-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Montieren und Demontieren eines Lagersegments einer Lageranordnung für einen Rotor einer Windkraftanlage.
-
Zur Lagerung eines als Hauptwelle ausgebildeten Rotors einer Windkraftanlage, der mit Rotorblättern der Windkraftanlage gekoppelt ist und von den Rotorblättern der Windkraftanlage angetrieben ist, in einem Stator der Windkraftanlage kommen nach der Praxis bislang ausschließlich Wälzlager zum Einsatz. Im Schadensfall des Wälzlagers muss der komplette Triebstrang zerlegt werden. Dies macht eine komplette Demontage der Windkraftanlage erforderlich.
-
Aus
WO 2011/127510 A1 ist eine Lageranordnung eines Rotors einer Windkraftanlabekannt, die Gleitlager nutzt. Die Lageranordnung verfügt über zumindest zwei in axialem Abstand zueinander angeordnete Gleitlager, die aus Gleitlager-Pads zusammengesetzt sind, wobei die Gleitlager in winklig zueinander stehenden Ebenen angeordnet sind. Bei den Gleitlager-Pads handelt es sich um Lagersegmente der Gleitlageranordnung.
-
EP 2 711 568 B1 offenbart eine weitere Gleitlageranordnung eines Rotors einer Windkraftanlage. Auch diese Gleitlageranordnung verfügt über mehrere Lagersegmente, die zwischen Lagerschalen der Gleitlageranordnung angeordnet sind. Über eine Öffnung in einer Lagerschale sind die Lagersegmente zugänglich.
WO 2018/024410 A1 offenbart auch eine Lageranordnung einer Windkraftanlage.
-
-
Sollte ein Lagersegment einer Gleitlageranordnung defekt sein, so muss ein solches Lagersegment gegen ein neues Lagersegment ausgetauscht werden, wozu die Demontage des defekten Lagersegments und die Montage des neuen Lagersegments an der Lageranordnung der Windkraftanlage erforderlich ist. Bislang sind keine Vorrichtungen bekannt, welche eine einfache Montage und Demontage eines Lagersegments einer Lageranordnung, insbesondere einer Gleitlageranordnung, einer Windkraftanlage ermöglichen.
-
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Montieren und Demontieren eines Lagersegments einer Lageranordnung für einen Rotor einer Windkraftanlage zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Aufnahmeelement auf, in welchem eine Anordnung aus einem Lagersegment, einem Federelement und einem Befestigungselement als Einheit derart positionierbar ist, dass das Federelement wie in der Montageposition an der Windkraftanlage zwischen dem Lagersegment und dem Befestigungselement angeordnet ist.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner ein Tragelement für das Aufnahmeelement auf, wobei das Tragelement über ein Anbindungselement desselben an eine Handhabungseinrichtung koppelbar und über die Handhabungseinrichtung zusammen mit dem Aufnahmeelement bei unveränderter Relativposition zwischen dem Tragelement und dem Aufnahmeelement verlagerbar ist.
-
Das Aufnahmeelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gegenüber dem Tragelement um eine Drehachse drehbar, über welche die Relativposition zwischen dem Tragelement und dem Aufnahmeelement veränderbar ist.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine einfache Demontage und Montage eines Lagersegments einer insbesondere als Gleitlageranordnung ausgebildeten Lageranordnung einer Windkraftanlage. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist das Aufnahmeelement auf, in welchem eine Anordnung aus einem Lagersegment, einem Federelement und einem Befestigungselement, welches der Befestigung des Lagersegments an einem Stator der Windkraftanlage dient, als Einheit gehandhabt werden kann, und zwar in einer Anordnung, die der Anordnung von Lagersegment, Federsegment und Befestigungselement in einer Verbauposition bzw. Montageposition an der Windkraftanlage entspricht. Umständliche und gefährliche Zusatzarbeiten an schwer zugänglichen Stellen der Windkraftanlage können so vermieden werden. Die Einheit aus Lagersegment, Federelement und Befestigungselement kann im Aufnahmeelement positioniert und über das Aufnahmeelement sowie über das Tragelement als Einheit verlagert werden, um so die Einheit aus Lagersegment, Federelement und Befestigungselement entweder komplett zu demontieren oder zu montieren.
-
Vorzugsweise sind das Lagersegment, Federelement und Befestigungselement der jeweiligen im Aufnahmeelement positionierten Anordnung über eine Halteplatte miteinander verbunden. Hiermit ist eine besonders vorteilhafte Handhabung der Anordnung aus Lagersegment, Federelement und Befestigungselement möglich. Erst dann, wenn die Einheit aus Lagersegment, Federelement und Befestigungselement über die erfindungsgemäße Vorrichtung in die richtige Relativposition zum Rotor gebracht wurde, wird die Halteplatte entfernt.
-
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Aufnahmeelement Führungsschienen zur translatorischen Verlagerung der im Aufnahmeelement positionierten Anordnung aus Lagersegment, Federelement und Befestigungselement gegenüber dem Aufnahmeelement auf. Über die Führungsschienen ist es möglich, die Anordnung aus Lagersegment, Federelement und Befestigungselement bei der Montage und Demontage translatorisch gegenüber dem Aufnahmeelement zu verlagern, und so auch gegenüber dem Rotor bzw. Stator der Windkraftanlage.
-
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Tragelement mindestens zwei Tragarme auf, deren Relativposition um vorzugsweise 180° zueinander änderbar ist. Ein erster Tragarm dient der Anbindung des Tragelements an die Handhabungseinrichtung. Ein zweiter Tragarm dient der Aufnahme und Lagerung der Drehachse, die am Aufnahmeelement angreift. Dies erlaubt es, eine Einheit aus Lagersegment, Federelement und Befestigungselement über das Aufnahmeelement, welches am Tragelement angreift, in jeder gewünschten Relativposition zum Rotor bzw. Stator der Windkraftanlage auszurichten und in dieser Relativposition am Stator zu verbauen.
-
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Montieren und Demontieren eines Lagersegments einer Lageranordnung für einen Rotor einer Windkraftanlage in einem ersten Zustand;
- 2 die Vorrichtung gemäß 1 in einem zweiten Zustand;
- 3 die Vorrichtung gemäß 1 in einem dritten Zustand;
- 4 eine auf einer Unterlage bereitgehaltene Anordnung aus einem Lagersegment, Federelement und Befestigungselement;
- 5 die Vorrichtung gemäß 1 beim Aufnehmen der Anordnung der 4;
- 6 die Vorrichtung gemäß 1 zusammen mit einer in derselben aufgenommenen Anordnung gemäß 4;
- 7 die Vorrichtung gemäß 6 zusammen mit einem Rotor und Stator einer Windkraftanlage;
- 8 eine perspektivische Ansicht der 7;
- 9 ein Detail der 7, 8 in einer weiteren perspektivischen Ansicht;
- 10 ein Detail der 9;
- 11 das Detail der 10 in einem fortgeschrittenen Montageschritt;
- 12 das Detail der 11 in einem weiter fortgeschrittenen Montageschritt.
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Montieren und Demontieren eines Lagersegments einer Lageranordnung, insbesondere eines Gleitlagersegments einer Gleitlageranordnung, für einen als Hauptwelle ausgebildeten Rotor einer Windkraftanlage.
-
1 bis 3 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Montieren und Demontieren eines Lagersegments einer Lageranordnung, insbesondere eines Gleitlagersegments einer Gleitlageranordnung, für einen Rotor einer Windkraftanlage in unterschiedlichen Zuständen. 5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 bei der Aufnahme einer Anordnung 11 aus einem Lagersegment 12, einem Federelement 13 und einem Befestigungselement 14. In 6 ist diese Anordnung 11 in der Vorrichtung 10 aufgenommen. 7 bis 12 zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 bei der Handhabung einer solchen Anordnung 11 zusammen mit einem Rotor 15 und Stator 16 der Windkraftanlage.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 verfügt über ein Aufnahmeelement 17, in welchem eine Anordnung 11 aus einem Lagersegment 12, einem Federelement 13 und einem Befestigungselement 14 als Einheit derart positionierbar ist, dass das Federelement 13 wie in der Montageposition am Stator 16 der Winkraftanlage zwischen dem Lagersegment 12 und dem Befestigungselement 14 angeordnet ist.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 verfügt weiterhin über ein Tragelement 18 für das Aufnahmeelement 17, wobei das Tragelement 18 an einer nicht gezeigten Handhabungseinrichtung montierbar ist.
-
Über die Handhabungseinrichtung ist die Vorrichtung 10, nämlich das Tragelement 18 zusammen mit dem Aufnahmeelement 17, bei unveränderter Relativposition zwischen dem Tragelement 18 und dem Aufnahmeelement 17 verlagerbar, vorzugsweise translatorisch dreidimensional im Raum in Richtungen bzw. entlang von Achsen, die vorzugsweise senkrecht zueinander verlaufen.
-
Über ein Anbindungselement 19 des Tragelements 18 in Form von zwei Befestigungslaschen 20 kann das Tragelement 18 und damit die Vorrichtung 10 an der nicht gezeigten Handhabungseinrichtung, die zum Beispiel als Kran ausgeführt sein kann, montiert werden. Wie bereits ausgeführt, ist das Aufnahmeelement 17 vom Tragelement 18 der Vorrichtung 10 aufgenommen und kann zusammen mit dem Tragelement 18 über die Handhabungseinrichtung dreidimensional im Raum translatorisch verlagert werden, und zwar bei unveränderter Relativposition zwischen dem Tragelement 18 und dem Aufnahmeelement 17.
-
Das Aufnahmeelement 17 ist relativ zum Tragelement 18 um eine Drehachse 21 drehbar, über welche die Relativposition zwischen dem Tragelement 17 und dem Aufnahmeelement 18 veränderbar ist. So zeigen 1 bis 3 exemplarisch drei mögliche Relativpositionen des Aufnahmeelements 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gegenüber dem Tragelement 18 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, die dadurch bereitgestellt werden können, dass das Aufnahmeelement 17 um die Drehachse 21 relativ zum Tragelement 18 verlagert wird. In den Relativpositionen des Aufnahmeelements 17 relativ zum Tragelement 18 ist das Aufnahmeelement 17 über eine nicht gezeigte Arretiervorrichtung am Tragelement 18 arretierbar.
-
Das Aufnahmeelement 17 ist relativ zum Tragelement 18 zusammen mit einer im Aufnahmeelement 17 positionierten Anordnung 11 aus einem Lagersegment 12, einem Federelement 13 und einem Befestigungselement 14 (siehe 6) verlagerbar, und zwar in eine für eine Montage der Anordnung 11 an der Windkraftanlage angepasste Relativposition.
-
Bei der Handhabung und Anordnung einer Anordnung 11 aus Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14 sind Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14 über eine Halteplatte 22 miteinander verbunden. Bei der Handhabung der über die Halteplatte 22 verbundenen Anordnung aus Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14 ändert sich die Ausrichtung dieser Elemente zueinander nicht. Die Anordnung kann demnach problemlos innerhalb des Aufnahmeelements 17 und damit von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gehandhabt und über die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 verlagert werden.
-
Das Aufnahmeelement 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist käfigartig ausgebildet und verfügt über mehrere miteinander verbundene Streben 23. Die Streben 23 definieren einen käfigartigen Aufnahmeraum des Aufnahmeelement s17 für eine Anordnung 11 aus Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14.
-
Ferner umfasst das Aufnahmeelement 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 Führungsschienen 24, die an Streben 23 des Aufnahmeelements 17 befestigt sind und der translatorischen Verlagerung der im Aufnahmeelement 17 positionierten Anordnung 11 aus Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14 gegenüber dem Aufnahmeelement 17 bei der Montage und Demontage dienen.
-
Das Tragelement 18 verfügt über zwei Tragarme 25, 26, die lösbar aneinander befestigt sind. Ein erster Tragarm 25 dient der Anbindung des Tragelements 18 an die Handhabungseinrichtung, wobei es sich bei diesem Tragarm 25 im gezeigten Ausführungsbeispiel um einen abgewinkelten Tragarm mit zwei Segmenten 25a, 25b handelt, die in einem rechten Winkel zueinander verlaufen, wobei an dem Segment 25a das Anbindungselement 19 ausgebildet ist bzw. angreift.
-
Ein zweiter Tragarm 26 des Tragelements 18 dient der Lagerung der Drehachse 21, über welche das Aufnahmeelement 17 am Tragarm 18 drehbar befestigt ist. Auch beim zweiten Tragarm 26 handelt es sich um einen abgewinkelten Tragarm mit zwei senkrecht zueinander verlaufenden Segmenten 26a, 26b. Die Drehachse 21 ist im Segment 26b des zweiten Tragarma 26 gelagert und greift am Aufnahmeelement 17 an.
-
Die beiden Tragarme 25, 26 sind über ihre Segmente 25b, 26a lösbar miteinander verbunden sind, und zwar im Bereich von Befestigungslaschen 27. Soll nun eine Lagersegment 12 an einer Windkraftanlage montiert werden, so wird zunächst eine Anordnung 11 auf dem Lagersegment 12, dem Federelement 13 und dem Befestigungselement 14 gebildet und über eine Halteplatte 22 miteinander verbunden, wobei 4 eine derartige Anordnung 11, die über die Halteplatte 22 verbunden ist, zeigt, und zwar bereitgehalten auf einer entsprechenden Unterlage 28. 5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in einer Relativposition, die der Aufnahme der auf der Unterlage 28 bereitgehaltenen Anordnung 11 aus Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14, die über die Halteplatte 22 verbunden sind, im Aufnahmeelement 17 dient. Über die Führungsschienen 24 kann die Anordnung 11 durch translatorische Verlagerung in dem Aufnahmeelement 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 aufgenommen werden. 6 zeigt die Vorrichtung 10 mit der in dem Aufnahmeelement 17 aufgenommenen Anordnung 11.
-
7 und 8 zeigen die Vorrichtung 10 zusammen mit einer im Aufnahmeelement 17 derselben angeordneten Anordnung 11 bei der Montage an der Windkraftanlage, wobei in 7 und 8 der Rotor 15 der Windkraftanlage gezeigt ist, der im Stator 16 drehbar gelagert ist, nämlich über mehrere am Stator 16 befestigten Lagersegmente 12, die unter Zwischenanordnung eines jeweiligen Federelements 13 über das jeweilige Befestigungselement 14 am Stator 16 der Windkraftanlage befestigt sind.
-
Wie insbesondere 9, 10, 11 und 12 entnommen werden kann, ist an dem Stator 16 ein umlaufender Absatz 16 mit einer definierten Krümmung bzw. einem definierten Innenradius ausgebildet, an welchem sich eine entsprechend konturierte Strebe 23 des Aufnahmeelements 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 abstützen kann.
-
Während 7, 8 und 9 sowohl das Aufnahmeelement 17 als auch das Tragelement 18 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zeigen, ist in 10, 11 und 12 ausschließlich das Tragelement 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gezeigt. 10, 11 und 12 visualisieren dabei insbesondere das translatorische Einschieben einer Anordung 11 aus Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14 in einen Freiraum zwischen Rotor 15 und Stator 16, wobei diese Einschieben über die Führungsschienen 24 des Aufnahmeelements 17 erfolgt. Bei diesem translatorischen Einschieben der Anordnung 11 in den Freiraum zwischen Stator 15 und Rotor 16 sind das jeweilige Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14 der Anordnung 11 über die Halteplatte 22 miteinander verbunden.
-
Die Erfindung schlägt demnach eine Vorrichtung 10 vor, in welcher eine Anordnung aus einem Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14 für eine Montage und Demontage eines Lagersegments einer Windkraftanlage gehandhabt werden kann. Bei dieser Handhabung sind Lagersegment 12, Federelement 13 und Befestigungselement 14 über eine Halteplatte 22 miteinander verbunden. Die gesamte Anordnung 11 ist in dem Aufnahmeelement 17 der Vorrichtung 10 positionierbar, und in eine Montageposition zwischen Rotor 15 und Stator 16 der Windkraftanlage verlagerbar, einerseits translatorisch im Raum über das Tragelement 18 der Vorrichtung 10 bei unveränderter Relativposition zwischen Aufnahmeelement 17 und Tragelement 18 und über die Drehachse 21 unter Veränderung der Relativposition zwischen Aufnahmeelement 17 und Tragelement 18.
-
Um eine Anordnung 11 an jede beliebige Umfangsposition relativ zum Rotor 15 bzw. Stator 16 zu bringen, ist vorgesehen, die beiden Tragarme 25 und 26 des Tragelements 18 lösbar miteinander zu verbinden, um so die Tragarme 25 und 26 in zwei um vorzugsweise 180° zueinander veränderten Relativpositionen aneinander befestigen zu können. So ist jede Umfangsposition bezogen auf den Rotor 15 bzw. Stator 16 der Windkraftanlage erreichbar. Die Führungsschienen 24 des Aufnahmeelements 17 dienen der translatorischen Verlagerung einer Anordnung 11 bei der Montage und Demontage eines Lagersegments 12 bzw. der Anordnung 11.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Vorrichtung
- 11
- Anordnung
- 12
- Lagersegment
- 13
- Federelement
- 14
- Befestigungselement
- 15
- Rotor
- 16
- Stator
- 17
- Aufnahmeelement
- 18
- Tragelement
- 19
- Anbindungselement
- 20
- Befestigungslasche
- 21
- Drehachse
- 22
- Halteplatte
- 23
- Strebe
- 24
- Führungsschiene
- 25
- Tragarm
- 25a
- Segment
- 25b
- Segment
- 26
- Tragarm
- 26a
- Segment
- 26b
- Segment
- 27
- Befestigungslasche
- 28
- Unterlage
- 29
- Absatz
