DE3529404A1

DE3529404A1 - Rotorgetriebe fuer windkraftwerke

Info

Publication number: DE3529404A1
Application number: DE19853529404
Authority: DE
Inventors: Rudolf Eckert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1985-08-16
Publication date: 1987-02-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotorgetriebe für Windkraftwerke, das in einer Leistungs einheit oder in mehreren Leistungseinheiten zu beliebigen Gesamtleistungen an dem Ausleger des Trägerturmes festgespannt wird.

Um eine getriebene Maschine, wie z. B. einen Generator, wirtschaftlich zu betreiben, muß er mit möglichst hoher Drehzahl angetrieben werden. Um dies zu erreichen, muß die langsame Drehzahl eines Windrotors in eine schnelle Drehzahl übersetzt werden. Die übliche Konstruktion von Windkraftwerken mit horizontaler Achse geht von einer rotierenden Hauptwelle aus, die in Stehlagern geführt ist. Auf dieser sitzt die Nabe mit Rotorblättern. Die Hauptwelle treibt über ein bekanntes Getriebe, meist aus einer laufenden Serie, den Generator oder eine sonstige Maschine an. Die Bremsscheibe ist in der Regel auf der Hauptwelle befestigt. Bei der Direktla gerung der Hauptwelle im Getriebe ergibt sich ein ungenügender Abstand des Ro tors zum Getriebe mit der Folge der evtl. Zerstörung der Rotorblätter. Der gesamte Aufbau ruht auf einer Platte oder einem Rahmen und ist drehbar auf dem Turm gelagert. Dies ist insgesamt unwirtschaftlich, da es einen hohen Materialeinsatz bei umständlicher Fertigung, Montage und Wartung erfordert. Eine Modellbauweise ist ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und durch eine gestraffte Neukonstruktion alle gestellten Forderungen zu erfüllen. Diese Auf gabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem das Rotorgetriebegehäuse in Rotation versetzt und die Hauptwelle am Turmausleger festgespannt wird. Das Ro torgetriebegehäuse dient deshalb gleichzeitig als Rotornabe mit den Ansätzen für die Rotorblätter in der jeweiligen Stückzahl. Das Rotorgetriebegehäuse ist in Glok kenform gegossen. Die Hauptwelle ist eine ausgesparte Hohlwelle, in der die Arbeitswelle gelagert ist. Die Zwischenwellenlagerung des Vorgeleges ist mit der Hauptwelle starr verbunden. Zusätzlich zur ein- und nachstellbaren Hauptlagerung übernimmt ein Radiallager in der Stirnseite der Hauptwelle unterstützend die Füh rung des Rotorgetriebegehäuses. Der Lagerzapfen ist im Rotorgetriebe-Abschluß deckel gehalten. Alle verzahnten Teile sind auf Umschlag ausgelegt. Fixrotorblätter werden unmittelbar an das Rotorgetriebegehäuse angeschraubt. Verstellrotorblätter werden über einen Lagerhals angeschraubt, wobei das Drehgelenk vom Schmieröl des Rotorgetriebes mitversorgt wird. Bremsscheibe oder Bremstrommel werden un mittelbar an das Rotorgetriebegehäuse angeschraubt. Die Aussparung in der Haupt welle ermöglicht das Ineinandergreifen von großem Zahnrad und Ritzel. Damit ist der Durchtrieb auf die schnelldrehende Arbeitswelle durch die stillstehende Haupt welle gegeben. Hieraus ergibt sich die zusätzliche radiale Lagermöglichkeit des Rotorgetriebegehäuses. Um Gewicht einzusparen, ist die Arbeitswelle ebenfalls als Hohlwelle ausgeführt. Sie kann aber auch als Massivwelle hergestellt werden. Sie ragt aus dem freien Ende der Hauptwelle heraus; der weitere Abtrieb erfolgt von hier aus mit Riemenüberseztung oder Kupplung auf den Generator oder auf eine sonstige getriebene Maschine.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen im geringen Materialeinsatz, Ferti gungs- und Montageaufwand sowie in der Langlebigkeit mit der Möglichkeit, Leis tungsmodule nach dem gleichen Konstruktionsprinzip zu standardisieren. Das ro tierende Getriebegehäuse ersetzt gleichzeitig die Rotornabe. Seine Glockenform ermöglicht einfachste Gießbarkeit ohne Kern. Das Festklemmen der Hauptwelle am Turmausleger ersetzt Unterplatte und/oder Rahmen. Das Rotorgetriebegehäuse ist beanspruchungsgerecht gelagert, d. h. es kann aus allen Richtungen die Kräfte auf nehmen und ist gleich gut sowohl als Lee- oder Luvläufer geeignet. Es kann also von Böen überfallen werden, die um 180 Grad versetzt zur Anblasrichtung auftreten können. Es kann für Rechts- oder Linkslauf eingesetzt werden. Bei der paarweisen Montage können dadurch die Gewichte der Rotorgetriebe zur Auslegeachse aus balanciert und die Kreidekräfte kompensiert werden. Die auf Umschlag entwor fenen verzahnten Teile ergeben die Möglichkeit, beide Zahnflanken zu nutzen; da durch ist die doppelte Lebensdauer dieser Teile ermöglicht. Während des Laufs wird das Öl optimal verteilt.

Beschreibung der Zeichnung

Die Zeichnung zeigt das Rotorgetriebe im Schnitt mit dem Rotorgetriebegehäuse (Teil 1), den Ansätzen für die Rotorblätter (1 a), der feststehenden Hauptwelle als Hohlwelle (Teil 2), dem innenverzahnten Zahnkranz (Teil 3), dem Lagergehäuse für die Zwischenwelle (Teil 4), die Zwischenwelle (Teil 5), kleines (Teil 6) und großes Zwischenrad (Teil 7), Ritzel (Teil 8), Arbeitswelle (Teil 9), Getriebegehäuse deckel (Teil 10), mit Stützlager (Teil 11). Alle verzahnten Teile sind auf Umschlag konstruiert.

Funktion

Die an das Rotorgetriebegehäuse angeschraubten Rotorblätter versetzen dieses in Drehung. Der Zahnkranz ist mit dem Rotorgetriebegehäuse fest verschraubt und dreht sich mit. In diesen greift das kleine Zahnrad auf der Zwischenwelle ein. Das kleine und das große Zahnrad auf der Zwischenwelle ist drehstarr mit der Hauptwelle verbunden und steht somit auch still. Hierdurch findet eine doppelte Zahnradübersetzung zwischen Zahnkranz und kleinem Zahnrad in der ersten Stufe und dem großen Zahnrad und dem Ritzel auf der Arbeitswelle in der zweiten Stufe statt.

Claims

1. Rotorgetriebe für Windkraftwerke, das in einer Leistungseinheit oder in mehreren Leistungseinheiten zu beliebigen Gesamtleistungen an dem Ausleger des Träger turmes festgespannt wird, gekennzeichnet dadurch, indem das Getriebegehäuse in Rotation versetzt und die Hauptwelle am Turmausleger festgepannt wird. Das Rotorgetriebegehäuse dient deshalb gleichzeitig als Rotornabe mit den Ansätzen für die Rotorblätter in der jeweiligen Stückzahl und ist in Glockenform gegossen.

2. Rotorgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fixrotorblätter unmit telbar an das Rotorgetriebegehäuse angeschraubt werden. Verstellrotorblätter wer den über einen Lagerhals angeschraubt, wobei das Drehgelenk vom Schmieröl des Rotorgetriebes mit versorgt wird.

3. Rotorgetriebe nach Anspruch 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwelle eine ausgesparte Hohlwelle ist, in der die Arbeitswelle gelagert ist.

4. Rotorgetriebe nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwel lenlagerung des Vorgeleges mit der Hauptwelle starr verbunden ist.

5. Rotorgetriebe nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur ein- und nachstellbaren Hauptlagerung ein Radiallager in der Stirnseite der Hauptwelle die Führung des Getriebegehäuses mit übernimmt, wobei der Lagerzapfen im Rotor getriebe-Abschlußdeckel gehalten wird,

6. Rotorgetriebe nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß alle verzahnten Teile auf Umschlag ausgelegt sind,

7. Rotorgetriebe nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß Bremsscheibe oder Bremstrommel unmittelbar an das Rotorgetriebegehäuse angeschraubt wird.