[发明专利]风力发电装置及其建设方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备根据风向使机舱(风车本体)回转的偏航系统(yaw system)的风力发电装置及其建设方法。

背景技术

以往，在通过风力使风车转动并将其旋转运动传递至发电机从而产生电的风力发电装置中，设置有根据风朝向使机舱回转(使头部摆动)的偏航系统。

以往的偏航系统包括偏航驱动装置、偏航回转轮及偏航制动器(yaw brake)，主要的结构要素配置在机舱侧。即，搭载有风车及通过其旋转力进行发电的传动系(power train)的机舱通过偏航系统的动作在塔架上部回转，从而朝向与风向相对应的最佳的方向。

在图4所示的第一现有例的偏航系统10中，机舱经由使用了滚动轴承的偏航回转轮11能够回转地安装在成为固定侧的支柱2上。图中的标号12是构成机舱的机舱台板，在该机舱台板12上固定设置具有电动机13及驱动齿轮14的偏航驱动装置15。

在该情况下，图中的标号CL表示支柱2的轴中心线，因此为偏航驱动装置15配置在支柱2外侧的结构例子。

由于驱动齿轮14与固定侧的齿圈(ring gear)16啮合，因此，该偏航驱动装置15能够根据电动机13的转动使与回转侧环(内圈)11b一体的机舱相对于偏航回转轮11的固定侧环(外圈)11a回转。另外，齿圈16设置在固定侧环11a的外周面上。

上述偏航系统10在支柱2的内侧具有固定安装在机舱台板12上的偏航制动器20。

该偏航制动器20包括固定支撑在支柱2的上端凸缘部2a和偏航回转轮11的固定部11a之间的盘21以及固定支撑在机舱台板12上的卡钳(caliper)22，通过设置在卡钳22上的制动垫片23夹持盘21的上下表面，从而产生制动力(例如参照专利文献1)。

此外，图5所示的第二现有例的偏航系统10’采用了兼用作偏航制动器的滑动轴承30。该滑动轴承30由固定在支柱2的凸缘部2a上的固定座31和制动垫片32构成，制动垫片32将固定座31支撑成能够在凸肩部31a的上下表面及外周面滑动。

另外，偏航驱动装置15的结构与上述的第一现有例实质上相同(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开第3586480号公报

专利文献2：日本特开2007-51585号公报

发明内容

近年来，风力发电装置有日益大型化(大输出化)的倾向，伴随着风力发电装置的大型化，机舱重量也变重。另外，在上述的第一及第二现有例中，建设时的机舱侧/支柱侧的分型面为支柱2侧的凸缘部2a与机舱侧的盘21或固定座31之间的结合面，通过未图示的螺栓/螺母等连接。

因此，近年来，以往的通用的建设起重机变得能力不足，人们进行风力发电装置专用的起重机的开发进行应对。而这样的专用起重机的开发及使用都成为建设成本提高的原因。

因此，如果机舱的轻量化使建设中使用的起重机的承载量降低，能够使用通用起重机，就能够降低建设成本。因此，在风力发电装置中，期待能够实现机舱轻量化的结构，特别希望通过改善偏航系统实现轻量化。

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种风力发电装置及其建设方法，使机舱轻量化，在建设时能够使用通用起重机。

本发明为了解决上述课题，采取以下手段。

本发明所涉及的风力发电装置具有根据风向使设置在支柱上部的机舱回转的偏航系统，其特征在于，所述偏航系统具有偏航驱动装置、偏航回转轮及偏航制动器，并且配置在所述支柱上部侧。

根据这样的风力发电装置，具有偏航驱动装置、偏航回转轮及偏航制动器的偏航系统配置在支柱的上部侧，因此能够减轻机舱侧的重量。即，将以往安装在机舱侧的偏航系统移动至支柱侧，因此能够使机舱侧的重量减轻相当于偏航系统的重量。

在本发明所涉及的风力发电装置的建设方法中，风力发电装置具有根据风向使设置在支柱上部的机舱回转的偏航系统，该偏航系统具有偏航驱动装置、偏航回转轮及偏航制动器，并且，所述支柱通过连接将长边方向分成多段的柱状构件而形成，该风力发电装置的建设方法的特征在于，包括：在成为所述支柱的最上段的所述柱状构件上安装所述偏航系统的结构要素的工序；连接所述柱状构件从而立设所述支柱的工序；以及在所述支柱的上端部安装所述机舱的工序。