FI123019B - Tuulivoimalarakenne - Google Patents

Tuulivoimalarakenne Download PDF

Info

Publication number
FI123019B
FI123019B FI20105890A FI20105890A FI123019B FI 123019 B FI123019 B FI 123019B FI 20105890 A FI20105890 A FI 20105890A FI 20105890 A FI20105890 A FI 20105890A FI 123019 B FI123019 B FI 123019B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bearing
main bearing
generator
rotor
gear
Prior art date
Application number
FI20105890A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20105890A (fi
FI20105890A0 (fi
Inventor
Juhani Jokinen
Vesa Tarula
Kalle Sivill
Antti Rautio
Original Assignee
Winwind Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Winwind Oy filed Critical Winwind Oy
Priority to FI20105890A priority Critical patent/FI123019B/fi
Publication of FI20105890A0 publication Critical patent/FI20105890A0/fi
Priority to PCT/FI2011/050725 priority patent/WO2012025667A1/en
Priority to EP11819470.3A priority patent/EP2609328A4/en
Publication of FI20105890A publication Critical patent/FI20105890A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI123019B publication Critical patent/FI123019B/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • F03D15/10—Transmission of mechanical power using gearing not limited to rotary motion, e.g. with oscillating or reciprocating members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/581—Raceways; Race rings integral with other parts, e.g. with housings or machine elements such as shafts or gear wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/60—Shafts
    • F05B2240/61—Shafts hollow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/40—Transmission of power
    • F05B2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05B2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
    • F16C19/383—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
    • F16C19/385—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
    • F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/31—Wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/06—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

TUULIVOIMALARAKENNE KEKSINNÖN ALA
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-5 osassa määritetty tuulivoimalarakenne.
KEKSINNÖN TAUSTA
Perinteisesti vaaka-akselisissa tuulivoimaloissa pyörivään roottoriin on kiinnitetty akseli, joka on laa-10 keroitu tuulivoimalan runkoon. Akseli on sitten yhdistetty vaihteiston, useimmiten yksi- tai useampiportai-sen planeettavaihteiston, välityksellä rungossa olevaan generaattoriin.
15 Tuulivoimaloiden koon jatkuvasti kasvaessa useisiin megawatteihin ja suunniteltaessa jopa kymmenien MW voimaloita on suurimmaksi ongelmaksi tullut voimaloiden koon ja painon kasvaminen. Näitä ongelmia on jo vähennetty esimerkiksi julkaisujen EP 0811764 (Aero-20 dyn) ja US 6304002 (Dehlsen) esittämissä tuulivoimaloissa, joissa turbiinin akseleita, laakerointeja ja vaihteistoja on pyritty yksinkertaistamaan tai ainakin saamaan ne tiiviimmäksi kokonaisuudeksi. Vastaavaa tekniikkaa on kuvattu myös patentissa US7069802 (Clip-25 per) . Myös monimutkaisten planeettavaihteistojen kes- tävyys tulee kyseenalaiseksi voimaloiden tehojen kas- δ väessä useisiin megawatteihin.
(M
° KEKSINNÖN TARKOITUS
oo x 30 Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitettyjä cc tunnetun tekniikan epäkohtia. Erityisesti keksinnön § tarkoituksena on edelleen keventää ja yksinkertaistaa oo g tuulivoimaloiden rakenteita ja näin mahdollistaa te- o holtaan entistä suurempien voimaloiden taloudellisesti 35 kannattava rakentaminen, ylläpito ja huolto.
2
KEKSINNÖN YHTEENVETO
Keksinnön mukaiseen tuulivoimalarakenteeseen kuuluu olennaisesti vaaka-akselinen roottori, jossa on napa 5 ja siihen tuetut lavat. Lisäksi siihen kuuluu vaakasuunnassa eli pystyakselin ympäri voimalan tornin päässä pyöritettävä runko eli naselli. Edelleen siinä on roottorin ja rungon välinen päälaakeri, jonka varassa roottori pyörii sekä roottoriin kytketty ainakin 10 yksi generaattori tai mahdollisesti jokin muu roottorin pyörimisenergian talteenottolaite. Keksinnön mukaisesti päälaakeriin kuuluu runkoon paikalleen kiinnitetty sisäkehä, roottorin napaan kiinnitetty ulkokehä sekä sisäkehän ja ulkokehän välinen laakerointi. 15 Lisäksi ulkokehässä on hammastus, johon generaattori on kytketty.
Täten keksinnön pääidea on akseliton roottorirakenne, jossa roottori on suoraan kiinnitetty päälaakerin ul-20 kokehään ja samoin generaattori on suorassa voimanvä-litysyhteydessä tähän päälaakerin pyörivään osaan. Toisin sanoen käytetään hammastettua suuntalaakerina tunnetun laakerin kaltaista rakennetta sekä roottorin kantavana päälaakerina että ylennysvaihteen ensimmäi-25 sen portaan hammaspyöränä.
Eräs mahdollisuus on, että päälaakerin pyörivä ulkoke- o hä on suoraan kiinnitetty roottorin napaan. Tällöin roottorin navassa tai päälaakerin ulkokehässä on olta-o ^ 30 va sopiva ulkoneva kehäosuus, joka mahdollistaa niiden suoran kytkennän toisiinsa. Toinen vaihtoehto on, että
X
£ päälaakerin ulkokehä on kiinnitetty roottorin napaan o kytkentäkehän eli sopivan välikappaleen välityksellä.
CD
g Olennaista kuitenkin molemmissa sovelluksissa on, että 2 35 roottorin napa ja päälaakerin ulkokehä muodostavat yh- 0X1 den ja yhtenäisen pyörivän kokonaisuuden.
3
Keksinnön mukaisessa rakenteessa päälaakeri on yksin taivutusmomenttikuormaa kantava laakeri, kuten esimerkiksi kaksoiskartiorullalaakeri.
5 Päälaakerin ulkokehän hammastus on sopivimmin sen ulkopinnalla. Yksi tai useampi generaattori voi olla tällöin kytketty suoraan sen akselilla olevan hammas-rattaan välityksellä päälaakerin ulkokehän hammastuk-seen. Myös on mahdollista käyttää generaattorin ja 10 päälaakerin ulkokehän hammastuksen välissä sopivaa ylennysvaihdetta generaattorin pyörimisnopeuden nostamiseksi .
Keksinnön mukaisella tuulivoimalarakenteella saavute-15 taan merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan verrattuna .
Keksinnön mukainen rakenne mahdollistaa 6MW tuulivoimalaitoksen rakentamisen, jossa voimayksikön ja rungon 20 yhteenlaskettu paino vastaa lähes nykyisiä 3MW koneita. Mitä suuremmasta teholuokasta on kyse, sitä edullisemmaksi keksinnön mukainen rakenne tulee nykyiseen planeettavaihteen käsittävään rakenteeseen verrattuna.
25 Valmistusteknisessä mielessä keksinnöllä saadaan kus tannustehokas rakenne, kun siinä yhdistetään eli tehdään samasta yhtenäisestä kappaleesta suuri lujaksi lämpökäsiteltävä hammaspyörä ja suuri lujaksi lämpökä-o siteltävä päälaakerin ulkorengas. Näin saadaan molem-o 30 mat kalliit ja aikaa vievät lämpökäsittelyt tehdyksi $2 yhdellä kerralla yhteen ja samaan kappaleeseen. Etuna ^ on myös suuren reiän omaavan rengasmaisen hammaspyörän
CL
alhainen materiaalin määrä verrattuna tavanomaiseen o g pienehkön reiän omaavaan akselille asennettavaan ham- m ......
o 35 maspyoraan.
δ C\l 4
Taloudellisesti merkittävänä vaihtoehtona etenkin todella suurissa yksiköissä, esimerkiksi yli 20MW voimaloissa, on tehdä laakerin ulkokehän hammastus useasta erillisestä segmentistä, jotka kiinnitetään ulkokehän 5 ulkopintaan yhtenäiseksi hammaskehäksi.
Roottorilta päälaakerin kautta tulevat voimat menevät keksinnöllisessä rakenteessa suoraan laakerin kautta runkoon eivätkä välity vaihteen eli päälaakerin ulko-10 kehän generaattorikytkennän kotelon kautta, jolloin vaihteen kotelo on edullinen valmistaa toisioakselien laakerointien edellyttämällä jäykkyydellä, ilman tarpeettoman raskaita rakenteita. Hammasvälityksen ham-maskosketuksen muodonmuutokset syntyvät päälaakerin 15 vierintäelimien joustoista sekä vaihteen kotelon ja toisioakselien laakerointien joustoista. Nämä on suhteellisen helppo saada keksinnöllisessä rakenteessa tasolle, joka mahdollistaa hyvän hammaskosketuksen eri tilanteissa ja siten maksimoi hammasvälityksen siirtä-20 män voiman.
Yhtenä etuna tunnettuihin rakenteisiin verrattuna on suuri pyörimätön reikä rakenteen eli rungon ja laakerin keskellä, mikä mahdollistaa lähes pystyssä kävelyn 25 roottorin napaan. Tämä rungon keskiaukko ei ole estee nä esimerkiksi mekaanisille lavankääntösysteemeille, ilmanvaihdolle tai ilma-avusteiselle lapalämmitykselle eikä suurillekaan lämmityskaapeleille. Rakenteen hei-
O
posta luoksepääsystä seuraa myös päälaakerin ja gene- ...
cp 30 raattoreiden välisen voimansiirron helppo huolletta- vuus.
X
tr
CL
Suurikokoinen ja jäykkä roottorin päälaakeri sopii o g myös erinomaisesti generaattorin ensiöhammaspyörän
LO
o 35 laakerointiin, on se sitten suoraan generaattorin ak- ^ selillä tai sopivien välitysten kautta kytkettynä ge neraattoriin, koska päälaakerin kuormaa kantava kapa- 5 siteetti on hyvin suuri verrattuna hammastuksen synnyttämiin kuormiin. Tästä johtuen toisioakseleiden paikka ja lukumäärä voidaan valita vapaasti eikä niiden tarvitse voimatasapainon saavuttamiseksi sijaita 5 symmetrisesti. Samoin voidaan alhaisilla tehoilla kuormittaa vain tarvittavaa määrää generaattoreita hyötysuhteen maksimoimiseksi ilman pelkoa epätasaisesti jakautuvien voimien haitoista laakerien kestolle.
10 KUVALUETTELO
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa on esitetty leikkauskuva eräästä keksinnön mukaisesta tuulivoima-larakenteesta.
15
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS
Kuvan esittämässä rakenteessa tuulivoimalan maston 13 päälle on pystyakselisella laakerilla (ei esitetty ku-20 vassa) laakeroitu olennaisesti vaakatasossa kääntyväk si tuulivoimalan runko 3. Runko 3 on putkimainen noin 90 asteen kulman muodostava rakenne, jonka alapää on siis laakeroitu maston 13 yläpäähän ja jonka toiseen myös ympyrän muotoiseen päähän on kiinnitetty jäykästi 25 voimalan päälaakerin 4 sisäkehä 6.
c\j Tässä sovelluksessa sisäkehä muodostuu kahdesta puo- ^ likkaasta eli kehäosasta 14 ja 15, jotka on pulteilla i g 16 kiinnitetty toisiinsa ja rungon yläpäähän. Päälaa- i oo 30 keriin 4 kuuluu sisäkehän 6 lisäksi sitä ympäröivä rengasmainen ulkokehä 7 sekä niiden välinen laakeroinee ti 8, kuten esimerkiksi kaksoiskartiorullalaakerointi.
§ Näin ulkokehä 7 pääsee vapaasti pyörimään laakeroinnin oo g 8 varassa sisäkehän 6 ympärillä. Yksin taivutusmoment- o 35 tikuormaa kantava päälaakeri voi olla myös esimerkiksi
(M
6 kolmerivinen rullalaakeri, nelipistekuulalaakeri, liuku- tai ristirullalaakeri tai niiden yhdistelmä.
Ulkokehään 7, sen etupintaan eli rungosta 3 poispäin 5 olevaan sivupintaan on kiinnitetty rengasmainen kyt-kentäkehä 10 ja kytkentäkehän rengasmaiseen ulkopintaan on kiinnitetty roottorin napa 2. Näin roottorin napa 2, kytkentäkehä 10 ja päälaakerin 4 pyörivä ulkokehä 7 on pulteilla 17 pultattu toisiinsa kiinteäksi 10 ja yhdessä pyöriväksi kokonaisuudeksi.
Kuvassa runkoon 3 on tuettu ja kiinnitetty generaattori, jota pyöritetään sen toisesta päästä ulos tulevan akselin 11 välityksellä. Akseli 11 on laakeroitu run-15 koon 3 tuetun tukirungon 18 välityksellä päälaakerin 4 ulkokehän 7 viereen. Generaattorin akseliin 11 kuuluu hammasratas 12 ja se on voimansiirtoyhteydessä päälaakerin 4 ulkokehän 7 ulkopinnalla olevaan hairanastukseen 9. Näin roottorin 1 ja navan 2 pyöriessä pyörii myös 20 päälaakerin 4 ulkokehä 7, joka pyörittää generaattorin akselia 11 ja edelleen generaattoria 5.
Kuvassa on esitetty vain yksi generaattori, mutta niitä voi olla yksi tai useampia päälaakerin ympärillä. 25 Suurihalkaisijaisen päälaakerin ja generaattorin akselin muodostaessa jokaiselle generaattorille oman ja toisistaan riippumattoman voimapolun, voidaan käytet- ^ tävien generaattoreiden lukumäärä ja koko sekä niiden o ^ paikka kehällä vapaasti valita aina tarpeen mukaan.
o 30 Samoin alhaisilla tehoilla vain osaa generaattoreista $2 voidaan käyttää hyvällä hyötysuhteella.
x en
Kuvassa esitetyssä sovelluksessa generaattorin akseli o g ja sen ulostyöntyvä jatke voivat olla suorassa hammas- o 35 kontaktissa päälaakerin ulkokehän hammastukseen. Kui- ^ tenkin on myös mahdollista, että tukirunkoon 18 on tu ettu generaattorin yhteyteen sopiva ylennysvälitys 19, 7 kuten vaihteisto tai vastaava, jolla generaattorin pyörimisnopeus voidaan nostaa halutulle tasolle.
Kuten edellä mainittiin, voidaan generaattoreita kuor-5 mittaa täysin riippumattomasti toisistaan. Tämä mahdollistaa myös generaattoreiden ja voimanvälitysten yksilöllisen huollon ja korjaustoimenpiteet. Kun generaattorit ja ylennysvaihteet ovat kantavan rungon ulkopuolella, ovat ne vapaat kaikista ulkoisista kuormi-10 tuksista. Ratkaisulla saavutetaan myös helppo läpikulku suoraan kantavan putkimaisen runkorakenteen läpi napaan. Tästä on merkittävää hyötyä jäähdytyksen, huollon ja instrumentoinnin läpimenon kannalta.
15 Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
C\J
δ
CM
4
O
00
X
cc
CL
o 05 00
LO
O
δ
CM

Claims (8)

1. Tuulivoimalarakenne, johon kuuluu roottori (1), jossa on napa (2) ja siihen tuetut lavat; runko (3) ; 5 roottorin ja rungon välinen päälaakeri (4); sekä roottoriin kytketty ainakin yksi generaattori (5) , tunnettu siitä, että päälaakeriin (4) kuuluu runkoon (3) paikalleen kiinnitetty sisäkehä (6); roottorin napaan (2) kiinnitetty ulkokehä (7); sekä sisäkehän ja 10 ulkokehän välinen laakerointi (8) ja että ulkokehässä on hammastus (9), johon generaattori (5) on kytketty.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuulivoimalarakenne, tunnettu siitä, että päälaakerin (4) ulkokehä (7) 15 on suoraan kiinnitetty roottorin (1) napaan (2).
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuulivoimalarakenne, tunnettu siitä, että päälaakerin (4) ulkokehä (7) on kiinnitetty roottorin napaan kytkentäkehän (10) vä- 20 lityksellä.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen tuulivoimalarakenne, tunnettu siitä, että päälaakeri (4) on yksin taivutusmomenttikuormaa kantava laakeri, 25 kuten kaksoiskartiorullalaakeri.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen tuuliin voimalarakenne, tunnettu siitä, että ulkokehän (7) o hammastus (9) on sen ulkopinnalla. o 30
“ 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen tuuliin voimalarakenne, tunnettu siitä, että generaattori CL (5) on kytketty suoraan sen akselilla (11) olevan ham-o g masrattaan (12) välityksellä päälaakerin ulkokehän LO o 35 hammastukseen (9). δ (M
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen tuuli-voimalarakenne, tunnettu siitä, että generaattorin ja päälaakerin ulkokehän hammastuksen väliin kuuluu ylennysvaihde generaattorin pyörimisnopeuden nostami- 5 seksi.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen tuuli-voimalarakenne, tunnettu siitä, että siihen kuuluu kaksi tai useampia päälaakerin ulkokehän hammastukseen 10 kytkettyjä generaattoreita. OJ δ (M O 00 X cc CL o CD 00 LO O δ (M
FI20105890A 2010-08-26 2010-08-26 Tuulivoimalarakenne FI123019B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105890A FI123019B (fi) 2010-08-26 2010-08-26 Tuulivoimalarakenne
PCT/FI2011/050725 WO2012025667A1 (en) 2010-08-26 2011-08-18 Wind power plant structure
EP11819470.3A EP2609328A4 (en) 2010-08-26 2011-08-18 INSTALLATION STRUCTURE OF WIND ENERGY

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105890A FI123019B (fi) 2010-08-26 2010-08-26 Tuulivoimalarakenne
FI20105890 2010-08-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20105890A0 FI20105890A0 (fi) 2010-08-26
FI20105890A FI20105890A (fi) 2012-02-27
FI123019B true FI123019B (fi) 2012-10-15

Family

ID=42669394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20105890A FI123019B (fi) 2010-08-26 2010-08-26 Tuulivoimalarakenne

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2609328A4 (fi)
FI (1) FI123019B (fi)
WO (1) WO2012025667A1 (fi)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014097428A1 (ja) * 2012-12-19 2014-06-26 三菱重工業株式会社 再生エネルギー型発電装置
EP3141743A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine hub arrangement
CN105587466A (zh) * 2016-03-09 2016-05-18 太原重工股份有限公司 风电机组
DE102017008878A1 (de) * 2017-09-21 2019-03-21 Imo Holding Gmbh Hauptlagereinheit für die Rotorwelle einer Windkraftanlage und Windkraftanlage

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10102255A1 (de) * 2001-01-19 2002-08-01 Aloys Wobben Windenergieanlage mit einer Hohlwelle für Rotornabe und Generator
US7431567B1 (en) * 2003-05-30 2008-10-07 Northern Power Systems Inc. Wind turbine having a direct-drive drivetrain
NL1026940C1 (nl) * 2004-09-01 2006-03-02 Bart Richard Van Neerbos Windmolen.
DK1925820T3 (da) * 2006-11-23 2011-02-14 Stx Heavy Ind Co Ltd Hovedleje til vindmølle
DE102007008758A1 (de) * 2007-02-22 2008-08-28 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Getriebe-Nabeneinheit für eine Windkraftanlage
US7675189B2 (en) * 2007-07-17 2010-03-09 Baseload Energy, Inc. Power generation system including multiple motors/generators
CN101676558A (zh) * 2008-09-19 2010-03-24 王乐琳 风能发电谐波传动增速机构
AU2010341071B2 (en) * 2010-01-11 2014-10-02 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Direct drive wind turbine with a cooling system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2609328A1 (en) 2013-07-03
FI20105890A (fi) 2012-02-27
WO2012025667A1 (en) 2012-03-01
EP2609328A4 (en) 2014-12-17
FI20105890A0 (fi) 2010-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2008315236B2 (en) Wind turbine generator
CN101457735B (zh) 风轮机驱动装置
US8414448B2 (en) Gear system for wind turbine
US20100219642A1 (en) Wind turbine with single main bearing
CN108678908B (zh) 偏航塔筒段、塔筒及风力发电机组
CN102661238A (zh) 风轮机以及用于使风轮机的叶片变桨的方法
JP2015513628A (ja) 風力タービンロータ
FI123019B (fi) Tuulivoimalarakenne
US20120091725A1 (en) Wind turbine generator
US9028361B2 (en) Modular gear unit for a wind turbine
JP5467424B2 (ja) 複合型風力発電装置
JP2009250213A (ja) 風力発電装置
US20110200436A1 (en) Vertical axis wind turbine
CA2393963A1 (en) Wind power plant
EP4055270A1 (en) Wind turbine
EP3130802B1 (en) Reinforced main bearing of a wind turbine
KR101346846B1 (ko) 풍력발전기
JP5287631B2 (ja) 風力発電装置
JP2006009575A (ja) 遊星歯車装置
CN111502933B (zh) 用于风力涡轮机的轴承装置和风力涡轮机
JP6106697B2 (ja) 風力発電装置
US20160053746A1 (en) A hub and bearing system and a turbine comprising the hub and bearing system
WO2013117652A1 (en) A bearing assembly for a vertical axis wind turbine
JP2005094881A (ja) 籠型回転体及びこれを用いた風力発電装置
WO2010140848A3 (ko) 타워 상부 고정형 발전기를 갖는 풍력발전기

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123019

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed