CN102224340A - 风力发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够解决在将塔架(2)和舱室连结的轴承中产生的各种问题而容易地实现大型化的风力发电装置。所述风力发电装置中，设置在塔架(2)的上部的舱室经由偏摆滑动轴承(30)而被支承为能够回旋，偏摆滑动轴承(30)的滑动轴承件(33)配置在塔架(2)的内周侧及外周侧中的至少一方，滑动轴承件(33)的侧面部长度(H)被设定为滑动轴承件水平方向长度(L)的至少2倍。
Description
技术领域
本发明涉及接受到风力而旋转的主轴对发电机进行驱动而发电的风力发电装置，尤其涉及风力发电装置的偏摆(YAW)回旋轮轴承结构。
背景技术
风力发电装置是具备风车叶片的旋翼头接受到风力而旋转、利用增速器使该旋转增速而驱动发电机发电的装置。另外，具备风车叶片的旋翼头与设置在塔架(支柱)的上部的舱室内的增速器及发电机连结，为了使旋翼头的方向始终与变动的风方向一致，而需要用于使舱室在塔架上回旋的偏摆回旋装置。
图18表示以往的偏摆回旋装置的结构例。
图18所示的偏摆回旋装置10采用在内圈12a与外圈12b之间夹有球状轴承12c等的滚动轴承12，其中，所述内圈12a固定于在塔架上回旋的舱室侧的基底构件(舱室底板)11上，所述外圈12b固定在不动的塔架侧。即，在图示的偏摆回旋装置10中，采用了滚动轴承12作为偏摆回旋轮轴承。
这种情况下的偏摆回旋装置10具备形成在外圈12b的外周面上的固定齿轮13、通过固定设置在舱室侧的偏摆电动机14而转动的驱动齿轮15。并且，通过使驱动齿轮15与固定齿轮13啮合，而使驱动齿轮15根据偏摆电动机14的旋转方向来绕固定齿轮13回旋移动，因此基底构件11及偏摆电动机14与驱动齿轮15一体地相对于不动的塔架沿顺时针或逆时针回旋。
需要说明的是，图中的符号16表示制动盘，17表示制动块，18表示制动托架。
另外，在现有的风力发电装置中，已知有采用滑动轴承作为上述的偏摆回旋轮轴承的装置(例如，参照专利文献1)
这种情况下的滑动轴承主要由形成在塔架上部的上表面及下表面的平面部承担力矩载荷，与该平面部接触的滑动轴承件固定在舱室侧。需要说明的是，这种情况下的平面部仅形成在塔架的内侧或外侧中的任一方。
【专利文献1】日本特表2003-518594号公报
近年来，风力发电装置存在日益大型化的趋势，随着大型化，指出了下述那样的问题。
即，风力发电装置的大型化必然伴随着将塔架和舱室连接的轴承的大型化。因此，尤其在偏摆回旋轮轴承采用滚动轴承的情况下，因轴承直径或轴承球直径的大型化而成为特订件，因此存在轴承的成本上升这样的问题。另外，在采用滚动轴承的情况下，难以将轴承自身分割而进行输送，从而，随着轴承的大型化，产生超过可运输界限的问题或运输费用的问题。
另一方面，在偏摆回旋轮轴承采用滑动轴承的情况下，产生调心性(偏磨损)的问题。即，在风载荷的作用下，使风力发电装置翻倒的方向的力矩作用在风力发电装置上，因此在使用了滑动轴承的现有的偏摆回旋轮轴承中，可能会因平面支承而发生一端接触所引起的偏磨损，若发生偏磨损，则塔架顶摇晃，而存在塔架顶部分变得不稳定这样的问题。
另外，随着风力发电装置的大型化，现场的组装简易性也存在问题。即，由于塔架变高且旋转叶片或舱室等也大型化，因此使用的起重机大型化，由此起重机成本(建设费)也增加。并且，目前由于在用起重机悬吊舱室的状态下，在塔架侧与舱室侧之间连接轴承，因此花费工时，导致建设成本增加。
另外，将偏摆回旋轮轴承和塔架上部结合的螺栓、将偏摆回旋轮轴承和舱室连结的螺栓沿铅垂方向配置，因前述的翻倒方向力矩而担负拉伸或压缩载荷。并且，由于从螺栓强度出发来确定螺栓根数，进而根据螺栓根数(配置)来确定塔架上部的直径，因此若风力发电装置大型化，则塔架上部的直径变大，由于根据塔架上部的直径来确定舱室底板的尺寸，因此舱室底板的重量也增大。
从这样的背景出发，期望解决随着风力发电装置的大型化而在将塔架和舱室连结的轴承中产生的各种问题，从而容易地实现风力发电装置的大型化。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作成的，其目的在于提供一种能够解决在将塔架和舱室连结的轴承中产生的各种问题而容易地实现大型化的风力发电装置。
本发明为了解决上述课题，采用了以下的结构。
本发明的第一方面所涉及的风力发电装置中，设置在塔架上的舱室经由偏摆滑动轴承而被支承为能够回旋，所述风力发电装置的特征在于，所述偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在塔架的内周侧及外周侧中的至少一方，并且，所述滑动轴承件的侧面部长度(H)被设定为滑动轴承件水平方向长度(L)的至少2倍。
根据这样的本发明的第一方面所记载的风力发电装置，由于所述偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在塔架的内周侧及外周侧中的至少一方，因此能够采用可分割结构的滑动轴承结构，通过将舱室侧滑动部分从塔架上部插入的作业而能够容易地组装。另外，由于所述滑动轴承件的侧面部长度(H)被设定为滑动轴承件水平方向长度(L)的至少2倍，因此能够可靠地承担与自重相比大幅变大的塔架的翻倒方向力矩载荷。
本发明的第二方面所涉及的风力发电装置的特征在于，设置在塔架上的舱室经由主要由上下的平面部承担翻倒方向力矩载荷的偏摆滑动轴承而被支承为能够回旋，所述偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在所述塔架的内周侧及外周侧中的至少一方，所述滑动轴承件固定在所述塔架侧。
根据这样的本发明的第二方面所记载的风力发电装置，由于设置在塔架上的舱室经由主要由上下的平面部承担翻倒方向力矩载荷的偏摆滑动轴承而被支承为能够回旋，偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在塔架的内周侧及外周侧中的至少一方，且滑动轴承件固定在塔架侧，因此能够采用可分割结构的滑动轴承结构。
特别地，由于偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在塔架的内周侧及外周侧中的至少一方，且滑动轴承件固定在塔架侧，因此能够从塔架的内侧接近组装在风力发电装置上的偏摆滑动轴承，获得良好的维护性。
本发明的第三方面所涉及的风力发电装置的特征在于，设置在塔架上的舱室经由主要由上下的平面部承担翻倒方向力矩载荷的偏摆滑动轴承而被支承为能够回旋，所述偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在所述塔架的内周侧及外周侧这双方，所述滑动轴承件固定在所述舱室侧。
根据这样的本发明的第三方面所记载的风力发电装置，设置在塔架上的舱室经由主要由上下的平面部承担翻倒方向力矩载荷的偏摆滑动轴承而被支承为能够回旋，偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在塔架的内周侧及外周侧这双方，且滑动轴承件固定在舱室侧，因此能够采用可分割结构的滑动轴承结构，减小塔架上部的直径。
即，若将塔架上部形成为T字状而将滑动轴承件配置在塔架的内周侧及外周侧这双方，则能够将连结塔架上部与偏摆滑动轴承、及连接舱室与偏摆滑动轴承的螺栓隔着塔架2的壁面而对称配置在塔架内周侧和外周侧。因此，能够减小作用在每一根螺栓上的载荷。从而，能够减少塔架内周侧、外周侧的螺栓根数，从而减小塔架上部的直径。
在上述本发明的第一至第三方面中任一方面所记载的风力发电装置中，优选所述滑动轴承件的水平方向接触面为在所述塔架的轴线上具有中心的曲面或倾斜面，由此，能够获得良好的调心性。
在上述本发明的第一至第四方面中任一方面所记载的风力发电装置中，优选设置向接触面方向对所述滑动轴承件施力的弹性构件，所述弹性构件的基底构件被枢轴支承，由此，能够获得良好的调心性。
根据本发明的风力发电装置，将塔架和舱室连结的轴承采用可分割结构的偏摆滑动轴承，获得如下显著的效果：能够解决随着大型化而在回旋轴承中产生的各种问题，从而容易实现风力发电装置的大型化。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的风力发电装置的第一实施方式中的对舱室的回旋进行支承的偏摆滑动轴承结构的主要部分的纵剖视图。
图2A是表示图1所示的偏摆滑动轴承结构的概要的纵剖视图。
图2B是表示图1所示的偏摆滑动轴承结构的概要的俯视图。
图3是表示风力发电装置的概要的侧视图。
图4是表示图2A的偏摆滑动轴承结构的第一变形例的纵剖视图。
图5是表示图2A的偏摆滑动轴承结构的第二变形例的纵剖视图。
图6是表示图2A的偏摆滑动轴承结构的第三变形例的纵剖视图。
图7是表示图2A的偏摆滑动轴承结构的第四变形例的纵剖视图。
图8是表示图2A的偏摆滑动轴承结构的第五变形例的纵剖视图。
图9是表示图2A的偏摆滑动轴承结构的第六变形例的纵剖视图。
图10是表示图2A的偏摆滑动轴承结构的第七变形例的纵剖视图。
图11A是表示偏摆滑动轴承结构中的滑动轴承件的支承结构的主要部分剖视图，表示由弹簧施力的结构例。
图11B是表示偏摆滑动轴承结构中的滑动轴承件的支承结构的主要部分剖视图，表示将弹簧的施力和枢轴支承组合而成的结构例。
图12是表示本发明所涉及的风力发电装置的第二实施方式中的对舱室的回旋进行支承的偏摆滑动轴承结构的概要的纵剖视图。
图13是表示图12的偏摆滑动轴承结构的第一变形例的纵剖视图。
图14是表示图12的偏摆滑动轴承结构的第二变形例的纵剖视图。
图15是表示本发明所涉及的风力发电装置的第三实施方式中的对舱室的回旋进行支承的偏摆滑动轴承结构的概要的纵剖视图。
图16是表示本发明所涉及的风力发电装置的第四实施方式中的对舱室的回旋进行支承的偏摆滑动轴承结构的概要的纵剖视图。
图17A是表示本发明所涉及的风力发电装置的第五实施方式中的对舱室的回旋进行支承的偏摆滑动轴承结构的概要的纵剖视图。
图17B是表示图17A的偏摆滑动轴承结构中适用的滑动轴承件的支承结构的剖视图。
图18是表示风力发电装置的现有结构中的对舱室的回旋进行支承的偏摆滚动轴承结构的主要部分的纵剖视图。
【符号说明】
1 风力发电装置
2 塔架(支柱)
2a 圆筒构件
2a′ 双重圆筒构件
2b 塔架主体
2c 凸缘部
3 舱室
20 偏摆回旋装置
21 固定齿轮
22 基底构件(舱室底板)
23 偏摆电动机
24 驱动齿轮
30、30A、30B、30C、30D 偏摆滑动轴承
31、31A、31B 固定部
32、32A、32B 回旋部
33、33A 铅垂滑动轴承件(铅垂轴承件)
34 水平滑动轴构件(水平轴承件)
35 倾斜轴承件
36 曲面轴承件
37 弹性构件
38 按压板
38a 凸部
39 水平对置板
40 水平凸缘部
具体实施方式
以下，参照图1至图4对本发明所涉及的风力发电装置的一实施方式进行说明。
图3所示的风力发电装置1具有竖立设置在基座B上的塔架(也称作“支柱”)2、设置在塔架2上端的舱室3、被支承为能够绕大致水平的横向的旋转轴线旋转而设置在舱室3中的旋翼头4。
在旋翼头4上绕其旋转轴线放射状地安装有多片(例如三片)风车旋转叶片5。由此，从旋翼头4的旋转轴线方向吹到风车旋转叶片5上的风力被转换成使旋翼头4绕旋转轴线旋转的动力。
<第一实施方式>
上述的风力发电装置1具备偏摆回旋装置20，该偏摆回旋装置20使设置在塔架2上端部的舱室3回旋，从而使旋翼头4的方向与一直变动的风向一致。
该偏摆回旋装置20具备偏摆滑动轴承30，该偏摆滑动轴承30主要由上下方向的侧面部承担塔架2的翻倒方向力矩载荷(以下，称作“力矩载荷”)，而将设置在塔架2上端部的舱室3支承为能够回旋。
例如图1所示那样，这种情况下的偏摆回旋装置20具备形成在塔架2的上端部外周面上的固定齿轮21、通过固定设置在舱室侧的基底构件(舱室底板)22上的偏摆电动机23而转动的驱动齿轮24。并且，通过使驱动齿轮24与固定齿轮21啮合，而使驱动齿轮24根据偏摆电动机23的旋转方向而绕固定齿轮21回旋移动，因此基底构件22及偏摆电动机23相对于经由偏摆滑动轴承30支承的不动的塔架2沿顺时针或逆时针回旋。
如图1及图2A、2B所示那样，上述的偏摆回旋装置20的偏摆滑动轴承30构成为，在形成于塔架2上端部的固定部31与从基底构件22的下表面垂下的回旋部32之间配置有形成上下方向的滑动面的铅垂滑动轴承件(以下，称作“铅垂轴承件”)33作为主要的滑动轴承件。
另外，在图示的结构例中，在塔架2的上端部与基底构件22的下表面之间还配置有水平滑动轴承件(以下，称作“水平轴承件”)34，从而对铅垂方向面及水平方向面这两个面进行支承。
固定部31是固定在塔架2上端的圆筒构件2a的内周面，在圆筒构件2a的外周面上形成有固定齿轮21。对于该圆筒构件2a而言，其内周面被加工成与铅垂轴承件33的滑动面相接的面，且在外周面上形成固定齿轮21，因此通常为与下部的塔架主体2b不同体的构件。
回旋部32是固定在基底构件22的下表面的大致L字状截面的构件，在固定部31的圆周向上分割成多个而等间距配置。即，在图示的结构例中，例如图2B所示那样，12个回旋部32以30度间距配置，在各回旋部32上固定有上下方向的铅垂轴承件33和左右方向的水平轴承件34。
如上所述，本实施方式的风力发电装置1中，设置在塔架2上部的舱室3经由主要由配置在上下方向的侧面部的铅垂轴承件33承担力矩载荷的偏摆滑动轴承30而被支承为能够回旋，偏摆滑动轴承30的铅垂轴承件33配置在塔架2的内周侧。因此，采用在周向上分割成多个的滑动轴承结构，通过将由起重机等吊起的舱室3侧的滑动部分即回旋部32从塔架2的上部插入的作业，而能够容易地将舱室3安装在塔架2上而进行组装。即，相对于固定在竖立设置的塔架2的上端部上的圆筒构件2a的内部，吊起在下表面固定有回旋部32的舱室3而将其从上方插入，由此将固定在回旋部32上的铅垂轴承件33及水平轴承件34连结成相对于固定部31能够滑动，因此同时完成偏摆滑动轴承30的组装和舱室3的组装。
若采用这样的滑动轴承30，则在舱室3回旋时，会在固定部31与铅垂轴承件33及水平轴承件34的接触面上产生比采用滚动轴承的现有结构大的摩擦力。因此，滑动轴承30使舱室3的旋转所需要的转矩增加，从而需要增大偏摆电动机23的输出。
然而，滑动轴承30能够将导致电动机输出增加的摩擦力、增加了输出的偏摆电动机23的负载作为制动力使用。因此，在具备偏摆滑动轴承30的偏摆回旋装置20中，无需设置使舱室3的回旋停止所需要的制动机构(图18所示的制动盘16和制动块17等)，从而，对舱室3的轻量化和成本降低来说是有效的。另外，也不需要制动机构的动作所需要的液压回路，因此能够减少液压泵的配管和阀种类，从而实现简单化。
另外，上述滑动轴承30可以采用将铅垂轴承件33及水平轴承件34分割的结构，因此能够抑制与轴承的大型化相伴的轴承成本的增加且使输送时的部件尺寸小型化，从而消除输送界限的问题。
然而，本实施方式的偏摆滑动轴承30并不限定于上述结构，可以采用以下所说明的各种变形例。需要说明的是，在以下的变形例中，对与上述实施方式同样的部分标注相同符号而省略其详细说明。
图4所示的第一变形例构成为，在形成在塔架2上端部的固定部31与从基底构件22的下表面垂下的回旋部32之间配置有形成上下方向的滑动面的铅垂轴承件33作为主要的滑动轴承件。这种情况下的固定部31是固定在塔架2上端的圆筒构件2a的外周面，而固定有垂直轴承件33的回旋部32配置在塔架2的外侧。
另外，在图示的结构例中，在塔架2的上端部与基底构件22的下表面之间还配置有水平轴承件34，从而，与实施方式同样地构成对铅垂方向及水平方向的两个面进行支承的结构。
在这样的第一变形例的结构中，偏摆滑动轴承30的铅垂轴承件33固定在回旋部32上而配置在塔架2的外周侧，从而，能够获得与上述实施方式同样的作用效果。
需要说明的是，这种情况下的偏摆电动机(未图示)固定设置在例如塔架2的合适部位而使驱动齿轮(未图示)转动，与该驱动齿轮啮合的固定齿轮(未图示)形成在圆筒构件2a的内周面上。
图5所示的第二变形例构成为，在形成在塔架2上端部的固定部31与从基底构件22的下表面垂下的内外一对回旋部32之间配置有形成上下方向的滑动面的内外的铅垂轴承件33作为主要的滑动轴承件。这种情况下的固定部31是固定在塔架2上端的圆筒构件2a的内周面及外周面，固定有垂直轴承件33的回旋部32配置在塔架2的内侧及外侧。
另外，在图示的结构例中，在塔架2的上端部与基底构件22的下表面之间还配置有水平轴承件34，、从而，与上述实施方式同样地构成对铅垂方向的内外两面及水平方向面这三个面进行支承的结构。
在这样的第二变形例的结构中，偏摆滑动轴承30的铅垂轴承件33固定在回旋部32上而配置在塔架2的内周侧及外周侧，从而，能够获得与上述实施方式同样的作用效果。
需要说明的是，对于这种情况下的偏摆电动机(未图示)而言，设置在例如塔架2的内部等合适部位即可。
图6所示的第三变形例与将垂直轴承件33固定在回旋部32侧的以上实施方式及变形例不同，垂直轴承件33固定在固定部31侧。
在图示的结构例中，在塔架2的上端部固定安装有比塔架主体2b小径的圆筒构件2a，以该圆筒构件2a为固定部31而在其外周面上固定有垂直轴承件33。即，偏摆滑动轴承30的铅垂轴承件33固定于固定部31而配置在塔架2的内周侧。这种情况下的圆筒构件2a经由形成在下端部的凸缘部2c而固定在塔架主体2b的上端部。
另外，在图示的结构例中，除上述的铅垂轴承件33之外，在塔架主体2的上端部(具体而言是凸缘部2c的上表面)与回旋部32的下端面之间还配置有水平轴承件34。
从而，图6所示的第三变形例与上述的图1及图2A、2B的实施方式同样地成为对铅垂方向的塔架内面及水平方向面这两个面进行支承的结构，因此能够获得与上述实施方式同样的作用效果。
图7所示的第四变形例与上述的第三变形例同样地将垂直轴承件33固定在固定部31侧。
图示的结构例中，在塔架2的上端部固定安装有比塔架主体2b大径的圆筒构件2a，以该圆筒构件2a为固定部31而在其内周面上固定有垂直轴承件33。即，与铅垂轴承件33配置在塔架2的内周侧的第三变形例不同，第四变形例的铅垂轴承件33固定于固定部31而配置在塔架2的外周侧。这种情况下的圆筒构件2a经由形成在下端部的凸缘部2c而固定在塔架主体2b的上端部。
另外，在图示的结构例中，除上述的铅垂轴承件33之外，在塔架主体2的上端部(具体而言是凸缘部2c的上表面)与回旋部32的下端面之间还配置有水平轴承件34。
从而，图7所示的第四变形例与上述图4的第一变形例同样地构成对铅垂方向的塔架外表面及水平方向面这两个面进行支承的结构，因此能够获得与上述实施方式同样的作用效果。
图8所示的第五变形例与上述第三变形例及第四变形例同样地将垂直轴承件33固定在固定部31侧。
图示的结构例中，在塔架2的上端部固定安装有比塔架主体2b小径及大径的双重圆筒构件2a′，以该双重圆筒构件2a′为固定部31而在双重圆筒的对置面上固定有垂直轴承件33。即，第五变形例的铅垂轴承件33是将在塔架2的内周侧配置铅垂轴承件33的第三变形例及在塔架2的外周侧配置铅垂轴承件33的第四变形例组合而成的结构，铅垂轴承件33固定于固定部31而配置在塔架2的内周侧及外周侧。这种情况下的双重圆筒构件2a′经由形成在下端部的凸缘部2c而固定在塔架主体2b的上端部。
另外，在图示的结构例中，除上述的铅垂轴承件33之外，在塔架主体2的上端部(具体而言是凸缘部2c的上表面)与回旋部32的下端面之间还配置有水平轴承件34。
从而，图8所示的第五变形例与上述的图5的第二变形例同样地成为对铅垂方向的内外两面及水平方向面这三个面进行支承的结构，因此能够获得与上述实施方式同样的作用效果。
这样，上述本实施方式的风力发电装置1中，设置在塔架2上部的舱室3经由主要由配置在上下方向的侧面部的铅垂轴承件33承担力矩载荷的偏摆滑动轴承30而被支承为能够回旋，偏摆滑动轴承30的铅垂轴承件33配置在塔架2的内周侧及外周侧中的至少一方，因此采用可分割结构的偏摆滑动轴承30，通过将舱室3侧的滑动部分从塔架2的上部插入的作业，能够容易地组装。
其中，上述实施方式及各变形例的滑动轴承30中，优选将铅垂轴承件33的侧面部长度(H)设定为主要由平面部承担力矩载荷的滑动轴承件水平方向长度(L)的至少2倍。这种情况下的侧面部长度(H)是与固定部31的面相接而滑动的铅垂轴承件33的上下方向长度(参照图2A)，滑动轴承件水平方向长度(L)如图2A及基于第二实施方式的图12等后述的滑动轴承30A那样，是主要由平面部承担力矩载荷的水平轴承件34左右方向长度(参照图12)。
这样，充分地确保了铅垂轴承件33的侧面部长度(H)的滑动轴承30能够可靠地承担来自舱室3侧的输入与舱室3的自重相比大幅变大的力矩载荷。即，通过充分地确保铅垂轴承件33的侧面部长度(H)，由此增大滑动面的面积，即使从舱室3侧作用大的力矩载荷，也能够抑制表面压力而进行顺畅的回旋。
另外，在上述实施方式及其变形例中，优选例如像图9所示的第六变形例或图10所示的第七变形例那样，将滑动轴承件的水平方向接触面形成为倾斜面或曲面。
在图9所示的第六变形例中，在铅垂轴承件33的上端部设有倾斜轴承件35。该倾斜轴承件35是将上述的水平轴承件34形成为倾斜面而成的构件，形成为从塔架2的外周侧朝向舱室3的回旋中心方向下降的倾斜面。具有这样的倾斜面的倾斜轴承件35除了主要承担舱室3的自重的水平轴承件34的功能外，还能够承担力矩载荷。因此，该变形例所示的倾斜轴承件35有助于主要承担力矩载荷的铅垂轴承件33的功能。即，倾斜轴承件35能够用倾斜面承担力矩载荷，因此能够减少向塔架2的侧面部输入的力矩载荷。
此外，上述的倾斜轴承件35具有使舱室3的回旋中心与塔架2的轴中心一致的调心性。即，由于对舱室3的回旋中心作用有向塔架2侧的轴中心方向移动的力，因此舱室3的回旋中心与塔架2的轴中心的偏移减少，能够将啮合的固定·驱动齿轮间的齿隙保持成恒定。
因此，不易产生在进行平面支承的现有滑动轴承中成为问题的一端接触这种情况，能够防止或抑制滑动轴承件中产生的偏磨损。从而，塔架2的上端部不会摇晃，因此设置在塔架2上端部的舱室3的回旋动作稳定。
需要说明的是，对于与倾斜轴承面35相接的圆筒构件2a的上端部而言，当然也形成为与倾斜轴承面35一致的倾斜面。
另外，也可以如图10所示的第七变形例那样，取代上述的倾斜轴承件35而采用曲面轴承件36。该曲面轴承件36是将上述的水平轴承件34形成为曲面而成的构件，将从塔架2的外周侧朝向轴中心侧的向下的倾斜面形成为凹曲面。具有这样的凹曲面的曲面轴承件36除主要承担舱室3的自重的水平轴承件34的功能之外，还能够承担力矩载荷。因此，曲面轴承件36有助于主要承担力矩载荷的铅垂轴承件33的功能。
此外，上述曲面轴承件36与上述倾斜轴承件35同样地具有使回旋轴与塔架2的轴中心一致的调心性，因此能够防止或抑制滑动轴承件中产生的偏磨损，能够使设置在塔架2上端部的舱室3的回旋动作稳定。
需要说明的是，对于与曲面轴承面36相接的圆筒构件2a的上端部而言，当然形成为与曲面轴承面36一致的倾斜面(凸曲面)。
另外，上述的倾斜轴承件35及曲面轴承件36均从朝向塔架2的轴中心侧下降，但形成为从塔架2的轴中心侧朝向外周面侧下降的反方向的倾斜面或曲面，也能够获得同样的作用效果。
另外，曲面轴承件36并不限定于上述的凹曲面，也可以为例如凸曲面。
其中，在上述实施方式及其变形例中，例如图11A所示那样，示出通过设置向接触面方向对铅垂轴承件33施力的螺旋弹簧等弹性构件37而实现了表面压力的均匀化的弹簧预压结构例。
在该的结构例中，图中的符号33a表示铅垂轴承件33的基底构件，例如在对铅垂轴承件33进行固定的回旋部32中设有凹部32a，将铅垂轴承件33及弹性构件37设置在规定位置后，对在相反侧的开口部具有凸部38a的盖状的按压板38进行螺栓紧固。
并且，在本发明中，例如图11B所示那样，设有对上述弹性构件37的相反侧端部进行支承的板状的保持构件37a，且相对于该保持构件37a形成有枢轴部37b。其结果是，在铅垂轴承件33及弹性构件37收纳设置在凹部32a内的规定位置的状态下，弹性构件37的保持构件37a相对于按压板38的凸部38a而被枢轴支承。
其结果是，即使在舱室3相对于塔架2的倾斜量超过弹性构件37的可吸收范围而可能与铅垂轴承件33一端接触情况下，也能够利用枢轴支承调整铅垂轴承件33对侧面部的按压，而使接触表面压力均匀。从而，能够更可靠地防止一端接触，防止或抑制在滑动轴承件中产生的偏磨损而使舱室3的回旋动作稳定。
<第二实施方式>
接下来，参照图12至图14对本发明所涉及的风力发电装置的第二实施方式进行说明。需要说明的是，对与上述实施方式同样的部分标注相同符号而省略其详细说明。
在该实施方式中，如图12所示的实施方式那样，设置在塔架2的上部的舱室3经由主要由上下的平面部承担力矩载荷的偏摆滑动轴承30A而被支承为能够回旋。
图示的偏摆滑动轴承30A中，水平轴承件34配置在塔架2的内周侧。该水平轴承件34与同样配置在塔架2的内周侧的铅垂轴承件33一起固定在塔架2侧的固定部31A上。
这种情况下的固定部31A利用设置在圆筒构件2a的内周侧的上下一对水平对置板39，将上下一对水平轴承件34固定在两水平对置板39的对置面上。另外，在圆筒构件2a的内周面上固定有铅垂轴承件33。
另一方面，舱室3侧的回旋部32A具有大致L字状的截面形状，将从底板22的下表面垂下的构件向塔架2的外周方向折弯而形成水平凸缘部40。该水平凸缘部40在上下两面与上述的水平轴承件34相接且外周侧前端部与上述的铅垂轴承件33相接的状态下进行滑动。
由于具备如此构成的偏摆滑动轴承30A，因此采用可分割结构的滑动轴承结构，能够解决与大型化相伴的成本和运输问题。
图13所示的偏摆滑动轴承30A的第一变形例与上述实施方式不同，水平轴承件34配置在塔架2的外周侧。该水平轴承件34与同样配置在塔架2的外周侧的铅垂轴承件33一起固定在塔架2侧的固定部31A上。
这种情况下的固定部31A利用设置在圆筒构件2a的外周侧的上下一对水平对置板39，将上下一对水平轴承件34固定在两水平对置板39的对置面上。另外，在圆筒构件2a的外周面上固定有铅垂轴承件33。
另一方面，舱室3侧的回旋部32A形成为从底板22的下表面垂下的构件被向塔架2的轴中心方向折弯而具有水平凸缘部40的大致L字状的截面形，并且在水平凸缘部40的上下两面与上述的水平轴承件34相接且内周侧前端部与上述的铅垂轴承件33相接的状态下进行滑动。
此种结构的偏摆滑动轴承30A与上述图12的实施方式同样地为可分割结构的滑动轴承结构，能够解决与大型化相伴的成本和运输问题。
图14所示的偏摆滑动轴承30A的第二变形例与上述实施方式不同，水平轴承件34配置在塔架2的内周侧及外周侧这双方。该水平轴承件34与同样配置在塔架2的内周侧及外周侧的铅垂轴承件33一起固定在塔架2侧的固定部31A上。
这种情况下的固定部31A利用设置于双重圆筒构件2a′的上下一对水平对置板39，将上下一对水平轴承件34在两水平对置板39的对置面上跨塔架2的内外进行固定。另外，一对铅垂轴承件33对置固定在双重圆筒构件2a′的内周面上。
另一方面，舱室3侧的回旋部32A形成为从底板22的下表面垂下的构件具有水平凸缘部40的大致T字状的截面形状，并且在水平凸缘部40的上下两面与上述的水平轴承件34相接且内周侧及外周侧的前端部与上述的铅垂轴承件33相接的状态下进行滑动。
此种结构的偏摆滑动轴承30A与上述图12的实施方式同样地为可分割结构的滑动轴承结构，能够解决与大型化相伴的成本和运输问题。
这样，在本实施方式中，将偏摆滑动轴承30A的铅垂轴承件33及水平轴承件34配置在塔架2的内周侧及外周侧中的至少一方，而且将铅垂轴承件33及水平轴承件34固定在塔架2侧，因此具有尤其是能够从塔架2的内侧接近安装在风力发电装置1上的偏摆滑动轴承30A这样的优点。因此，本实施方式的偏摆滑动轴承30A能够获得良好的维护性。
具体说明的话，图12、图13及图14所示的偏摆滑动轴承30A与图2B所示的偏摆滑动轴承30同样地在周向上分割成多个而配置。因此，在图12的内周配置中，能够从塔架2的内部接近水平轴承件34、铅垂轴承件33而进行维护。此外，对于水平轴承件34的上部侧及里侧的铅垂轴承件33而言，可以从与相邻的偏摆滑动轴承30A之间的间隙接近。
另外，关于图13的结构，在维护时，也能够从塔架2的内部利用相邻的偏摆滑动轴承30A的间隙接近目标部位。
另外，关于图14的结构，在维护时，同样也能够从塔架2的内部接近目标部位。此外，在图14的结构中，在塔架2的两侧具有轴承件，因此具有能够缓和对结合螺栓的翻倒力矩并最终进一步减小塔架直径的优点。
<第三实施方式>
接下来，参照图15对本发明所涉及的风力发电装置的第三实施方式进行说明。需要说明的是，对与上述实施方式同样的部分标注相同的符号而省略其详细说明。
在该实施方式中，设置在塔架2上部的舱室3经由主要由上下的平面部承担力矩载荷的偏摆滑动轴承30B而被支承为能够回旋。图15所示的偏摆回旋滑动轴承30B中，水平轴承件34设置在塔架2的内周侧及外周侧这双方。该水平轴承件34与铅垂轴承件33一起固定在舱室3侧。
具体而言，设置在塔架2上部的固定部31B形成为T字状，在以包围固定部31B的方式配设的回旋部32B的内周面上固定铅垂轴承件33及水平轴承件34，从而将铅垂轴承件33及水平轴承件34配置在塔架2的内周侧及外周侧这双方。
具备这样的偏摆滑动轴承30B的风力发电装置1采用可分割结构的滑动轴承结构，并且能够减小塔架2的上部直径。
即，若在塔架2的上部设置T字状的固定部31B、在回旋部32B的内周面上固定铅垂轴承件33及水平轴承件34而将它们配置在塔架2的内周侧及外周侧这双方，则能够左右对称地配置将塔架2的上部和舱室3连结的螺栓。从而，作用在螺栓上的弯曲力矩变小从而能够减小拉拔力，因此能够减少螺栓根数从而减小塔架2的上部直径。
<第四实施方式>
接下来，参照图16对本发明所涉及的风力发电装置的第四实施方式进行说明。需要说明的是，对与上述实施方式同样的部分标注相同的符号而省略其详细说明。
在该实施方式中，设置在塔架2上部的舱室3经由主要由上下的平面部承担力矩载荷的偏摆滑动轴承30C而被支承为能够回旋。图16所示的偏摆回旋滑动轴承30C中，水平轴承件34配置在塔架2的内周侧。该水平轴承件34与铅垂轴承件33一起固定在舱室3侧的回旋部32C上。
在图示的实施方式中，将固定部31C及水平轴承件34形成为曲面形状，使偏摆滑动轴承30C具有调心性。图示的曲面形成为朝向塔架2的轴中心方向下降的凹曲面，但也可以采用凸曲面或倾斜面。
这样具有调心性的偏摆滑动轴承30C能够在舱室3回旋时抑制因滑动轴承部分一端接触而引起的偏磨损，因此能够使舱室3的回旋动作稳定。
<第五实施方式>
接下来，参照17A、17B对本发明所涉及的风力发电装置的第五实施方式进行说明。需要说明的是，对与上述实施方式同样的部分标注相同的符号而省略其详细说明。
本实施方式的偏摆滑动轴承30D中采用具备弹簧预压结构的凸曲面的铅垂轴承件33A。图示的偏摆滑动轴承30D固定在舱室3侧的回旋部32上，在塔架2侧的固定部31A形成有与凸曲面的铅垂轴承件33A相接的凹曲面部。
铅垂轴承件33A的弹簧预压机构与上述图11A、11B的弹簧预压结构实际上相同，图中的符号32a表示凹部，33a表示基底构件，37表示弹性构件，38表示按压板，38a表示凸部，33b表示将铅垂轴承件33A保持在凸曲面上的凸部基材。
若采用这样的弹簧预压机构，则能够获得与上述的枢轴支承大致同样的作用效果，即使舱室3相对于塔架2的倾斜量超过弹性构件37的可吸收范围，也能够均匀地调整接触表面压力而防止一端接触。从而，能够获得可靠地防止一端接触的调心性，因此能够防止或抑制在滑动轴承件中产生的偏磨损，从而使舱室3的回旋动作稳定。
这样，上述本发明的风力发电装置1中，将塔架2和舱室3连结的轴承采用可分割结构的偏摆滑动轴承，由此对于随着大型化而在回旋轴承中产生的各种问题、即轴承成本的问题、运输问题、偏磨损的问题、组装性的问题及螺栓强度的问题而言，至少能够解决一种而容易地实现大型化。
另外，上述各实施方式及其变形例并不限定于基于图示说明的内容，例如可以将弹簧预压机构采用在水平轴承件34中等进行适当组合而构成。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行适当变更。
Claims (5)
1.一种风力发电装置，经由偏摆滑动轴承将设置在塔架上的舱室支承为能够回旋，其特征在于，
所述偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在塔架的内周侧及外周侧中的至少一方，并且，所述滑动轴承件的侧面部长度(H)被设定为滑动轴承件水平方向长度(L)的至少2倍。
2.一种风力发电装置，其特征在于，
设置在塔架上的舱室经由主要由上下的平面部承担翻倒方向力矩载荷的偏摆滑动轴承而被支承为能够回旋，所述偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在所述塔架的内周侧及外周侧中的至少一方，所述滑动轴承件固定在所述塔架侧。
3.一种风力发电装置，其特征在于，
设置在塔架上的舱室经由主要由上下的平面部承担翻倒方向力矩载荷的偏摆滑动轴承而被支承为能够回旋，所述偏摆滑动轴承的滑动轴承件配置在所述塔架的内周侧及外周侧这双方，所述滑动轴承件固定在所述舱室侧。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的风力发电装置，其中，
所述滑动轴承件的水平方向接触面是在所述塔架的轴线上具有中心的曲面或倾斜面。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的风力发电装置，其中，
设有对所述滑动轴承件向接触面方向施力的弹性构件，所述弹性构件的基底构件被枢轴支承。
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