專利名稱：支承元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于支承風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子輪轂的支承元件，所述支承元件具有至少一個內(nèi)部環(huán)形元件和至少一個外部環(huán)形元件，其中，在所述內(nèi)部環(huán)形元件與所述外部環(huán)形元件之間構(gòu)成有滑動支承結(jié)構(gòu)，并且本發(fā)明涉及一種具有轉(zhuǎn)子的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子輪轂，所述轉(zhuǎn)子輪轂支撐在定子上，其中，在所述轉(zhuǎn)子與所述定子之間布置有支承元件。
背景技術(shù)：
雖然與滾動軸承相比滑動軸承具有明顯更高的使用壽命，但是現(xiàn)在在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中還是主要應(yīng)用滾動軸承，尤其作為用于支承轉(zhuǎn)子的主軸承。對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的各種研 究表明，除了其他不同的整個處于發(fā)電機(jī)或者轉(zhuǎn)子葉片本身或者轉(zhuǎn)子的區(qū)域內(nèi)的故障原因以外，“軸承”故障原因具有非常高的頻率，平均占到所有故障原因的三分之一。與風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的其他故障相比，在成本方面卻呈現(xiàn)出完全不同的如下情形，即，與風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的其他常見的故障相比，轉(zhuǎn)子軸的支承結(jié)構(gòu)中的故障造成明顯更高的成本以及停止時間。盡管存在加固技術(shù)“滾動軸承”，尤其是幾兆瓦特級別中的軸承故障由于很高的維護(hù)成本和維修成本或者由于很長的靜止時間導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性明顯降低。尤其在所謂的離岸應(yīng)用中，這由于所述設(shè)備難以接近而出現(xiàn)與更高的成本聯(lián)系在一起的問題。這種高故障成本或長故障時間的原因在于，在使用滾動軸承時軸承發(fā)生故障的情況下一般必須拆卸整個轉(zhuǎn)子。基于這種問題，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)個別地描述了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的滑動軸承應(yīng)用。因此，例如DE 10255745A1描述了一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其具有布置在塔筒尖端上的機(jī)械支架、固定在機(jī)械支架上的發(fā)電機(jī)定子、承載轉(zhuǎn)子葉片的輪轂和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動體，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動體固定在輪轂上，其中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動體或者與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動體相連的輪轂支承在如下位置上，所述位置徑向上處于發(fā)電機(jī)定子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動體之間和/或軸向上處于它們旁邊，并且在此支撐在定子殼體上。支承結(jié)構(gòu)可以借助于靜液壓地構(gòu)成的滑動軸承來實現(xiàn)，其中，所述滑動軸承可以構(gòu)成為部段化的滑動軸承，所述滑動軸承集成在發(fā)電機(jī)的極靴中。由此縮短了機(jī)械負(fù)載路徑，并且降低了風(fēng)能設(shè)備在塔筒頭部中設(shè)備吊艙區(qū)域中的重量。此外，在用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動變速器的范圍內(nèi)描述了現(xiàn)有技術(shù)中的滑動軸承應(yīng)用，例如在EP 1184567A2中。其中描述了用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速器，其具有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子通過多級的行星齒輪變速器系統(tǒng)和至少一個圓柱齒輪級與至少一個發(fā)電機(jī)保持驅(qū)動連接。所述轉(zhuǎn)子支承在變速器殼體內(nèi)，尤其在滑動軸承中得以引導(dǎo)，其中，至少一個軸承可以接收軸向力，并且所述軸承能夠靜液壓地被抬高，并且能夠通過有針對性地操控油泵而被接通到具有部分或完全動液壓潤滑的運行中。由DE 10043936A1公知一種用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的塔式轉(zhuǎn)動環(huán)軸承(TurmdrehkranzIager)的滑動軸承,所述滑動軸承具有外圈和與其同中心地布置的內(nèi)圈以及滑動襯片支架，其中，在滑動襯片支架上固定有滑動襯片。滑動襯片支架布置在內(nèi)圈的徑向分布的孔中并且嵌入外圈內(nèi)側(cè)上的環(huán)繞的槽中。由此改善了滑動軸承的可更換性。DE 102005051912A1又普適性地描述了通過滑動軸承來支承轉(zhuǎn)子葉片的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子輪轂的、改善的滑動支承結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的該目的一方面通過前面所提及的支承元件來實現(xiàn)以及另一方面通過裝備有這種支承元件的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備來實現(xiàn)，在所述支承元件中，所述滑動支承結(jié)構(gòu)由至少兩個彼此以軸向間距布置的滑動軸承形成。在此，具有優(yōu)點的是，通過兩個間隔開的滑動軸承實現(xiàn)了對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子輪轂的更好的徑向或軸向支承或引導(dǎo)。此外，通過兩個滑動軸承實現(xiàn)了，滑動支承結(jié)構(gòu)本身可以承受更高的負(fù)荷，所述更高的負(fù)荷尤其可能出現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的所謂的緩慢旋滾運 行中或者起動/停止循環(huán)周期中或者也可能出現(xiàn)在風(fēng)力峰值以及風(fēng)向變換時。此外，令人感到意外地，已表明，不必對所述滑動支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜液壓的起動支持，由此可以實現(xiàn)所述滑動支承結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上更簡單的解決方案并因此實現(xiàn)相應(yīng)的成本節(jié)約。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施變型方案規(guī)定，所述滑動軸承中的至少一個由在周向上彼此并排布置的滑動軸承襯墊形成。利用將整個支承面分布到各個滑動軸承襯墊上實現(xiàn)了，不僅在置入滑動軸承襯墊方面而且在可能對支承結(jié)構(gòu)有干擾的情況下進(jìn)行拆卸方面，可以更簡單地操作所述滑動軸承本身。由此還實現(xiàn)了如下優(yōu)點，即，在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的由支承結(jié)構(gòu)引起的運行干擾中僅須更換相對小的單元，由此，與滾動軸承或者滑動軸承半殼相比，不僅可以通過降低的維護(hù)工作來減少停止時間，而且還可以通過降低維護(hù)成本來改善所述設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性，方法是即僅須更換所述滑動支承結(jié)構(gòu)的正好如下那個區(qū)域，即在所述區(qū)域中出現(xiàn)了故障，而不是像在滑動軸承半殼中那樣必須更換整個半殼，其中，所述更換尤其可以在不拆卸轉(zhuǎn)子的情況下實現(xiàn)。當(dāng)然，在需要時也可以在該實施變型方案中更換所有的滑動軸承襯墊。此外，根據(jù)一種實施變型方案規(guī)定，每個滑動軸承的滑動軸承襯墊的數(shù)量選自如下范圍，所述范圍具有下限D(zhuǎn)/10和上限D(zhuǎn)/2，尤其是具有下限D(zhuǎn)/8和上限D(zhuǎn)/4，其中，以厘米為單位的D是所述內(nèi)部環(huán)形元件的最大直徑。由此實現(xiàn)了，盡管所述滑動軸承分布到各個襯墊上，但仍然通過所述軸承提供了最大能提供的、用于進(jìn)行支承或承載負(fù)荷的理論上的滑動支承面的相對大的份額。當(dāng)所述兩個滑動軸承布置在彼此成角度的平面內(nèi)的時候，實現(xiàn)了對支承功能的改善，因為由此可以更好地接收翻轉(zhuǎn)力矩。在此，優(yōu)選地，兩個平面彼此形成的所述角度選自下限為30°而上限為75°的范圍，尤其是選自下限為35°而上限為60°的范圍。由此，可以進(jìn)一步改善與前面所描述的效果有關(guān)的兩個彼此成角度的滑動軸承。如果所述外部環(huán)形元件在面向所述滑動軸承襯墊的表面上具有各槽，并且所述滑動軸承襯墊部分地布置在所述各槽中，則實現(xiàn)了用于布置和固定所述滑動軸承襯墊的簡單的可能性。如果所述槽具有朝向槽底方向擴(kuò)展的橫截面，尤其是具有燕尾形的或者T形的橫截面，并且所述滑動軸承襯墊具有與所述槽相應(yīng)的橫截面，則進(jìn)一步改善對所述滑動軸承襯墊的固定。針對所述滑動軸承襯墊的簡單的可更換性以及所述滑動軸承襯墊的更好的可調(diào)節(jié)性，根據(jù)本發(fā)明的一個實施變型方案規(guī)定，所述滑動軸承襯墊利用能松開的固定元件固定在所述外部環(huán)形元件上。此外，可以規(guī)定，所述內(nèi)部環(huán)形元件由兩個在軸向方向上彼此并排布置的并且在軸向方向上彼此間隔開的環(huán)形件組成，其中，必要時在所述環(huán)形件之間布置有間隔元件，并且所述固定元件至少部分地布置在所述兩個環(huán)形件之間。由此實 現(xiàn)了所述滑動軸承襯墊的更簡單的可更換性，其中，由于重力，所述轉(zhuǎn)子也就是轉(zhuǎn)子輪轂在靜止?fàn)顟B(tài)處于下面的滑動軸承襯墊的區(qū)域中，從而上面的滑動軸承襯墊是沒有負(fù)載的，并因此可以從所述滑動支承結(jié)構(gòu)中取出。在此，通過兩個環(huán)形件附加地實現(xiàn)了，可以在所述環(huán)形件之間的區(qū)域中將這些滑動軸承襯墊取出，方法是松開固定元件并因此使得所述滑動軸承襯墊在外部環(huán)形元件上的固定得以釋放，從而由此進(jìn)一步可以將所述滑動軸承襯墊從所述槽中簡單地移出。根據(jù)本發(fā)明的另一實施變型方案而設(shè)置，兩個在軸向方向上彼此并排布置的滑動軸承襯墊分別通過共同的固定元件固定在所述外部環(huán)形元件上，由此一方面可以簡化滑動支承結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)性構(gòu)造并且還可以在更短的時間內(nèi)實施維護(hù)工作。由此也簡化了對所述滑動支承結(jié)構(gòu)的調(diào)整。為了更好地引入油而規(guī)定，所述滑動軸承襯墊在至少一個端側(cè)上至少部分地設(shè)有倒圓部(Rundung)。根據(jù)所述滑動支承結(jié)構(gòu)的一種實施變型方案規(guī)定，所述兩個滑動軸承以如下間距布置，所述間距為所述內(nèi)部環(huán)形元件的最大周向長度的至少40%。通過由此相對遠(yuǎn)地彼此相距地布置的滑動軸承，可以更好地經(jīng)受通過轉(zhuǎn)子輪轂作用于所述滑動支承結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)力矩。在這種實施變型方案中，存在如下可能性，S卩，所述滑動軸承由滑動軸承部段形成，以便由此改善這種相對大的滑動軸承的可操作性。在本發(fā)明的這種實施變型方案中，可以規(guī)定，在滑動軸承的所述滑動軸承部段的朝向彼此的端面之間布置有楔形元件，其中，所述楔形元件可以利用內(nèi)部或外部環(huán)形元件來旋緊，由此一方面實現(xiàn)了壓緊也就是對滑動軸承部段的固定，并因此也改善了對所述滑動支承結(jié)構(gòu)的調(diào)整，其中，附加地還實現(xiàn)了，通過所述楔形元件可以簡化所述滑動軸承部段的可更換性，方法是通過簡單地松開所述楔形元件釋放對所述滑動軸承部段的固定。此外，根據(jù)一種實施變型方案可以規(guī)定，所述滑動軸承部段的端面是傾斜的，由此支持對楔形元件的楔形作用。在所述滑動軸承部段的部段背部中布置有槽和/或孔，以便由此針對每個部段實現(xiàn)有針對性的油供應(yīng)，更確切地說，在所述滑動支承結(jié)構(gòu)或所述滑動軸承部段的、承受增加的負(fù)荷的那個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有針對性的油供應(yīng)。由此可以實現(xiàn)的是，因此僅須向所述滑動軸承部段供應(yīng)最少量的油，從而不需要靜液壓的起動支持，所述起動支持一般以高于I巴(bar)的油壓力工作，但是通常以明顯高于100巴(bar)的油壓力工作。優(yōu)選地，所述滑動軸承由多層滑動軸承形成，以便由此改善支承功能，尤其是滑動性能和對所述滑動軸承的支撐功能。
在此，所述多層滑動軸承的最上層具有中斷的表面，以便一方面實現(xiàn)向滑動面的油供應(yīng)。另一方面會發(fā)現(xiàn)，借此通過更好的負(fù)載分配可以提高所述滑動軸承的負(fù)荷接收能力。完全背離了面向轉(zhuǎn)子輪轂的滑動層應(yīng)該相對軟的觀點，按照本發(fā)明，根據(jù)一種實施變型方案使用如下滑動層，所述滑動層至少在滑動表面上具有至少75HV(0. 001)的硬度，尤其是至少100HV (0.001)的硬度，從而不使用軟的軸承材料。由此提高了所述支承元件的使用壽命，而在所述支承元件也就是所述滑動軸承的滑動能力方面沒有受損或沒有嚴(yán)重受損。在此，還可以注意到，通過使用硬的滑動層，改善了尤其在起動階段中油的導(dǎo)入，從而在起動階段不需要靜液壓的支持。意想不到的是，還可以將滑動漆用作滑動層，雖然所述滑動漆具有大約25HV (0.001)至60取(O. 001)的維氏硬度，即明顯比前面所描述的滑動層 更軟，其中，在這里可以通過添加相應(yīng)的硬度顆粒來提高硬度。通過根據(jù)本發(fā)明的支承元件可以實現(xiàn)的是，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備僅僅動液壓地在所述支承結(jié)構(gòu)的區(qū)域內(nèi)被驅(qū)動，從而可以放棄用于維持確定的最小油壓的結(jié)構(gòu)上的措施(所述最小油壓通常在靜液壓的設(shè)備中為至少I巴，但通常明顯高于100巴)，從而能夠以結(jié)構(gòu)上更簡單的方式構(gòu)成所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備本身。根據(jù)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的一種實施變型方案而規(guī)定，支承元件的所述內(nèi)部環(huán)形元件是轉(zhuǎn)子軸的一部分，而外部環(huán)形元件是定子的一部分，由此可以再次簡化滑動支承結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性構(gòu)造。最后，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的一種實施變型方案可以規(guī)定，所述滑動軸承襯墊可以通過定子本身來移除，由此在維護(hù)工作的情況下簡化了滑動軸承襯墊的可接近性，并因此可以放棄例如為了更換滾動軸承而必需的很大的升降機(jī)，從而因此可以減少對所述軸承尤其是主軸承進(jìn)行維護(hù)工作所導(dǎo)致的停止時間。


為了更好地理解本發(fā)明，結(jié)合下面的附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。其中分別以非常示意性簡化的圖示示出圖I以部分剖面不出風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的局部；圖2示出支承元件的第一實施變型方案的側(cè)視剖面圖；圖3示出滑動軸承襯墊的斜視圖；圖4示出由滑動軸承襯墊組成的系統(tǒng)從下面觀察的斜視圖的局部；圖5示出滑動支承結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖面圖的局部；圖6示出滑動支承結(jié)構(gòu)的另一實施變型方案的側(cè)視剖面圖的局部；圖7以滑動面上的視圖示出滑動軸承部段；圖8以背部上的側(cè)視圖示出根據(jù)圖7的滑動軸承部段；圖9部分地示出兩個滑動軸承部段，其帶有布置在它們之間的楔形元件。
具體實施例方式首先要理解的是，在整個說明書中所包含的公開內(nèi)容可以按意義地借用到相同的部件或相同的構(gòu)件附圖標(biāo)記上。在說明書中所選擇的位置說明例如“上”、“下”、“側(cè)向”等與直接描述的以及示出的附圖有關(guān)，并且在位置改變時可以按意義地借用到新的位置上。此夕卜，所示出的和所描述的不同實施例的單個特征或者特征組合本身也可以是獨立的根據(jù)本發(fā)明的解決方案。圖I以斜視圖以及部分剖切地示出風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I的局部，如其在原則上由現(xiàn)有技術(shù)所公知的那樣。所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I包括塔筒2，在塔筒的尖端上布置有吊艙3。在該吊艙3中布置有轉(zhuǎn)子輪轂4，所述轉(zhuǎn)子輪轂在其一端上承載轉(zhuǎn)子葉片5，尤其是以能轉(zhuǎn)動運動的方式。為了產(chǎn)生電流而將發(fā) 電機(jī)6配屬于另一端，所述發(fā)電機(jī)在這種情況下實施為環(huán)形發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)子軸4通過支承元件7以能轉(zhuǎn)動運動的方式支承在吊艙3中。支承元件7是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I的所謂的主軸承。 從圖I中清楚可見，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I涉及的是一種不帶變速器的實施形式，也就是說，在轉(zhuǎn)子本身即轉(zhuǎn)子葉片5與發(fā)電機(jī)6之間不存在傳動變速器。在此，其涉及的是所謂的低速轉(zhuǎn)動體。與此不同的是，由現(xiàn)有技術(shù)也公知如下風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其在轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)之間具有傳動變速器，通常是行星齒輪變速器，從而發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子比轉(zhuǎn)子輪轂轉(zhuǎn)得更快。優(yōu)選地，本發(fā)明涉及所謂的也就是不帶變速器類型的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1，盡管本發(fā)明原則上也可以應(yīng)用在帶有傳動變速器的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中。圖2至圖5示出根據(jù)本發(fā)明的支承元件7的第一實施變型方案。在此，在圖2中示出的是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I在轉(zhuǎn)子輪轂4的區(qū)域中的局部。支承元件7由滑動支承結(jié)構(gòu)形成或者包括滑動支承結(jié)構(gòu)，所述滑動支承結(jié)構(gòu)具有兩個彼此以軸向間距布置的滑動軸承8、9。在此，軸向間距指的是沿著縱向中軸線穿過轉(zhuǎn)子輪轂4的方向。除了兩個滑動軸承8、9，支承元件7還包括內(nèi)部環(huán)形元件10以及外部環(huán)形元件11。內(nèi)部環(huán)形元件10分成兩部分地實施，其具有第一環(huán)形件12和第二環(huán)形件13，其中，在這些環(huán)形件12、13之間布置有間隔元件14，從而兩個環(huán)形件12、13在軸向上彼此相距開。滑動軸承8、9布置在這兩個環(huán)形元件10、11之間，其中，外部環(huán)形元件11可以轉(zhuǎn)動運動，而內(nèi)部環(huán)形元件10不動地布置，也就是說是固定的。此外，外部環(huán)形元件11通過相應(yīng)的固定系統(tǒng)15與轉(zhuǎn)子輪轂4或者轉(zhuǎn)子相連。為了固定內(nèi)部環(huán)形元件10，在本實施變型方案中也就是兩個環(huán)形件12、13，在固定在機(jī)械支架17上的發(fā)電機(jī)-固定體16上，可以在外部表面中構(gòu)成環(huán)形槽18，所述內(nèi)部環(huán)形元件10至少部分地布置尤其是固定在所述環(huán)形槽18中。在本實施變型方案中，兩個滑動軸承8、9優(yōu)選布置在兩個不同的平面內(nèi)，所述兩個平面一起形成一角度19。在此，所述角度19可以選自下限為30°而上限為75°的范圍，尤其選自下限為35°而上限為60°的范圍。由于兩個滑動軸承8、9的成角度的布置，支承元件7可以更好地接收翻轉(zhuǎn)力矩。從圖3和圖4中清楚可見，根據(jù)圖2的兩個滑動軸承8、9由滑動軸承襯墊20形成或者包括滑動軸承襯墊20。在此，在周向上圍繞發(fā)電機(jī)-固定體16分布地彼此并排地，尤其是具有間距地，布置有多個這種滑動軸承襯墊20，以便因此構(gòu)成支承面。在此，尤其是，每個滑動軸承8、9的所述滑動軸承襯墊20的數(shù)量選自下限為D/10而上限為D/2的范圍，其中，以厘米為單位的D是內(nèi)部環(huán)形元件10的最大直徑。例如，在軸承直徑為2. 2米的情況下，可以在周邊上分布地布置50個這種滑動軸承襯墊20。但是，所述滑動軸承襯墊20的數(shù)量當(dāng)然取決于所述周邊的大小，從而可以布置與此不同的數(shù)量的滑動軸承襯墊20。所述滑動軸承襯墊20可以例如在周向上具有122毫米的長度21以及與長度垂直的194毫米的寬度22。例如，所述滑動軸承襯墊可以具有處于DIN A5至DINA4的尺寸中的大小。也存在如下可能性，即，所述滑動軸承8、9中僅一個滑動軸承設(shè)有這種滑動軸承襯墊20?；瑒虞S承襯墊20優(yōu)選固定在·外部環(huán)形元件11上。為此，根據(jù)一種實施變型方案可以設(shè)置為，如從圖4中清楚可見，在該外部環(huán)形元件20上，在面向滑動軸承襯墊20的表面上布置有各槽23，滑動軸承襯墊20可以移入所述各槽中。優(yōu)選地，所述各槽23具有從所述表面朝向槽底24的方向擴(kuò)展的橫截面，尤其是，所述各槽23在橫截面內(nèi)至少近似呈燕尾形或者T形地構(gòu)成，其中，滑動軸承襯墊20具有與其互補(bǔ)的橫截面分布，即從滑動表面25在滑動軸承襯墊背部26的方向上逐漸變大的橫截面。因此，至少初步地在徑向方向上實現(xiàn)對所述滑動軸承襯墊20的固定。在此，橫截面擴(kuò)展部可以在槽23的所有側(cè)壁上或者僅在所述側(cè)壁中的單個上(例如僅在后側(cè)壁上)構(gòu)成。還存在如下可能性，S卩，所述槽23在角區(qū)域內(nèi)設(shè)有倒圓部(優(yōu)選除了前面角區(qū)域以外)，將所述滑動軸承襯墊推到所述倒圓部上，如同樣在圖4中清楚可見的那樣。由內(nèi)部環(huán)形元件10也就是在本實施變型方案中由環(huán)形件12、13形成的配對滾動面尤其由鋼制成，從而所述環(huán)形元件10也可以由鋼成型而成，所述外部環(huán)形元件11也是一樣。滑動軸承襯墊20在外部環(huán)形元件11上的固定可以通過不同的方法來實現(xiàn)，例如通過熔焊部位、釬焊部位、夾緊元件等來實現(xiàn)，利用上述固定更好地防止了滑動軸承襯墊20在運行期間從槽23中滑出。如從圖5中清楚可見，所述固定當(dāng)然優(yōu)選通過可松開的固定元件27尤其是螺栓來實現(xiàn)。要注意的是，圖5再次以較大圖示示出了外部環(huán)形元件11、由兩個環(huán)形件12、13組成的內(nèi)部環(huán)形元件10以及布置在它們之間的間隔元件14。固定元件27優(yōu)選由螺紋螺栓形成，其中，滑動軸承襯墊20通過墊圈28防止從在外部環(huán)形元件11上的槽23中滑出。為此，如從圖5中清楚可見，滑動軸承襯墊20可以在滑動軸承襯墊背部26的區(qū)域內(nèi)至少部分地在沿著所述寬度22彼此對置的端部區(qū)域29、30內(nèi)至少近似楔形地構(gòu)成(沿所述長度21的方向上觀察)，其中，楔形部31用于將滑動軸承襯墊20固定在外部環(huán)形元件11的槽23中，為此，所述槽23具有與其相應(yīng)的、相反的結(jié)構(gòu)，而另一楔形部32貼靠在墊圈28上。因此實現(xiàn)了，通過傾斜地放置滑動軸承襯墊20并且旋入所述固定元件27，將滑動軸承襯墊20壓入外部環(huán)形元件11的槽23中。如尤其從圖5中清楚可見，固定元件27——至少近似中心地在軸向上觀察——布置在外部環(huán)形元件11中，從而通過固定元件27可以分別將兩個滑動軸承8、9的兩個彼此對置的滑動軸承襯墊20保持和固定住?；瑒虞S承襯墊20優(yōu)選具有多層結(jié)構(gòu)(如從圖3中清楚可見)，并且包括至少一個支撐層33以及至少一個布置在支撐層上的滑動層34。必要時在支撐層33與滑動層34之間還可以布置其它層，例如支承金屬層和/或粘接層或擴(kuò)散阻擋層?；瑒訉?4優(yōu)選至少在表面區(qū)域內(nèi)中斷式地實施，從而構(gòu)成有多個尤其是兩個滑動層部分面35。即，要理解的是，通過劃分開的滑動層34可以實現(xiàn)更好地將負(fù)荷分配到所述滑動層上。
當(dāng)然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以實現(xiàn)的是，實現(xiàn)多個細(xì)分，尤其是根據(jù)對滑動層34的面積的大小的依賴性構(gòu)成三個、四個、五個或六個滑動層部分面35。在滑動層部分面35之間可以設(shè)置凹隙36，尤其是槽，所述凹隙可以僅在滑動層34的一部分層厚度上或者整個層厚度上延伸。所述槽36尤其可以用作油供應(yīng)槽。另外，根據(jù)本發(fā)明的實施變型方案設(shè)置為，至少所述滑動層34的端側(cè)37至少部分地設(shè)有倒圓部，以便由此更好地將油引入滑動層33的區(qū)域內(nèi)，也就是滑動軸承襯墊20的滾動面內(nèi)。如尤其從圖4中清楚可見，所述倒圓部在外部環(huán)形元件11的槽23的側(cè)壁中的至少一個的區(qū)域內(nèi)延伸，其中，必要時至少所述滑動層34的彼此對置并且貼靠在槽側(cè)壁上的兩個側(cè)區(qū)域、也就是兩個端側(cè)37可以設(shè)有這種倒圓部，從而在俯視圖中，所述滑動層33具有雙曲線狀的外部輪廓，并因此與滑動層34的角區(qū)域相比，滑動層34的中部區(qū)域與槽23的側(cè)壁相距得更遠(yuǎn)。當(dāng)然，滑動軸承襯墊20的表面同樣能夠以倒圓的方式實施，也就是說，至少所述 滑動層34的表面相應(yīng)地與內(nèi)部環(huán)形元件10的倒圓部相匹配。尤其地，所述滑動層34至少在滑動層表面35上由相對硬的滑動軸承材料組成，這種滑動軸承材料具有至少75HV (O. 001)的硬度，尤其是至少100HV (O. 001)的硬度。例如，所述滑動層可由如下材料制成，其選自包括如下材料的組合鋁基合金，如AlSn20Cu, AlZn4Si3，銀基合金，銅基合金，必要時分別帶有鉍，鉍基合金。如前面已經(jīng)提及的那樣，滑動層34也可以由滑動漆(Gleitlack)組成，其中，在這種情況下，滑動層34具有25HV (O. 001)與60HV (O. 001)之間的硬度。作為滑動漆例如可以使用聚四氟乙烯，含氟樹脂，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，無規(guī)共聚物，例如全氟乙烯丙烯，聚酯酰亞胺，雙馬來酰亞胺，聚酰亞胺，例如碳硼燒酰亞胺(Carboranimide),芳香族聚酰亞胺,無氫的聚酰亞胺，聚三偶氮-均苯四酰亞胺(Poly-triazo-Pyromellithimide),聚酰胺酰亞胺，尤其是必要時利用異氰酸酯改性的芳香族聚芳基醚，必要時利用異氰酸酯改性的聚醚酰亞胺，環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂酯，酚醛樹脂，聚酰胺6，聚酰胺66，聚甲醛，有機(jī)硅，聚芳醚類，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-均苯四酰亞胺，聚酯酰亞胺，聚芳基硫化物，聚次亞乙烯硫化物，聚亞苯基硫醚，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。優(yōu)選地，干燥狀態(tài)下的滑動漆由重量百分比為40至45%的二硫化鑰(MoS2)、重量百分比為20至25%的石墨和重量百分比為30至40%的聚酰胺亞胺組成，其中，必要時在滑動漆中還可以包含總共重量百分比最大為20%的份額的硬顆粒，例如像氧化物、氮化物或者碳化物，它們代替一部分固體潤滑劑。支撐層33可以例如由鋼或者銅基合金組成，尤其是由帶有鋅的銅基合金，例如CuZn31Si、CuSnZn，鋁鋅合金或者銅鋁合金組成。圖6至圖8示出用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I的支承元件7的另一實施變型方案。支承元件7又由兩個相對彼此以軸向間距布置的滑動軸承38、39組成，所述滑動軸承布置在內(nèi)部環(huán)形元件40與外部環(huán)形元件41之間。在此，在優(yōu)選的實施變型方案中，內(nèi)部環(huán)形元件40是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I的轉(zhuǎn)子輪轂42的一部分，而外部環(huán)形元件41是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I的定子43的一部分。不同于本發(fā)明的前面所描述的實施變型方案，在本實施變型方案中所述內(nèi)部環(huán)形元件40可以轉(zhuǎn)動運動，而外部環(huán)形元件41固定地布置。在本實施變型方案中，兩個滑動軸承38、39布置在一個平面內(nèi)，其中，當(dāng)然可以實現(xiàn)的是，在本實施變型方案中這兩個滑動軸承38、39也布置在兩個彼此成角度的平面內(nèi)。但是，優(yōu)選地，這兩個滑動軸承38、39彼此相對遠(yuǎn)地間隔,其中，兩個滑動軸承38、39之間的間距44 (在滑動軸承38、39的周向上彼此朝向的端面之間測得)為內(nèi)部環(huán)形元件40的最大周向長度的至少40%，尤其是至少50%。由于兩個滑動軸承38、39這么遠(yuǎn)的間距，可以實現(xiàn)的是，支承元件7可以承受更高的負(fù)荷，尤其是因此可以更好地接收作用在轉(zhuǎn)子上的翻轉(zhuǎn)力矩。優(yōu)選地，兩個滑動軸承38、39構(gòu)成為滑動軸承部段45，如從圖7和圖8中清楚可見，從而在內(nèi)部環(huán)形元件40的周邊上，多個滑動軸承部段45形成滑動軸承38或39。為了將滑動軸承部段45固定在定子43上，又可以使用不同的方法和辦法，如已經(jīng)前面所描述的 那樣，其中，根據(jù)優(yōu)選的實施變型方案，滑動軸承部段45在端面46、47上是傾斜的，并且在滑動軸承部段45之間為了各滑動軸承部段的預(yù)緊或固定而布置有楔形元件48，如從圖9中清楚可見，其中，通過該楔形元件48將滑動軸承部段45壓向外部環(huán)形元件41的內(nèi)部表面。同時在本實施變型方案中，各滑動軸承部段45也由于它們之間布置的楔形元件48—在周向上觀察——彼此間隔開地布置。在本實施變型方案中，為了將兩個滑動軸承38、39布置在內(nèi)部環(huán)形元件40與外部環(huán)形元件41之間，還存在如下可能性，8卩，在內(nèi)部環(huán)形元件40中，也就是在內(nèi)部環(huán)形元件40的面向外部環(huán)形元件的表面上和/或在外部環(huán)形元件41的面向內(nèi)部環(huán)形元件40的表面上
設(shè)置槽。如尤其從圖7和圖8中清楚可見，在滑動軸承38、39的部段背部49上布置有槽50和/或孔51，用于供應(yīng)或通常用于引導(dǎo)潤滑油，以便能夠在滑動軸承38、39的特別承受負(fù)荷的區(qū)域內(nèi)更好地建立潤滑膜。當(dāng)然要提及的是，根據(jù)本發(fā)明的支承元件7優(yōu)選能夠僅動液壓地得以驅(qū)動，即作為起動支持的靜液壓不是必需的。在本發(fā)明的意義上，概念“僅動液壓地”的意思是，不將油壓維持在I巴(bar)以上，從而通過滑動面52的至少一個槽和/或至少一個孔51僅供應(yīng)最少量。通過各所述槽50或孔51也可以向每個滑動軸承部段45有針對性地供應(yīng)油。當(dāng)然，在帶有滑動軸承襯墊20的實施方式中，也存在如下可能性，即，在滑動軸承襯墊背部26上通過相應(yīng)的槽或者孔向滑動軸承襯墊20的滑動層面或滑動層部分面35有針對性地供應(yīng)油。此外，還要提及的是，針對用于本發(fā)明第一實施變型方案的滑動軸承8、9的材料選擇的實施方式也可以應(yīng)用于滑動軸承38、39，從而所述滑動軸承38、39優(yōu)選也實施為多層滑動軸承?；瑒虞S承襯墊20和滑動軸承部段45都不僅可以實施為徑向滑動軸承，而且可以在至少一個與周向方向平行地構(gòu)成的端面上設(shè)有相應(yīng)的滑動層材料，從而通過所述滑動軸承襯墊20或所述滑動軸承部段45也實現(xiàn)附加的軸向支承。在此，同樣可以實現(xiàn)有針對性的油供應(yīng)，如例如從圖8中清楚可見的那樣，圖8示出在滑動軸承部段45的這些端面內(nèi)相應(yīng)的用于供應(yīng)油的凹隙53。更換所述滑動軸承部段45或者將所述滑動軸承部段45置入支承元件7中可以通
過-在軸向上觀察-側(cè)向地從所述支承元件7中取出或者側(cè)向地推入所述支承元件7
中來實現(xiàn)。而滑動軸承襯墊20可以通過定子如圖5所示在油供應(yīng)裝置54的區(qū)域內(nèi)移除。為此，僅松開固定元件27并且必要時移去固定元件27，間隔元件14也一樣。因此，可以分別傾斜地向下將各所述滑動軸承襯墊20從各所述槽23中拉出。所述滑動軸承襯墊20的置入或更換能夠以完全相反的順序?qū)崿F(xiàn)。在本發(fā)明的所有實施變型方案中，也可以實現(xiàn)的是，僅更換滑動軸承8、9或38、39 的單個部件，從而不必像滾動軸承中那樣更換整個支承元件7或者整個滾動軸承。此外，根據(jù)圖2至圖5的實施方式還具有如下優(yōu)點，即，所述支承元件7可以代替錐形滾子軸承，就像其現(xiàn)在作為主軸承用于支承轉(zhuǎn)子那樣，從而這種支承元件7在維護(hù)工作過程中也可以代替現(xiàn)有設(shè)備中迄今所使用的滾動軸承。所述實施例示出了支承元件7的可能的實施變型方案，其中，在此要注意的是，本發(fā)明并不局限于其所詳細(xì)描述的實施變型方案，而是各個實施變型方案相互間的不同組合也是可能的，并且這些方案可能性基于通過具體的發(fā)明進(jìn)行技術(shù)處理的教導(dǎo)處于從事本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)?？赏ㄟ^組合所示出和描述的實施變型方案的各個細(xì)節(jié)來實現(xiàn)的其他實施變型方案也同樣地包含在權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。為了整齊，最后要指明的是，為了更好地理解所述支承元件7的結(jié)構(gòu)，部分未按比例尺寸地和/或放大地和/或縮小地示出支承元件或其組件。在圖I至圖9中示出的各個實施方式可以構(gòu)成獨立的、根據(jù)本發(fā)明的解決方案的主題。附圖標(biāo)記列表I風(fēng)力發(fā)電設(shè)備2 塔筒3 吊艙4轉(zhuǎn)子輪轂5轉(zhuǎn)子葉片6發(fā)電機(jī)7支承元件8滑動軸承9滑動軸承10環(huán)形元件11環(huán)形元件12環(huán)形件13環(huán)形件14間隔元件15固定系統(tǒng)16發(fā)電機(jī)-固定體
17機(jī)器支架18環(huán)形槽19 角度20滑動軸承襯墊21 長度22 寬度23 槽24 槽底 25滑動面26滑動軸承襯墊背部27固定元件28 墊圈29端部區(qū)域30端部區(qū)域31楔形部32楔形部33支撐層34滑動層35滑動層部分面36 槽37 端側(cè)38滑動軸承39滑動軸承40環(huán)形元件41環(huán)形元件42轉(zhuǎn)子輪轂43 定子44 間距45滑動軸承部段46 端面47 端面48楔形元件49部段背部50 槽51 孔52滑動面53 凹隙54油供應(yīng)裝置
權(quán)利要求
1.用于支承風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(I)的轉(zhuǎn)子輪轂(4)的支承元件(7)，所述支承元件具有至少一個內(nèi)部環(huán)形元件(10、40)和至少一個外部環(huán)形元件(11、41)，其中，在所述內(nèi)部環(huán)形元件(10、40)與所述外部環(huán)形元件(11、41)之間構(gòu)成有滑動支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑動支承結(jié)構(gòu)由至少兩個彼此以軸向間距(44)布置的滑動軸承(8、9、38、39)形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑動軸承(8、9)中的至少一個或者所述滑動軸承分別由在周向方向上彼此并排布置的滑動軸承襯墊(20)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支承元件(7)，其特征在于，每個滑動軸承(8、9)的滑動軸承襯墊(20)的數(shù)量選自如下范圍，所述范圍具有下限D(zhuǎn)/10和上限D(zhuǎn)/2，其中，以厘米為單位的D是所述內(nèi)部環(huán)形元件(10)的最大直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述兩個滑動軸承(8、9)布置在彼此成角度的平面內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的支承元件(7)，其特征在于，所述兩個平面彼此成角度(19)地布置，所述角度選自下限為30°而上限為75°的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述外部環(huán)形元件(11)在面向所述滑動軸承襯墊(20)的表面上具有各槽(23)，并且所述滑動軸承襯墊(20)部分地布置在所述各槽(23)中。
7.根據(jù)權(quán)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)方向擴(kuò)展的橫截面，尤其是具有燕尾形的或者T形的橫截面，并且所述滑動軸承襯墊(20)具有與所述槽的橫截面相應(yīng)的橫截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑動軸承襯墊(20)利用能松開的固定元件(27 )固定在所述外部環(huán)形元件(11)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的支承元件(7)，其特征在于，所述內(nèi)部環(huán)形元件(10)由兩個在軸向方向上彼此并排布置的并且在軸向方向上彼此間隔開的環(huán)形件(12、13 )組成，其中，必要時在所述環(huán)形件(12、13)之間布置有間隔元件(14)，并且所述固定元件(27)至少部分地布置在所述兩個環(huán)形件(12、13)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的支承元件(7)，其特征在于，兩個在軸向方向上彼此并排布置的滑動軸承襯墊(20)分別通過共同的固定元件(27)固定在所述外部環(huán)形元件(11)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑動軸承襯墊(20)在至少一個端側(cè)上至少部分地設(shè)有倒圓部。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的支承元件(7)，其特征在于，所述兩個滑動軸承(38、39)以如下間距布置，所述間距為所述內(nèi)部環(huán)形元件(40)的最大周向長度的至少40%。
13.根據(jù)權(quán)利要求I或12所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑動軸承(38、39)由滑動軸承部段(45)形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的支承元件(7)，其特征在于，在滑動軸承(38、39)的各所述滑動軸承部段(45)的彼此朝向的端面(46、47)之間布置有楔形元件(48)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的支承元件(7)，其特征在于，滑動軸承(38、39)的所述滑動軸承部段(45)的彼此朝向的端面(46、47)是傾斜的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15之一所述的支承元件(7)，其特征在于，在所述滑動軸承部段(45)的部段背部(49)中布置有至少一個槽(50)和/或至少一個孔(51)。
17.根據(jù)權(quán)利要求I至16之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑動軸承(8、9、38、39)由多層滑動軸承形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的支承元件(7)，其特征在于，所述多層滑動軸承的最上層具有中斷的表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求I至18之一所述的支承元件(7)，其特征在于，所述滑動軸承(8、9、38、39)的至少一個滑動層(34)當(dāng)所述滑動層實施為滑動漆時至少在所述滑動表面(25)上具有至少75HV (0. 001)的硬度或者處于25HV (0.001)與60HV (0. 001)之間的硬度。
20.具有轉(zhuǎn)子的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(1)，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子輪轂(4)，所述轉(zhuǎn)子輪轂支撐在定子上，其中，在所述轉(zhuǎn)子(4)與所述定子之間布置有支承元件(7)，其特征在于，所述支承兀件(7)相應(yīng)于權(quán)利要求I至19之一地構(gòu)成。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(1)，其特征在于，所述支承元件(7)能夠僅動液壓地被驅(qū)動。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(1)，其特征在于，所述支承元件(7)的所述內(nèi)部環(huán)形元件(40 )形成所述轉(zhuǎn)子輪轂(4)的一部分，而所述外部環(huán)形元件(41)形成所述定子的一部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(I)，其特征在于，所述滑動軸承襯墊(20)能夠通過定子來移除。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于支承風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(1)的轉(zhuǎn)子輪轂(4)的支承元件(7)，該支承元件具有至少一個內(nèi)部環(huán)形元件(10、40)和至少一個外部環(huán)形元件(11、41)，其中，在所述內(nèi)部環(huán)形元件(10、40)與所述外部環(huán)形元件(11、41)之間構(gòu)成有滑動支承結(jié)構(gòu)，其中，所述滑動支承結(jié)構(gòu)由至少兩個彼此以軸向間距(44)布置的滑動軸承(8、9、38、39)形成。
文檔編號F16C23/02GK102834611SQ201180018616
公開日2012年12月19日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者A·卡里, C·弗斯特納 申請人:米巴·格來特來格有限公司