风能设备旋转连接机构、转子叶片以及具有所述转子叶片的风能设备制造技术

本发明专利技术涉及一种风能设备旋转连接机构(1，1′，1″)、尤其叶片支承旋转连接机构或方位旋转连接机构，其中，所述旋转连接机构构造为滑动支承装置，其具有内环(3，3′，3′)′和外环(5，5′，5″)，所述内环具有一数量的第一滑动面(11a，b，c)，所述外环具有一数量的第二滑动面(13a，b，c)，所述第二滑动面分别配属于所述第一滑动面中的一个作为滑动面配合件，其中，所述滑动支承装置构造为干式运行的滑动支承装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风能设备旋转连接机构、转子叶片以及具有所述转子叶片的风能设备
本专利技术涉及一种风能设备旋转连接机构、尤其叶片支承旋转连接机构或方位旋转连接机构。本专利技术还涉及一种风能设备转子叶片和一种风能设备。
技术介绍
风能设备是广为人知的。其在不同的功能位置处具有旋转连接机构，以便例如在方位支承机构处可以使吊舱相对于风能设备的塔枢转，或以便可以相对于具有桨距驱动器的转子毂来确定转子叶片相对于风的迎角。风能设备的相应部件为此目的借助旋转连接机构能够彼此旋转地支承。基于高的负载，在现有技术中通常采用滚珠轴承装置，其分别作为单排的或多排的轴承装置或作为轴向和径向轴承的组合由锥形轴承或力矩轴承构成。尽管这种轴承类型的机械功率一般是令人满意的，但是滚珠轴承需要一定的结构尺寸并且始终具有比较高的重量，使得在已知的风能设备处，其旋转连接机构以及具有旋转连接机构的部件例如风能设备的吊舱或转子叶片在结构尺寸和重量方面存在改善需求。
技术实现思路
旋转连接机构根据本专利技术理解为两个部件相互间的可旋转运动的所有支承装置，包括但是不仅仅由支承轴承、固定/浮动轴承(Fest-Loslager)、力矩轴承等组成。在该背景下，本专利技术所基于的任务是，在以上所描述的问题方面尽可能大地改善开始所描述的类型的风能设备旋转连接机构。本专利技术所基于的任务尤其是，在其重量和结构空间方面改善开始所描述的风能设备旋转连接机构，并且在此尽可能小地损害负荷能力。本专利技术通过根据权利要求1的风能设备旋转连接机构解决本专利技术所基于的任务。尤其是叶片支承旋转连接机构或方位旋转连接机构的风能设备旋转连接机构构造为滑动支承装置，其具有内环和外环，内环具有一数量的第一滑动面，外环具有一数量的第二滑动面，这些第二滑动面分别配属于这些第一滑动面中的一个作为滑动面配合件，其中，滑动支承装置构造为干式运行的滑动支承装置。本专利技术遵循如下方案：滑动支承装置与传统的滚珠轴承相比允许明显更小的结构空间以及明显节省重量的结构方式。令人惊讶地，已经证明的是，干式运行的滑动支承装置良好地适合作为风能设备旋转连接机构、尤其作为叶片支承旋转连接机构或方位旋转连接机构。本专利技术通过以下方式有利地改进：在这些环中的一个、优选内环中，滑动面中的一个、多个或所有构造为金属滑动面。在此，金属表面优选地具有小于1.0μm、优选0.8μm或更小的粗糙度Ra。作为金属材料，优选分别使用黄铜，黄铜合金，白合金，例如铅、锡、锑、铋、铜、铜合金，尤其铜铅铸造合金，青铜铸造合金，尤其铅青铜，铅青铜铸造合金，铅锡铸造合金，铝，铝合金，尤其铝锡铸造合金，铝锌铸造合金，钢，钢合金，烧结金属，或由多种前述的金属材料构成的组合。替代于纯的金属材料，优选使用金属复合材料，例如陶瓷金属复合材料(金属陶瓷)、或金属塑料复合材料。替选地，优选对于滑动面使用尤其非金属的材料，例如烧结陶瓷(其可以具有例如金属氧化物作为组成部分)、高性能塑料例如热塑性高性能聚合物、尤其无定形的热塑性高性能聚合物、例如可能具有石墨和/或PTFE添加物的聚酰胺亚胺(PAI)。此外，优选，在相应另一环、优选外环的情况下，所述数量的滑动面中的一个、多个或所有部分地或完全地由纤维复合材料构造。由纤维复合材料构成的或具有纤维复合材料的滑动面具有惊人良好的干式运行性能，并且因此是惊人抗磨损的。此外，与对棱边负荷的低敏感性一起实现高的击打和碰撞耐受性。基于良好的干式运转特性，可以放弃使用润滑介质、例如脂或油。基于使用纤维复合材料，滑动支承装置相对于腐蚀介质非常耐久，并且相对于纯金属的旋转连接机构具有改善的减振值。恰好降低振动在风能设备的结构中是越来越重要的方面，因为越来越严格的声排放准则在世界范围内正变得重要。滑动面、尤其如下环的滑动面优选分部段地实施，使得可以在吊舱中实现旋转连接机构的更简单和更快速的保养：所述环的滑动面部分地或完全地由纤维复合材料构造。在根据本专利技术的旋转连接机构的一种优选扩展方案中，在一个、多个或所有滑动面上施加有由以下材料中的各一个构成的一定数量的滑动层：聚四氟乙烯、膨体聚四氟乙烯、二硫化钼、石墨、石墨烯、或由多种所述材料构成的组合。如果将非金属材料用于滑动面，优选构造有由蒸镀金属材料构成的一定数量的滑动层。只要在本专利技术的范畴内谈及“数量”，则理解为数目1以及其整数倍。作为用于纤维复合材料的纤维材料，在优选实施方式中，从由以下材料构成的列表中选择材料：碳纤维、玻璃纤维、钢纤维、竹纤维或由多种所述材料构成的组合。优选地，纤维复合材料以编织形式存在并且嵌入到基质材料中，其中，基质材料尤其是热塑性材料、热固性材料、尤其环氧树脂。在旋转连接机构的一种特别优选的实施方式中，内环和外环分别具有一个径向的支承面和两个轴向的支承面。外环和内环的径向的支承面彼此对齐以用于构造径向支承机构，而内环的各一个轴向的支承面与外环的对应的轴向面对齐以用于构造轴向支承机构。在另一特别优选的实施方式中，包括由纤维复合材料构成的基础衬层的环、优选外环两件式或多件式地构成，其方式为：在第一部分体处构造有径向滑动面和第一轴向滑动面，并且在第二部分体或一个或多个另外的部分体处构造有第二轴向或一个或多个另外的滑动面。优选，第二部分体或一个或多个部分体构造为一件式或多件式的法兰盘，其中，第一和第二部分体或一个或多个另外的部分体能够在彼此对应的端侧处相互耦联，优选能够可逆地松脱地耦联。在实践中，例如螺纹连接机构已证明为能够可逆地松脱的连接机构。为了旋拧，这些部分体中的一个、例如第一部分体优选具有用于接纳螺纹的金属插入件，以使得纤维复合材料不被边缘锐利的螺纹损伤。在本专利技术的一个优选实施方式中，内环和外环分别具有一个或多个彼此对应安置的(angestellte)支承面、优选沿相反方向安置的支承面。本专利技术在上文中根据涉及的第一方面分离地描述旋转连接机构。本专利技术尤其也在风能设备转子叶片中充分发挥其优点。根据本专利技术，提出一种风能设备转子叶片，其借助旋转连接机构能够与风能设备的毂连接，其中，旋转连接机构根据以上所述的优选实施方式中的一个构造。在技术效果和优点方面，对此参照以上的实施方案。特别优选的是如下转子叶片：其中，旋转连接机构的外环具有由纤维复合材料构成的一定数量的滑动面中的一个、多个或所有，并且两件式地构成，其方式为：在第一部分体处构造有径向滑动面和第一滑动面，并且在第二部分体处构造有第二轴向滑动面，其中，第一部分体集成地构造在转子叶片处。这优选通过以下方式实现：在转子叶片处在其制造时构造第一部分体以及随着所述第一部分体构造第一轴向滑动面和径向滑动面。尤其当转子叶片同样由纤维复合材料构成时，则用于外环的第一部分体的相应的纤维垫优选一起铺设，并且与转子叶片的纤维垫共同嵌入到基质材料中，使得产生“整体地(monolithisch)”起作用的总体构造，在所述“整体地”起作用的总体构造处构造有外环的第一部分体的滑动面。在本专利技术的一个优选实施方式中，旋转连接机构是方位支承装置。优选，方位支承装置以分部段的形式实施，其中，各个滑动面以各自的部段的形式构造。特别优选地，这些部段由覆层的纤维复合材料、例如玻璃纤维增强塑料构造。这些部段优选安装在金属环上，并且对此的配对部分构造为金属支承环或构造为金属塔体法兰处的支承面，使得这些部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风能设备旋转连接机构(1，1′，1′)′，尤其叶片支承旋转连接机构或方位旋转连接机构，其中，所述旋转连接机构构造为滑动支承装置，其具有内环(3，3′，3′)′和外环(5，5′，5′)′，所述内环具有一数量的第一滑动面(11a，b，c)，所述外环具有一数量的第二滑动面(13a，b，c)，所述第二滑动面分别配属于所述第一滑动面中的一个作为滑动面配合件，其中，所述滑动支承装置构造为干式运行的滑动支承装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.07 DE 102016210039.41.一种风能设备旋转连接机构(1，1′，1′)′，尤其叶片支承旋转连接机构或方位旋转连接机构，其中，所述旋转连接机构构造为滑动支承装置，其具有内环(3，3′，3′)′和外环(5，5′，5′)′，所述内环具有一数量的第一滑动面(11a，b，c)，所述外环具有一数量的第二滑动面(13a，b，c)，所述第二滑动面分别配属于所述第一滑动面中的一个作为滑动面配合件，其中，所述滑动支承装置构造为干式运行的滑动支承装置。2.根据权利要求1所述的旋转连接机构，其中，在所述环中的一个中，优选所述外环中，所述数量的滑动面中的一个、多个或所有滑动面部分地或完全地由纤维复合材料构造。3.根据权利要求1或2所述的旋转连接机构，其中，在一个、多个或所有滑动面上，施加有一数量的滑动层，所述滑动层由以下材料中的各一种构成：-聚四氟乙烯，-膨体聚四氟乙烯，-二硫化钼，-石墨，-石墨烯，-蒸镀的金属材料，或由这些材料中的多种的组合构成。4.根据权利要求3或4中任一项所述的旋转连接机构，其中，作为用于纤维复合材料的纤维材料，材料选自以下材料构成的列表：-碳纤维，-玻璃纤维，-钢纤维，-竹纤维，或这些纤维中的多种构成的组合。5.根据权利要求3至5中任一项所述的旋转连接机构，其中，所述纤维复合材料优选以编织的形式存在，并且嵌入到基质材料中，其中，所述基质材料优选构造为热塑性材料或热固性材料、尤其环氧树脂。6.根据以上权利要求中任一项所述的旋转连接机构，其中，所述内环和所述外环分别具有一个径向的支承面(12b，13b)和两个轴向的支承面(11a，11c，13a，13c)。7.根据权利要求3至7中任一项所述的旋转连接机构，其中，具有由纤维复合材料构成的滑动面的环(5)、优选所述外环两件式或多件式地构成，其方式为：在第一部分体(5a)处构造有径向滑动面和第一轴向滑动面，并且在第...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨默尔·姆陶韦格，
申请(专利权)人：乌本产权有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE