NO802286L - Vindturbin. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en vindturbin som har en innretning for å påvirke stigningen til rotorbladene,

idet hvert blad er festet til en dreibar aksel.

Ved en vindturbin av den ovenfor nevnte type bør rotorbladene innta en optimal stilling som avhenger av vindhastigheten og omdreiningshastigheten til bladene. Det er således vesentlig at det ved høye vindhastigheter ikke overskrides et forutbestemt omdreiningstall.

Formålet med oppfinnelsen er å komme frem til en vindturbin som er utstyrt med en innretning som automatisk begrenser turbinens omdreiningstall ved hjelp av teknisk enkle og pålitelige midler.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved hjelp av

en innretning som omfatter, for hver dreibar aksel, en arm som er festet i:'.rett vinkel til akselen og utsettes for sentrifugalkrefter, idet det er anordnet midler for progressivt å nedsette den dreining av akselen som skyldes rotasjon av armen.

Fortrinnsvis omfatter de nevnte midler, for hver av de dreibare aksler, et stag som er festet eksentrisk ved en ende i forhold til den dreibare aksel, og med den annen ende er tilkoblet en forskyvbar del som påvirkes av i det minste en fjær, som kan beveges mot virkningen av en fjær langs en føring som er festet i rett vinkel til en forlengelse av vindturbinens hovedaksel, til en skive festet i rett vinkel til akselen og ved midten av denne.

I henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter fjæren en relativt svak fjær og en relativt sterk fjær,

og mellom disse to fjærer, anbragt etter hverandre på føringen, er anordnet en hylse med en stoppekrave som den forskyvbare del kan trykke mot når den svake fjær forskyves av den forskyvbare del under påvirkning av staget, i retning

mot stoppekraven.

Øvrige detaljer og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse avoét utførelseseksempel, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser delvis i snitt, en skive som er festet til vindturbinens hovedaksel, og til denne skive er festet opp-lagringene for de dreibare aksler til rotorbladene. Fig. 2 viser, delvis i snitt, bare de deler som angår innstilling av en av de dreibare aksler.

Innretningen for innstilling av rotorbladene skal beskrives ved hjelp av en utførelsesform der vindturbinen omfatter tre rotorblader.

Hvert rotorblad 1 er festet til en aksel 2 som er lagret

i en kule- og rullelageranordning 3, som er festet i en holder 4, som igjen er festet med skruer 5 til en skive 6. Skiven 6 er med sitt midtre parti tilkoblet vindturbinens hovedaksel 7. I forlengelsen av hovedakselen 7 er anordnet en føring 8 for fjærer 9 og 10 som er anbragt etter hverandre rundt føringen 8. Stoppeelemehter 11 og 12 er justerbart festet til hver sin ende av føringen 8. Justering av stoppeelementene 11 og 12 utføres ved hjelp av en mutter og en kontra-mutter, henhv. 13, 14 og 15, 16.

Fjærene 9 og 10 gir ikke den samme kraft. En hylse 17 utstyrt med en stoppekrave 18, er anordnet mellom de to fjærer.

Ved den ende av føringen 8 som er lengst borte fra skiven 6 er anordnet en forskyvbar del 19 på en krave 12' på stoppe-elementet 12. Den forskyvbare del befinner seg mellom kraven 12' og mutteren 15.

Den forskyvbare del 19 som fortrinnsvis er skiveformet, har flere, fortrinnsvis tre, staver 20, som kan justeres i lengderetningen, og trykker mot stop<p>ekraven 18 når den forskyvbare del beveges i retning mot skiven 6.

Betingelsene for at den forskyvbare del skal bevege seg

i retning mot skiven 6 skal forklares i det følgende.

På den dreibare aksel 2 for rotorbladet er festet en arm

21, som på en ende har et lodd 22. Den vinkel som armen 21 påvirkes av sentrifugalkraften under, f.eks. i forhold til planet til skiven 6, kan justeres. Justeringen av denne vinkel utføres ved å løse og trekke til skruen 23

som er skrudd gjennom ringen 24.

På den ende av akselen 2 som befinner seg innenfor lager-anordningen 3, er det festet en flensformet del 25, på hvilken er anordnet en kule 26 som utgjør den ene del av en kulekobling, til hvilken den ene ende av staget 28 er festet.

Den annen ende av staget 28 er skrudd i et element 2 9 av

en kulekobling, og hodet 30 er skrudd sideveis inn i den forskyvbare del 19.

Det vil fremgå av det ovenstående at når akselen 2 dreier f.eks. på grunn av en dreining av armen 21 forårsaket av sentrifugalkrefter, vil det også inntreffe en dreining av den eksentrisk anbragte kulen 26 i kulekoblingen. Ved en slik dreining av kulen 26 på den flensformede del 25

vil den forskyvbare del forskyves fra den stilling som er vist i fig. 2, langs føringen 8, i retning mot skiven 6.

Ved en slik forskyvning vil stavene 20 komme i kontakt med stoppekraven 18. Ved videre dreining i samme retning,

både av armen 21 og den flensformede del 25 med kulen 26

vil stoppekraven 18, via hylsen 17 progressivt komprimere den sterkeste 'fjæren 9.

Dette medfører at den dreining av rotorbladet 1 som forårsakes av dreiningen av akselen 2 pga. dreining av armen 21 progressivt vil nedsettes når den forskyvbare del, som beveger seg i retning mot skiven 6, aksialt langs føringen 8, først møter motstand fra den svake fjæren 10 og deretter møter motstand fra den sterkere..fjæren 9.

Når det som i det beskrevne eksempel er tre rotorblader som er roterbart festet til skiven 6, vil det selvsagt være tre stag 28 som påvirker den forskyvbare del 19, for å bevirke en jevn avbremsing av dreiningen av akselen 2, som rotorbladet 1 er festet til.

Den ovenfor beskrevne innretning gjør det således mulig,

når det skjer en for stor økning av vindturbinens omdreiningstall, samtidig å påvirke hver av de dreibare aksler som rotorbladene er festet til, eller å justere rotorbladene til slike vinkler med vindretningen at vindturbinens omdreiningstall automatisk avtar.

Når vindhastigheten øker, vil omdreiningstallet til skiven øke, og det samme gjelder rotorbladene, mens vinkel-aksellerasjonen påvirker armene 21 med vekten 22, og bringer ved dreining av akslene 2 rotorbladene 1 til en slik stilling at det oppnås balanse mellom vindhastigheten og den kraft som virker på armen 21.

Ved passende valg av fjærene 9 og 10 vil rotorbladene 1

hele tiden søke mot den ideelle vinkel. Dette er imidler-tid meget vanskelig i praksis. De problemer som oppstår i forbindelse med å velge passende fjærer kan unngås ved at armen 21 kan justeres i forhold til f.eks. planet til skiven 6.

Ved å justere loddene 22 er det også mulig å justere på-virkningen fra kreftene som virker til å dreie akselen 2

og således rotorbladet 1.

Når omdreiningstallet til skiven 6 øker for meget, vil sentrifugalkraften som virker på armen 21 overvinne mot-standen i fjærene. Når fjærene trykkes sammen, dreies rotorbladet 225°, slik at det inntar en negativ vinkel, hvorved omdreiningstallet til skiven 6 avtar umiddelbart. På grunn av minskningen av omdreiningstallet vil treghets-kreftene som påvirker armen 21 avta, og armen vil bevege seg tilbake til sin opprinnelige stilling, slik at en ny syklus kan starte.

Stabiliseringen av omdreiningstallet til skiven 6 oppnås på den ovenfor beskrevne måte ved hjelp av meget enkle mekaniske midler.

Claims (11)

1. Vindturbin som har en innretning for å påvirke stigningen til rotorbladene, idet hvert rotorblad er festet til en dreibar aksel, karakterisert ved innretningen omfatter for hver aksel, en arm festet i rett vinkel til akselen, hvilken arm utsettes for sentrifugalkrefter, idet det er anordnet midler for å nedsette progressivt den dreining av akselen som skyldes rotasjon av armen.

2. Vindturbin som angitt i krav 1, karakterisert ved at midlene omfatter for hver aksel, et stag som er eksentrisk opplagret med en ende i forhold til akselen, og med den annen ende er tilkoblet en forskyvbar del som kan bevege seg under påvirkning av i det minste en fjær, hvilken beveges mot virkningen av en fjær, langs en føring som er festet i rett vinkel til forlengelsen av vindturbinens hovedaksel, til en skive festet i rett vinkel til akselen og ved midten av denne.

3. Vindturbin som angitt i krav 2, karakterisert ved at fjæren omfatter en svak fjær og en kraftig fjær, idet det mellom de to fjærer som er anbragt ...etter hverandre på føringen er anordnet en hylse med en stoppekrave, mot hvilken den forskyvbare del kan trykke når den svake fjær forskyves av den forskyvbare del under virkningen av staget, i retning mot stoppekraven .

4. Vindturbin som angitt i krav 3, karakterisert ved at den svake fjær og den kraftige fjær er anordnet etter hverandre med den svake fjær nærmest den forkyvbare del.

5. Vindturbin som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at den forskyvbare del er utstyrt med flere justerbare staver, fortrinnsvis en stav for hvert rotorblad, hvilke staver kommer i kontakt med stoppekraven .når den forskyvbare del forskyves.

6. Vindturbin som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at fjærkraften kan justeres ved hjelp av justerbare stoppeelementer anordnet på føringen.

7. Vindturbin som angitt i krav 2-6, karakterisert ved at staget med en ende er hengselforbundet med den forskyvbare del og med den annen ende er festet eksentrisk til en flensformet del på den dreibare aksel.

8. Vindturbin som angitt i krav 7, karakterisert ved at staget ved hjelp av et kuleledd er forbundet med den forskyvbare del og eksentrisk forbundet med den flenslignende del.

9. Vindturbin som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at den dreibare aksel er lagret i en hylse som er festet til skiven.

10. Vindturbin som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at armen som utsettes for sentrifugalkrefter er utstyrt med et lodd som kan innstilles i lengderetningen av armen.

11. Vindturbin som angitt i krav 1-10, karakterisert ved at den vinkel armen danner med det tilhørende rotorblad er justerbar.