專利名稱：風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有根據(jù)風(fēng)向使機(jī)艙(風(fēng)車本體)旋轉(zhuǎn)的偏航系 統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，在利用風(fēng)力使風(fēng)車旋轉(zhuǎn)并將此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳入發(fā)電機(jī)從 而產(chǎn)生電力的風(fēng)力發(fā)電裝置中，設(shè)置有根據(jù)風(fēng)向使機(jī)艙旋轉(zhuǎn)(搖擺頭 部)的偏航系統(tǒng)。
現(xiàn)有的偏航系統(tǒng)由偏航驅(qū)動裝置、偏航旋轉(zhuǎn)輪以及偏航制動器構(gòu) 成，主要的結(jié)構(gòu)元件設(shè)置于機(jī)艙的側(cè)部。S卩，安裝了風(fēng)車及通過其旋 轉(zhuǎn)力進(jìn)行發(fā)電的傳動系的機(jī)艙，通過偏航系統(tǒng)的動作而在塔架上部旋 轉(zhuǎn)，并根據(jù)風(fēng)向朝向最佳的方向進(jìn)行發(fā)電。
圖3所示的現(xiàn)有例的偏航系統(tǒng)10中，相對于作為固定側(cè)的支柱2， 機(jī)艙經(jīng)由使用了兼作偏航制動器的滑動軸承20的偏航旋轉(zhuǎn)輪11可旋 轉(zhuǎn)地安裝。此外，圖中的標(biāo)號12代表構(gòu)成機(jī)艙的機(jī)艙基板，在該機(jī)艙 基板12上固定設(shè)置了具有電動機(jī)13和驅(qū)動齒輪14的偏航驅(qū)動裝置15。
上述滑動軸承20由固定于支柱2的凸緣部2a的固定座21與保持 制動器墊22的支架23構(gòu)成。這種情況下的支架23是大致L字形截面 的部件，其上端面固定于機(jī)艙基板12的下表面。
這樣構(gòu)成的滑動軸承20，以制動器墊22在設(shè)置于固定座21的凸 緣部21a的上下表面及外周面可以滑動的方式進(jìn)行支承。這種情況下，圖中的標(biāo)號CL代表支柱2的軸中心線，因此偏航 驅(qū)動裝置15是設(shè)置于支柱2的外側(cè)的結(jié)構(gòu)例。
由于驅(qū)動齒輪14與固定側(cè)的齒圈16嚙合，所以對應(yīng)于電動機(jī)13 的旋轉(zhuǎn)，所述偏航驅(qū)動裝置15能夠使作為可動側(cè)的機(jī)艙(機(jī)艙基板12 與支架23等)與驅(qū)動齒輪14一起旋轉(zhuǎn)。(例如參見專利文獻(xiàn)l)
此外，在現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電裝置中，已知的還有采用滾動軸承作為 上述偏航旋轉(zhuǎn)輪的偏航系統(tǒng)。
專利文獻(xiàn)1日本特開2007-51585號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
近年來，風(fēng)力發(fā)電裝置有逐漸向大型化(大輸出化)方向發(fā)展的 傾向，而隨著風(fēng)力發(fā)電裝置的大型化，設(shè)置于支柱上部的機(jī)艙或偏航 系統(tǒng)的重量也在增加。
上述現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，在支柱與機(jī)艙之間采用了具有兼作偏航 制動器的偏航旋轉(zhuǎn)輪的功能的滑動軸承。因此，由于支柱、偏航旋轉(zhuǎn) 輪(軸承)的結(jié)構(gòu)以及機(jī)艙分別是由一個(gè)一個(gè)的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的裝置， 所以難以將零件數(shù)量進(jìn)一步減少從而實(shí)現(xiàn)輕量化。
從上述背景出發(fā)，要求減少構(gòu)成偏航系統(tǒng)的零件數(shù)量并實(shí)現(xiàn)輕量化。
本發(fā)明鑒于上述問題而提出，其目的在于提供一種能夠減少設(shè)置 在支柱上部的偏航系統(tǒng)的零件數(shù)量并實(shí)現(xiàn)輕量化的風(fēng)力發(fā)電裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明采用了以下措施。本發(fā)明所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置是一種具有偏航系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電裝 置，所述偏航系統(tǒng)包括偏航驅(qū)動裝置、偏航旋轉(zhuǎn)輪以及偏航制動器， 并根據(jù)風(fēng)向使設(shè)置于支柱上部的機(jī)艙旋轉(zhuǎn)；其特征在于
使所述偏航旋轉(zhuǎn)輪為經(jīng)由大致L字形截面的支架固定于機(jī)艙下表 面的滑動軸承；
所述滑動軸承構(gòu)成為支承在所述支柱的上端部形成的凸緣部以使 該凸緣部通過保持在上述支架上的滑動墊能夠滑動。
根據(jù)這種風(fēng)力發(fā)電裝置，由于將偏航旋轉(zhuǎn)輪作為經(jīng)由大致L字形 截面的支架固定于機(jī)艙下表面的滑動軸承，所述滑動軸承構(gòu)成為支承 在所述支柱的上端部形成的凸緣部以使該凸緣部通過保持在上述支架 上的滑動墊可以滑動，因此能夠有效利用凸緣部來構(gòu)成滑動軸承。而 且，所述滑動軸承成為兼有偏航制動器的功能的偏航旋轉(zhuǎn)輪。
在上述發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述支架在周方向分割為多個(gè)部分由 此，易于在支柱的上端部進(jìn)行安裝支架的作業(yè)。
這種情況下，優(yōu)選具有將所述支架臨時(shí)固定于所述支部的上端部 的臨時(shí)固定用部件，由此，在直至將機(jī)艙安裝于預(yù)定位置的期間，能 夠維持支架臨時(shí)固定于支柱的上端部的狀態(tài)并實(shí)施搬運(yùn)等作業(yè)。
根據(jù)上述的本發(fā)明，由于有效利用了在支柱的上端部形成的凸緣 部來構(gòu)成滑動軸承，所以能夠減少該滑動軸承自身的零件數(shù)量以實(shí)現(xiàn) 輕量化。而且，由于滑動軸承作為兼作偏航制動器的偏航旋轉(zhuǎn)輪發(fā)揮 作用，所以能夠提供一種使設(shè)置于支柱上部的機(jī)艙旋轉(zhuǎn)的偏航系統(tǒng)整 體減少零件數(shù)量而實(shí)現(xiàn)輕量化的風(fēng)力發(fā)電裝置。


圖1是作為本發(fā)明所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的一種實(shí)施方式表示支 柱的上部及偏航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的要部剖面圖。圖2是表示本發(fā)明所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖3是表示涉及風(fēng)力發(fā)電裝置的偏航系統(tǒng)的現(xiàn)有例的要部剖面圖。
標(biāo)號說明
1風(fēng)力發(fā)電裝置
2支柱
2a凸緣部
3機(jī)艙
4旋翼頭
10A偏航系統(tǒng)
12機(jī)艙基板
20A滑動軸承
22滑動墊
23A支架
30偏航驅(qū)動裝置
具體實(shí)施例方式
以下參照圖1及圖2說明本發(fā)明所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的一種實(shí) 施方式。
圖2所示的風(fēng)力發(fā)電裝置1包括立起設(shè)置于基座B上的支柱(也 稱為"塔架")2、設(shè)置于支柱2上端的機(jī)艙3以及設(shè)置于機(jī)艙3上的 旋翼頭4，所述旋翼頭4以可繞大致水平的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的方式被支承。
在旋翼頭4上，繞其旋轉(zhuǎn)軸線放射狀地設(shè)置了多個(gè)(例如3個(gè)) 風(fēng)車旋翼5。由此，風(fēng)車旋翼5從旋翼頭4的旋轉(zhuǎn)軸線方向所受的風(fēng)力 被轉(zhuǎn)換為使旋翼頭4繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的動力。
6上述風(fēng)力發(fā)電裝置1具有使位于支柱2上端的機(jī)艙3旋轉(zhuǎn)的偏航 系統(tǒng)。該偏航系統(tǒng)是用于使機(jī)艙3朝向與風(fēng)向?qū)?yīng)的最佳的方向，并 使旋翼頭4高效地旋轉(zhuǎn)并發(fā)電的裝置。
圖1所示的偏航系統(tǒng)IOA包括偏航驅(qū)動裝置、偏航旋轉(zhuǎn)輪以及偏 航制動器而構(gòu)成。
在圖中所示的結(jié)構(gòu)例中，在作為固定側(cè)的支柱2的上端部形成有 朝向軸中心方向的向內(nèi)的凸緣部2a，并設(shè)有兼有偏航旋轉(zhuǎn)輪和偏航制 動器的功能的滑動軸承20A，所述偏航旋轉(zhuǎn)輪利用所述凸緣部2a可旋 轉(zhuǎn)地對由下述偏航驅(qū)動裝置30驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的機(jī)艙3進(jìn)行支承，所述偏航 制動器抑制或停止機(jī)艙3的旋轉(zhuǎn)。
上述滑動軸承20A經(jīng)由具有大致L字形截面的支架23A固定于機(jī) 艙3的下表面，具體而言就是構(gòu)成機(jī)艙3的機(jī)艙基板12的下表面。所 述滑動軸承20A，由于保持在支架23A的滑動墊22將凸緣部2a支承 (夾持)為能夠滑動，所以作為在支柱2的上部使機(jī)艙3旋轉(zhuǎn)的偏航 系統(tǒng)的偏航旋轉(zhuǎn)輪起作用。此外，支架23A由螺栓24固定于機(jī)艙基板 12的指定位置。
對于這種情況下的滑動軸承20A，合適的滑動墊22例如可以用聚 酯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、縮醛或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等摩 擦系數(shù)低的高分子材料制成。
此外，上述滑動軸承20A設(shè)置成，保持于支架23A的滑動墊22 與凸緣部2a的上下兩表面及凸緣部2a的內(nèi)周面相接。而且，對于與凸 緣部2a的三個(gè)表面相接的滑動墊22，分別施加了適當(dāng)?shù)念A(yù)壓。其結(jié)果， 由于摩擦力作用于滑動墊22與凸緣部2a之間，滑動軸承20A還起到 對機(jī)艙3的旋轉(zhuǎn)施加了定負(fù)荷的制動力的偏航制動器的作用。此外，對于上述預(yù)壓，可以采用公知的施加預(yù)壓的方法，例如通 過液壓缸(未圖示)等對滑動墊22加壓以將其壓在滑動面上等。
這種情況下的偏航驅(qū)動裝置30固定設(shè)置于機(jī)艙3的旋轉(zhuǎn)的一側(cè)。 具體而言，就是電動機(jī)31固定設(shè)置于機(jī)艙基板12上，其輸出軸31a 與支柱2的軸中心位置大致一致。換言之，電動機(jī)31的輸出軸31a位 于與上述滑動軸承20A的軸中心位置大致一致的偏航旋轉(zhuǎn)中心的位 置。此外，在電動機(jī)31的內(nèi)部也可以設(shè)置未圖示的離合器、阻尼器以 及/或制動器。
電動機(jī)31的輸出軸經(jīng)由在上下兩端設(shè)置了一對聯(lián)軸器32的連接 軸33，與作為固定側(cè)的支柱2的內(nèi)部凸緣2b在偏航旋轉(zhuǎn)中心的位置連 接起來。對于此處使用的聯(lián)軸器32，如果容許內(nèi)部凸緣2b的軸中心位 置與偏航驅(qū)動裝置30的軸中心位置之間產(chǎn)生的軸偏心距，并且容許機(jī) 艙3相對于內(nèi)部凸緣2a的旋轉(zhuǎn)，那么對其沒有特殊的限制。
此外，在向內(nèi)地設(shè)有凸緣部2a的支柱2的上端部安裝支架23A時(shí)， 難以從上端部開口側(cè)插入并安裝具有環(huán)狀的一體結(jié)構(gòu)的支架23A。特 別是在安裝了內(nèi)部凸緣2b之后，就無法從支柱2的下端部側(cè)插入安裝。
因此，對于上述支架23A，優(yōu)選在周方向分割為多個(gè)部分。如果 為這種構(gòu)成，則可以相對設(shè)置有向內(nèi)的凸緣部2a的支柱2的上端部， 使分割為多個(gè)部分的支架23A傾斜而插入，固定安裝于預(yù)定位置。
此外，上述分割結(jié)構(gòu)的支架23A，在例如從工廠到建設(shè)現(xiàn)場的搬 運(yùn)或建設(shè)作業(yè)時(shí)等情況下，直至在機(jī)艙臺板12的預(yù)定位置擰緊螺栓24 而固定的安裝作業(yè)結(jié)束的期間，為了不因滑動墊22的存在而導(dǎo)致無用 的滑動并移動，優(yōu)選具有臨時(shí)固定在支柱2的上端部的臨時(shí)固定用部 件25。該臨時(shí)固定用部件25是例如環(huán)套形狀的板狀部件，例如利用擰入
螺栓24的螺栓孔固定在支架23A上，從而以夾持凸緣部2a及滑動墊 22的方式進(jìn)行按壓，以能夠防止無用的滑動。
這樣，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置1具有偏航驅(qū)動裝置、偏航旋轉(zhuǎn)輪 以及偏航制動器，并具有根據(jù)風(fēng)向使設(shè)置于支柱2的上部的機(jī)艙3旋 轉(zhuǎn)的偏航系統(tǒng)IOA，這種情況下經(jīng)由大致L字形截面的支架23A固定 于機(jī)艙3下表面的滑動軸承20A起到偏航旋轉(zhuǎn)輪的作用。
此外，該滑動軸承20A具有下述特點(diǎn)由于對在支柱2的上端部 形成的凸緣部2a進(jìn)行支承以使該凸緣部2a通過保持于支架23A的滑 動墊22可以滑動，因此有效利用了凸緣部2a，具有作為兼具偏航制動 器的功能的偏航旋轉(zhuǎn)輪的功能。
因此，根據(jù)上述的本發(fā)明，由于有效利用了在支柱2的上端部形 成的凸緣部2a來構(gòu)成滑動軸承20A，因此減少了該滑動軸承20A自身 的零件數(shù)量，具體而言，能夠取消現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的固定座21及其安裝螺栓 以實(shí)現(xiàn)輕量化。
而且，關(guān)于作為現(xiàn)有的單獨(dú)結(jié)構(gòu)體的偏航旋轉(zhuǎn)輪以及偏航制動器 的功能，由于利用(共有化)支柱2的凸緣部2a而構(gòu)成的滑動軸承20A 兼有這些功能，所以能夠減少使設(shè)置于支柱2的上部的機(jī)艙3旋轉(zhuǎn)的 偏航系統(tǒng)整體的零件數(shù)量，從而可以實(shí)現(xiàn)輕量化并降低成本。
而且，如果使支柱2的上部結(jié)構(gòu)體輕量化，那么也具有減輕支柱 2或基座B的負(fù)荷，或建設(shè)時(shí)所需的起重機(jī)的負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn)。
此外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi) 可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)母膭印?br> 權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于具有偏航系統(tǒng)，所述偏航系統(tǒng)包括偏航驅(qū)動裝置、偏航旋轉(zhuǎn)輪以及偏航制動器，并根據(jù)風(fēng)向使設(shè)置于支柱上部的機(jī)艙旋轉(zhuǎn)，使所述偏航旋轉(zhuǎn)輪為經(jīng)由大致L字形截面的支架固定于機(jī)艙下表面的滑動軸承，所述滑動軸承構(gòu)成為支承在所述支柱的上端部形成的凸緣部以使該凸緣部通過保持在上述支架上的滑動墊能夠滑動。
2. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述支架在周方向分割為多個(gè)部分。
3. 如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 具有將所述支架臨時(shí)固定于所述支柱的上端部的臨時(shí)固定用部件。
全文摘要
提供一種可以減少設(shè)置于支柱(2)的上部的偏航系統(tǒng)(10A)的零件數(shù)量并實(shí)現(xiàn)輕量化的風(fēng)力發(fā)電裝置。所述風(fēng)力發(fā)電裝置具有偏航系統(tǒng)(10A)，所述偏航系統(tǒng)(10A)包括偏航驅(qū)動裝置(30)、偏航旋轉(zhuǎn)輪以及偏航制動器，并根據(jù)風(fēng)向使設(shè)置于支柱(2)上部的機(jī)艙而旋轉(zhuǎn)；偏航旋轉(zhuǎn)輪為通過大致L字形截面的支架(23A)固定于機(jī)艙基板(12)的滑動軸承(20A)；滑動軸承(20A)構(gòu)成為對在支柱(2)的上端部形成的凸緣部(2a)進(jìn)行支承以使該凸緣部(2a)通過保持于支架(23A)的滑動墊(22)能夠滑動。
文檔編號F03D11/00GK101680432SQ200880001220
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者沼尻智裕 申請人:三菱重工業(yè)株式會社