединительное устройство имеет один анкерный элемент, один контр-элемент и несколько, в частности, два соединительных пальца. При соединении обеих частей роторной лопасти друг с другом анкерный элемент и контр-элемент стягиваются относительно друг друга. За счет предусмотрения нескольких соединительных пальцев при таком стягивании соответствующие силы натяжения распределяются на анкерный элемент и на контр-элемент.Preferably or as an alternative solution, the connecting devices each have several connecting fingers. In this case, an embodiment is preferable in which the connecting device has one anchor element, one counter element and several, in particular, two connecting fingers. When connecting both parts of the rotor blade to each other, the anchor element and the counter element are pulled together relative to each other. Due to the provision of several connecting fingers during such constriction, the corresponding tension forces are distributed to the anchor element and to the counter element.
В другом варианте выполнения предусмотрено, что соединительное устройство выполнено так, что каждый соединительный палец проходит через анкерный элемент до эластичной втулки и в эластичной втулке свинчивается с эластичной втулкой на противоположном анкерному элементу крепежном участке. За счет этого образуется эластичный участок эластичной втулки между крепежным участком и анкерным элементом, к которому прилегает эластичная втулка, и к которому прижимается в стянутом состоянии соединительного устройства эластичная втулка с помощью соединительного пальца. За счет этого эластичная втулка может создавать напряжение для стягивания соединительного устройства, без необходимости выполнения стягивания натяжного средства непосредственно на эластичной втулке.In another embodiment, it is provided that the connecting device is configured such that each connecting finger extends through the anchor element to the elastic sleeve and is screwed into the elastic sleeve in the elastic sleeve on a mounting portion opposite the anchor element. Due to this, an elastic section of the elastic sleeve is formed between the fastening section and the anchor element, to which the elastic sleeve is adjacent, and to which the elastic sleeve is pressed in the contracted state of the connecting device with the connecting finger. Due to this, the elastic sleeve can create tension to tighten the connecting device, without having to tighten the tension means directly on the elastic sleeve.
Кроме того, предлагается соединительное устройство для соединения внутренней части роторной лопасти с наружной частью роторной лопасти. Соединительное устройство выполнено для осуществления указанного выше соединения внутренней части роторной лопасти с наружной частью роторной лопасти.In addition, a connecting device is proposed for connecting the inside of the rotor blade to the outside of the rotor blade. The connecting device is designed to implement the above connection of the inner part of the rotor blade with the outer part of the rotor blade.
Предлагается также ветроэнергетическая установка, которая имеет по меньшей мере одну роторную лопасть, в частности, три роторных лопасти, которые выполнены в соответствии по меньшей мере с одним указанным выше вариантом выполнения роторной лопасти, согласно изобретению.A wind power installation is also proposed, which has at least one rotor blade, in particular three rotor blades, which are made in accordance with at least one of the above embodiment of the rotor blade according to the invention.
Ниже приводится более подробное описание изобретения на основании примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:The following is a more detailed description of the invention based on exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг. 1 - ветроэнергетическая установка, в изометрической проекции;FIG. 1 - wind power installation, in isometric view;
фиг. 2 - разъемная роторная лопасть, в разнесенной изометрической проекции;FIG. 2 - split rotor blade, in an exploded isometric view;
фиг. 3 - часть разъемной роторной лопасти;FIG. 3 - part of a detachable rotor blade;
фиг. 4 - разрез зоны соединения разъемной роторной лопасти;FIG. 4 is a sectional view of the connection zone of the split rotor blade;
фиг. 5 - стыковочная поверхность внутренней части роторной лопасти, на виде сверху;FIG. 5 - connecting surface of the inner part of the rotor blade, in a plan view;
фиг. 6 - зона соединения внутренней части роторной лопасти, в изометрической проекции;FIG. 6 - connection zone of the inner part of the rotor blade, in isometric view;
фиг. 7 - зона соединения внутренней части роторной лопасти, в другой изометрической проекции;FIG. 7 - connection zone of the inner part of the rotor blade, in another isometric projection;
фиг. 8 - разрез зоны соединения внутренней части роторной лопасти, в изометрической проекции;FIG. 8 is a sectional view of the connection zone of the inner part of the rotor blade, in an isometric view;
фиг. 9 - соединительное устройство, согласно второму варианту выполнения изобретения, в изометрической проекции;FIG. 9 is an isometric view of a connecting device according to a second embodiment of the invention;
фиг. 10 - часть зоны соединения наружной части роторной лопасти, согласно второму варианту выполнения изобретения, в изометрической проекции;FIG. 10 is a part of the connection zone of the outer part of the rotor blade, according to the second embodiment of the invention, in isometric view;
фиг. 11 - часть зоны соединения, согласно фиг. 10, с введенными частями соединительных устройств;FIG. 11 is a part of the connection zone according to FIG. 10, with inserted parts of the connecting devices;
фиг. 12 - соединительная зона, согласно фиг. 11, на виде сверху в осевом направлении;FIG. 12 is a connecting zone according to FIG. 11 is a plan view in axial direction;
фиг. 13 - часть зоны соединения внутренней части роторной лопасти, согласно второму варианту выполнения изобретения, в изометрической проекции;FIG. 13 is a part of the connection zone of the inner part of the rotor blade, according to the second embodiment of the invention, in isometric view;
фиг. 14 - часть зоны соединения, согласно фиг. 13, с введенными частями соединительных устройств.FIG. 14 is a part of the connection zone according to FIG. 13, with inserted parts of the connecting devices.
Ниже с помощью идентичных позиций могут обозначаться аналогичные, но не идентичные элементы, с целью подчеркивания их функциональной связи.Below with the help of identical positions similar, but not identical elements can be designated, in order to emphasize their functional connection.
На фиг. 1 показана ветроэнергетическая установка 100 с башней 102 и гондолой 104. На гондоле 104 расположен ротор 106 с тремя роторными лопастями 108 и обтекателем 110. Ротор 106 во время работы приводится во вращательное движение ветром и за счет этого приводит в действие генератор в гондоле 104.In FIG. 1 shows a
Показанная схематично на фиг. 2 роторная лопасть 1, которую можно называть также разъемной роторной лопастью 1, имеет внутреннюю часть 2 роторной лопасти и наружную часть 4 роторной лопасти. Кроме того, показан внутренний сегмент 6 задней кромки, который подлежит креплению на внутренней части роторной лопасти, и соответственно, предусмотрен наружный сегмент 8 задней кромки, который подлежит креплению на наружной части 4 роторной лопасти.Shown schematically in FIG. 2
Внутренняя часть 2 имеет соединительный фланец 10 для крепления внутренней части роторной лопасти на ступице ротора или на соответствующем переходном элементе ступицы. Дополнительно к этому показана наружная стыковочная поверхность 14 на наружной части 4 роторной лопасти для стыковки с внутренней стыковочной поверхностью 12 лопасти, которая показана на фиг. 3. Таким образом, внутренняя часть 2 роторной лопасти может быть соединена с наружной частью 4 роторной лопасти так, что внутренняя стыковочная поверхность 12 прилегает к наружной стыковочной поверхности 14, а затем осуществляется крепление, в частности, стягивание обеих частей роторной лопасти.The
На фиг. 3 показана часть разъемной роторной лопасти 1, а именно, внутренняя крепежная зона 16 внутренней части 2 роторной лопасти, которая содержит внутреннюю стыковочную поверхность 12 лопасти. Кроме того, на фиг. 3 показана наружная крепежная зона 16 наружной части 4 роторной лопасти, которая также имеет наружную стыковочную поверхность 14 лопасти.In FIG. 3 shows a part of a
Для соединения внутренней части 2 роторной лопасти с наружной частью 4 роторной лопасти стыкуются друг с другом внутренняя стыковочная поверхность 12 лопасти и наружная стыковочная поверхность 14 лопасти. Для крепления внутренняя часть 2 роторной лопасти имеет в своей внутренней крепежной зоне 16 лопасти множество контр-элементов 20, которые выполнены здесь в виде поперечных пальцев. В показанном примере предусмотрено 36 таких поперечных пальцев. Эти выполненные в виде поперечных пальцев контр-элементы 20 образуют часть соединительного устройства. Контр-элементы 20 расположены во внутренней оболочке 22 лопасти в зоне внутренней крепежной зоны 16 лопасти. Внутренняя оболочка 22 лопасти имеет в зоне внутренней зоны 16 лопасти и тем самым также в зоне внутренней стыковочной поверхности 12 лопасти очень большую толщину материала для размещения контр-элементов 20. Контр-элементы 20 расположены в принципе в форме венца и сидят в принципе своей осью 24 пальца перпендикулярно внутренней оболочке 22 лопасти и тем самым в принципе перпендикулярно поверхности 26 лопасти во внутренней оболочке лопасти.To connect the
В качестве других крепежных элементов, описание которых приведено ниже со ссылками на фиг. 4, для каждого контр-элемента 20 предусмотрены соединительный палец 28, эластичная втулка 30 и натяжной элемент 44, который может называться также стяжным элементом и который выполнен здесь в виде стяжной винтовой гайки. Соединительный палец 28 проходит через внутреннюю крепежную зону 16 лопасти, контр-элемент 20, эластичную втулку 30 до натяжного элемента 44 и может проходить через натяжной элемент 44.As other fasteners described below with reference to FIG. 4, for each
В наружной части 4 роторной лопасти предусмотрены наружная крепежная зона 18 лопасти, 36 анкерных элементов 34, которые предназначены для приема соответствующих соединительных пальцев 28.In the
Анкерный элемент 34 вместе с соединительным пальцем 28, контр-элементом 20, эластичной втулкой 30 и натяжным элементом 44 образуют в принципе соединительное устройство.The
На фиг. 4 показана часть внутренней части 2 роторной лопасти с наружной частью 4 роторной лопасти, которые при составлении вместе неподвижно соединяются друг с другом. Эта часть показана в разрезе и при этом показаны по существу часть внутренней крепежной зоны 16 лопасти и наружной крепежной зоны 18 лопасти, которые здесь, соответственно, соединены друг с другом.In FIG. 4 shows a part of the
При этом на фиг. 4 показана лишь часть окружной оболочки роторной лопасти, при этом, как показано на фиг. 4, поверхность 26 роторной лопасти и тем самым наружная сторона роторной лопасти 1 показана наверху, при этом внутренняя сторона 36 роторной лопасти показана на фиг. 4 внизу.Moreover, in FIG. 4 shows only part of the circumferential shell of the rotor blade, while, as shown in FIG. 4, the
Внутренняя часть 2 роторной лопасти и наружная часть 4 роторной лопасти стыкуются друг с другом на их внутренней соединительной поверхности 12 лопасти и наружной соединительной поверхности 14 лопасти. Эту зону стыковки можно называть местом 38 раздела. Для крепления друг с другом внутренней части 2 роторной лопасти и наружной части 4 роторной лопасти в наружной крепежной зоне 18 лопасти расположен анкерный элемент 34, т.е. поперечный палец. Резьбой 40 соединительный палец 28 неподвижно ввинчен в анкерный элемент 34, и тем самым оба элемента соединены неподвижно друг с другом. Соединительный палец может быть выполнен в виде резьбового болта и/или снабжен на своем конце резьбой.The
Исходя из анкерного элемента 34, соединительный палец 28 проходит к внутренней части 2 роторной лопасти. При этом соединительный палец 28 проходит поперек внутренней стыковочной поверхности 12 лопасти и наружной стыковочной поверхности 14 лопасти и тем самым поперек места 38 раздела.Based on the
Во внутренней части 2 роторной лопасти соединительный палец 28 проходит через контр-элемент 20, при этом контр-элемент 20 также выполнен по существу в виде пальца. Соединительный палец 28 проходит дальше через внутреннюю крепежную зону 16 лопасти, так что он явно выступает во внутреннее пространство 42 внутренней части 2 роторной лопасти. Для стягивания на соединительный палец 28, который можно называть также продольным пальцем 28, сначала надвигается эластичная втулка 30, которая проходит до контр-элемента 20. При этом эластичная втулка 30 прилегает к плоской зоне 42, которую можно называть также гнездом 42 втулки. Кроме того, на соединительный палец 28 навинчивается натяжной элемент 44, а именно, винтовая гайка, которая при затягивании сдвигает эластичную втулку 30 к контр-элементу 20, соответственно, за счет этого притягивает анкерный элемент 34 и тем самым наружную часть 4 роторной лопасти к внутренней части 2 роторной лопасти.In the
За счет применения эластичной втулки 30 достигается, что она может компенсировать возможные легкие явления усталости материала, соответственно расширяется и предотвращает ослабление или размыкание соединения. За счет применяемой эластичной втулки 30 достигается также, среди прочего, что натяжное средство 44, а именно, винтовая гайка 44, соответственно, стяжная гайка 44, расположена во внутреннем пространстве 46, по меньшей мере легко доступна из внутреннего пространства 46 внутренней части 2 роторной лопасти. Таким образом, сотрудник технического обслуживания может из внутреннего пространства 46 выполнять стягивание и тем самым затягивание соединения обеих частей 2 и 4 роторной лопасти друг с другом.Through the use of an
Предпочтительно, роторная лопасть 1 выполнена в соединительной зоне так, что величина контр-элемента 20 и анкерного элемента 34 по существу одинакова, в частности, что оба выполнены в виде примерно одинаково больших поперечных пальцев, а именно, с возможно более одинаковой длиной и одинаковым поперечным сечением, как показано на фиг. 4. Кроме того, предпочтительным является вариант выполнения, в котором расстояние от анкерного элемента 34 до наружной стыковочной поверхности 14 лопасти примерно равно расстоянию от контр-элемента 20 до внутренней стыковочной поверхности 12 лопасти.Preferably, the
Принципиально соединительный палец 28, соответственно, продольный палец 28 направляется в соответствующем продольном отверстии 48. Это продольное отверстие 48 образует функционально единственный объект, поскольку в нем полностью направляется соединительный, соответственно, продольный палец 28. Однако в действительности это продольное отверстие 48 предусмотрено как во внутренней крепежной зоне 16 лопасти, так и в наружной крепежной зоне лопасти, что обычно выполняется в несколько рабочих ходов. Продольное отверстие 48 может иметь также различные диаметры, а именно, в частности, больший диаметр в зоне эластичной втулки 30. Там, где не предусмотрена эластичная втулка 30, диаметр продольного отверстия может быть согласован с наружным диаметром соединительного пальца 28. Для упрощения изготовления предлагается выполнять продольное отверстие в зоне между контр-элементом 20 и внутренней стыковочной поверхностью 12 лопасти с тем же диаметром, что и в зоне эластичной втулки 30. В этом случае эти оба участка продольного отверстия 48 можно выполнять за один рабочий ход и, в частности, с помощью одного сверла. Чисто для полноты следует отметить, что понятие отверстие не обязательно должно означать, что действительно это отверстие выполнено с помощью процесса сверления.Fundamentally, the connecting
Кроме того, на фиг. 4 показана увеличенная толщина материала внутренней крепежной зоны 16 лопасти, соответственно, наружной крепежной зоны 18 лопасти по сравнению с толщиной материала остальной оболочки 50, соответственно, 52 внутренней части 2 роторной лопасти, соответственно, наружной части 4 роторной лопасти. За счет этой увеличенной толщины материала обеспечивается возможность размещения, в частности, контр-элемента 20 и анкерного элемента 34. Дополнительно к этому, за счет этого возможно, что проходящий вдоль поверхности 26 роторной лопасти соединительный палец 28 может выходить из внутренней крепежной зоны 16 лопасти во внутреннее пространство 46.In addition, in FIG. 4 shows the increased thickness of the material of the inner mounting
На фиг. 5 показана на виде сверху внутренняя стыковочная поверхность 12 лопасти, в которой предусмотрено 36 соединительных устройств и тем самым соединительных пальцев 28 и продольных отверстий 48.In FIG. 5 shows a top view of the inner connecting
На фиг. 6 показана в изометрической проекции лишь по существу внутренняя крепежная зона 16 лопасти. Однако в противоположность изображению на фиг. 6, внутренняя крепежная зона лопасти изготавливается не отдельно от внутренней части 2 роторной лопасти.In FIG. 6 is a perspective view of only the substantially
Наряду с соединительными пальцами 28, контр-элементами 20 показаны, в частности, выступающие из материала внутренней крепежной зоны 16 лопасти эластичные втулки 30. При этом эластичные втулки 30 выступают во внутреннее пространство 46 внутренней части 2 роторной лопасти, и тем самым хорошо доступны также стяжные гайки 44, соответственно, натяжные элементы 44. Между стяжными гайками 44 и эластичными втулками 30 могут быть предусмотрены подкладные шайбы 54. В одном варианте выполнения вместо подкладных шайб или дополнительно к ним могут быть предусмотрены вспомогательные средства для гидравлического способа стягивания, такие как, например, имеющие форму конуса подкладные шайбы для увеличения торцевой опорной поверхности на эластичной втулке 30 для приложения гидравлического натяжного инструмента.Along with the connecting
На фиг. 7 показана другая по сравнению с фиг. 6 изометрическая проекция, в частности, выступающих во внутренней крепежной зоне 16 лопасти из внутренней стыковочной поверхности 12 лопасти соединительных пальцев 28. Несмотря на выбранную здесь проекцию, предлагается осуществлять действительное соединение внутренней части 2 роторной лопасти с наружной частью 4 роторной лопасти так, что соединительные пальцы 28 сначала закрепляются в анкерном элементе 34 в наружной части 4 роторной лопасти для последующего ввода во внутреннюю часть роторной лопасти. В качестве альтернативного решения, можно составлять вместе внутреннюю часть 2 роторной лопасти и наружную часть 4 роторной лопасти и вводить соединительные пальцы из внутреннего пространства 46 внутренней части 2 лопасти через соответствующее продольное отверстие 48 и направлять до анкерного элемента 34, с целью закрепления затем в анкерном элементе 34, в частности, посредством ввинчивания. После этого можно насаживать эластичную втулку 30, а затем стяжную гайку 44 и затягивать ее.In FIG. 7 shows another in comparison with FIG. 6 is an isometric view of, in particular, the blades protruding in the inner mounting
На фиг. 8 показан в изометрической проекции частичный разрез внутренней крепежной зоны 16 лопасти. Показаны также в изометрической проекции соединительный палец 28, контр-элемент 20, эластичная втулка 30 и стяжная гайка 44, по меньшей мере в двух местах. Показано полое пространство в зоне внутренней крепежной зоны 16 лопасти и тем самым в зоне контр-элемента 20 и частично эластичной втулки 30. Это служит для иллюстрации и в действительности предпочтительно по меньшей мере для внутренней крепежной зоны 16 лопасти применяется сплошной материал, в частности, армированная волокном пластмасса, такая как армированная стекловолокном пластмасса или армированная углеродным волокном пластмасса. В частности, выбранный материал во внутренней крепежной зоне лопасти тот же, что и в остальной части внутренней части роторной лопасти, соответственно, в других частях внутренней части роторной лопасти. Предпочтительно, это справедливо по смыслу также для наружной части роторной лопасти.In FIG. 8 is a perspective view of a partial cross-section through an
Таким образом, согласно изобретению, предлагается предпочтительное соединение внутренней части роторной лопасти с наружной частью роторной лопасти. Это можно называть также соединением между внутренней лопастью и наружной лопастью. В частности, предлагается, что наружная лопасть выполняется с соединением с помощью поперечного пальца, при котором поперечный палец снабжен резьбой для продольного пальца. Внутренняя лопасть также снабжена поперечными пальцами, которые, однако, не снабжены резьбой для продольного пальца, соответственно, выполнены с проходными отверстиями и направленной к средней точке прилегания плоской опорной поверхностью для эластичной втулки, при этом свинчивание осуществляется из внутренней лопасти.Thus, according to the invention, a preferred connection of the inside of the rotor blade with the outside of the rotor blade is provided. This may also be called the connection between the inner blade and the outer blade. In particular, it is proposed that the outer blade is connected with a transverse finger, wherein the transverse finger is threaded for the longitudinal finger. The inner blade is also provided with transverse fingers, which, however, are not threaded for the longitudinal finger, respectively, are made with through holes and a flat supporting surface for the elastic sleeve directed towards the mid-point of contact, while screwing is carried out from the inner blade.
В частности, предпочтительно, что свинчивание доступно изнутри лопасти, что предпочтительно для технического обслуживания и монтажа. Крепление можно осуществлять так, что оно приводит лишь к небольшому или вообще не приводит к оказанию влияния на контур наружной поверхности роторной лопасти. Способ обеспечивает также возможность автоматизированного изготовления.In particular, it is preferable that make-up is accessible from within the blade, which is preferred for maintenance and installation. The fastening can be carried out in such a way that it only leads to little or no effect on the contour of the outer surface of the rotor blade. The method also provides the possibility of automated manufacturing.
Таким образом, за счет предложенных решений можно разделять роторную лопасть, так что возникают две более короткие части. Эти укороченные части можно, в частности, легче транспортировать. В принципе такую роторную лопасть можно разделять с самого начала на две части при изготовлении, или же можно изготавливать роторную лопасть в виде единого целого, а затем разделять в соответствующем месте соединения. В зоне этого места соединения можно уже принимать меры для соединения, такие как, например, установка поперечных пальцев, а именно, контр-элементов 20 и/или анкерных элементов 34. Создается возможность соединения частей роторной лопасти, в частности, наружной лопасти и внутренней лопасти, при котором обе части роторной лопасти могут быть изготовлены из армированной волокном пластмассы. При этом обе части могут быть изготовлены из одинаковой или разной армированной волокном пластмассы. Таким образом, обеспечивается в принципе также возможность соединения армированной углеродным волокном пластмассы с армированной стекловолокном пластмассы.Thus, due to the proposed solutions, it is possible to separate the rotor blade, so that there are two shorter parts. These shortened parts can in particular be easier to transport. In principle, such a rotor blade can be divided from the very beginning into two parts during manufacture, or the rotor blade can be manufactured as a single unit, and then divided at the appropriate junction. In the area of this junction, it is already possible to take measures for joining, such as, for example, installing transverse fingers, namely,
За счет этого может достигаться упрощение транспортировки роторных лопастей и применение при строительстве меньших кранов. За счет этого возможно также делать более доступными труднодоступные области, такие как, например, горные регионы.Due to this, simplification of the transportation of rotor blades and the use of smaller cranes in the construction can be achieved. Due to this, it is also possible to make more inaccessible areas more accessible, such as, for example, mountain regions.
Кроме того, для длинных роторных лопастей, в частности, для имеющих длину больше 45 м, обеспечивается возможность также транспортировки по железной дороге. Преимуществом является также уменьшение стоимости транспортировки и монтажа, а также улучшение доступности труднодоступных мест установки.In addition, for long rotor blades, in particular for those having a length of more than 45 m, it is also possible to transport by rail. An advantage is also a reduction in the cost of transportation and installation, as well as improved accessibility to hard-to-reach installation sites.
На фиг. 9 показано соединительное устройство 100, согласно другому варианту выполнения. Это соединительное устройство 100 содержит анкерный элемент 134 и контр-элемент 120, которые соединены друг с другом с помощью двух соединительных пальцев 128 и при расположении в соответствии с предназначением могут быть стянуты друг с другом. При этом анкерный элемент 134 подлежит расположению в соответствии с предназначением в наружной части роторной лопасти, а контр-элемент 120 - во внутренней части роторной лопасти, с целью неподвижного соединения друг с другом за счет этого внутренней части роторной лопасти и наружной части роторной лопасти. Соединительные пальцы 128 крепятся на контр-элементе 120 за счет того, что они проходят из анкерного элемента 134 через контр-элемент 120 до насаженного крепежного средства 156. Крепежное средство 156, которое выполнено в виде винтовой гайки и предназначено для навинчивания, прилегает к поверхности 158 прилегания контр-элемента 120. Крепежный элемент 156 образует также стяжной элемент и может натягиваться для стягивания.In FIG. 9 shows a connecting
Дополнительно к этому, каждый соединительный палец 128 проходит через анкерный элемент 134 и снабжен эластичной втулкой 130, которая прилегает к зоне 160 прижимания анкерного элемента 134. Таким образом, контр-элемент 120 и анкерный элемент 134 расположены между эластичной втулкой 130 и крепежными средствами 156. За счет применения двух соединительных пальцев 128 для этого соединительного устройства 100 можно вводить силу натяжения в соответствующих двух местах в контр-элемент 120, соответственно, анкерный элемент 134. Каждый анкерный элемент 134 и контр-элемент 120 может быть выполнен, соответственно, длиннее, с целью ввода силы натяжения по возможно большей поверхности во внутреннюю часть роторной лопасти, соответственно, наружную часть роторной лопасти.In addition, each connecting
Эластичная втулка 130, которая, как показано на фиг. 9, насажена на соединительный палец 128, имеет на своем противоположном анкерному элементу 134 конце резьбовой участок 166 с внутренней резьбой, в которую ввинчен соединительный палец. В качестве альтернативного решения, эластичная втулка может удерживаться и стягиваться также с помощью соответствующей головки соединительного пальца 128, или с помощью расположенного там натяжного средства, такого как, например, винтовая гайка.An
На фиг. 10 показана часть наружной части 104 роторной лопасти. Для соединения этой наружной части 104 с внутренней частью 102 роторной лопасти, которое показано на фиг. 13 и 14, предусмотрено множество поперечных отверстий 162 для размещения соответствующего анкерного элемента 134. Для прохождения соединительного пальца 128 предусмотрены продольные отверстия 148, а именно, два соответствующих продольных отверстия 148 для одного поперечного отверстия 162. Таким образом, все продольные отверстия 148 образуют окружную, двухрядную систему этих продольных отверстий 148.In FIG. 10 shows a portion of the
На фиг. 11 показана в несколько измененной относительно фиг. 10 изометрической проекции часть наружной части 104 роторной лопасти из фиг. 10 со вставленными частями соединительного устройства 100, согласно фиг. 9. При этом соответствующий анкерный элемент 134 введен в поперечное отверстие 162. Кроме того, через каждое продольное отверстие 148 проходит соответствующий соединительный палец 128. Эластичная втулка 130 на фиг. 11 не изображена.In FIG. 11 is shown slightly modified with respect to FIG. 10 isometric view of a portion of the
На фиг. 12 показана на виде в осевом направлении изображенная на фиг. 11 часть наружной части 104 роторной лопасти. На этом виде в осевом направлении на эту соединительную зону показано множество продольных отверстий 148 и расположенные в них соединительные пальцы 128.In FIG. 12 is an axial view of FIG. 11 part of the
На фиг. 13 показана часть внутренней части 102 роторной лопасти с поперечными гнездами 164 для размещения соответствующего контр-элемента 120. Можно видеть, что поперечное гнездо 164 имеет лишь один раскрыв к внутреннему пространству внутренней части 102 роторной лопасти. Для сравнения можно сослаться на поперечное отверстие 162 наружной части 104 роторной лопасти, которое проходит каждое полностью снаружи внутрь.In FIG. 13 shows a portion of the
Каждое поперечное гнездо 164 имеет дополнительно два продольных отверстия 148. Таким образом, эти продольные отверстия во внутренней части 102 роторной лопасти обозначены той же позицией, что и продольные отверстия 148 наружной части 104 роторной лопасти, для иллюстрации того, что в одном соединительном устройстве 100 соответствующий соединительный палец 128 проходит через такое продольное отверстие 148 во внутренней части 102 роторной лопасти, а также через соответствующее продольное отверстие 148 в наружной части 104 роторной лопасти.Each
На фиг. 14 показана внутренняя часть 102 роторной лопасти с частями введенных соединительных устройств 100, а именно, с соответствующим контр-элементом 120 и двумя соединительными пальцами 128. Можно видеть, что рядом с контр-элементом 120, соответственно, позади него остается большое свободное пространство. Его можно использовать для размещения крепежных средств 156, соответственно, натяжных средств 156, а также для обеспечения места для затягивания их, с целью стягивания соединительного устройства 100. Таким образом, эти довольно большие поперечные гнезда 164 предпочтительно расположены во внутренней части роторной лопасти, с целью выполнения из нее стягивания с применением крепежных средств 156. Для этого крепежные средства 156 расположены во внутренней части 102 роторной лопасти и тем самым лучше доступны по сравнению с теоретически возможным расположением в наружной части роторной лопасти.In FIG. 14 shows the
Указанные эластичные втулки, которые показаны на фиг. 9, могут воспринимать напряжение стягивания и сохранять их и, в частности, при небольших термических изменениях длины соединительного пальца 128 или других релевантных элементов сохранять силу натяжения. Для этого в принципе не имеет значения, осуществляется ли стягивание на стороне эластичной втулки 30, соответственно, 130 или на крепежном средстве 156. При этом стягивание во внутренней части 102 роторной лопасти и тем самым, согласно показанному варианту выполнения, на крепежном средстве 156, соответственно, натяжном средстве 156, является предпочтительным вариантом выполнения.These elastic sleeves, which are shown in FIG. 9, they can absorb the tensile stress and retain them and, in particular, with small thermal changes in the length of the connecting
Claims (14)
- обращенную к ступице ротора внутреннюю часть роторной лопасти и
- обращенную от ступицы ротора наружную часть роторной лопасти,
при этом внутренняя часть роторной лопасти и наружная часть роторной лопасти соединены друг с другом с помощью по меньшей мере одного соединительного устройства, причем соединительное устройство содержит
- по меньшей мере один закрепленный в наружной части роторной лопасти анкерный элемент,
- по меньшей мере один закрепленный во внутренней части роторной лопасти контр-элемент, и
- по меньшей мере один проходящий через контр-элемент соединительный палец, закрепленный в анкерном элементе или на анкерном элементе, при этом
- наружная часть роторной лопасти и/или внутренняя часть роторной лопасти в зоне анкерного элемента или контр-элемента, соответственно, имеет зону крепления с увеличенной толщиной материала оболочки роторной лопасти, при этом в зоне крепления для каждого соединительного устройства предусмотрено продольное отверстие, которое проходит параллельно продольной оси роторной лопасти и/или параллельно поверхности роторной лопасти, при этом
- продольное отверстие в наружной части роторной лопасти
проходит от стыковочной поверхности для прилегания к внутренней части роторной лопасти до поперечного отверстия для размещения анкерного участка, так что соединительный палец может проходить от стыковочной поверхности до анкерного пальца, и/или
- продольное отверстие во внутренней части роторной лопасти проходит от стыковочной поверхности для прилегания к наружной части роторной лопасти полностью через крепежную зону с окончанием во внутренней зоне внутренней части роторной лопасти, в которой толщина материала настолько мала, что отверстие полностью выходит из крепежной зоны, так что соединительный палец может проходить от стыковочной поверхности во внутреннюю зону.1. The rotor blade of a wind power installation for mounting on the hub of the rotor having a longitudinal axis of the rotor blade containing
- the inner part of the rotor blade facing the hub of the rotor and
- the outer part of the rotor blade facing the rotor hub,
wherein the inner part of the rotor blade and the outer part of the rotor blade are connected to each other using at least one connecting device, the connecting device comprising
- at least one anchor element fixed in the outer part of the rotor blade,
- at least one counter element fixed in the inner part of the rotor blade, and
- at least one connecting finger passing through the counter-element, fixed in the anchor element or on the anchor element, while
- the outer part of the rotor blade and / or the inner part of the rotor blade in the area of the anchor element or counter element, respectively, has a fastening zone with an increased thickness of the material of the shell of the rotor blade, while in the fastening zone for each connecting device there is a longitudinal hole that runs parallel to the longitudinal axis of the rotor blade and / or parallel to the surface of the rotor blade, while
- a longitudinal hole in the outer part of the rotor blade
extends from the docking surface to abut against the inside of the rotor blade to the transverse hole to accommodate the anchor portion, so that the connecting finger can extend from the docking surface to the anchor pin, and / or
- a longitudinal hole in the inner part of the rotor blade extends from the connecting surface to fit to the outer part of the rotor blade completely through the fastening zone with the end in the inner zone of the inner part of the rotor blade in which the thickness of the material is so small that the hole completely leaves the fastening zone, so that the connecting finger may extend from the connecting surface to the inner zone.
- по меньшей мере один подлежащей креплению на наружной части роторной лопасти анкерный элемент,
- по меньшей мере один подлежащий креплению во внутренней части роторной лопасти контр-элемент, и
- по меньшей мере один проходящий через контр-элемент соединительный палец, подлежащий креплению в анкерном элементе.11. A connecting device for connecting the inner part of the rotor blade with the outer part of the rotor blade containing
- at least one anchor element to be mounted on the outer part of the rotor blade,
at least one counter element to be mounted in the inner part of the rotor blade, and
- at least one connecting pin passing through the counter element to be fixed in the anchor element.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011088025A DE102011088025A1 (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Rotor blade for horizontal axle wind turbine, has anchoring element anchored in blade outer part, counter element anchored in blade inner part, and connecting bolts reaching through counter element and fastened in anchoring element |
| DE102011088025.9 | 2011-12-08 | ||
| DE102012221117 | 2012-11-19 | ||
| DE102012221117.9 | 2012-11-19 | ||
| PCT/EP2012/073793 WO2013083451A1 (en) | 2011-12-08 | 2012-11-28 | Rotor blade and connecting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014127666A RU2014127666A (en) | 2016-02-10 |
| RU2588311C2 true RU2588311C2 (en) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747816C1 (en) * | 2017-06-09 | 2021-05-14 | Воббен Пропертиз Гмбх | Rotary blade for wind power plant and wind power plant |
| US11421648B2 (en) | 2017-08-07 | 2022-08-23 | Wobben Properties Gmbh | Rotor blade of a wind turbine rotor, wind turbine and method for improving the efficiency of a wind turbine rotor |
| US11480148B2 (en) | 2017-11-16 | 2022-10-25 | Wobben Properties Gmbh | Connection of a rotor blade to the rotor hub of a wind turbine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2002106C1 (en) * | 1991-07-24 | 1993-10-30 | Иннокентий Алексеевич Перепелкин | Windwheel |
| DE19733372C1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-01-07 | Aloys Wobben | Rotor blade and rotor of a wind turbine |
| EP1950414A2 (en) * | 2007-01-23 | 2008-07-30 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Separable blade for wind turbine |
| RU2392486C1 (en) * | 2008-11-13 | 2010-06-20 | Цзя-Юань ЛИ | Wind turbine rotor |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2002106C1 (en) * | 1991-07-24 | 1993-10-30 | Иннокентий Алексеевич Перепелкин | Windwheel |
| DE19733372C1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-01-07 | Aloys Wobben | Rotor blade and rotor of a wind turbine |
| EP1950414A2 (en) * | 2007-01-23 | 2008-07-30 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Separable blade for wind turbine |
| RU2392486C1 (en) * | 2008-11-13 | 2010-06-20 | Цзя-Юань ЛИ | Wind turbine rotor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747816C1 (en) * | 2017-06-09 | 2021-05-14 | Воббен Пропертиз Гмбх | Rotary blade for wind power plant and wind power plant |
| US11415100B2 (en) | 2017-06-09 | 2022-08-16 | Wobben Properties Gmbh | Rotor blade for a wind turbine and wind turbine |
| US11421648B2 (en) | 2017-08-07 | 2022-08-23 | Wobben Properties Gmbh | Rotor blade of a wind turbine rotor, wind turbine and method for improving the efficiency of a wind turbine rotor |
| US11480148B2 (en) | 2017-11-16 | 2022-10-25 | Wobben Properties Gmbh | Connection of a rotor blade to the rotor hub of a wind turbine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2857991C (en) | Rotor blade and connecting device | |
| DK176176B1 (en) | Method and connector for assembling a blade, preferably wind turbine blade, into sections | |
| US7481624B2 (en) | Butt connection for hollow profile members | |
| EP2192245B1 (en) | Tower for a wind turbine and a method for assembling the tower | |
| WO2012168990A1 (en) | T-bolt attachment of a blade root of a wind turbine | |
| JP6570626B2 (en) | Wind turbine rotor blade | |
| RU2588311C2 (en) | Rotor blade and connecting device | |
| US20220260051A1 (en) | Connection for split wind turbine blade | |
| CN113107756A (en) | System and method for coupling a hub of a wind turbine to a main shaft | |
| US20220034292A1 (en) | Rotor for a wind turbine, and method | |
| US20230086143A1 (en) | Wind turbine rotor blade and method for assembling a wind turbine rotor blade | |
| WO2021104600A1 (en) | Modular wind turbine blade | |
| KR20130061809A (en) | Connection structure for connecting the bldad root for wind turbine | |
| US20210180561A1 (en) | Wind turbine rotor blade and wind turbine | |
| NZ627112B2 (en) | Rotor blade and connecting device | |
| CN209818217U (en) | Outer tower construction device of tower barrel of large wind turbine generator | |
| BRPI0802760A2 (en) | improvement in agricultural application structures | |
| KR20150130645A (en) | Blade Bolt of Wind Power Generator |