专利名称：用于风力涡轮机的轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于风力涡轮机的轴承装置，其中，该轴承装置具有两个轴承部件，这两个轴承部件被布置成能够围绕共同的轴线相对转动。在轴承部件之间设有沿轴向作用的滑动衬垫。在风力涡轮机中，这种轴承装置布置在设备的塔架和机舱之间并且尤其是用于承受推力、离心力和偏航力并将这些力从机舱的机架传递到塔架中。在这里，借助于轴承装置即所谓的偏航轴承和偏航驱动装置，使机舱能够跟踪风力。在这里，机舱在水平面上围绕基本上垂直的转动轴线转动，使得风垂直地对着转子的转动平面流动并且因此使能量产出达到最大。
背景技术：
由EP 124702181公开一种这样的轴承装置。在这里，提出了一种滑动轴承，其中，一种实施方式显示出在独立权利要求前序部分所述的特征。布置在一个轴承部件上的环 形肋条嵌在设置在另一个轴承部件上的环形槽中，该环形槽通过多个周面配置多个滑动衬垫。滑动衬垫以分段的方式被划分并且与肋条固定但可拆卸地连接。这允许对滑动衬垫进行检查，以及在需要时在运行中对滑动衬垫进行更换。外环被划分成多个分段，这些分段借助于螺钉固定在支撑架上。这被认为是不利的，因为布置在圆形中的衬垫的数量非常大。这要求零件数量大，也就是成本更高，引起了磨损的增大并由此引起更换衬垫的必要性的增大。此外，衬垫的更换由于其借助于螺钉的固定方式而变得困难。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于风力涡轮机的轴承装置，该轴承装置尤其是克服了现有技术中的缺陷。特别地，要实现滑动衬垫的容易维修且力流优化的布置方式。以简单且成本低廉的方式改善所述滑动衬垫的可更换性。此外，还存在一种可选方案，即轴承装置可以同时用作主动式制动器。根据本发明，该目的是以如下方式通过独立权利要求I的特征得到解决各个滑动衬垫布置在两个轴承部件之间的袋状部中，其中，这些袋状部设置在机架的材料中。轴向滑动衬垫被设计成板状，从而它们可以从板材按尺寸锯出，由此不需要复杂的铣削或车削加工。在袋状部处设有至少一个止挡，使得滑动衬垫能被安放，并且由此在滑动衬垫和轴承部件之间设有用于力传递的形状配合连接，该形状配合连接沿周向起作用。由此得到这样的优点设置更少的衬垫，这些衬垫布置在袋状部中。本发明的一种有利的特点是将所述结构布置成，所需的机械加工可以单侧地在机架的底侧上进行。切屑量很小，对形状和位置公差以及对表面质量没有特别要求。所述袋状部作为凹部直接设置在轴承部件中的一个之中，值得推荐的是直接设置在机架上。所述袋状部延伸直至机架的径向边缘，由此使滑动衬垫的更换得到简化且成本变得更低。
所述袋状部被设计成，滑动衬垫能够沿径向装配。通过滑动衬垫被划分成多个分段，它们可以单独地进行更换。所述袋状部包括沿径向作用的第一止挡，该第一止挡在已装配状态下限制滑动衬垫的运动能力。因此，防止滑动衬垫可能工作得沿径向移出袋状部。沿径向作用的第二止挡被设计成止动器，将已装配的滑动衬垫的径向位置固定。轴向滑动衬垫是弹簧加载的。通过盘形弹簧结构的挠性，系统对轴承环的不平度相对不敏感。此外，系统还提供这样的可能方案，即能够通过改变轴向和径向预紧力在很大的范围内设定制动作用。径向预紧力的设定通过锥形滑动衬垫的垂直移动来实现。为此，不仅在机架中而且在锁定板中设有调整螺钉，通过这些调整螺钉可以使径向衬垫沿着楔块移动。为了更换滑动衬垫，设有提升装置。位于下面的滑动衬垫受到的弹簧张力被解除，从而滑动衬垫不受加载地位于袋状部中。通过液压支柱使两个轴承部件从彼此抬离，并且可以对滑动衬垫进行更换，其中，液压支柱是临时安装的并且借助于手动操纵的液压泵进行工作。
一个轴承部件沿轴向包围另一个轴承部件，其中，在轴承部件之间设有另外的滑动衬垫。在这里，一个轴承部件被设计成机架，而另一个轴承部件被设计成轴承环，这两个轴承部件被布置成能够围绕共同的轴线相对转动。在轴承环上设有外齿部。需要说明的是，轴承结构既可以在内部也可以在外部被引导。相应地，设置在轴承环上的齿部被设置在外部或者内部，然而内齿部的制造成本通常较高。润滑剂供给是通过位于机架中的润滑单元得到确保。在轴承装置的一定的使用期间之后，可以从外部添加润滑剂，以对可能发生的润滑剂损失进行补偿。具有润滑剂输送装置的简单的毛毡衬垫确保对衬垫的润滑。本发明的另一优点是，在一个轴承部件中设有至少一个能主动操纵的制动装置。为此，可以将液压缸安装在锁定板的相应孔中，来代替盘形弹簧单元。
本发明的其他细节由附图借助于说明而得知。在附图中图I示出了风力涡轮机的视图，图2示出了如图I的风力涡轮机的轴承装置的第一实施方式的底侧立体图，图3示出了如图2的轴承装置的另一视图，图4示出了如图2的轴承装置的俯视图，图5示出了轴承装置沿图4的线B-B的剖面，图6示出了轴承装置沿图4的线C-C的剖面，图7示出了轴承装置沿图4的线A-A的剖面。
具体实施例方式图I示出了具有塔架3和可转动的机舱37的风力涡轮机2，机舱37设置在塔架3上。机舱根据所需的风力跟踪通过轴承装置I即所谓的偏航轴承以能够围绕垂直轴线5转动的方式支承在塔架3上。风向跟踪通过偏航轴承I和偏航驱动装置执行。在机舱37中设有传动系，该传动系包括转子轴和变速器，以及还设有与变速器的快速轴连接的发电机。传动系通过转子轴承并且通过变速器支承在机架10上。在转子轴上设有转子法兰，在转子法兰上布置了轮毂38。轮毂38支承着转子叶片4并且将作用于转子叶片4的力传递到转子轴上。根据本发明的轴承装置I也可以应用在其他类型的风力涡轮机中。图2相对于装配位置从底侧示出了上述的轴承装置I。在这里可见，轴承装置I处于已装配状态下。第一轴承部件9被设计成带有多个封闭板11的机架10。这些封闭板11与机架10连接，使得这些封闭板沿轴向8从里面包围被设计成轴承环12的第二轴承部件(图5)。轴承环12具有齿圈13，该齿圈可以通过多个孔14与塔架3的塔架法兰连接。在轴承环12上设置外齿部，未示出的偏航驱动装置可以啮合在该外齿部中。为了能够将偏航驱动装置容纳在机架10中，设置多个用于驱动装置的容纳凹部21。此外，在封闭板11中设有多个滑动装置16，这些滑动装置分别配有一个集成的预紧的滑动衬垫19。通过用于轴向 和径向预紧的调整螺钉29可以在很大的范围内设定轴承摩擦力。图3公开了如图2的轴承装置1，其中，未示出轴承环12。在这里，轴向滑动衬垫17布置在袋状部20中，其中，这些袋状部20设置在机架10的材料中。这些袋状部20延伸直至机架10的边缘6。因此，滑动衬垫17能够特别简单地沿径向8装配。作为锁定止挡的止动器22能布置在袋状部20中，这些止动器确保轴向滑动衬垫17不会工作得沿径向移出袋状部20。此外，在机架10中设有用于液压支柱30的容纳孔33。这些液压支柱用于改善对滑动衬垫17的更换。在位于机架10上的袋状部31中布置了一个润滑装置33，该润滑装置用于对轴承环12的轴向的朝向机架10的支承表面以及机架10的衬垫17进行润滑。可想到的是，在周边上分布地布置多个润滑装置，具有润滑剂输送装置的简单的毛毡衬垫确保了径向衬垫18和轴向衬垫17、19的润滑。图4示出了带有已装配的轴承I的机架10的俯视图。在该图中标出了剖面A-A、B-B及C-C，这些剖面在图5、6及7中示出，并且在下文中对其进行说明。借助于在图5中所示的沿图4的线B-B的剖面对轴承装置I的详细结构进行描述。通过第一轴承部件9即机架10和封闭板11的U形轮廓，实现了机舱37不会抬离第二轴承部件即轴承环12。能预紧在封闭板11中的位于下面的滑动装置16包括圆柱形壳体24，该壳体用塞子25以形状配合连接的方式封闭。在该塞子25中沿轴向旋入了带有防松螺母26的调整螺钉28，该调整螺钉对盘形弹簧27加载。盘形弹簧27产生预紧力，该预紧力作用于滑动衬垫9。能够与未示出的润滑剂供给装置相连的孔可以延伸穿过滑动装置16。为了对机架10的滑动衬垫17进行更换，旋开预紧装置16，从而位于下面的滑动衬垫19受到的预紧力被解除。然后激活液压支柱30，液压支柱可以是临时安装的且借助于液压泵进行工作。通过这些液压支柱，将机架10抬离轴承环12，从而滑动衬垫17不受加载地位于袋状部20中或者更确切地说位于轴承环12上。然后，打开锁定装置22，可以将滑动衬垫19沿径向8从袋状部20中取出并更换。在更换之后，将锁定装置22重新安上并且将机架10下降。为了执行主动制动，可以将可操纵的操作装置比如液压缸30安装在相应孔中，来代替盘形弹簧单元27。
径向滑动衬垫18紧贴在机架10上并且在该实施方式中被设计成楔块形式。径向预紧力的设定通过楔形的滑动衬垫18的轴向移动来实现。为此，在机架10中设有调整螺钉23，通过这些调整螺钉可以使径向衬垫18沿轴向移动。在本发明的范围内，也可以替代地设置其他径向轴 承，例如这也可以被设计成套筒形式。在图6中示出了沿线A-A的剖面。在这里，轴承装置I的位于下面的润滑装置32的结构得到清楚说明。在这里，示出了在机架10与轴承环12之间的位于上面的滑动轴承17和径向滑动衬垫18。通过一个孔向毛毡衬垫36输送对滑动衬垫18进行润滑的油脂。图7示出了机架10的袋状部20和滑动衬垫17的剖面。由此变得清楚的是，位于上面的滑动衬垫17以不可相对转动地与机架10连接的方式设置在袋状部20中。由轴承装置I的摩擦引起的作用于滑动衬垫17的周向力通过止挡29沿周向15从滑动衬垫17传递到机架10中。这些止挡29通过袋状部20的切向面构成。在所描述的实施例中公开的特征组合不对本发明起限制作用，而是不同实施方式的特征也可以相互组合。附图标记清单I轴承装置2风力涡轮机3 塔架4转子叶片5转动轴线6 边缘7 轴向8 径向9轴承部件10 机架11封闭板12轴承环13 齿圈14用于塔架法兰的孔I5 周向16滑动装置17滑动衬垫18滑动衬垫19滑动衬垫20袋状部21容纳凹部22 止挡23调整螺钉24 壳体25 塞子
26防松螺钉27盘形弹簧28调整螺钉29切向止挡30液压支柱31容纳袋状部32润滑装置
33润滑装置34止挡35止动器36毛毡衬垫37机舱38轮毂
权利要求
1.用于风力涡轮机(2)的轴承装置(1)， -具有第一轴承部件(9)和 -第二轴承部件(12)， -其中，两个轴承部件(9、12)被布置成能够围绕共同的轴线(5)相对转动， -还具有在所述轴承部件(9、12)之间沿轴向(7)作用的滑动衬垫(17)， 其特征在于， -在所述轴承部件中的一个(9)之中设有袋状部(20)， -以及所述滑动衬垫(17)布置在所述袋状部(20)中， -其中，在所述袋状部(20)处设有至少一个止挡(29)， -使得在所述袋状部(20)处所述滑动衬垫(17)是能被安放的，以及-使得在所述滑动衬垫(17)和所述轴承部件(10)之间设有用于力传递且沿周向(15)作用的形状配合连接。
2.如权利要求I所述的轴承装置(I)，其特征在于，所述袋状部(20)的构造使得所述滑动衬垫(17)能够沿径向(8)装配。
3.如权利要求2所述的轴承装置(I)，其特征在于，所述袋状部(20)延伸直至所述轴承部件(10)的径向边缘(6)。
4.如前述权利要求中的一项或多项所述的轴承装置(I)，其特征在于，所述袋状部(20)包括沿径向作用的第一止挡(22)，该第一止挡在已装配状态下限制所述滑动衬垫(17)的运动能力。
5.如权利要求4所述的轴承装置(I)，其特征在于，设有作为止动器(35)的沿径向作用的第二止挡(34)，该第二止挡能够被装配在所述袋状部(20)中，使得该第二止挡将已装配的所述滑动衬垫(17)的径向位置固定。
6.如前述权利要求中的一项或多项所述的轴承装置(I)，其特征在于，设有提升装置(30)，所述轴承部件(9、12)能够借助所述提升装置从彼此抬离，使得所述滑动衬垫(17)不受加载地位于所述袋状部(20)中并且能被更换。
7.如前述权利要求中的一项或多项所述的轴承装置(I)，其特征在于，所述轴承部件中的一个(9)部分被设计成风力涡轮机(2)的机架(10)，以及另一个轴承部件为轴承环(12)，该轴承环特别是设置在风力涡轮机(2)的塔架(3)的上端处。
8.如前述权利要求中的一项或多项所述的轴承装置(I)，其特征在于，一个轴承部件(9)沿轴向包围另一个轴承部件(12)，其中，在所述轴承部件(9、12)之间设有另外的沿轴向作用的滑动衬垫(19)。
9.如前述权利要求中的一项或多项所述的轴承装置(I)，其特征在于，所述袋状部(20)作为凹部直接设置在所述轴承部件(10、12)中的一个之中。
10.如前述权利要求中的一项或多项所述的轴承装置(I)，其特征在于，所述袋状部(20)作为凹部直接设置在所述机架(10)中。
11.如前述权利要求中的一项或多项所述的轴承装置(I)，其特征在于，在一个轴承部件(9,12)中设有润滑装置(32,33) 0
12.如前述权利要求中的一项或多项所述的轴承装置(I)，其特征在于，在一个轴承部件(9、12)中设有至少一个能主动操纵的制动装置。
13.风力涡轮机(2)，具有能转动地支承在塔架(3)上的机舱(37)和转子，所述转子包括一个轮毂(38)和至少一个转子叶片(4)，其特征在于，在所述机舱(37)和所述塔架(3)之间设有如前述权利要求中的一项或多项所述的轴承装置(I)。
全文摘要
本发明涉及一种用于风力涡轮机(2)的轴承装置，其中，所述轴承装置具有两个轴承部件(9、12)，这两个轴承部件被设置成能够围绕共同的轴线(5)相对转动。在所述轴承部件之间设有沿轴向(7)作用的滑动衬垫(17)。本发明的目的在于，提供一种用于风力涡轮机的轴承装置，该轴承装置尤其是克服了现有技术中的缺陷。特别地，要实现所述滑动衬垫的容易维修且力流优化的布置方式。以简单且成本低廉的方式通过如下方式改善所述滑动衬垫的可更换性各个滑动衬垫布置在两个轴承部件之间的袋状部(20)中，其中，所述袋状部设置在机架的材料中。此外，还存在一种可选方案，即所述轴承装置可以同时用作主动式制动器。
文档编号F16C17/10GK102639884SQ201080055173
公开日2012年8月15日 申请日期2010年10月17日 优先权日2009年10月16日
发明者J·瓦格纳 申请人:苏司兰能源有限公司