DK2260206T3 - Anordning til justering af bladvinklen for rotorbladet i et vindkraftanlæg - Google Patents

Description

Anordning til justering af bladvinklen for rotorbladet i et vindkraftanlæg

Den foreliggende opfindelse angår en anordning til justering af bladvinklen i et vindkraftanlæg, med en fleksibel transmissionsstreng (omslyngnings-drivstreng), som kan bevæges ved hjælp af et drivhjul, og ved hjælp af hvilken rotorbladet kan bevæges i modsatte retninger omkring sin længdeakse, hvorved transmissionsstrengen kun i et enkelt plan, som er vinkelret på omdrejningsaksen for drivhjulets lodrette plan, kan bevæges, og hvorved transmissionsstrengen angriber på en drejelejering, som udgør rotorbladets endestykke, og hvorved drivhjulet er forbundet til en motor-/gearenhed, der er monteret på rotorbladets nav, med henblik på individuel justering af rotorbladet.

En sådan anordning fremgår af DE 602 18 737 T2, der omfatter et spidshjulsdrev, som drives af en tandrem. Tandremmen omfatter et område på et rotomav, der er forbundet med rotorbladet. DE 42 21 783 C2 anviser en anordning, som omfatter de indledningsvist nævnte karakteristiske træk, og i hvilken en lukket tandrem fungerer som transmissionsstreng, og som omslynger rotorbladet og griber ind i en udvendig fortanding, der er dannet på rotorbladet. Den ydre fortanding er anbragt, så den sideværts grænser op til et drejele-je, som forbinder rotorbladet med rotornavet. Den nævnte tandrem drejes 90° og bliver ydermere ved hjælp af en rulle omstyret 90°, således at den kommer i indgreb med en fortandet remskive, der sidder på en aksel, som er parallel med rotorens omdrejningsakse.

Som bekendt er vindkraftanlæg udrustet med anordninger til justering af rotorbladene med henblik på at kunne tilpasse anlæggenes ydelse til vindforholdene, nemlig at kunne begrænse anlæggenes ydelse ved stærk vind. Der anvendes anordninger til både individuel og til fælles justering af rotorbladene.

Den til grund for opfindelsen liggende opgave er at anvise en anordning af den i indledningen nævnte art til justering af rotorblade, og som fungerer på en mere sikker måde.

Anordningen ifølge opfindelsen til løsning af denne opgave er karakteristisk ved, at transmissionsstrengen er åben og i sine ender er forbundet med drej elej eringen.

Drejelejeringens omslyngning reduceres fortrinsvis så meget, at der ikke muliggøres en større justering end den for vindkraftanlæg nødvendige værdi på 90 +/- 5°.

Alene den opfinderiske bevægelse af transmissionskæden i kun eet plan muliggør en væsentligt mere enkel konstruktion end ifølge den kendte teknik. Med fordel optager drejelejets ydre ring, som forstærker rotorbladet på sin mod rotornavet vendende ende, umiddelbart de kræfter, som overføres via transmissionskæden. Særlige konstruktionsmæssige foranstaltninger på rotorbladet, og som er relateret til samvirket med transmissionsstrengen, kan bortfalde. Drej elej eringen kan uden nogen som helst forstærkningsforholdsregler opfylde sin yderligere funktion med hensyn til optagelse af drejningsmoment. På grund af muligheden for individuel justering af rotorbladene kan der hverken ske udfald af justeringsmuligheden for alle rotorblade på grund af fejl eller ske blokering af rotorbladene. På fordelagtig vis sker forbindelsen med den respektive drejelejering via et massivt endestykke, som for eksempel danner en klemfastholdelse for den øvrige transmissionsstreng. Det massive endestykke kan for eksempel være sammenskruet med drejele-je-ringen, således at forbindelsen ved et skift af transmissionsstrengen nemt kan løsgøres og igen etableres.

Fortrinsvis er forbindelsen mellem transmissionsstrengens ender og drejelejeringen tilvejebragt i sådanne positioner langs periferien, og drivhjulet på en sådan måde anbragt nær ved rotorbladets periferi, at transmissionsstrengen i hver drejeposition for rotorbladet omslynger drejelejeringen over et afsnit af dens periferi. I hvert tilfælde er positionerne for forbindelsen mellem transmissionsstrengen og drejelejeringen, henholdsvis længden af den åbne transmissionsstreng valgt således, at der fremkommer et ønsket justeringsområde for drejningsvinklen.

Ved den fleksible transmissionsstreng drejer det sig fortrinsvis om en rem med en fortanding. På tilsvarende måde omfatter også drivhjulet en fortanding.

Ifølge en udførelsesform for opfindelsen udgør alternativt en kæde den fleksible transmissionsstreng, og drivhjulet udgøres af et fortandet kædehjul. Hensigtsmæssigt anvendes der en tandkæde, navnlig en vuggeled-tandkæde. I de nævnte udførelsesformer med en tandrem eller en kæde som transmissionsstreng kunne drej elej eringen hensigtsmæssigt være forsynet med en udvendig fortanding, i det mindste i omslyngningsområdet eller et afsnit af omslyngningsområdet.

Den fleksible transmissionsstreng kan strammes ved forskydning af forbindelsespositionen for den ene eller begge klemholdere i periferiretning på drejelejeringen.

Alternativt eller ydermere kan transmissionsstrengen strammes ved hjælp af drivhjulet, som til dette formål anbringes i en passende afstand fra drejelejeringen.

Med henblik på stramning af transmissionsstrengen kunne der desuden i det mindste være tilvejebragt en strammerulle. Fortrinsvis drejer det sig om en enkelt strammerulle, som navnlig på den bort fra drivhjulet vendende side af den fleksible transmissionsstreng ligger an mod transmissionsstrengen. Ved anbringelse mellem drivhjulet og drejelejeringen kan strammerullen også benyttes til at forøge drivstrengens omslyngning svinkel.

Positionen for drivhjulet eller/og for strammerullen kan eventuelt være justerbar.

Mens det ville være muligt individuelt og successivt at justere samtlige rotorblade på en rotor ved hjælp af en enkelt motor-/gearenhed, har ifølge den foretrukne udførelsesform for opfindelsen hvert rotorblad i vindkraftanlægget tilknyttet en motor-/gearenhed.

Ved en udførelsesform for opfindelsen omfatter tandremmen et kulstofmateriale, hvorved navnlig en trækbærer, som forstærker tandremmen, er fremstillet af et sådant materiale.

Som basismateriale for tandremmen anvendes der med fordel polyuretan.

Det er indlysende, at transmissionsstrengen kan være udformet af flere dele og for eksempel bestå af et antal indbyrdes parallelle tandremme.

Opfindelsen bliver i det følgende nærmere forklaret ved hjælp af udførelseseksempler og den vedføjede tegning, som vedrører udførelseseksempler, hvor:

Fig. 1 skematisk viser en gengivelse af en anordning ifølge opfindelsen, set fra siden; Fig. 2 planbillede af anordningen ifølge fig. 1;

Fig. 3 et delbillede af anordningen ifølge fig. 1, set fra siden og i snit;

Fig. 4 planbillede af et andet udførelseseksempel for en anordning ifølge opfindelsen.

Et i fig. 1 vist endeafsnit af et rotorblad 1 på et vindkraftanlæg er forbundet med et rotornav 2, som delvist er vist i fig. 1. På rotomavet 2 sidder to yderligere sådanne rotorblade (ikke vist), hvorved der mellem de tre rotorblade er en vinkelafstand på 120°.

Forbindelsen mellem rotorbladet 1 og rotomavet 2 er tilvejebragt ved hjælp af et dre-jeleje 3, som navnlig kan ses i fig. 3. Drejelejet 3 omfatter en ydre drejelejering 4, som danner et endestykke af rotorbladet 1. Drejelejet 3 muliggør en drejning af rotorbladet omkring dets længdeakse 5 og dermed en ændring af rotorbladets bladvinkel i forhold til vindretningen. På den side af rotornavet 2, som vender mod den tilstrømmende vind, er der på rotornavet via en bærebuk 6 anbragt en motor-/gearenhed 7.

Ved hjælp af motor-/gearenheden 7 kan der via en aksel 8 ske drejning af en remskive 9.

Rundt om remskiven 9 er der lagt en fleksibel transmissionsstreng 10, som er dannet af en fortrinsvis fortandet rem. På de to ender af den åbne transmissionsstreng er der tilvejebragt endestykker 11 og 12, der klemmer sammen om remmens ende, ved hjælp af hver af hvilke der tilvejebringes en forbindelse, for eksempel en skrueforbindelse, mellem transmissionsstrengen 10 og drejelejeringen 4.1 områder 13 og 14 omslynger transmissionsstrengen 10 drejelejeringen 4 langs et afsnit af dennes periferi.

Med henblik på justering af rotorbladets 1 bladvinkel sker der idriftsættelse af motor /gearenheden 7 efter oplåsning af arreteringsindretningen 17, som holder rotorbladet i en bestemt drejeposition. Alt efter akslens 8 omdrejningsretning bevæger remskiven 9 transmissionsstrengen 10 i retning af dobbeltpilen 15, hvorved transmissionsstrengen 10 omsætter denne bevægelse til en dertil svarende drejning af rotorbladet 1 omkring aksen 5.

Ved justeringen af rotorbladet udøver en respektiv af transmissionsstrengens 10 to ender en trækkraft, mens den respektive anden ende trækkes ved hjælp af det drejede rotorblad. Rullen 9 sørger desuden for en tilstrækkelig stramning af transmissionsstrengen 10. Længden af transmissionsstrengen er dimensioneret således, at et ønsket drejningsvinkelområde står til rådighed.

Mens remskiven 9 i udførelseseksemplet i fig. 1 til 3 alene sørger for stramningen af transmissionsstrengen 10, er der ifølge udførelseseksemplet i fig. 4 tilvejebragt en strammerulle 16, som på den over for remskiven la liggende side af en transmissionsstreng 10a angriber på transmissionsstrengen og holder den strammet.

Navnlig ved udførelseseksemplet ifølge fig. 1 til 3 kan transmissionsstrengen 10 være dannet ved hjælp af en kæde, hvorved remskiven er erstattet af et kædehjul.

Claims (14)

1. Anordning til justering af bladvinklen for et rotorblad (1) til et vindkraftanlæg, med en fleksibel transmissionsstreng (10, 10a), som kan bevæges ved hjælp af et drivhjul (9, 9a), og ved hjælp af hvilken rotorbladet (1) kan drejes i modsatte retninger omkring sin længdeakse, hvorved transmissionsstrengen (10, 10a) kan bevæges i kun et enkelt plan, som er vinkelret på drivhjulets (9, 9a) omdrejningsakse, og angriber på en drejelejering (4), som danner et endestykke af rotorbladet (1), og hvorved drivhjulet (9, 9a) med en motor-/gearenhed (7), der er monteret på rotorbladets (1) nav (2), med henblik på individuel justering af rotorbladet, kendetegnet ved, at transmissionsstrengen (10) er åben og ved sine ender er forbundet med drej elej eringen (4).

2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at transmissionsstrengen (10) i hver drejeposition for rotorbladet (1) omslynger drej elej eringen (4) over et afsnit (13, 14) af dens periferi.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den fleksible transmissionsstreng (10) på hver af sine ender via et massivt endestykke (11, 12) er forbundet med drej elej eringen (4).

4. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at den fleksible transmissionsstreng (10) omfatter en tandrem og/eller en kæde.

5. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at den fleksible transmissionsstreng (10, 10a) alene strammes ved hjælp af drivhjulet (9, 9a) eller/og ved hjælp af en strammerulle (16).

6. Anordning ifølge krav 5, kendetegnet ved, at der er tilvejebragt en enkelt strammerulle (16).

7. Anordning ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at strammerullen (16) på den bort fra drivhjulet (9a) vendende side af den fleksible transmissionsledning (10a) ligger an mod transmissionsstrengen (10a).

8. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 5 til 7, kendetegnet ved, at positionen af drivhjulet (9, 9a) eller/og positionen af strammerullen (16) kan justeres.

9. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 8, kendetegnet ved, at drej elej eringen på den mod transmissionsstrengen (10) vendende side i det mindste i omslyngningsområdet i det mindste delvist er fortandet.

10. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 4 til 9, kendetegnet ved, at tandremmen omfatter et kulstofmateriale og navnlig en trækbærer af kulstofmateriale.

11. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 4 til 10, kendetegnet ved, at tandremmen omfatter polyuretan som basismateriale.

12. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 4 til 11, kendetegnet ved, at kæden omfatter en tandkæde, navnlig en fortandet kæde af vuggeled-typen.

13. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 12, kendetegnet ved, at den respektive transmissionsstreng (10, 10a) er forbundet med drej elej eringen (4) via et massivt endestykke (11, 12), som danner en klemholder for den øvrige transmissionsstreng (10), og kan strammes ved forskydning af forbindelsespositionen for den ene eller begge klemholdere i periferiretningen på drejelejeringen (4).

14. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 5 til 13, kendetegnet ved, at strammerullen (16) med henblik på forøgelse af omslyngning s vinklen (10, 10a) er anbragt mellem drivhjulet (9, 9a) og drejele-jeringen (4).