用于风力涡轮机的轴承制造技术

本发明专利技术涉及用于风力涡轮机的轴承、该轴承的用途和控制该轴承的温度的方法。一种用于风力涡轮机的轴承包括内环和外环。内环和外环被制备和布置成相对于彼此旋转的方式。内环包括至少一个通道。通道被制备和布置成使空气沿通道内部流动的方式，从而使内环的多余热量由通道中的空气流移除。

【技术实现步骤摘要】
用于风力涡轮机的轴承
本专利技术涉及用于风力涡轮机的轴承、该轴承的用途和控制该轴承的温度的方法。
技术介绍
风力涡轮机包括具有浆毂和转子叶片的转子。在风力涡轮机的操作期间，风与转子叶片相互作用并使转子旋转。转子的旋转被传递到发电机以生成电功率。 在直接驱动的风力涡轮机中，转子和发电机直接联接，而没有在转子和发电机之间的齿轮箱。因此，风力涡轮机的转子直接联接到发电机的转子。 风力涡轮机的转子和发电机的转子属于风力涡轮机的旋转部件。风力涡轮机的旋转部件由轴承支撑。 轴承包括静止环和可旋转环。静止环附接到风力涡轮机的静止部件，而可旋转环连接到风力涡轮机的可旋转部件。 轴承常被称为风力涡轮机的主轴承。主轴承是滚动元件轴承或滑动轴承。 轴承的寿命和发电机中的气隙的宽度取决于轴承中的间隙。因此，重要的是控制轴承中的间隙。 在风力涡轮机的启动期间和在操作期间，轴承由于轴承中的摩擦而变热。由于发热，轴承的部件膨胀。这种膨胀影响轴承的间隙。 该间隙大体上保持相同，只要轴承的静止环和可旋转环大体上相等地膨胀。当它们表现出大体上相同的温度时，就是这种情况。 在风力涡轮机启动或风力涡轮机的旋转部件中的负载变化期间，轴承的温度变化。由于轴承的可旋转环和静止环的不同质量，环可能在不同时间变热或冷却。 这导致轴承环的温度的差值。因此，轴承的间隙是变化的。变化的间隙对于轴承的寿命和/或发电机的气隙的宽度具有负面效应。 因此，已知利用一体化的油润滑系统冷却轴承，其中油被冷却并且泵送通过轴承。这表现出问题:轴承中的油的交换速率太低，以至于不能用润滑油冷却整个轴承。 WO 2011082836 Al描述了一种直接驱动的风力涡轮机的轴承的冷却系统，其中，冷却系统包括与轴承的内环热接触的至少一个散热器和与散热器热连通的热耗散器。 该系统表现出以下缺点:冷却液体在轴承和热耗散器处循环通过散热器。因此，需要用于冷却流体的引导冷却液体的管道的装置，并且存在液体可能从系统泄漏的一定风险。 因此，本专利技术的目标是提供一种用于冷却轴承的改进的布置。 本专利技术的目的由独立权利要求实现。本专利技术的另外的特征在从属权利要求中公开。
技术实现思路
一种用于风力涡轮机的轴承包括内环和外环。内环和外环被制备和布置成相对于彼此旋转。内环包括至少一个通道。通道被制备和布置成使空气沿通道内部流动，从而使内环的多余热量被通道中的空气流移除。 轴承包括内环和外环。轴承可以是滚动元件轴承或滑动轴承。 当轴承在风力涡轮机中使用时，轴承环中的一个连接到风力涡轮机的静止部件，而另一个轴承环连接到风力涡轮机的旋转部件。风力涡轮机的静止部件包括发电机的定子，而风力涡轮机的可旋转部件包括发电机的转子和风力涡轮机的浆毂。 轴承的内环可以连接到风力涡轮机的静止部件或连接到风力涡轮机的可旋转部件。 内环包括通道，其中通道与内环热连通。因此，内环的热量被传递到通道。空气沿通道内部流动，从而使内环的多余热量被通道中的空气流移除。 在轴承的操作期间，由于轴承中的摩擦而生成多余的热量。多余的热量被从轴承的内环传递到通道并且被通道中的空气流移除。 因此，流过通道的空气使通道和轴承的内环冷却。因此，多余的热量被从轴承的内环移除。因此，轴承的内环被冷却，并且轴承的内环的温度可被影响。 因此，轴承的内环的热膨胀可被影响。因此，轴承的间隙可通过冷却轴承的内环而被影响和控制。 在风力涡轮机中(尤其是在直接驱动的风力涡轮机中)使用轴承的情况中，发电机的气隙取决于主轴承的间隙。 因此，通过控制主轴承的间隙，可以控制气隙的宽度。轴承的间隙对于轴承的寿命是重要的。为了实现轴承的长寿命，轴承的间隙必须保持在一定的范围内。 轴承的间隙可通过冷却轴承而影响。通过影响轴承的内环的温度，轴承的间隙可保持在一定的范围内。 因此，轴承的寿命可通过控制轴承的内环的温度来延长。因此，可增加轴承的寿命。因此，更换轴承的必要性降低。因此，可节约用于更换轴承的成本。 通道至少部分地由封盖覆盖。 因此，通道为封闭的通道。因此，空气流被沿着通道的内部引导。覆盖的通道内部的空气可以不与覆盖的通道外部的空气混合。 [0031 ] 空气被迫沿着通道的内部流动。因此，改善了冷却效应。 通道包括至少两个开口，这些开口被用作空气入口开口和空气出口开口以允许空气流过通道。 通道包括允许空气流入通道内的一个开口和允许空气流出通道的一个开口。因此，空气可沿通道的内部流动。 开口是通道的开口端、通道的壁中的孔或通道的壁中的狭槽。 因此，空气可在通道的一个开口端处进入通道、沿着通道内部流动并且在另一个开口端处离开通道。 通道可包括在通道的壁中的孔，使得空气可通过该孔进入通道、沿通道内部流动并且在开口端处离开通道。 通道中的开口也可是通道的壁中的狭槽，以获得用于空气进入通道的更大的区域。 通风器被至少布置在通道的一个开口处，使得通风器将空气移动通过通道的开口并通过通道。 因此，空气由通风器迫使通过通道。 因此，移动通过通道的空气的量可由通风器影响。因此，内环的冷却的量可通过在通道处控制通风器来影响。 内环包括多个通道。 因此，空气流过多个通道。通过可彼此平行地布置。因此，空气沿着内环被引导通过平行的通道。 各个通道可设计成具有不同的直径，因此，流过通道的空气的量从一通道到另一通道是变化的。 因此，冷却的局部效率可由通道的设计来影响。 单个通道可能配有单独的通风器，以控制移动通过通道的空气的量。因此，由各个通道进行的冷却的量可被影响。 通风器布置在多个通道处，使得通风器在通道的开口处与通道重叠，从而通风器使空气移动通过通道。 内环包括多个通道。通道包括开口以允许空气进入或离开通道。 通风器布置在通道处，在通道的开口处与通道重叠，从而通风器可使空气移动通过通道的开口并通过通道。 因此，需要一个通风器以用于多个通道。 内环包括径向内表面，并且至少一个通道布置在轴承的内环的径向内表面处。 轴承包括内环和外环。内环布置成从外环径向向外。内环包括径向内表面。内环的至少一个通道布置在内环的径向内表面处。 因此，内环被从径向内表面的侧面冷却。 通道由突出的铝轮廓形成，该型材至少部分地由封盖覆盖并且布置在内环的表面处。 突出的铝轮廓形成一个或多个开放的沟槽或通道。突出的铝轮廓可由连接到突出的铝轮廓的封盖封闭。 因此，突出的铝轮廓的开放的通道或沟槽被封闭以形成允许空气沿通道内部流动的通道。 由封盖覆盖的突出的铝轮廓沿内环的表面布置。空气移动至突出的铝轮廓中的覆盖的沟槽或通道并且冷却铝轮廓。 铝轮廓与内环热连通。因此，轴承的内环由移动通过突出的铝轮廓的空气冷却。 通风器布置在通道处的空气入口开口处，使得通风器将空气吹过通道。 用作空气入口开口的通道的开口可以是通道的开口端、通道的壁中的孔或通道的壁中的狭槽。通风器布置在空气入口开口处并且迫使空气通过空气入口开口进入通道。 空气沿着通道内部流动并且在第二开口处离开通道。因此，空气由通风器迫使通过通道。空气沿着通道内部流动并且使轴承的内环冷却。 通风器布置在通道处的空气出口开口处，使得通风器将空气吸过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于风力涡轮机的轴承(1)，包括：‑内环(2)和外环(3)，‑由此，所述内环(2)和所述外环(3)被制备和布置成相对于彼此旋转的方式，其特征在于‑所述内环(2)包括至少一个通道(4)，‑由此，所述通道(4)被制备和布置成使空气沿着所述通道(4)的内部流动的方式，从而使所述内环(2)的多余的热量由在所述通道(4)中的空气流移除。

【技术特征摘要】
2013.07.19 EP 13177154.51.一种用于风力涡轮机的轴承(I)，包括: -内环⑵和外环(3)， -由此，所述内环⑵和所述外环⑶被制备和布置成相对于彼此旋转的方式， 其特征在于 -所述内环(2)包括至少一个通道(4)， -由此，所述通道⑷被制备和布置成使空气沿着所述通道⑷的内部流动的方式，从而使所述内环(2)的多余的热量由在所述通道(4)中的空气流移除。2.根据权利要求1所述的用于风力涡轮机的轴承(I)，其特征在于，所述通道(4)至少部分地由封盖(12)覆盖。3.根据前述权利要求中的一项所述的用于风力涡轮机的轴承(I)，其特征在于，所述通道(4)包括至少两个开口(6)，所述至少两个开口(6)被用作空气入口开口和空气出口开口，以允许所述空气流过所述通道(4)。4.根据前述权利要求中的一项所述的用于风力涡轮机的轴承(I)，其特征在于，所述开口(6)是所述通道(4)的开口端、所述通道(4)的壁中的孔或所述通道(4)的所述壁中的狭槽。5.根据前述权利要求中的一项所述的用于风力涡轮机的轴承(I)，其特征在于，通风器(5)以所述通风器(5)使空气移动通过所述通道(4)的所述开口(6)并通过所述通道(4)的方式被至少布置在所述通道(4)的一个开口(6)处。6.根据前述权利要求中的一项所述的用于风力涡轮机的轴承(I)，其特征在于，所述内环(2)包括所述多个通道(4)。7.根据权利要求5所述的用于风力涡轮机的轴承(I)，其特征在于，所述通风器(5)以所述通风器在所述通道(4)的所述开口处与所述通道(4)重叠的方式布置在所述多个通道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：U埃里克森，C迈克尔森，C泰格森，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE