风力涡轮机、轴承壳体和用于操作风力涡轮机的方法技术

风力涡轮机（2），包括转子（11）和轴承壳体（1），所述转子（11）具有连接到发电机的转子轴，其中，所述轴承壳体（1）包括至少第一轴承组（3）和第二轴承组（3），所述轴承组各自包括至少主轴承设备（5、7）和辅助轴承设备（6、8），轴承装置可接收在所述轴承设备中，由此所述转子轴通过所述主轴承设备（5、7）或所述辅助轴承设备（6、8）可旋转地布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风力涡轮机、轴承壳体和用于操作风力涡轮机的方法
本专利技术涉及一种风力涡轮机，其包括转子和轴承壳体，该转子具有连接到发电机的转子轴。
技术介绍
在常规的风力涡轮机中，如从现有技术中已知的那样，转子轴通过接收在轴承壳体中的至少两个轴承可旋转地布置。随着风力涡轮机的尺寸持续增长到10MW以上，在生命周期内压低维护和服务成本是一个问题。尤其是这种大型风力涡轮机的主轴承是维护和更换非常昂贵的部分，特别是在海上风力涡轮机上，通常必须更换整个轴承壳体结构。特别是在海上施工中，必须调动服务或维护船队来修理或维护风力涡轮机。此外，移除或更换主轴承是具有挑战性的，这是因为它们通常构建成单件，使得需要拆卸建造物。除此之外，风力涡轮机停止操作，直到调动维护船队或服务船队并且维护或修理了有缺陷的轴承，这导致风力涡轮机的长停机时间。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于提供一种更易于修理或维护的风力涡轮机，由此减少停机时间。这通过如开头描述的风力涡轮机来创造性地实现，其中，所述轴承壳体包括至少第一轴承组和第二轴承组，所述轴承组各自包括至少主轴承设备（primarybearingsetup）和辅助轴承设备（secondarybearingsetup），轴承装置（bearingmeans）可接收在所述轴承设备中，由此所述转子轴通过所述主轴承设备或所述辅助轴承设备可旋转地布置。本专利技术是基于如下考虑，即：在每个轴承组中具有主轴承设备和辅助轴承设备。有利地，转子轴因此通过每个轴承组的主轴承设备或辅助轴承设备来可旋转地布置。如果主轴承设备被用于使转子轴枢转，并且主轴承设备或主轴承设备中的一个发生故障或损坏，则可以停止风力涡轮机，并且可以使用辅助轴承设备来使转子轴枢转。因此，无需等到调动维护或服务船队并且更换或修理主轴承设备，这是因为辅助轴承设备可以被用于相应地使转子轴枢转或可旋转地布置转子轴，并且使风力涡轮机至少在维护或服务船队维护或修理主轴承设备所需的时间内可操作。事实上，在发生故障或损坏的情况下风力涡轮机的停机时间可以减少，这是因为设置了可以接替主轴承设备的功能的辅助轴承设备。有利地，与更换整个轴承壳体相比，使用辅助轴承设备成本更低（lessextensive）。为了改换轴承设备，例如仅需要将轴承装置从损坏或需要维护的主轴承设备改换到相对应的辅助轴承设备。因此，在轴承设备之间改换轴承装置的时间和工作量远小于更换轴承设备或甚至整个轴承壳体。如果主轴承设备被不可修复地损坏，例如在转子轴中的滚道损坏的情况下，也可以使用辅助轴承设备作为风力涡轮机的轴承的“第二次生命”，这是因为轴承装置可以被用于辅助轴承设备中，并且因此，不必更换风力涡轮机的轴承，如前所述，这是一项时间和成本密集型的任务。优选地，所述第一轴承组和所述第二轴承组被布置在轴向隔开的位置。因此，转子轴在轴向隔开的两个不同位置处可旋转地布置或枢转。当然，转子轴通过第一轴承组和第二轴承组的主轴承设备或辅助轴承设备来可旋转地布置。除此之外，如果仅第一轴承组的主轴承设备损坏或需要维护，则也可以仅将第一轴承组的主轴承设备改换成辅助轴承设备。因此，第二轴承组的主轴承设备可以保持操作，这是因为第二轴承组的主轴承设备没有损坏或者需要维护或修理。根据本专利技术的另一实施例，所述第一轴承组的主轴承设备和辅助轴承设备和/或所述第二轴承组的主轴承设备和辅助轴承设备彼此轴向邻接。根据该实施例，分配给第一轴承组或第二轴承组的主轴承设备和辅助轴承设备被轴向定位成彼此紧密接触。有利地，转子轴因此独立于枢转或可旋转的布置结构相应地在主轴承设备或辅助轴承设备中等同地可旋转地布置，这是因为它们具有轴向相似的位置。根据本专利技术的另一个实施例，所述轴承设备包括至少一个周向布置的凹口，至少一个轴承装置可接收或接收在所述凹口中。根据该实施例，该至少一个轴承装置可接收在设置在轴承壳体中并且构成主轴承设备和辅助轴承设备的一部分的每个凹口中。更优选地，所述凹口可在不需要拆卸的情况下接近，并且因此，可以更容易地接近。因此，在发生故障或损坏的情况下，所述凹口中的轴承装置可以被接近并移动到辅助轴承设备或者更一般地移动到其他轴承设备，使得风力涡轮机可以在故障或损坏的轴承设备得到维护或修理之前再次操作。有利地，该至少一个凹口是防流体的。根据本专利技术的这种改进方案，第一轴承设备或辅助轴承设备中的一个或多个凹口可以被制成防流体的，使得在一个或多个所述凹口中可以接收流体轴承装置或者一般而言可以接收轴承流体。优选地，所述轴承装置是流体轴承和/或轴承元件，特别是滑动轴承，其中，每个轴承元件包括至少一个可更换的轴承垫。通过为流体轴承或轴承元件提供可更换的轴承垫，可能的是，可以移除故障的轴承设备，或者还可能的是，可以轻松地移除分配给轴承设备的轴承元件。在轴承元件没有损坏的情况下，被移除的轴承元件可以被用在另一个轴承设备中，以使风力涡轮机保持操作。优选地，所述轴承壳体包括将维修起重机连接到所述轴承壳体的维修起重机支撑件。所述轴承壳体包括支撑件。该支撑件能够将起重机连接到所述轴承壳体。因此，维修起重机可以位于风力涡轮机的机舱中的中心位置。该起重机被连接在它几乎可以到达周围的任何位置的局部点处。优选地，所述维修起重机支撑件在所述第一轴承组和所述第二轴承组之间连接到所述轴承壳体。因此，所述起重机被连接到所述轴承壳体，并且因此连接到刚性结构。优选地，所述轴承壳体包括连接到维修起重机支撑件的维修起重机。所述维修起重机支撑件被连接到所述轴承壳体。维修起重机被连接到所述支撑件。因此，轴承壳体可以承载维修起重机。此外，维修起重机是可更换的。有利地，所述维修起重机可围绕穿过所述维修起重机支撑件引导的大体上竖直的轴线旋转。因此，所述维修起重机可被用于将物品提升和放置在机舱中，并且到达所述维修起重机和/或所述轴承壳体周围的区域中的任何位置。有利地，所述维修起重机包括可伸展和/或可围绕水平轴线旋转的臂。因此，维修起重机可到达的区域甚至可以扩大。另外，本专利技术还涉及一种用于如上所述的本专利技术的风力涡轮机的轴承壳体。当然，关于风力涡轮机所描述的所有细节、特征和优点可传递到该轴承壳体。本专利技术还涉及一种用于操作本专利技术的风力涡轮机的方法，其中，所述风力涡轮机在轴承装置被安装或接收在主轴承设备或辅助轴承设备中的情况下操作，由此，如果至少一个轴承设备相关的部件损坏或需要维护，则操作中的所述轴承设备被改换。本专利技术的方法是基于如下考虑，即：本专利技术的风力涡轮机相应地设置一个或多个额外的轴承设备。如果在主轴承设备中存在轴承相关的损坏或需要维护，则可以使用这些辅助轴承设备。在这种情况下，受影响的轴承设备可以被设置停止操作，这是因为可以移除轴承装置。作为回报，与受影响的轴承设备分配给相同的轴承组的另一个轴承设备可以被设置开始操作，这是因为可以插入轴承装置。与维护或修理受影响的轴承设备所需的工作量相比，借助于改换操作中的轴承设备，可以用较少的工作量使风力涡轮机再次操作，这使得可以减少风力涡轮机的停机时间以及用于修理或维护损坏的轴承设备的成本。本专利技术的方法还优选地包括以下步骤：如果至少一个主轴承设备损坏或需要维护，则所述辅助轴承设备被用于枢转或可旋转地布置转子轴，直到所述至少一个主轴承设备得到修理或维护；以及如果所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.风力涡轮机（2），包括转子（11）和轴承壳体（1），所述转子（11）具有连接到发电机的转子轴，其特征在于，所述轴承壳体（1）包括至少第一轴承组（3）和第二轴承组（3），所述轴承组各自包括至少主轴承设备（5、7）和辅助轴承设备（6、8），轴承装置可接收在所述轴承设备中，由此所述转子轴通过所述主轴承设备（5、7）或所述辅助轴承设备（6、8）可旋转地布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.03 EP 16182605.21.风力涡轮机（2），包括转子（11）和轴承壳体（1），所述转子（11）具有连接到发电机的转子轴，其特征在于，所述轴承壳体（1）包括至少第一轴承组（3）和第二轴承组（3），所述轴承组各自包括至少主轴承设备（5、7）和辅助轴承设备（6、8），轴承装置可接收在所述轴承设备中，由此所述转子轴通过所述主轴承设备（5、7）或所述辅助轴承设备（6、8）可旋转地布置。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述第一轴承组（3）和所述第二轴承组（4）布置在轴向隔开的位置上。3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其特征在于，所述第一轴承组（3）的所述主轴承设备（5、7）和所述辅助轴承设备（6、8）和/或所述第二轴承组（4）的所述主轴承设备（5、7）和所述辅助轴承设备（6、8）彼此轴向邻接。4.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其特征在于，所述轴承设备（5-8）包括至少一个周向布置的凹口（9），至少一个轴承装置可接收或接收在所述凹口中。5.根据权利要求3所述的风力涡轮机，其特征在于，所述凹口（9）是防流体的。6.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其特征在于，所述轴承装置是流体轴承和/或轴承元件，特别是滑动轴承，其中，每个轴承元件包括至少一个可更换的轴承垫（10）。7.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机，其特征在于，所述轴承壳体（1）包括将维修起重机连接到所述轴承壳体的维修起重机支撑件（13）。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：U埃里克森，E莱马，K托姆森，T芒克汉森，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK