专利名称：支承元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于支承风力发电设备的转子轮毂的支承元件，所述支承元件具有至少一个内部环形元件和至少一个外部环形元件，其中，在所述内部环形元件与所述外部环形元件之间构成有滑动支承结构，并且本发明涉及一种具有转子的风力发电设备，所述转子具有转子轮毂，所述转子轮毂支撑在定子上，其中，在所述转子与所述定子之间布置有支承元件。
背景技术：
虽然与滚动轴承相比滑动轴承具有明显更高的使用寿命，但是现在在风力发电设备中还是主要应用滚动轴承，尤其作为用于支承转子的主轴承。对风力发电设备的各种研 究表明，除了其他不同的整个处于发电机或者转子叶片本身或者转子的区域内的故障原因以外，“轴承”故障原因具有非常高的频率，平均占到所有故障原因的三分之一。与风力发电设备的其他故障相比，在成本方面却呈现出完全不同的如下情形，即，与风力发电设备的其他常见的故障相比，转子轴的支承结构中的故障造成明显更高的成本以及停止时间。尽管存在加固技术“滚动轴承”，尤其是几兆瓦特级别中的轴承故障由于很高的维护成本和维修成本或者由于很长的静止时间导致风力发电设备的经济性明显降低。尤其在所谓的离岸应用中，这由于所述设备难以接近而出现与更高的成本联系在一起的问题。这种高故障成本或长故障时间的原因在于，在使用滚动轴承时轴承发生故障的情况下一般必须拆卸整个转子。基于这种问题，在现有技术中已经个别地描述了风力发电设备中的滑动轴承应用。因此，例如DE 10255745A1描述了一种风力发电设备，其具有布置在塔筒尖端上的机械支架、固定在机械支架上的发电机定子、承载转子叶片的轮毂和发电机转动体，所述发电机转动体固定在轮毂上，其中，发电机转动体或者与发电机转动体相连的轮毂支承在如下位置上，所述位置径向上处于发电机定子与发电机转动体之间和/或轴向上处于它们旁边，并且在此支撑在定子壳体上。支承结构可以借助于静液压地构成的滑动轴承来实现，其中，所述滑动轴承可以构成为部段化的滑动轴承，所述滑动轴承集成在发电机的极靴中。由此缩短了机械负载路径，并且降低了风能设备在塔筒头部中设备吊舱区域中的重量。此外，在用于风力发电机的传动变速器的范围内描述了现有技术中的滑动轴承应用，例如在EP 1184567A2中。其中描述了用于风力发电机的变速器，其具有转子，所述转子通过多级的行星齿轮变速器系统和至少一个圆柱齿轮级与至少一个发电机保持驱动连接。所述转子支承在变速器壳体内，尤其在滑动轴承中得以引导，其中，至少一个轴承可以接收轴向力，并且所述轴承能够静液压地被抬高，并且能够通过有针对性地操控油泵而被接通到具有部分或完全动液压润滑的运行中。由DE 10043936A1公知一种用于风力发电设备的塔式转动环轴承(TurmdrehkranzIager)的滑动轴承,所述滑动轴承具有外圈和与其同中心地布置的内圈以及滑动衬片支架，其中，在滑动衬片支架上固定有滑动衬片。滑动衬片支架布置在内圈的径向分布的孔中并且嵌入外圈内侧上的环绕的槽中。由此改善了滑动轴承的可更换性。DE 102005051912A1又普适性地描述了通过滑动轴承来支承转子叶片的可能性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于风力发电设备的转子轮毂的、改善的滑动支承结构。本发明的该目的一方面通过前面所提及的支承元件来实现以及另一方面通过装备有这种支承元件的风力发电设备来实现，在所述支承元件中，所述滑动支承结构由至少两个彼此以轴向间距布置的滑动轴承形成。在此，具有优点的是，通过两个间隔开的滑动轴承实现了对风力发电设备的转子轮毂的更好的径向或轴向支承或引导。此外，通过两个滑动轴承实现了，滑动支承结构本身可以承受更高的负荷，所述更高的负荷尤其可能出现在风力发电设备的所谓的缓慢旋滚运 行中或者起动/停止循环周期中或者也可能出现在风力峰值以及风向变换时。此外，令人感到意外地，已表明，不必对所述滑动支承结构进行静液压的起动支持，由此可以实现所述滑动支承结构的结构上更简单的解决方案并因此实现相应的成本节约。根据本发明的一种优选的实施变型方案规定，所述滑动轴承中的至少一个由在周向上彼此并排布置的滑动轴承衬垫形成。利用将整个支承面分布到各个滑动轴承衬垫上实现了，不仅在置入滑动轴承衬垫方面而且在可能对支承结构有干扰的情况下进行拆卸方面，可以更简单地操作所述滑动轴承本身。由此还实现了如下优点，即，在风力发电设备的由支承结构引起的运行干扰中仅须更换相对小的单元，由此，与滚动轴承或者滑动轴承半壳相比，不仅可以通过降低的维护工作来减少停止时间，而且还可以通过降低维护成本来改善所述设备的经济性，方法是即仅须更换所述滑动支承结构的正好如下那个区域，即在所述区域中出现了故障，而不是像在滑动轴承半壳中那样必须更换整个半壳，其中，所述更换尤其可以在不拆卸转子的情况下实现。当然，在需要时也可以在该实施变型方案中更换所有的滑动轴承衬垫。此外，根据一种实施变型方案规定，每个滑动轴承的滑动轴承衬垫的数量选自如下范围，所述范围具有下限D/10和上限D/2，尤其是具有下限D/8和上限D/4，其中，以厘米为单位的D是所述内部环形元件的最大直径。由此实现了，尽管所述滑动轴承分布到各个衬垫上，但仍然通过所述轴承提供了最大能提供的、用于进行支承或承载负荷的理论上的滑动支承面的相对大的份额。当所述两个滑动轴承布置在彼此成角度的平面内的时候，实现了对支承功能的改善，因为由此可以更好地接收翻转力矩。在此，优选地，两个平面彼此形成的所述角度选自下限为30°而上限为75°的范围，尤其是选自下限为35°而上限为60°的范围。由此，可以进一步改善与前面所描述的效果有关的两个彼此成角度的滑动轴承。如果所述外部环形元件在面向所述滑动轴承衬垫的表面上具有各槽，并且所述滑动轴承衬垫部分地布置在所述各槽中，则实现了用于布置和固定所述滑动轴承衬垫的简单的可能性。如果所述槽具有朝向槽底方向扩展的横截面，尤其是具有燕尾形的或者T形的横截面，并且所述滑动轴承衬垫具有与所述槽相应的横截面，则进一步改善对所述滑动轴承衬垫的固定。针对所述滑动轴承衬垫的简单的可更换性以及所述滑动轴承衬垫的更好的可调节性，根据本发明的一个实施变型方案规定，所述滑动轴承衬垫利用能松开的固定元件固定在所述外部环形元件上。此外，可以规定，所述内部环形元件由两个在轴向方向上彼此并排布置的并且在轴向方向上彼此间隔开的环形件组成，其中，必要时在所述环形件之间布置有间隔元件，并且所述固定元件至少部分地布置在所述两个环形件之间。由此实 现了所述滑动轴承衬垫的更简单的可更换性，其中，由于重力，所述转子也就是转子轮毂在静止状态处于下面的滑动轴承衬垫的区域中，从而上面的滑动轴承衬垫是没有负载的，并因此可以从所述滑动支承结构中取出。在此，通过两个环形件附加地实现了，可以在所述环形件之间的区域中将这些滑动轴承衬垫取出，方法是松开固定元件并因此使得所述滑动轴承衬垫在外部环形元件上的固定得以释放，从而由此进一步可以将所述滑动轴承衬垫从所述槽中简单地移出。根据本发明的另一实施变型方案而设置，两个在轴向方向上彼此并排布置的滑动轴承衬垫分别通过共同的固定元件固定在所述外部环形元件上，由此一方面可以简化滑动支承结构本身的结构性构造并且还可以在更短的时间内实施维护工作。由此也简化了对所述滑动支承结构的调整。为了更好地引入油而规定，所述滑动轴承衬垫在至少一个端侧上至少部分地设有倒圆部(Rundung)。根据所述滑动支承结构的一种实施变型方案规定，所述两个滑动轴承以如下间距布置，所述间距为所述内部环形元件的最大周向长度的至少40%。通过由此相对远地彼此相距地布置的滑动轴承，可以更好地经受通过转子轮毂作用于所述滑动支承结构的翻转力矩。在这种实施变型方案中，存在如下可能性，S卩，所述滑动轴承由滑动轴承部段形成，以便由此改善这种相对大的滑动轴承的可操作性。在本发明的这种实施变型方案中，可以规定，在滑动轴承的所述滑动轴承部段的朝向彼此的端面之间布置有楔形元件，其中，所述楔形元件可以利用内部或外部环形元件来旋紧，由此一方面实现了压紧也就是对滑动轴承部段的固定，并因此也改善了对所述滑动支承结构的调整，其中，附加地还实现了，通过所述楔形元件可以简化所述滑动轴承部段的可更换性，方法是通过简单地松开所述楔形元件释放对所述滑动轴承部段的固定。此外，根据一种实施变型方案可以规定，所述滑动轴承部段的端面是倾斜的，由此支持对楔形元件的楔形作用。在所述滑动轴承部段的部段背部中布置有槽和/或孔，以便由此针对每个部段实现有针对性的油供应，更确切地说，在所述滑动支承结构或所述滑动轴承部段的、承受增加的负荷的那个区域内实现有针对性的油供应。由此可以实现的是，因此仅须向所述滑动轴承部段供应最少量的油，从而不需要静液压的起动支持，所述起动支持一般以高于I巴(bar)的油压力工作，但是通常以明显高于100巴(bar)的油压力工作。优选地，所述滑动轴承由多层滑动轴承形成，以便由此改善支承功能，尤其是滑动性能和对所述滑动轴承的支撑功能。
在此，所述多层滑动轴承的最上层具有中断的表面，以便一方面实现向滑动面的油供应。另一方面会发现，借此通过更好的负载分配可以提高所述滑动轴承的负荷接收能力。完全背离了面向转子轮毂的滑动层应该相对软的观点，按照本发明，根据一种实施变型方案使用如下滑动层，所述滑动层至少在滑动表面上具有至少75HV(0. 001)的硬度，尤其是至少100HV (0.001)的硬度，从而不使用软的轴承材料。由此提高了所述支承元件的使用寿命，而在所述支承元件也就是所述滑动轴承的滑动能力方面没有受损或没有严重受损。在此，还可以注意到，通过使用硬的滑动层，改善了尤其在起动阶段中油的导入，从而在起动阶段不需要静液压的支持。意想不到的是，还可以将滑动漆用作滑动层，虽然所述滑动漆具有大约25HV (0.001)至60取(O. 001)的维氏硬度，即明显比前面所描述的滑动层 更软，其中，在这里可以通过添加相应的硬度颗粒来提高硬度。通过根据本发明的支承元件可以实现的是，风力发电设备仅仅动液压地在所述支承结构的区域内被驱动，从而可以放弃用于维持确定的最小油压的结构上的措施(所述最小油压通常在静液压的设备中为至少I巴，但通常明显高于100巴)，从而能够以结构上更简单的方式构成所述风力发电设备本身。根据风力发电设备的一种实施变型方案而规定，支承元件的所述内部环形元件是转子轴的一部分，而外部环形元件是定子的一部分，由此可以再次简化滑动支承结构的结构性构造。最后，根据风力发电设备的一种实施变型方案可以规定，所述滑动轴承衬垫可以通过定子本身来移除，由此在维护工作的情况下简化了滑动轴承衬垫的可接近性，并因此可以放弃例如为了更换滚动轴承而必需的很大的升降机，从而因此可以减少对所述轴承尤其是主轴承进行维护工作所导致的停止时间。
为了更好地理解本发明，结合下面的附图对本发明进行详细阐述。其中分别以非常示意性简化的图示示出图I以部分剖面不出风力发电设备的局部；图2示出支承元件的第一实施变型方案的侧视剖面图；图3示出滑动轴承衬垫的斜视图；图4示出由滑动轴承衬垫组成的系统从下面观察的斜视图的局部；图5示出滑动支承结构的侧视剖面图的局部；图6示出滑动支承结构的另一实施变型方案的侧视剖面图的局部；图7以滑动面上的视图示出滑动轴承部段；图8以背部上的侧视图示出根据图7的滑动轴承部段；图9部分地示出两个滑动轴承部段，其带有布置在它们之间的楔形元件。
具体实施例方式首先要理解的是，在整个说明书中所包含的公开内容可以按意义地借用到相同的部件或相同的构件附图标记上。在说明书中所选择的位置说明例如“上”、“下”、“侧向”等与直接描述的以及示出的附图有关，并且在位置改变时可以按意义地借用到新的位置上。此夕卜，所示出的和所描述的不同实施例的单个特征或者特征组合本身也可以是独立的根据本发明的解决方案。图I以斜视图以及部分剖切地示出风力发电设备I的局部，如其在原则上由现有技术所公知的那样。所述风力发电设备I包括塔筒2，在塔筒的尖端上布置有吊舱3。在该吊舱3中布置有转子轮毂4，所述转子轮毂在其一端上承载转子叶片5，尤其是以能转动运动的方式。为了产生电流而将发 电机6配属于另一端，所述发电机在这种情况下实施为环形发电机。转子轴4通过支承元件7以能转动运动的方式支承在吊舱3中。支承元件7是风力发电设备I的所谓的主轴承。 从图I中清楚可见，风力发电设备I涉及的是一种不带变速器的实施形式，也就是说，在转子本身即转子叶片5与发电机6之间不存在传动变速器。在此，其涉及的是所谓的低速转动体。与此不同的是，由现有技术也公知如下风力发电设备，其在转子与发电机之间具有传动变速器，通常是行星齿轮变速器，从而发电机的转子比转子轮毂转得更快。优选地，本发明涉及所谓的也就是不带变速器类型的风力发电设备1，尽管本发明原则上也可以应用在带有传动变速器的风力发电设备中。图2至图5示出根据本发明的支承元件7的第一实施变型方案。在此，在图2中示出的是风力发电设备I在转子轮毂4的区域中的局部。支承元件7由滑动支承结构形成或者包括滑动支承结构，所述滑动支承结构具有两个彼此以轴向间距布置的滑动轴承8、9。在此，轴向间距指的是沿着纵向中轴线穿过转子轮毂4的方向。除了两个滑动轴承8、9，支承元件7还包括内部环形元件10以及外部环形元件11。内部环形元件10分成两部分地实施，其具有第一环形件12和第二环形件13，其中，在这些环形件12、13之间布置有间隔元件14，从而两个环形件12、13在轴向上彼此相距开。滑动轴承8、9布置在这两个环形元件10、11之间，其中，外部环形元件11可以转动运动，而内部环形元件10不动地布置，也就是说是固定的。此外，外部环形元件11通过相应的固定系统15与转子轮毂4或者转子相连。为了固定内部环形元件10，在本实施变型方案中也就是两个环形件12、13，在固定在机械支架17上的发电机-固定体16上，可以在外部表面中构成环形槽18，所述内部环形元件10至少部分地布置尤其是固定在所述环形槽18中。在本实施变型方案中，两个滑动轴承8、9优选布置在两个不同的平面内，所述两个平面一起形成一角度19。在此，所述角度19可以选自下限为30°而上限为75°的范围，尤其选自下限为35°而上限为60°的范围。由于两个滑动轴承8、9的成角度的布置，支承元件7可以更好地接收翻转力矩。从图3和图4中清楚可见，根据图2的两个滑动轴承8、9由滑动轴承衬垫20形成或者包括滑动轴承衬垫20。在此，在周向上围绕发电机-固定体16分布地彼此并排地，尤其是具有间距地，布置有多个这种滑动轴承衬垫20，以便因此构成支承面。在此，尤其是，每个滑动轴承8、9的所述滑动轴承衬垫20的数量选自下限为D/10而上限为D/2的范围，其中，以厘米为单位的D是内部环形元件10的最大直径。例如，在轴承直径为2. 2米的情况下，可以在周边上分布地布置50个这种滑动轴承衬垫20。但是，所述滑动轴承衬垫20的数量当然取决于所述周边的大小，从而可以布置与此不同的数量的滑动轴承衬垫20。所述滑动轴承衬垫20可以例如在周向上具有122毫米的长度21以及与长度垂直的194毫米的宽度22。例如，所述滑动轴承衬垫可以具有处于DIN A5至DINA4的尺寸中的大小。也存在如下可能性，即，所述滑动轴承8、9中仅一个滑动轴承设有这种滑动轴承衬垫20。滑动轴承衬垫20优选固定在·外部环形元件11上。为此，根据一种实施变型方案可以设置为，如从图4中清楚可见，在该外部环形元件20上，在面向滑动轴承衬垫20的表面上布置有各槽23，滑动轴承衬垫20可以移入所述各槽中。优选地，所述各槽23具有从所述表面朝向槽底24的方向扩展的横截面，尤其是，所述各槽23在横截面内至少近似呈燕尾形或者T形地构成，其中，滑动轴承衬垫20具有与其互补的横截面分布，即从滑动表面25在滑动轴承衬垫背部26的方向上逐渐变大的横截面。因此，至少初步地在径向方向上实现对所述滑动轴承衬垫20的固定。在此，横截面扩展部可以在槽23的所有侧壁上或者仅在所述侧壁中的单个上(例如仅在后侧壁上)构成。还存在如下可能性，S卩，所述槽23在角区域内设有倒圆部(优选除了前面角区域以外)，将所述滑动轴承衬垫推到所述倒圆部上，如同样在图4中清楚可见的那样。由内部环形元件10也就是在本实施变型方案中由环形件12、13形成的配对滚动面尤其由钢制成，从而所述环形元件10也可以由钢成型而成，所述外部环形元件11也是一样。滑动轴承衬垫20在外部环形元件11上的固定可以通过不同的方法来实现，例如通过熔焊部位、钎焊部位、夹紧元件等来实现，利用上述固定更好地防止了滑动轴承衬垫20在运行期间从槽23中滑出。如从图5中清楚可见，所述固定当然优选通过可松开的固定元件27尤其是螺栓来实现。要注意的是，图5再次以较大图示示出了外部环形元件11、由两个环形件12、13组成的内部环形元件10以及布置在它们之间的间隔元件14。固定元件27优选由螺纹螺栓形成，其中，滑动轴承衬垫20通过垫圈28防止从在外部环形元件11上的槽23中滑出。为此，如从图5中清楚可见，滑动轴承衬垫20可以在滑动轴承衬垫背部26的区域内至少部分地在沿着所述宽度22彼此对置的端部区域29、30内至少近似楔形地构成(沿所述长度21的方向上观察)，其中，楔形部31用于将滑动轴承衬垫20固定在外部环形元件11的槽23中，为此，所述槽23具有与其相应的、相反的结构，而另一楔形部32贴靠在垫圈28上。因此实现了，通过倾斜地放置滑动轴承衬垫20并且旋入所述固定元件27，将滑动轴承衬垫20压入外部环形元件11的槽23中。如尤其从图5中清楚可见，固定元件27——至少近似中心地在轴向上观察——布置在外部环形元件11中，从而通过固定元件27可以分别将两个滑动轴承8、9的两个彼此对置的滑动轴承衬垫20保持和固定住。滑动轴承衬垫20优选具有多层结构(如从图3中清楚可见)，并且包括至少一个支撑层33以及至少一个布置在支撑层上的滑动层34。必要时在支撑层33与滑动层34之间还可以布置其它层，例如支承金属层和/或粘接层或扩散阻挡层。滑动层34优选至少在表面区域内中断式地实施，从而构成有多个尤其是两个滑动层部分面35。即，要理解的是，通过划分开的滑动层34可以实现更好地将负荷分配到所述滑动层上。
当然，在本发明的范围内，也可以实现的是，实现多个细分，尤其是根据对滑动层34的面积的大小的依赖性构成三个、四个、五个或六个滑动层部分面35。在滑动层部分面35之间可以设置凹隙36，尤其是槽，所述凹隙可以仅在滑动层34的一部分层厚度上或者整个层厚度上延伸。所述槽36尤其可以用作油供应槽。另外，根据本发明的实施变型方案设置为，至少所述滑动层34的端侧37至少部分地设有倒圆部，以便由此更好地将油引入滑动层33的区域内，也就是滑动轴承衬垫20的滚动面内。如尤其从图4中清楚可见，所述倒圆部在外部环形元件11的槽23的侧壁中的至少一个的区域内延伸，其中，必要时至少所述滑动层34的彼此对置并且贴靠在槽侧壁上的两个侧区域、也就是两个端侧37可以设有这种倒圆部，从而在俯视图中，所述滑动层33具有双曲线状的外部轮廓，并因此与滑动层34的角区域相比，滑动层34的中部区域与槽23的侧壁相距得更远。当然，滑动轴承衬垫20的表面同样能够以倒圆的方式实施，也就是说，至少所述 滑动层34的表面相应地与内部环形元件10的倒圆部相匹配。尤其地，所述滑动层34至少在滑动层表面35上由相对硬的滑动轴承材料组成，这种滑动轴承材料具有至少75HV (O. 001)的硬度，尤其是至少100HV (O. 001)的硬度。例如，所述滑动层可由如下材料制成，其选自包括如下材料的组合铝基合金，如AlSn20Cu, AlZn4Si3，银基合金，铜基合金，必要时分别带有铋，铋基合金。如前面已经提及的那样，滑动层34也可以由滑动漆(Gleitlack)组成，其中，在这种情况下，滑动层34具有25HV (O. 001)与60HV (O. 001)之间的硬度。作为滑动漆例如可以使用聚四氟乙烯，含氟树脂，例如全氟烷氧基-共聚物，多氟烷氧基-聚四氟乙烯-共聚物，乙烯-四氟乙烯，聚三氟氯乙烯，氟化乙烯-丙烯共聚物，聚氟乙烯，聚偏氟乙烯，交替共聚物，无规共聚物，例如全氟乙烯丙烯，聚酯酰亚胺，双马来酰亚胺，聚酰亚胺，例如碳硼烧酰亚胺(Carboranimide),芳香族聚酰亚胺,无氢的聚酰亚胺，聚三偶氮-均苯四酰亚胺(Poly-triazo-Pyromellithimide),聚酰胺酰亚胺，尤其是必要时利用异氰酸酯改性的芳香族聚芳基醚，必要时利用异氰酸酯改性的聚醚酰亚胺，环氧树脂，环氧树脂酯，酚醛树脂，聚酰胺6，聚酰胺66，聚甲醛，有机硅，聚芳醚类，聚芳基酮，聚芳醚酮，聚芳基醚酮，聚醚醚酮，聚醚酮，聚偏二氟乙烯，聚硫化乙烯，烯丙基硫化物(Al IyIensulf id)，聚三偶氮-均苯四酰亚胺，聚酯酰亚胺，聚芳基硫化物，聚次亚乙烯硫化物，聚亚苯基硫醚，聚砜，聚醚砜，聚芳砜，聚芳酯氧化物，聚芳酯硫化物，以及由其形成的共聚物。优选地，干燥状态下的滑动漆由重量百分比为40至45%的二硫化钥(MoS2)、重量百分比为20至25%的石墨和重量百分比为30至40%的聚酰胺亚胺组成，其中，必要时在滑动漆中还可以包含总共重量百分比最大为20%的份额的硬颗粒，例如像氧化物、氮化物或者碳化物，它们代替一部分固体润滑剂。支撑层33可以例如由钢或者铜基合金组成，尤其是由带有锌的铜基合金，例如CuZn31Si、CuSnZn，铝锌合金或者铜铝合金组成。图6至图8示出用于风力发电设备I的支承元件7的另一实施变型方案。支承元件7又由两个相对彼此以轴向间距布置的滑动轴承38、39组成，所述滑动轴承布置在内部环形元件40与外部环形元件41之间。在此，在优选的实施变型方案中，内部环形元件40是风力发电设备I的转子轮毂42的一部分，而外部环形元件41是风力发电设备I的定子43的一部分。不同于本发明的前面所描述的实施变型方案，在本实施变型方案中所述内部环形元件40可以转动运动，而外部环形元件41固定地布置。在本实施变型方案中，两个滑动轴承38、39布置在一个平面内，其中，当然可以实现的是，在本实施变型方案中这两个滑动轴承38、39也布置在两个彼此成角度的平面内。但是，优选地，这两个滑动轴承38、39彼此相对远地间隔,其中，两个滑动轴承38、39之间的间距44 (在滑动轴承38、39的周向上彼此朝向的端面之间测得)为内部环形元件40的最大周向长度的至少40%，尤其是至少50%。由于两个滑动轴承38、39这么远的间距，可以实现的是，支承元件7可以承受更高的负荷，尤其是因此可以更好地接收作用在转子上的翻转力矩。优选地，两个滑动轴承38、39构成为滑动轴承部段45，如从图7和图8中清楚可见，从而在内部环形元件40的周边上，多个滑动轴承部段45形成滑动轴承38或39。为了将滑动轴承部段45固定在定子43上，又可以使用不同的方法和办法，如已经前面所描述的 那样，其中，根据优选的实施变型方案，滑动轴承部段45在端面46、47上是倾斜的，并且在滑动轴承部段45之间为了各滑动轴承部段的预紧或固定而布置有楔形元件48，如从图9中清楚可见，其中，通过该楔形元件48将滑动轴承部段45压向外部环形元件41的内部表面。同时在本实施变型方案中，各滑动轴承部段45也由于它们之间布置的楔形元件48—在周向上观察——彼此间隔开地布置。在本实施变型方案中，为了将两个滑动轴承38、39布置在内部环形元件40与外部环形元件41之间，还存在如下可能性，8卩，在内部环形元件40中，也就是在内部环形元件40的面向外部环形元件的表面上和/或在外部环形元件41的面向内部环形元件40的表面上
设置槽。如尤其从图7和图8中清楚可见，在滑动轴承38、39的部段背部49上布置有槽50和/或孔51，用于供应或通常用于引导润滑油，以便能够在滑动轴承38、39的特别承受负荷的区域内更好地建立润滑膜。当然要提及的是，根据本发明的支承元件7优选能够仅动液压地得以驱动，即作为起动支持的静液压不是必需的。在本发明的意义上，概念“仅动液压地”的意思是，不将油压维持在I巴(bar)以上，从而通过滑动面52的至少一个槽和/或至少一个孔51仅供应最少量。通过各所述槽50或孔51也可以向每个滑动轴承部段45有针对性地供应油。当然，在带有滑动轴承衬垫20的实施方式中，也存在如下可能性，即，在滑动轴承衬垫背部26上通过相应的槽或者孔向滑动轴承衬垫20的滑动层面或滑动层部分面35有针对性地供应油。此外，还要提及的是，针对用于本发明第一实施变型方案的滑动轴承8、9的材料选择的实施方式也可以应用于滑动轴承38、39，从而所述滑动轴承38、39优选也实施为多层滑动轴承。滑动轴承衬垫20和滑动轴承部段45都不仅可以实施为径向滑动轴承，而且可以在至少一个与周向方向平行地构成的端面上设有相应的滑动层材料，从而通过所述滑动轴承衬垫20或所述滑动轴承部段45也实现附加的轴向支承。在此，同样可以实现有针对性的油供应，如例如从图8中清楚可见的那样，图8示出在滑动轴承部段45的这些端面内相应的用于供应油的凹隙53。更换所述滑动轴承部段45或者将所述滑动轴承部段45置入支承元件7中可以通
过-在轴向上观察-侧向地从所述支承元件7中取出或者侧向地推入所述支承元件7
中来实现。而滑动轴承衬垫20可以通过定子如图5所示在油供应装置54的区域内移除。为此，仅松开固定元件27并且必要时移去固定元件27，间隔元件14也一样。因此，可以分别倾斜地向下将各所述滑动轴承衬垫20从各所述槽23中拉出。所述滑动轴承衬垫20的置入或更换能够以完全相反的顺序实现。在本发明的所有实施变型方案中，也可以实现的是，仅更换滑动轴承8、9或38、39 的单个部件，从而不必像滚动轴承中那样更换整个支承元件7或者整个滚动轴承。此外，根据图2至图5的实施方式还具有如下优点，即，所述支承元件7可以代替锥形滚子轴承，就像其现在作为主轴承用于支承转子那样，从而这种支承元件7在维护工作过程中也可以代替现有设备中迄今所使用的滚动轴承。所述实施例示出了支承元件7的可能的实施变型方案，其中，在此要注意的是，本发明并不局限于其所详细描述的实施变型方案，而是各个实施变型方案相互间的不同组合也是可能的，并且这些方案可能性基于通过具体的发明进行技术处理的教导处于从事本技术领域的技术人员的能力范围内。可通过组合所示出和描述的实施变型方案的各个细节来实现的其他实施变型方案也同样地包含在权利要求保护范围内。为了整齐，最后要指明的是，为了更好地理解所述支承元件7的结构，部分未按比例尺寸地和/或放大地和/或缩小地示出支承元件或其组件。在图I至图9中示出的各个实施方式可以构成独立的、根据本发明的解决方案的主题。附图标记列表I风力发电设备2 塔筒3 吊舱4转子轮毂5转子叶片6发电机7支承元件8滑动轴承9滑动轴承10环形元件11环形元件12环形件13环形件14间隔元件15固定系统16发电机-固定体
17机器支架18环形槽19 角度20滑动轴承衬垫21 长度22 宽度23 槽24 槽底 25滑动面26滑动轴承衬垫背部27固定元件28 垫圈29端部区域30端部区域31楔形部32楔形部33支撑层34滑动层35滑动层部分面36 槽37 端侧38滑动轴承39滑动轴承40环形元件41环形元件42转子轮毂43 定子44 间距45滑动轴承部段46 端面47 端面48楔形元件49部段背部50 槽51 孔52滑动面53 凹隙54油供应装置
权利要求
1.用于支承风力发电设备(I)的转子轮毂(4)的支承元件(7)，所述支承元件具有至少一个内部环形元件(10、40)和至少一个外部环形元件(11、41)，其中，在所述内部环形元件(10、40)与所述外部环形元件(11、41)之间构成有滑动支承结构，其特征在于，所述滑动支承结构由至少两个彼此以轴向间距(44)布置的滑动轴承(8、9、38、39)形成。
2.根据权利要求I所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑动轴承(8、9)中的至少一个或者所述滑动轴承分别由在周向方向上彼此并排布置的滑动轴承衬垫(20)形成。
3.根据权利要求2所述的支承元件(7)，其特征在于，每个滑动轴承(8、9)的滑动轴承衬垫(20)的数量选自如下范围，所述范围具有下限D/10和上限D/2，其中，以厘米为单位的D是所述内部环形元件(10)的最大直径。
4.根据权利要求I至3之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述两个滑动轴承(8、9)布置在彼此成角度的平面内。
5.根据权利要求4所述的支承元件(7)，其特征在于，所述两个平面彼此成角度(19)地布置，所述角度选自下限为30°而上限为75°的范围。
6.根据权利要求2至5之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述外部环形元件(11)在面向所述滑动轴承衬垫(20)的表面上具有各槽(23)，并且所述滑动轴承衬垫(20)部分地布置在所述各槽(23)中。
7.根据权利要求6所述的支承元件(7)，其特征在于，所述各槽(23)具有朝向槽底(24)方向扩展的横截面，尤其是具有燕尾形的或者T形的横截面，并且所述滑动轴承衬垫(20)具有与所述槽的横截面相应的横截面。
8.根据权利要求2至7之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑动轴承衬垫(20)利用能松开的固定元件(27 )固定在所述外部环形元件(11)上。
9.根据权利要求8所述的支承元件(7)，其特征在于，所述内部环形元件(10)由两个在轴向方向上彼此并排布置的并且在轴向方向上彼此间隔开的环形件(12、13 )组成，其中，必要时在所述环形件(12、13)之间布置有间隔元件(14)，并且所述固定元件(27)至少部分地布置在所述两个环形件(12、13)之间。
10.根据权利要求8或9所述的支承元件(7)，其特征在于，两个在轴向方向上彼此并排布置的滑动轴承衬垫(20)分别通过共同的固定元件(27)固定在所述外部环形元件(11)上。
11.根据权利要求2至10之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑动轴承衬垫(20)在至少一个端侧上至少部分地设有倒圆部。
12.根据权利要求I所述的支承元件(7)，其特征在于，所述两个滑动轴承(38、39)以如下间距布置，所述间距为所述内部环形元件(40)的最大周向长度的至少40%。
13.根据权利要求I或12所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑动轴承(38、39)由滑动轴承部段(45)形成。
14.根据权利要求13所述的支承元件(7)，其特征在于，在滑动轴承(38、39)的各所述滑动轴承部段(45)的彼此朝向的端面(46、47)之间布置有楔形元件(48)。
15.根据权利要求13或14所述的支承元件(7)，其特征在于，滑动轴承(38、39)的所述滑动轴承部段(45)的彼此朝向的端面(46、47)是倾斜的。
16.根据权利要求13至15之一所述的支承元件(7)，其特征在于，在所述滑动轴承部段(45)的部段背部(49)中布置有至少一个槽(50)和/或至少一个孔(51)。
17.根据权利要求I至16之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑动轴承(8、9、38、39)由多层滑动轴承形成。
18.根据权利要求17所述的支承元件(7)，其特征在于，所述多层滑动轴承的最上层具有中断的表面。
19.根据权利要求I至18之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑动轴承(8、9、38、39)的至少一个滑动层(34)当所述滑动层实施为滑动漆时至少在所述滑动表面(25)上具有至少75HV (0. 001)的硬度或者处于25HV (0.001)与60HV (0. 001)之间的硬度。
20.具有转子的风力发电设备(1)，所述转子具有转子轮毂(4)，所述转子轮毂支撑在定子上，其中，在所述转子(4)与所述定子之间布置有支承元件(7)，其特征在于，所述支承兀件(7)相应于权利要求I至19之一地构成。
21.根据权利要求20所述的风力发电设备(1)，其特征在于，所述支承元件(7)能够仅动液压地被驱动。
22.根据权利要求20或21所述的风力发电设备(1)，其特征在于，所述支承元件(7)的所述内部环形元件(40 )形成所述转子轮毂(4)的一部分，而所述外部环形元件(41)形成所述定子的一部分。
23.根据权利要求20至22之一所述的风力发电设备(I)，其特征在于，所述滑动轴承衬垫(20)能够通过定子来移除。
全文摘要
本发明涉及一种用于支承风力发电设备(1)的转子轮毂(4)的支承元件(7)，该支承元件具有至少一个内部环形元件(10、40)和至少一个外部环形元件(11、41)，其中，在所述内部环形元件(10、40)与所述外部环形元件(11、41)之间构成有滑动支承结构，其中，所述滑动支承结构由至少两个彼此以轴向间距(44)布置的滑动轴承(8、9、38、39)形成。
文档编号F16C23/02GK102834611SQ201180018616
公开日2012年12月19日 申请日期2011年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者A·卡里, C·弗斯特纳 申请人:米巴·格来特来格有限公司