风力发电设备的转子的制作方法
【专利说明】风力发电设备的转子
[0001] 本发明设及一种对应权利要求1的前序部分的风力发电设备的转子。
[0002] 为了监测和控制风力发电设备的转子，可W在一个或每个伸出的转子叶片中设置 传感器并且在旋转的轮穀中设置用于传感器的分析单元，它们通过缆线或导线相互连接并 且跨接转子叶片在轮穀上的一个或多个支承位置。所述缆线或导线可W根据传感器的实施 形式设计为电学、光学的缆线或导线或者设计为液压或气压的软管，它们W下都称作缆线。
[0003] 借助运种缆线连接可W记录或测量转子叶片中的气体动力学的叶片载荷、叶片属 性或其它状态，并且传递至在旋转的轮穀中的分析单元中。由测量值然后可W生成用于风 力发电设备的转子的控制信号。
[0004] 因为转子叶片还可W围绕叶片轴线调节，W下作为变奖被控制或简单地称为"变 奖"，所W缆线在叶片-轮穀的过渡区域中附加地承载，因为叶片相对转动的轮穀附加地在 一定角度范围中可调节，也即可W垂直于轮穀轴线转动。在转子叶片中的设备和在轮穀中 的设备之间的所需的缆线长度由于变奖运动的扭曲而改变，因此两个缆线固定点（既在转 子叶片侧也在轮穀侧）不会在叶片轴线上或其延长线上位于轮穀中。运使得缆线需要在过 渡区域中导引。缆线连接的损害或故障会导致设置在叶片中的传感器的失效或故障，运会 导致对于整个风力发电设备的严重的安全问题。
[0005] 由实践已知的是，缆线在过去区域中固定在设置在轮穀开口中的保持装置上，该 保持装置阻止缆线在变奖时由于转动运动被拉紧和损坏。但是由于叶片转动运W此为前 提，即保持装置相对转子叶片同屯、地布置，由此例如在保养或维修工作中在转子中朝向叶 片的入口被严重阻碍。在运些在轮穀内的叶片轴承附近的工作中或者在进入叶片时必须拆 下保持装置，并且接下来再装上并且相应地对中，因为否则可能损坏缆线。
[0006]在正常运行时转子叶片仅变奖90°，在此也可能的是，叶片必须还进一步按照 90°变奖。在运种或更大的变奖运动中，甚至直至转子叶片完全转过360°，此外还会存在 缆线撕裂的危险。
[0007] 缆线连接在轮穀W及在转子叶片中的固定必须相对转子叶片轴线和相对轮穀开 口对中地实施，因为否则缆线在变奖时会偏屯、地导引并且极度负载。在缆线在轮穀开口的 过渡区域中的软管导引中，还存在缆线在变奖时被损坏的危险。缆线连接在过渡区域中再 次对中的固定对于维护人员来说由于狭窄的工作空间会导致显著的耗费。
[000引在叶片轴承区域中的缆线中转问题通过滑环装置（为此例如参照DE201 16 756U)解决，如其通常被用于在风力发电设备的固定的和可运动部件之间的中转（例如转子向 机舱或机舱向塔筒的中转）。运种滑环解决方案然而非常昂贵并且在其功能性和转接安全 性方面具有明显的技术缺陷。所述滑环装置不适用于轮穀-叶片之间的中转。
[0009] 作为另外的可行方案，履带或能量链被用作缆线连接，但是其具有的缺点在于要 占用过多空间并且不能装配或拆卸。
[0010] 由现有技术还已知在风力发电设备的转动的机舱和固定的塔筒之间的电能和通 信缆线的中转，如专利文献WO2010 135 844A所公开。该专利文献示出具有塔筒和相对 塔筒可转动的机舱的风力发电设备。在机舱和塔筒之间设置具有悬挂装置的缆线形式的中 转装置。该中转装置包括绳索形式或链式的拉紧的支承元件，其W-端固定在机舱上并且W另一端固定在塔筒的底板上。所述缆线蛇形地向下悬挂并且分别在缆线的两个相邻的弯 曲处与支承元件相连。相似的用于机舱-塔筒之间的中转的解决方案由WO2010 105 852 A、EP2587 054A和EP1 921 311A已知。
[0011] 用于机舱-塔筒之间的中转的已知的解决方案但是不能转用于转子内的中转，亦 即在转动的轮穀和与之垂直可调节的转子叶片之间的中转，因为由于轮穀的转动，缆线的 中转装置部分地扬头地导引，因此刚性的保持装置需要用于缆线，如其在时间中被实现的 那样。由于相对机舱-塔筒的过渡而在轮穀-转子叶片的过渡中狭窄的结构空间，在文献 中所推荐的解决方案不能转用。
[0012] WO2013 091380A示出一种风力发电设备的具有围绕其轴线可调节的叶片的转 子，其中安装有避雷针，其通过电的缆线连接与转动的轮穀中的雷电检测设备相连。在可调 节的叶片和转动的轮穀的轴承区域中设置作为限位器的固定拉紧的拉紧索，其中拉紧索的 两个端部固定在叶片或轮穀中的固定点上并且借助缆线连接相连，因此在轮穀中的固定点 和叶片轴承区域之间的缆线连接始终被拉紧。
[0013] 已知的缆线连接被固定的安装。对该设备的维护或修复工作不能进行或仅能W巨 大的耗费进行。对缆线连接的故障的检测没有提供。
[0014] 本发明所要解决的技术问题在于，在风力发电设备的转子中，在风力发电设备的 可变奖的转子叶片和转子轮穀之间提供可靠和耐用的中转装置（UbeHehimg)，其可W建 立可靠和能够转动的连接，其中也需要考虑的是，在转子中的维护、安装或拆卸工作中可W简单地安装或拆卸缆线连接。所述缆线连接也应该尽可能轻和牢固，因为否则由于在受限 的空间中进行工作可能很容易对中转装置造成损坏。
[0015] 按照本发明的解决方案体现在独立权利要求的特征中。有利的扩展设计表现为从 属权利要去的技术内容。
[0016] 本发明设及一种风力发电设备的转子，其包括具有至少一个垂直于转子轴线伸出 的转子叶片的转子轮穀，该转子叶片围绕它的叶片轴线相对它在轮穀中的叶片轴承位置在 一角度范围内可调节，并且转子叶片具有至少一个传感器，其通过适用于能量传送和/或 通信的能够转动的缆线连接与至少一个设置在轮穀中的分析单元相连，其中缆线连接具有 至少一个或多个导引元件，导引元件包括分别处于转子轮穀和转子叶片中的固定点，导引 元件包含至少一个拉伸弹性的元件，导引元件是可拉紧或可松弛的，导引元件在至少一个 固定点上是可拆卸的，并且设置器件，用于在故障情况中记录或者提示缆线连接的故障。
[0017] 通过设置在导引元件中的拉伸弹性的元件能够实现缆线连接，其有利地通过确定 的拉紧元件在任何时间被拉紧并且必要时被再拉紧。因此，所述连接不能在转子转动时会 往复振动。该连接尤其也在转子叶片的每次变奖运动时保持細紧和拉紧。缆线连接不会通 过转子叶片的变奖附加地承载。导引元件适配各个变奖角。因此，在变奖角和导引元件的 机械应力之间建立测量技术的关联，其必要时也可W被用作风力发电设备的另外的控制参 数。
[0018] 所述导引元件W其一个端部固定在转子轮穀（其作为相对转子叶片不转动的部 件）一侧，并且W另一端固定在转子叶片中。通过导引元件导引的缆线、亦即缆线连接可W 要么固定地布线要么通过插塞连接、螺栓连接或者挂钩连接化ackenverbin化ng)简单地 装配或拆卸。在维护和装配工作中，维护人员在轮穀-转子叶片的过渡区域中不会再被悬 挂的缆线阻挡。所述拉伸弹性的元件可WW不同实施形式实现。
[0019] 所述器件优选包括测量或监测设备并且是风力发电设备的安全设备的一部分，安 全设备在缆线连接损坏时或者导引元件未拉紧时关停风力发电设备或者如果其之前是关 停的则使其不再启动。因此不仅将处于转动的轮穀和叶片轴承之间的缆线连接、而且也将 处于叶片中的传感器集成在风力发电设备的所谓"安全链"中。
[0020] 相宜的是，测量或监测设备设置在拉伸弹性的元件中并且具有测量装置，借助其 不仅可W测量或监测缆线连接的功能性而且也可W测量或监测拉伸弹性元件的机械应力 或偏移。在故障情况中，当损坏或导引元件未拉紧时，生成错误通知或者断开安全链。
[0021] 当拉伸弹性的连接被连接，或者也当运种连接断开甚至当其脱钩和中断时，导引 元件的可拉紧性可W设计和实施为可调节的。在所述连接中缆线的长度可W与导引元件的 应力相应地通过环状-螺旋造型或类似措施调整适配。按照本发明的导引元件与本文开头 所述的滑环或者支承元件的解决方案相比明显更廉价。在损坏时，可W快速和廉价地更换。 其需要非常少的结构空间，因为不需要附加的保持装置。
[0022] 导引元件在至少一个固定点上是可拆卸的。对于在转子叶片中或者轮穀中在轮穀 开口区域中的维护工作，所述连接可W简单和快速地通过拆开插塞连接、螺栓连接或接线 连接而拆除。对于拆卸足够的是，在一侧、要么在轮穀上要么在转子叶片侧将引入的线路从 负载上松开、梓下或者拔出，并且解开导引元件的插塞固定、螺栓固定和挂钩固定。之后被 解开的连接可W