本發(fā)明涉及一種用于風力渦輪機的滑動軸承裝置和一種維修該軸承的方法。

背景技術：

風力渦輪機包括一個或多個轉子葉片。轉子葉片連接到葉轂。轉子葉片和葉轂形成風力渦輪機的轉子。風與轉子相互作用并引起轉子的旋轉。轉子的旋轉被傳遞到發(fā)電機。轉子的旋轉能量由此轉換為電能。

轉子的旋轉經常在軸上傳遞。轉子、軸和發(fā)電機的轉子相對于風力渦輪機的固定部分是可旋轉的。葉轂以及一些情況下軸，需要通過軸承連接到風力渦輪機的固定部分。

在許多風力渦輪機中，轉子的旋轉被直接傳遞到發(fā)電機，而不使用齒輪。這些風力渦輪機被稱為直接驅動風力渦輪機或直驅型風力渦輪機。

作用在風力渦輪機的轉子上的重量和力在至少一個軸承上從風力渦輪機的可旋轉部分傳遞到固定部分。對于較高的負載，在風力渦輪機中使用平軸承或滑動軸承。

在操作下作用在滑動軸承中的力導致在滑動表面處的磨損。為了提高風力渦輪機的壽命和耐用性，主軸承配備有可更換的軸瓦（bearingpad）。

軸瓦需要是可接近的，以進行更換。因此，已知的是，去除滑動軸承的滑動表面或軸承殼體的至少一部分，以接近和更換軸瓦。

還已知的是，在軸承或支撐結構中設置開口以接近軸瓦。

這表明如下缺點：開口或能夠被去除的部分削弱了軸承或支撐結構。這導致結構的軸承的額外疲勞。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進的軸承裝置，其提供通道以更換軸瓦，而同時保持結構的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的通過獨立權利要求1和15實現(xiàn)。本發(fā)明的其它特征在從屬權利要求中公開。

公開了一種風力渦輪機的滑動軸承裝置，其中，該裝置包括第一軸和第二軸，其中，所述軸布置為彼此同軸，并且所述軸中的一個軸相對于另一個軸繞公共旋轉軸線是可旋轉的。

第一徑向滑動軸承布置在所述軸之間，以通過固定軸支撐可旋轉軸。第一徑向滑動軸承包括軸瓦。

第一軸包括軸環(huán)，其中，該軸環(huán)大致垂直于旋轉軸線布置，并且在徑向上與第二軸的徑向表面的至少一部分重疊。

該軸環(huán)包括第一軸向滑動軸承，以支撐在所述兩個軸之間的軸向負載。該軸環(huán)在其第一徑向位置處連接到第一軸，并且第一軸向滑動軸承在軸環(huán)的第二徑向位置處連接到軸環(huán)。

該軸環(huán)包括在位于第一和第二徑向位置之間的區(qū)域中的開口，以更換軸承裝置的第一徑向滑動軸承的軸瓦。

滑動軸承裝置包括固定軸和可旋轉軸。該可旋轉軸需要由固定軸在徑向和軸向方向上支撐。因此，在固定軸和可旋轉軸之間布置有滑動軸承。可旋轉軸由兩個徑向滑動軸承和兩個軸向滑動軸承支撐。

固定軸和可旋轉軸是布置在彼此內的中空軸，其中，可旋轉軸相對于固定軸繞公共縱向軸線是可旋轉的。

滑動軸承也被稱為平軸承，并且能夠是例如干軸承、靜壓軸承或流體動力軸承。軸承能夠分別由油脂或油潤滑。

第一和第二徑向滑動軸承布置在所述兩個中空軸之間，以在徑向方向上相對于固定軸支撐可旋轉軸。為了在軸向方向上相對于固定軸支撐可旋轉軸，所述軸中的第一個包括軸環(huán)。

這個軸環(huán)能夠通過連接機構附接到第一軸，或者其能夠與第一軸一起成形為一體。第一軸的軸環(huán)在徑向上與第二軸的徑向表面的至少一部分重疊。軸向滑動軸承能夠布置在軸環(huán)的指向第二軸的徑向表面的表面和第二軸的表面之間。

因此，附接到第一軸的軸環(huán)橋接在第一軸和第二軸之間的徑向間隙。

軸環(huán)在其第一徑向位置處連接到第一軸。軸向滑動軸承附接到軸環(huán)的第二徑向位置。在軸環(huán)的第一和第二徑向位置之間的徑向區(qū)域包括開口。

開口如此布置以提供到達在第一軸和第二軸之間的徑向間隙的通道。因此，存在于第一軸和第二軸之間的軸瓦能夠通過附接到第一軸的軸環(huán)中的開口進行更換。

因此，存在于第一軸和第二軸之間的間隙中的徑向滑動軸承的軸瓦能夠通過附接到第一軸的軸環(huán)中的開口容易地進行更換，而不需要拆卸滑動軸承裝置的機械結構。

因此，能夠非常容易地執(zhí)行對滑動軸承的維修，并且不需要像起重機的重型設備。

第二軸包括軸環(huán)，其大致平行于第一軸的軸環(huán)布置，并且第一軸向滑動軸承位于所述兩個軸環(huán)之間。

軸環(huán)附接到第一軸。軸環(huán)沿徑向方向布置。第二軸環(huán)附接到也沿徑向方向布置的第二軸，并且因此導致平行于被附接到第一軸的第一軸環(huán)。

第一軸向滑動軸承位于所述兩個軸環(huán)之間。該第一軸向滑動軸承附接到所述軸環(huán)中的一個，并且第一軸向滑動軸承的軸瓦的表面作用在第二軸環(huán)的表面上。

因此，來自第二軸的軸向力能夠由第一軸的軸環(huán)支撐。

第一軸是固定軸。

滑動軸承裝置包括第一軸和第二軸。第一軸是固定軸，并且第二軸是可旋轉軸。第一軸包括橋接在第一軸和第二軸之間的間隙的軸環(huán)。

這個軸環(huán)包括開口，這些開口如此布置以使得存在于位于第一軸（因此固定軸）和第二軸（因此可旋轉軸）之間的間隙中的徑向滑動軸承的軸瓦能夠通過軸環(huán)中的開口進行更換。

第一軸是所述同軸布置的軸中外面的那個。

第一軸和第二軸同軸地布置在彼此內。第一軸是外軸。徑向滑動軸承存在于外軸和內軸之間。

外軸包括軸環(huán)，該軸環(huán)包括開口，這些開口如此布置以使得存在于位于第一軸和第二軸之間的間隙中的徑向滑動軸承的軸瓦能夠通過軸環(huán)中的開口更換。

第一滑動軸承的軸瓦附接到第一軸。

第一軸包括凹部，以保持第一徑向滑動軸承的軸瓦，其中，凹部與第一軸的開口和軸環(huán)連通，使得能夠通過沿著凹部移動軸瓦并通過開口來去除并更換該軸瓦。

存在于第一軸和第二軸之間的第一滑動軸承包括軸瓦。第一軸包括凹部，其中，軸瓦能夠滑動到第一軸的凹部中，并且凹部將軸瓦保持就位，與軸承裝置在一起。

第一軸的凹部與第一軸的軸環(huán)中的開口連通。能夠沿著凹部并通過軸環(huán)中的開口滑動軸瓦，以將其更換。

因此，通過第一軸的軸環(huán)中的開口更換存在于第一軸和第二軸之間的第一徑向滑動軸承的軸瓦是可能的。因此，能夠通過沿著凹部滑動軸瓦并通過開口來容易地更換所述軸瓦。

此外，當軸瓦被限制在第一軸的凹部中時，軸瓦被保持就位，并且不能沿著軸承的圓周改變它們的位置。

第一軸的軸環(huán)包括結構，該結構將第二軸的軸環(huán)裝在框內，以支撐第二軸向滑動軸承，該第二軸向滑動軸承沿與第一軸向滑動軸承相反的方向作用在第二軸的軸環(huán)上。

第一和第二軸之間的軸向力需要沿兩個軸向方向被支撐。因此，需要第一和第二軸向滑動軸承。第一軸包括軸環(huán)，以及第二軸包括軸環(huán)。第一軸向滑動軸承布置在第一軸的軸環(huán)處并且作用在第二軸的軸環(huán)上。

第一軸的軸環(huán)包括在平行于所述軸的旋轉軸線的切口中看到的u形形式的裝置。該u形形式將第二軸的軸環(huán)裝在框內。

第二軸向滑動軸承布置在第一軸的軸環(huán)的u形形式處，并且作用在第二軸的軸環(huán)的與第一軸向滑動軸承相反的一側上。因此，在旋轉軸線的兩個方向上的軸向力能夠由滑動軸承布置支撐。

第一軸的軸環(huán)連接到第一軸的軸向端部。

第一軸的軸環(huán)連接到第一軸的軸向端部。該軸環(huán)橋接位于第一軸和第二軸之間的間隙，并且至少部分地與第二軸的軸向端部重疊，以及因此與第二軸的徑向表面重疊。

因此，能夠在第一軸的軸環(huán)和第二軸的軸向端部之間布置軸向軸承，以支撐軸向負載。第一軸的軸向端部是第一軸在軸承裝置的軸向方向上的端部。

第一軸的這個軸向端部可以包括徑向表面，并且軸環(huán)能夠連接到該徑向表面。

滑動軸承裝置包括第二徑向軸承，其在第一軸和第二軸之間，離第一徑向滑動軸承一定的預定距離，以支撐徑向負載或傾斜力矩。

為了更好地支撐軸承裝置中的徑向力和傾斜力矩，存在第二徑向軸承以相對于固定軸支撐可旋轉軸。

第二徑向軸承布置在離第一徑向軸承一定距離處，其中，兩個徑向軸承之間的距離為至少0.5m，優(yōu)選大于1m，并且對于風力渦輪機的較大滑動軸承裝置，最優(yōu)選大于2m。

由于第一和第二徑向滑動軸承之間的距離，存在一定的杠桿以承受軸承中的傾斜力矩和徑向負載。

第一軸在第一徑向滑動軸承的區(qū)域中比在第二徑向軸承的區(qū)域中更剛硬。

第一和第二軸是具有大致圓柱形壁的中空軸，其中，第一或第二軸的壁能夠至少部分地也是圓錐形的。

第一軸以及還有第二軸顯示出圓柱形或圓錐形部段的壁的一定厚度。所述軸的壁厚根據沿旋轉軸線的位置而變化。

第一和第二徑向滑動軸承存在于第一和第二軸之間。第一軸在第一徑向滑動軸承附接到第一軸的區(qū)域中顯示出較大的壁厚。

因此，第一軸能夠在第一徑向滑動軸承的區(qū)域中承受更大的力。

第二軸在第二徑向軸承的區(qū)域中比在第一徑向軸承的區(qū)域中更加隆起（ridged）。

第二軸也能夠顯示出軸的壁的變化的厚度。第二軸的壁能夠有些部分是圓柱形或圓錐形。第二軸的壁厚能夠沿軸承裝置的旋轉軸線變化。

在第二徑向滑動軸承的區(qū)域中，第二軸的壁的厚度較高。因此，第二軸在第二徑向滑動軸承的區(qū)域中比在第一徑向滑動軸承的區(qū)域中能夠承受更大的力。

因此，根據需要傳遞的負載和力，優(yōu)化軸的厚度以及由此軸所需的材料。因此，根據滑動軸承裝置的使用，優(yōu)化所需的材料量。

第二徑向軸承是包括軸瓦的滑動軸承，并且軸瓦布置在第一軸中的開口中。

第二滑動軸承布置在第一軸和第二軸之間。第一軸和第二軸是同軸布置的中空圓柱形軸。第二滑動軸承的軸瓦安裝在第一軸中的開口中。

因此，第二滑動軸承的軸瓦能夠通過開口被引入軸承中，并且能夠通過開口進行更換。

至少一個軸向滑動軸承包括軸瓦，并且該軸瓦布置在第一軸的軸環(huán)結構中的開口中。

第一軸和第二軸之間的軸向力由軸向滑動軸承支撐。軸向滑動軸承布置在連接到第一軸的軸環(huán)處。

軸環(huán)包括開口，并且軸向軸承的軸瓦能夠通過開口被引入軸承中。軸向滑動軸承的軸瓦能夠通過用于軸環(huán)中的軸向滑動墊的開口進行更換。

第二軸至少部分地布置在第一軸的徑向內側，并且連接到第一軸的軸環(huán)沿第一軸的中心軸線的方向從第一軸徑向向內延伸。

因此，連接到是外軸的第一軸的軸環(huán)橋接位于第一軸和第二軸之間的間隙，并且能夠支撐抵靠在第二軸上的軸向滑動軸承。

第一軸的軸環(huán)中的至少一個開口包括不透液體的蓋子，因此軸環(huán)中的開口能夠如此封閉，以使得存在于軸承中的潤滑液能夠被保持在軸承裝置中。

軸承中的潤滑液能夠例如是油脂或油。第一軸的軸環(huán)的開口中的不透液體的蓋子防止油從軸承中流出。

公開了一種更換風力渦輪機的滑動軸承裝置的軸瓦的方法，其中，該裝置包括第一軸和第二軸，其中，所述軸被布置為彼此同軸，并且所述軸中的一個軸相對于另一個軸繞公共旋轉軸線是可旋轉的。

第一徑向滑動軸承布置在所述軸之間，以通過固定軸支撐可旋轉軸。第一徑向滑動軸承包括軸瓦。

第一軸包括軸環(huán)，其中，該軸環(huán)大致垂直于旋轉軸線布置，并且在徑向上與第二軸的徑向表面的至少一部分重疊。

軸環(huán)包括第一軸向滑動軸承，以支撐所述兩個軸之間的軸向負載。軸環(huán)在其第一徑向位置處連接到第一軸，并且第一軸向滑動軸承在軸環(huán)的第二徑向位置處連接到軸環(huán)。

軸環(huán)包括在位于第一和第二徑向位置之間的區(qū)域中的開口。該方法包括如下步驟：通過第一軸的軸環(huán)中的開口更換第一徑向滑動軸承的軸瓦。

附圖說明

借助附圖更詳細地示出本發(fā)明。附圖示出了優(yōu)選配置，并且不限制本發(fā)明的范圍。

圖1示出了滑動軸承裝置；

圖2示出了滑動軸承裝置的固定軸；

圖3示出了該滑動軸承裝置的固定軸，軸瓦布置在該固定軸處；

圖4以透視圖示出了該滑動軸承裝置；

圖5以第二透視圖示出了該滑動軸承裝置；

圖6示出了滑動軸承裝置在風力渦輪機中的使用。

具體實施方式

圖1示出了滑動軸承裝置。

圖1示出了用于風力渦輪機的滑動軸承裝置。

該滑動軸承裝置包括固定軸1和可旋轉軸2，它們同軸地布置在彼此內并且相對于彼此繞旋轉軸線10是可旋轉的。

該裝置包括兩個徑向軸承4,5，其在徑向方向上相對于固定軸1支撐可旋轉軸2。徑向軸承4,5是滑動軸承。

固定軸1包括垂直于旋轉軸線10布置的軸環(huán)。第一徑向滑動軸承5布置在可旋轉軸2和固定軸1之間。

附接到固定軸1的軸環(huán)包括開口8，該開口8允許更換第一徑向滑動軸承5的軸瓦。

連接到固定軸1的軸環(huán)包括滑動軸承7，該滑動軸承7在軸向方向上支撐可旋轉軸2。軸環(huán)包括開口13，該開口13允許更換軸向軸承7的滑動墊。軸向軸承7的滑動墊布置在軸環(huán)的開口13中。

承載裝置15連接到軸環(huán)，其中，承載裝置15包括第二軸向滑動軸承6，以在軸向方向上相對于固定軸1支撐可旋轉軸2。

軸向滑動軸承6，7在不同的軸向方向上支撐可旋轉軸2。因此，可旋轉軸2相對于固定軸1固定在其軸向位置。

為了支撐可旋轉軸2，可旋轉軸2包括軸環(huán)9，并且軸向滑動軸承6，7作用在可旋轉軸2的軸環(huán)9上。

固定軸1的軸環(huán)中的開口8能夠由蓋子封閉，使得存在于滑動軸承5,6，7中的潤滑劑能夠保持在軸承裝置內。

第二徑向滑動軸承4布置在開口11中，該開口11允許更換第二徑向滑動軸承4的軸瓦。

滑動軸承裝置能夠用于風力渦輪機，因此，可旋轉軸2包括凸緣3，該凸緣3能夠連接到風力渦輪機的發(fā)電機的轉子。

圖2示出了滑動軸承裝置的固定軸1。

固定軸1包括開口11，其中，徑向滑動軸承4的軸瓦能夠布置在開口11中。

固定軸1包括凹部14，其中，該凹部14準備好保持第一徑向滑動軸承5的滑動墊。

圖3示出了滑動軸承裝置的固定軸，軸瓦布置在該固定軸處。

圖3示出了該滑動軸承裝置的固定軸1。

在徑向滑動軸承4處，軸瓦布置在固定軸1的開口11中。對于第一徑向滑動軸承5，軸瓦布置在固定軸1的凹部14中。

第二徑向滑動軸承4的軸瓦能夠通過開口11更換。第一徑向滑動軸承5的軸瓦能夠通過沿著凹部14平行于固定軸1的內壁滑動軸瓦、在固定軸1的端部處滑出凹部14來更換。

圖4以透視圖示出了該滑動軸承裝置。

固定軸1和可旋轉軸2是同軸地布置在彼此內的中空軸?？尚D軸2由兩個徑向滑動軸承4,5和兩個軸向滑動軸承6,7相對于固定軸1支撐。

第二徑向滑動軸承4布置在固定軸1的一個端部處。第一徑向滑動軸承5布置成靠近固定軸1的另一端部。

第二徑向滑動軸承4的軸瓦能夠沿徑向方向從固定軸1的外部進行更換。

第一徑向滑動軸承5的軸瓦布置在位于固定軸1和可旋轉軸2之間的徑向間隙中。第一徑向滑動軸承5的軸瓦能夠通過將它們從位于固定軸1和可旋轉軸2之間的間隙中沿軸向方向滑出而更換。

在固定軸1的靠近第一徑向滑動軸承5的端部處，固定軸1包括橋接徑向間隙并且與可旋轉軸2重疊的軸環(huán)。需要固定軸1處的軸環(huán)來支撐第一和第二軸向滑動軸承6,7。

軸環(huán)包括開口8，該開口8是固定軸1的軸環(huán)中的貫通開口，并且以此布置以使得第一徑向滑動軸承5的軸瓦能夠通過將軸瓦從位于固定軸1和可旋轉軸2之間的間隙通過軸環(huán)中的開口8滑出來進行更換。

連接到固定軸1的軸環(huán)包括第一軸向滑動軸承7和支撐裝置15，以支撐第二軸向滑動軸承6。軸向滑動軸承6,7的軸瓦能夠沿軸向方向通過它們各自的支撐裝置中的開口來布置。

圖5以第二透視圖示出了該滑動軸承裝置。

圖5從附接到固定軸1的軸環(huán)的側面示出了該滑動軸承裝置。

固定軸1支撐布置在固定軸1內的可旋轉軸2。徑向力由徑向軸承4,5支撐。軸向力由軸向軸承6,7支撐。可旋轉軸2包括軸環(huán)9，并且軸向軸承6,7的軸瓦作用在可旋轉軸2的軸環(huán)9上。軸向軸承7連接到被附接到固定軸1的軸環(huán)。

軸向軸承6連接到支撐結構，該支撐結構附接到固定軸1的軸環(huán)。固定軸1的軸環(huán)包括開口8，該開口8如此布置以使得第二徑向滑動軸承5的軸瓦能夠通過開口8進行更換。

第二徑向滑動軸承的軸瓦能夠從位于固定軸1和可旋轉軸2之間的徑向間隙滑出并通過開口8。

圖6示出了滑動軸承裝置在風力渦輪機中的使用。

滑動軸承裝置包括固定軸1和可旋轉軸2。固定軸1連接到發(fā)電機的定子17。

可旋轉軸2連接到發(fā)電機的轉子16。因此，可旋轉軸2包括凸緣3。發(fā)電機的轉子在一側連接到凸緣3，并且在另一端在支撐軸承18上連接到固定軸1。

附圖中的圖示是示意性形式。要注意的是，在不同的附圖中，相似或相同的元件設有相同的附圖標記。

雖然已經參照優(yōu)選實施例詳細描述了本發(fā)明，但是要理解的是，本發(fā)明不受所公開的示例限制，并且本領域技術人員可以對其進行許多附加的修改和變化，而不偏離本發(fā)明的范圍。

應當注意，貫穿本申請的“一”的使用不排除多個，“包括”不排除其他步驟或部件。并且，與不同實施例相關聯(lián)地描述的部件可以被組合。還應當注意，權利要求中的附圖標記不應被解釋為限制權利要求的范圍。