具有滑动轴承的风力发电设备制造技术

本发明专利技术涉及一种带有滑动轴承的风力发电设备，其中滑动轴承包括第一轴承组件和第二轴承组件。第一轴承组件和第二轴承组件可围绕共同的旋转轴线相对彼此旋转地布置。滑动轴承具有至少一个滑动衬，该滑动衬布置在第一轴承组件和第二轴承组件之间。滑动衬具有用于与润滑剂接触的接触面。接触面具有通向滑动衬通道的滑动衬通道开口，其中滑动衬通道横穿滑动衬并且用于将润滑剂导入第一轴承组件和第二轴承组件之间的区域内。最后，滑动衬在接触面上具有凹槽并且凹槽包括滑动衬通道开口。此外，本发明专利技术涉及用于产生电流的对风力发电设备的运行。滑动轴承在旋转运动的起动阶段流体静力地运行并且/或者在以恒定的旋转速度旋转运动的阶段流体动力地运行。

【技术实现步骤摘要】
具有滑动轴承的风力发电设备
本专利技术涉及一种具有滑动轴承的风力发电设备以及用于产生电流的风力发电设备的运行。
技术介绍
风力发电设备通常应该运行或者说准备运行很多年、优选几十年。在此，对风力发电设备的可维护性和坚实性的要求很高。这尤其适用于所谓的近海风力发电设备，也就是安装在水中、例如安装在海中的风力发电设备。由于接近十分困难，因此近海风力发电设备的维护通常都代价高昂。 风力发电设备的典型的磨损件是轴承。目前，在风力发电设备中使用多种多样带有滚柱的滚柱轴承和/或带有滚动体的滚动轴承。滚柱轴承或者说滚动轴承所具有的滚柱或者说滚动体的更换代价高昂。必须经常完全或者至少部分地拆卸风力发电设备的动力传动系。这通常只能借助于起重机实现。然而尤其在近海风力发电设备中，使用这种起重机昂贵并且复杂。 作为滚柱轴承或者滚动轴承的替代方案例如有滑动轴承。在此，尤其列举出流体动力的滑动轴承和流体静力的滑动轴承。磨损件的更换、在这种情况下尤其滑动衬的更换通常比滚柱轴承或者说滚动轴承中的滚柱和滚动体的更换更简单。 然而，在风力发电设备中使用滑动轴承具有特别的问题:在流体动力的轴承中，当轴承在由于重力和/或风力引起的负载下应该从静止状态置于旋转之中时需要大的起始扭矩。在高压下导入润滑剂的流体静力的轴承具有以下缺点，即其需要连续的电流供给用于泵系统，该泵系统一方面是潜在的故障风险并且另一方面需要持续的能量、也就是电流。
技术实现思路
由此，本专利技术的任务是示出如何能够改善风力发电设备的滑动轴承。在特殊情况下应该尽可能有效地导入润滑剂用于滑动轴承的运行。 该任务根据并列的权利要求得到解决。有利的改进方案在从属权利要求中进行说明。 为了解决该任务给出了一种带有滑动轴承的风力发电设备，其中该滑动轴承包括第一轴承组件和第二轴承组件。该第一轴承组件和第二轴承组件能够围绕共同的旋转轴线相对彼此旋转地进行布置。所述滑动轴承具有至少一个滑动衬，该滑动衬布置在第一轴承组件和第二轴承组件之间。所述滑动衬具有接触面，该接触面用于与润滑剂进行接触。该接触面具有通向滑动衬通道的滑动衬通道开口，其中该滑动衬通道横穿滑动衬并且设置用于将润滑剂导入到第一轴承组件和第二轴承组件之间的区域内。最后，所述滑动衬在接触面上具有凹槽并且该凹槽包括滑动衬通道开口。 风力发电设备能够将风能转化为电能。风力发电设备也称作风能设备、风力发电站或风力转换器。 所述第一轴承组件和/或第二轴承组件有利地具有空心柱的形状。该空心柱能够具有圆形的周边。换句话说，所述第一轴承组件和/或第二轴承组件能够具有带有开口或孔的盘形。 所述风力发电设备有利地具有高塔、带有机架的吊舱、发电机以及带有轮毂的转子。在该轮毂上固定至少一个转子叶片、优选至少两个转子叶片、进一步优选恰好三个转子叶片。 在第一替代方案中，所述第一轴承组件与转子以及第二轴承组件与机架分别机械地连接。在第二替代方案中，所述第一轴承组件与机架以及第二轴承组件与转子分别机械地连接。在这两个替代方案中，所述第一轴承组件和第二轴承组件尤其围绕共同的同轴的旋转轴线可相对彼此旋转地支承或者布置。 所述转子有利地与发电机转子连接，该发电机转子也能够称作发电机的转子部件。 第一轴承组件和/或第二轴承组件之间的空间能够称作轴承内部空间。所述滑动衬有利地位于轴承内部空间中。该滑动衬优选具有直角平行六面体的形状。此外，所述滑动衬能够具有固定面，该固定面反向于接触面并且平行于其布置。在有利的实施方式中，所述固定面与第一轴承组件、第二轴承组件和/或滑动衬载体直接连接。 所述滑动衬通道的功能是，将润滑剂从外面导入到第一轴承组件和第二轴承组件之间的区域内、也就是例如轴承内部空间内。 按本专利技术的风力发电设备的决定性的特征是滑动衬在接触面上所具有的凹槽。滑动衬的接触面具有带有滑动衬通道开口的凹槽，该滑动衬与常规的滑动衬相比能够用润滑剂覆盖更大的表面，其中常规的滑动衬同样具有大的滑动衬通道开口但没有凹槽。在滑动轴承的起动阶段中、也就是在滑动轴承从静止状态起动时，所述凹槽能够用于支持流体静力的运行。例如如果润滑剂通过滑动衬通道压到接触面上，那么由于凹槽中湿润的表面能够相对于仅仅具有一个滑动衬通道开口并且没有凹槽的滑动衬降低在流体静力的运行中在滑动轴承的起动阶段中出现的摩擦。在流体动力的运行中、也就是在以滑动轴承的例如恒定的旋转速度进行的运行中，也能够通过凹槽降低有待施加的力或者说有待施加的压力。由此实现了混合的、也就是流体静力-流体动力的滑动轴承。 所述接触面能够具有纵侧和横侧。该横侧例如刚好与纵侧一样长，也就是说是正方形的接触面。在有利的实施方式中，纵侧比凹槽的深度长了 100到200倍。该凹槽的深度有利地在Imm和20mm之间，尤其在5mm和1mm之间。 在优选的实施方式中，所述滑动轴承是径向轴承和/或轴向轴承。 也称作横向轴承或承载轴承的径向轴承禁止第一轴承组件和/或第二轴承组件沿径向、也就是基本上垂直于轴向的运动，或者说使得所述运动非常困难。也称作纵向轴承、压力轴承或推力轴承的轴向轴承禁止第一轴承组件和/或第二轴承组件沿径向的运动，或者说使得所述运动非常困难。径向轴承和轴向轴承的组合称作径向推力轴承。用于径向推力轴承的例子是一种作用方式简单的径向轴承，其借助两个轴向作用的轴承对进行补充。径向推力轴承的其他有利的例子是枢轴承、也称作准心轴承，其中多个例如构造成截锥形的枢对相对而置。 如果所述滑动轴承是径向轴承，那么第一轴承组件有利地具有外部的轴承环的形式并且第二轴承组件具有内部的轴承环的形式。所述滑动衬有利地固定在内部的轴承环的外侧上和/或外部的轴承环的内侧上。 在第一替代方案中，所述内部的轴承环与机架机械地连接并且滑动衬固定在内部的轴承环的外侧上。在第二替代方案中，外部的轴承环与机架机械地连接并且滑动衬固定在外部的轴承环的内侧上。在第三替代方案中，内部的轴承环与转子机械地连接并且滑动衬固定在内部的轴承环的外侧上。最后，在第四替代方案中所述外部的轴承环与转子机械地连接并且滑动衬固定在外部的轴承环的内侧上。 如果所述滑动轴承是轴向轴承,第一轴承组件和第二轴承组件这两个构件都具有轴承座圈的形式。这两个轴承座圈能够具有类似的形状和大小。这两个轴承座圈有利地相互轴向错开地布置，其中例如第一轴承座圈面对风力发电设备的轮毂并且第二轴承座圈面对风力发电设备的发电机。 在有利的实施方式中，所述滑动轴承具有通过可相对彼此旋转的第一轴承组件和第二轴承组件确定的旋转方向。此外，所述接触面具有沿旋转方向在前面的接触面区域以及沿旋转方向在后面的接触区域。所述凹槽位于前面的接触面区域中。 所述旋转方向涉及第一轴承组件和第二轴承组件围绕共同的旋转轴线的旋转。 在第一替代方案中，所述接触面对半分布在前面的接触面区域和后面的接触面区域中。在第二替代方案中，所述接触面具有中间的接触面区域并且该接触面例如各三分之一地分布在前面的接触面区域中、中间的接触面区域中以及后面的接触面区域中。 将凹槽布置在前面的接触面区域中具有多个优点。一方面在滑动轴承的流体静力的运行中，相对于将凹槽布置在后面的接触面区域中而言，将凹槽布置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
风力发电设备（10），带有滑动轴承（20），其中‑所述滑动轴承（20）包括第一轴承组件（21）和第二轴承组件（23），‑所述第一轴承组件（21）和所述第二轴承组件（23）能够围绕共同的旋转轴线（26）相对彼此旋转地进行布置，‑所述滑动轴承（20）具有至少一个滑动衬（30），所述滑动衬布置在所述第一轴承组件（21）和所述第二轴承组件（23）之间，‑所述滑动衬（30）具有接触面（31），所述接触面设置用于与润滑剂接触，‑所述接触面（31）具有通向滑动衬通道（35）的滑动衬通道开口（36），其中所述滑动衬通道（35）横穿所述滑动衬（30）并且设置用于将润滑剂导入到所述第一轴承组件（21）和所述第二轴承组件（23）之间的区域内，并且‑所述滑动衬（30）在所述接触面（31）上具有凹槽（40）并且所述凹槽（40）包括所述滑动衬通道开口（36）。

【技术特征摘要】
2013.06.20 DE 102013211710.81.风力发电设备(10),带有滑动轴承(20)， 其中 -所述滑动轴承(20)包括第一轴承组件(21)和第二轴承组件(23)， -所述第一轴承组件(21)和所述第二轴承组件(23)能够围绕共同的旋转轴线(26)相对彼此旋转地进行布置， -所述滑动轴承(20)具有至少一个滑动衬(30)，所述滑动衬布置在所述第一轴承组件(21)和所述第二轴承组件(23)之间， -所述滑动衬(30)具有接触面(31)，所述接触面设置用于与润滑剂接触， -所述接触面(31)具有通向滑动衬通道(35)的滑动衬通道开口(36)，其中所述滑动衬通道(35 )横穿所述滑动衬(30 )并且设置用于将润滑剂导入到所述第一轴承组件(21)和所述第二轴承组件(23)之间的区域内，并且 -所述滑动衬(30)在所述接触面(31)上具有凹槽(40)并且所述凹槽(40)包括所述滑动衬通道开口(36)。2.按权利要求1所述的风力发电设备(10)， 其中所述滑动轴承(20 )是径向轴承和/或轴向轴承。3.按权利要求1或2所述的风力发电设备(10)， 其中 -所述滑动轴承(20 )具有旋转方向(27 )，所述旋转方向通过所述能够相对彼此旋转的第一轴承组件(21)和第二轴承组件(23)确定， -所述接触面(31)具有沿旋转方向(27)在前面的接触面区域(311)和沿旋转方向(27)在后面的接触面区域(313)，并且 -所述凹槽(40)位于所述前面的接触面区域(311)中。4.按权利要求3所述的风力发电设备(10)， 其中 -所述凹槽(40)具有沿旋转方向(27)在前面的凹槽壁(41)以及沿旋转方向(27)在后面的凹槽壁(42)， -所述前面的凹槽壁(41)在所述前面的凹槽壁(41)与所述接触面(31)之间具有前面的凹槽壁倾角(43)， -所述后面的凹槽壁(42)在所述后面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：PA格朗堡，B佩德森，K托姆森，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE