Ротор ветровой турбины, ступица и удлинитель для него - RU2002118216A

Реферат

1. Ротор для ветровой турбины (1), при этом ветровая турбина содержит опорную конструкцию (2), например, мачту, колонну или полую трубу, и генератор (3), опирающийся на эту опорную конструкцию и имеющий выступающий наружу горизонтальный вал (10), который установлен с возможностью вращения и несет ротор генератора, образующий часть генератора, при этом ротор содержит следующие части ротора: ступицу (4) с первым соединительным средством (9) для разъемного жесткого соединения ступицы коаксиально с концом вала, и множество лопастей (5), изготовленных из композитного материала, которые соединены жестко и с возможностью разъединения со ступицей с помощью соответствующего второго соединительного средства через концы их соответствующих хвостовиков (6) лопастей, отличающийся тем, что ступица состоит из композитного материала, содержащего материалы из группы/ содержащей, по меньшей мере, волоконное армирование в пластмассе или матрице и материалы, содержащие два компонента с различными взаимными свойствами, в частности, относительно прочности и жесткости, при этом состав изменяется от места к месту в ступице для обеспечения локально необходимых механических свойств для обеспечения соответствия запасу надежности.

2. Ротор по п.1, в котором второе соединительное средство содержит удлинитель, оба конца которого могут быть жестко и разъемно соединены со ступицей и концом хвостовика соответствующей лопасти с помощью третьего и четвертого соединительных средств, при этом удлинитель состоит из композитного материала.

3. Ротор по п.1, в котором ступица имеет центральное отверстие для размещения конца вала.

4. Ротор по п.3, в котором ступица является полой, а центральное отверстие ограничено цилиндрической втулкой.

5. Ротор по п.4, в котором ступица состоит из взаимно склеенных частей ступицы.

6. Ротор по п.5, в котором ступица содержит две взаимно склеенные оболочки и указанную втулку, при этом втулка приклеена, по меньшей мере, к одной оболочке с помощью множества подпорок, при этом подпорки состоят из композитного материала.

7. Ротор по п.6, в котором цилиндр содержит внутренний цилиндр, приклеенный к одной оболочке, и наружный цилиндр, приклеенный к другой оболочке.

8. Ротор по п.6, в котором оболочки склеены вдоль плоскости, проходящей по существу поперек оси ступицы.

9. Ротор по п.1, в котором композитный материал соответствующей части ротора является пластической матрицей и волоконной арматурой, заделанной в нее, при этом плотность и направление волокон выбирается так, что в каждом положении часть ротора отвечает требованиям, установленным на основе прогнозируемых механических нагрузок относительно механической прочности, жесткости и демпфирования.

10. Ротор по п.1, в котором первое, второе, третье и/или четвертое соединительные средства содержат резьбовые болты и взаимодействующие с ними гайки, которые соединяются с соответствующими двумя частями ротора для их взаимного соединения.

11. Ротор по п.10, в котором резьбовые болты расположены в кольцевой конфигурации.

12. Ротор по п.11, в котором резьбовые болты проходят в направлении локальных сил растяжения во время работы ветровой турбины, так что на них воздействуют только соответствующие силы растяжения.

13. Ротор по любому из пп.10 и 11, в котором указанные соединительные средства содержат фланцы, расположенные между частями ротора для взаимного соединения, в частности, кольцевые фланцы, при этом указанные две части ротора соединяются каждая с фланцем с помощью индивидуальной кольцевой конфигурации резьбовых болтов, при этом обе конфигурации располагаются по существу концентрично.

14. Ступица для ротора ветровой турбины, при этом ступица содержит первое соединительное средство для разъемного жесткого соединения ступицы коаксиально с концом вала ротора генератора, и второе соединительное средство для разъемного жесткого соединения ступицы с несколькими лопастями через их соответствующие хвостовики лопастей, отличающаяся тем, что ступица состоит из композитного материала по любому из пп.1-13.

15. Удлинитель для ротора ветровой турбины по любому из пп.1-13, при этом удлинитель содержит третье соединительное средство для разъемного жесткого соединения одного конца удлинителя со ступицей по п.14, и четвертое соединительное средство для разъемного жесткого соединения другого конца удлинителя с хвостовиком лопасти, отличающийся тем, что удлинитель состоит из композитного материала по любому из пп.1-13.