風力渦輪機轉子制造技術

一種風力渦輪機轉子被提供，該風力渦輪機轉子包括輪轂（2）和至少一個由所述輪轂（2）支撐的葉片（20）。所述葉片（20）包括第一葉片部分（3）和第二葉片部分（4），其中所述第一葉片部分（3）被安裝至所述輪轂（2），相對于所述輪轂（2）固定，以及所述第二葉片部分（4）由所述第一葉片部分（3）支撐，能夠圍繞所述葉片（20）的縱向軸線可轉動地調節，其中所述第二葉片部分（4）通過至少兩個軸承（7a、7b）由所述第一葉片部分（3）支撐，該至少兩個軸承（7a、7b）相對于所述葉片（20）的縱向軸線被間隔開。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種風力渦輪機轉子以及一種包括這種風力渦輪機轉子的風力渦輪機。
技術介紹
在一種公知的風力渦輪機中，多個葉片被安裝至輪轂，該輪轂被連接至用于產生電力的發電機系統，其中該發電機系統基于由風能施加在葉片上而產生的旋轉動力。在公知的風力渦輪機裝置中，輪轂可轉動地進行安裝，其軸線大致水平地平齊，其中該裝置被稱為臥式的風力渦輪機。在這種公知的臥式的風力渦輪機，風力渦輪機轉子被應用，其中葉片槳距角可被調整，使得預定的轉速根據特定的風力條件而獲得。近年來，風力渦輪機葉片的長度已經增加，以便風力渦輪機裝置具有在單個渦輪機中具有多達1MW（EL）或更多的輸出。因此，與這種風力渦輪機的元件運輸相關的特定限制被引入。然而，大型風力渦輪機裝置提供了增加的輸出、增強的效率、以及除了其他之外還有若干經濟的改善。傳統的轉子系統應用了用于支撐葉片的可轉動的支撐件，以便將葉片的槳距調整到當前的風力條件。由于完整的葉片被設計為可轉動的元件，該支撐件位于靠近輪轂處。為了這種支撐件，軸承被使用；其中軸承適合于傳遞葉片的彎曲力矩至輪轂。在公知的設置中，軸承作為緊湊的組件被形成，其用于將該組件安裝在指定的空間里，該指定的空間被限制在該公知的設置中。
技術實現思路
本專利技術涉及一種風力渦輪機轉子，其提供了大型風力渦輪機的優點，同時這種風力渦輪機轉子的元件的運輸限制被減少。進一步地，本專利技術涉及一種用于調節安裝到風力渦輪機轉子的葉片槳距的改進設置，該風力渦輪機轉子很容易安裝以及在特定的高風速的情況下提供增強的安全性。根據本專利技術的基本概念，風力渦輪機轉子包括輪轂和至少一個被連接至輪轂的葉片。根據本專利技術，該葉片包括第一葉片部分和第二葉片部分。第一葉片部分被安裝至輪轂，相對于該輪轂固定，其中該第二葉片部分由第一葉片部分支撐，能夠圍繞葉片的縱向軸線可轉動地調節。第二葉片部分通過至少兩個軸承由第一葉片部分支撐，該至少兩個軸承相對于葉片的縱向軸線被間隔開。在被安裝時，風力渦輪機轉子的葉片包括在該風力渦輪機轉子的徑向方向的預定長度，其中風力渦輪機轉子的葉片被設計用于高比額定輸出功率（a?high?specific?rated?output?power）。因此，減小這種葉片的總長度是不合理的，因為這種風力渦輪機裝置的額定輸出功率同時被減小。也就是，根據本專利技術，風力渦輪機轉子的葉片的總長度是由所述第一葉片部分的長度和第二葉片部分的長度的和來決定，其中第一葉片部分被安裝至輪轂，第二葉片部分由第一葉片部分支撐。因此，第二葉片部分比??整個葉片的總長度短，使得第二葉片部分在公路或鐵路上可很容易地被運輸。由第一葉片部分利用至少兩個軸承對第二葉片部分的支撐增強了可轉動支撐的穩定性，同時簡化了軸承及相關元件(如軸承座)的設計；其中該至少兩個軸承相對于葉片的縱向軸線被間隔開。根據本專利技術的實施例，第一葉片部分基本上在該風力渦輪機轉子的徑向方向延伸，以及第二葉片部分在該第一葉片部分的徑向端部形成延伸并且基本上在該風力渦輪機轉子的徑向方向延伸。基于這種設置，總長度滿足風力渦輪機安裝設計的預定條件的葉片可被提供。根據本專利技術的另一個實施例，第一葉片部分形成用于支撐結構的蓋和/或座，該支撐結構可轉動地支撐第二葉片部分。對于第二葉片部分的可轉動支撐使得槳距控制成為可能，以便使風力渦輪機轉子的運行條件適應當前受到波動的風力條件。根據本專利技術的概念，第一葉片部分是不可轉動的，而第二葉片部分可被旋轉以調整整個葉片的至少一部分節距，其中第二葉片部分由第一葉片部分可轉動地支撐。根據本專利技術的另一個實施例，該支撐結構包括安裝至所述第二葉片部分的徑向內側端部的軸和可轉動地支撐軸的所述至少兩個軸承。根據本專利技術的概念，該??軸支撐安裝在所述至少兩個軸承內的第二葉片部分。根據本專利技術的主題，在所述風力渦輪機轉子的徑向方向上（特別是在所述軸的軸向方向上）被間隔開的位置處，所述至少兩個軸承提供了軸的支撐。該軸可用簡單的方式制造并且可通過所述至少兩個軸承保持，以便提供足夠的穩定性；該穩定性提供傳遞力矩至輪轂以轉換成輪轂的轉動的性能。根據本專利技術的另一實施例，所述至少兩個軸承的其中一個被設置在或靠近第一葉片部分的徑向外側端部，以及所述至少兩個軸承的另一個被設置在或靠近第一葉片部分的徑向內側端部。根據本專利技術的另一實施例，所述至少兩個軸承的每個均被安裝在軸承座內。特定的軸承座可適于軸承的預定形狀或結構，其中該軸承被應用于支撐軸。根據本專利技術的另一實施例，每個軸承座被形成為板狀構件或至少部分形成為板狀構件，形成主要表面的該板狀構件的表面被設置成與風力渦輪機轉子的徑向方向基本上垂直，其中每個軸承座被設置有至少一個用于維護和/或安裝工作的孔。由于該支撐結構包括受維護的元件，應用板狀構件作為軸承座以及在每個板狀構件內提供至少一個孔的設置使得能夠在該第一葉片部分的區域內（特別地，第一葉片部分的內部）進行所需的維護工作，其中該設置包括多個機械設置。此外，風力渦輪機轉子的安裝通過提供這種孔被簡化，其中這種孔用于傳送第一葉片部分內部的轉子元件通過該孔。根據本專利技術的另一實施例，該第一葉片部分被形成為中空構件，該中空構件被固定連接至輪轂并將支撐結構圍設在所述中空構件內，從而所述支撐結構被設置在輪轂的外部。由于來自第二葉片部分的作用力被施加至進一步定位在輪轂外部的位置處，這種設置能使輪轂的構造被簡化。也就是說，作用力被施加至第一葉片部分，該第一葉片部分包括用于第二葉片部分的支撐結構。通過這樣設置產生的應力相對于支撐結構被設置在輪轂內或鄰近處的結構可被降低。根據本專利技術的另一實施例，驅動裝置至少部分被設置在第一葉片部分內，其被配置為使第二葉片部分圍繞該葉片的縱向軸線旋轉。這種驅動裝置使得第二葉片部分的槳距受控成為可能，并且第一葉片部分內的特定設置簡化了結構和維護工作。根據本專利技術的另一實施例，該驅動裝置被形成為至少一個電動馬達，所述至少一個電動馬達能夠轉動所述軸。電動馬達是容易控制的并且可被設計成小尺寸；其中由于轉子結構內部的空間有限，該小尺寸是重要的。根據本專利技術的另一實施例，所述至少一個馬達上設置有驅動齒輪，該驅動齒輪與或者能夠與設置在軸上的齒輪部分接合。齒輪傳動對于葉片的槳距的控制簡單且精確。此外，這種系統的維護簡單且經濟。根據本專利技術的另一實施例，所述至少一個馬達被直接連接至該軸，從而形成軸的直接驅動，特別地，在馬達與軸之間沒有任何速度的減少。這種設置是更簡化的，這是由于傳動結構不被需要，這提高了整個系統的使用壽命。進一步地，該至少一個馬達可被安裝在所述軸的軸向端部或甚至安裝在所述軸的內部。根據本專利技術的另一實施例，所述至少一個電動馬達被形成為同步馬達，該同步馬達可由頻率??轉換器控制。這種系統進一步增強第二葉片部分的槳距的控制性。該系統通過使用位置傳感器可被進一步地增強，其中該位置傳感器用于提供軸或第二葉片部分的旋轉位置的信號提示。然而，這種傳感器對于本專利技術不是必不可少的。根據本專利技術的另一實施例，第二葉片部分能夠可轉動地調節至最大槳距位置和最小槳距本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種風力渦輪機轉子，包括：輪轂（2），和至少一個由所述輪轂（2）支撐的葉片（20），其中所述葉片（20）包括第一葉片部分（3）和第二葉片部分（4），所述第一葉片部分（3）被安裝至所述輪轂（2），相對于所述輪轂（2）固定，所述第二葉片部分（4）由所述第一葉片部分（3）支撐，能夠圍繞所述葉片（20）的縱向軸線可轉動地調節，其中所述第二葉片部分（4）通過至少兩個軸承（7a、7b）而由第一葉片部分（3）支撐，該至少兩個軸承（7a、7b）相對于所述葉片（20）的縱向軸線被間隔開。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.01.13 EP 12151137.21.?一種風力渦輪機轉子，包括：
輪轂（2），和
至少一個由所述輪轂（2）支撐的葉片（20），
其中所述葉片（20）包括第一葉片部分（3）和第二葉片部分（4），所述第一葉片部分（3）被安裝至所述輪轂（2），相對于所述輪轂（2）固定，所述第二葉片部分（4）由所述第一葉片部分（3）支撐，能夠圍繞所述葉片（20）的縱向軸線可轉動地調節，其中所述第二葉片部分（4）通過至少兩個軸承（7a、7b）而由第一葉片部分（3）支撐，該至少兩個軸承（7a、7b）相對于所述葉片（20）的縱向軸線被間隔開。
2.根據權利要求1所述的風力渦輪機轉子，其中，所述第一葉片部分（3）基本上在所述風力渦輪機轉子的徑向方向延伸，以及所述第二葉片部分（4）在所述第一葉片部分（3）的徑向端部形成延伸，并且基本上在所述風力渦輪機轉子的徑向方向延伸。
3.根據權利要求1和2中的至少一項所述的風力渦輪機轉子，其中，所述第一葉片部分（3）形成用于支撐結構（6a，6b，7a，7b，8）的蓋和/或座，該支撐結構（6a，6b，7a，7b，8）可轉動地支撐所述第二葉片部分（4）。
4.根據權利要求3所述的風力渦輪機轉子，其中，所述支撐結構（6a，6b，7a，7b，8）包括安裝至所述第二葉片部分（4）的徑向內側端部的軸（8）和可轉動地支撐所述軸（8）的所述至少兩個軸承（7a，7b）。
5.根據權利要求4所述的風力渦輪機轉子，其中，所述至少兩個軸承（7a，7b）的每個被安裝在軸承座（6a，6b）內。
6.根據至少一項前面權利要求所述的風力渦輪機轉子，其中，所述至少兩個軸承（7a，7b）的其中一個被設置在或靠近第一葉片部分（3）的徑向外側端部，以及所述至少兩個軸承（7a，7b）的另一個被設置在或靠近第一葉片部分（3）的徑向內側端部。
7.根據權利要求5和6中的至少一項所述的風力渦輪機轉子，其中，所述軸承座（6a，?6b）中的每個被形成為板狀構件，該板狀構件的表面被設置成與所述風力渦輪機轉子的徑向方向基本上垂直，其中每個所述軸承座（6a，6b）被設置有至少一個用于維護和/或安裝工作的孔（13a，13b）。
8.根據權利要求3-7中的至少一項所述的風力渦輪機轉子，其中，所述第一葉片部分（3）被形成為中空構件，該中空構件被固定連接至所述輪轂（2）并將所述支撐結構（6a，6b，7a，7b，8）圍設在所述中空構件內，從而所述支撐結構（6a，6b，7a，7b，8）被設置在所述輪轂（2）的外部。
9.根據至少一項前面權利要求所述的風力渦輪機轉子，其中，驅動裝置(10)至少部分被設置在所述第一葉片部分（3）內，其被配置為使所述第二葉片部分（4）圍繞所述葉片（20）的縱向軸線旋轉。
10.根據權利要求9所述的風力渦輪機轉子，其中，所述驅動裝置（10）被形成為至少一個電動馬達（10），所述至少一個電動馬達(10)能夠轉動所述軸（8）。
11.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：尤文能量有限責任公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE