[发明专利]带有转子毂心的风能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有转子毂心的风能装置，该转子毂心上配备有 至少一个螺距轴承。

背景技术

螺距轴承(pitch bearing)是一种滚动轴承，其具有内圈和外圈， 其中一个轴承圈与转子毂心相连，另一轴承圈与转子叶片相连。因而， 借助于螺距驱动件，使得转子叶片绕自身的纵向轴线转动，从而可将 叶片的迎角调整为朝向来风。

转子毂心的现有构造是由带有凸缘的铸造体构成的，其中的凸缘 用于连接螺距轴承。在文献“Windkraftanlagen Grundlagen Technik Einsatz Wirtschaftlichkeit 3th edition，Springer Verlag Berlin”的7.5 章节中，Erich Hau介绍了这样的内容：除了对转子叶片的正确设计 制造之外，转子叶片的质量和重量基本上是由叶片与转子毂心的接合 结构所决定的。叶片在转子毂心上实现连接的结构属于转子叶片领域 技术进展中最为迫切的目标。在连接转子叶片的不同实现形式中，存 在一种双侧钢制凸缘的结构，在该结构中，叶片的根部被夹置在内部 凸缘与外部凸缘之间，且两凸缘利用螺纹相互连接起来。然后，利用 位于外部的搭接凸缘进行与转子毂心的接合。已被证明能特别减轻重 量的另一个设计概念是叠层的连接螺栓，其被直接叠压到转子叶片的 根部结构中。另一种设计概念是在转子叶片的根部中设置航空型的叠 层凸缘或紧固套筒，以便于将转子叶片与转子毂心接合起来。

从文献DE 102004023773 B3可了解到：设计具有内圈和外圈的螺 距轴承，其中的内圈被固定连接到转子毂心上，外圈与转子叶片固定 连接。外圈具有外轮齿，其与用于调节转子叶片的驱动链轮相啮合。

专利文献DE 102004017323 A1公开了一种用于转子叶片的叶片 连接件，在该连接件中设置了阻抑装置，其使得转子叶片在预定的转 角位置上不存在冲闯齿隙。

专利文献WO 2004/090326公开了一种转子毂心，其具有位于转 子叶片连接件区域中的、被制成一体的三臂式加强件。

发明内容

本发明是基于如下的目的而提出的：为将转子叶片安装到转子毂 心上而提供一种叶片连接件，其利用简单的装置防止了在螺距轴承上 作用太大的载荷。

根据本发明，利用权利要求1的特征实现了该目的。有利的实施 方式构成了各个从属权利要求的主题。

根据本发明的风能装置具有转子毂心，其上配备了至少一个螺距 轴承。另外，设置了至少一个转子叶片，该叶片的根部具有用于与螺 距轴承进行连接的法兰。根据本发明，设置了加强元件，其被布置在 位于叶片根部的凸缘与螺距轴承之间。特别是，加强元件特别地增强 了叶片根部区域的径向刚度，而该区域的径向刚度通常明显低于螺距 轴承区域处毂心的径向刚度—这是由于转子叶片的材料选择所致。在 此情况下，利用连接装置将加强元件保持在螺距轴承与转子叶片根部 之间，在将转子叶片直接固定到螺距轴承上的情况下也使用其中的那 些连接装置。本发明是基于如下的发现而完成的：不均等的刚度对螺 距轴承具有不利影响，并导致在螺距轴承中出现不利的作用力传递。 由于这样的情况，使得螺距轴承的滚动轴承没有必要地受到强烈的应 力作用，从而缩短其工作寿命。根据本发明而设置的加强元件改善了 螺距轴承中作用力的传递，从而提高了螺距轴承对于极端负载情况的 工作寿命以及误差容限。

在一种优选实施方式中，加强元件被设计成环形或板体。其还可 被设计成桶体。板体或桶体具有封闭的底部，或者可以带有一个或数 个开口。

在一种优选的扩展方式中，根据本发明的加强元件是用金属制成。 在这种情况下，可使用钢材或铸造材料。对于铸造材料，优选地是采 用球墨铸铁，例如对应于DIN EN 1563的材料(例如EN-GJS-400-18)。

在一种特别优选的实施方式中，与叶片根部相连的加强元件的刚 度与螺距轴承和转子毂心结合区域处的刚度相对应。转子毂心与螺距 轴承之间接合区域的刚度来源于设置在毂心侧的材料、以及毂心侧接 合区域的几何结构。

加强元件可起到承载元件的作用，其可承载着螺距系统的各个部 件。