CN110345154A - 变桨滑动轴承、风力发电机组的变桨系统及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种变桨滑动轴承、风力发电机组变桨系统及风力发电机组，变桨滑动轴承，包括轴向柱瓦，以及同轴设置的轴承内圈和轴承外圈；轴承内圈可滑动设置在轴承外圈内，轴承内圈与轴承外圈之间形成有卡扣部，轴承内圈和轴承外圈中的至少一个可相对于卡扣部滑动；轴向柱瓦自轴承内圈或轴承外圈的至少一个外端面，沿轴承内圈或轴承外圈的轴向，贯穿轴承内圈或轴承外圈，抵靠在卡扣部上。本申请提供的变桨滑动轴承能够使相对滑动的承载面相互充分接触，改变现有技术中变桨滚动轴承工作时的点接触或线接触的接触方式，提高轴承的承载力，降低轴承失效概率，进而提高风力发电机组的可靠性和发电效率，降低发电成本。

Description

变桨滑动轴承、风力发电机组的变桨系统及风力发电机组

技术领域

本申请涉及风力发电设备领域，具体而言，涉及一种变桨滑动轴承、风力发电机组的变桨系统及风力发电机组。

背景技术

为了降低风力发电机组全生命周期的成本，使得风电在能源领域获得更多的竞争优势，风力发电机组越来越大型化。作为大型风力发电机组的控制系统的核心部分之一，变桨系统对风力发电机组安全、稳定和高效的运行具有十分重要的作用。变桨系统的变桨控制技术简单来说，就是通过调节桨叶的桨距角，改变气流对桨叶的攻角，进而控制叶轮捕获的气动转矩和气动功率稳定，变桨控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一。

在变桨系统中，变桨轴承是一关键零部件，现有技术当中常常采用变桨滚动轴承，这种变桨滚动轴承工作时容易出现变桨滚动轴承套圈疲劳失效的问题。这些问题直接会影响风力发电机组的可靠性，影响风力发电机组的发电效率和发电成本。

发明内容

基于此，为解决上述提到的至少一个问题，本申请提供了一种变桨滑动轴承、风力发电机组变桨系统及风力发电机组。

第一方面，本申请提供了一种变桨滑动轴承，包括同轴设置的轴承内圈和轴承外圈，以及多个轴向柱瓦，轴向柱瓦沿周向分布在轴承内圈和/或轴承外圈上；

轴承内圈可滑动地设置在轴承外圈内，轴承内圈与轴承外圈之间形成有卡扣部，轴承内圈和轴承外圈中的至少一个可相对于卡扣部滑动；

轴向柱瓦自轴承内圈或轴承外圈的至少一个外端面，沿轴承内圈或轴承外圈的轴向，部分贯穿轴承内圈或轴承外圈，抵靠在卡扣部上。

在其中一个实施例中，卡扣部包括相互匹配的环形凸起和环形凹槽；环形凸起与环形凹槽中的一个设置在轴承外圈上，环形凸起与环形凹槽中的另一个设置在轴承内圈上，环形凸起和环形凹槽沿轴承内圈或轴承外圈的径向相对。

在其中一个实施例中，环形凸起为第一环形凸起，环形凹槽为第一环形凹槽；第一环形凸起设置在轴承外圈的内侧表面上，第一环形凹槽设置在轴承内圈的外侧表面上；轴向柱瓦贯穿第一环形凹槽的一侧第一凹槽侧壁，轴向柱瓦抵靠在第一环形凸起的一侧第一凸起侧壁上。

在其中一个实施例中，轴承内圈包括沿轴向分布的第一轴向内圈和第二轴承内圈，第一轴向内圈与第二轴承内圈可拆卸地连接，第一环形凹槽的一侧第一凹槽侧壁设置在第一轴向内圈上。

在其中一个实施例中，环形凸起为第二环形凸起块，环形凹槽为第二环形凹槽；第二环形凸起块设置在轴承内圈的外侧表面上，第二环形凹槽设置在轴承外圈的内侧表面上；轴向柱瓦贯穿第二环形凹槽的一侧第二凹槽侧壁，轴向柱瓦抵靠在第二环形凸起块的一侧第二凸起侧壁上。

在其中一个实施例中，轴承外圈包括沿轴向分布的第一轴承外圈和第二轴承外圈，第一轴承外圈与第二轴承外圈可拆卸地连接，第二环形凹槽的一侧第二凹槽侧壁设置在第一轴承外圈上。

在其中一个实施例中，沿轴承内圈或轴承外圈的周向，环形凸起和环形凹槽之间的圆环空间内设有径向轴瓦，径向轴瓦包括多段分径向轴瓦。

在其中一个实施例中，卡扣部包括卡扣滑圈、内槽和外槽；

卡扣滑圈包括同轴分布的底环和连接环，连接环的外侧表面与底环的外侧表面间隔预定间距；

内槽为圆环形，设置在轴承内圈的外侧表面上，外槽为圆环形，设置在轴承外圈的内侧表面上；

底环设置在内槽和外槽中，连接环穿过内槽和外槽的槽侧壁沿轴承内圈的轴向延伸至变桨滑动轴承之外；轴向柱瓦穿过内槽和/或外槽的一侧槽侧壁，抵靠在底环的轴向端面上。

在其中一个实施例中，底环的径向外侧表面与外槽的槽底壁之间设有径向轴瓦，径向轴瓦包括多段分径向轴瓦。

在其中一个实施例中，径向轴瓦包括多段分径向轴瓦，各段分径向轴瓦沿底环的周向均匀间隔分布。

在其中一个实施例中，底环的轴向端面与内槽或外槽之间设有轴向片瓦。

在其中一个实施例中，轴向柱瓦的外表面设有螺纹部，轴承内圈或轴承外圈上设有与螺纹部相匹配的螺纹孔。

第二方面，本申请提供了一种风力发电机组变桨系统，包括如本申请第一方面提供的变桨滑动轴承。

第三方面，本申请提供了一种风力发电机组，包括轮毂、叶片、过渡环和如本申请第二方面提供的风力发电机组变桨系统，叶片设置在变桨滑动轴承上并可沿变桨滑动轴承的旋转中心轴转动，变桨滑动轴承设置在过渡环上，过渡环设置在轮毂上。

相比于现有技术，本申请的方案具有以下有益技术效果：

本申请提供的变桨滑动轴承通过在轴承内圈与轴承外圈之间设置轴向柱瓦，轴向柱瓦抵靠在轴承内圈与轴承外圈之间形成的卡扣部上，使得变桨轴承中能够使相对滑动的承载面相互充分接触，改变现有技术中变桨滚动轴承工作时的点接触或线接触的接触方式，提高轴承的承载力，降低轴承失效概率，进而提高风力发电机组的可靠性和发电效率，降低发电成本。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请一实施例中变桨滑动轴承的装配结构示意图；

图2为本申请一实施例中变桨滑动轴承的装配结构剖视图；

图3为本申请一实施例中变桨滑动轴承的结构剖视图；

图4为图3中A处的变桨滑动轴承的局部剖视图；

图5为本申请另一实施例中变桨滑动轴承的局部结构剖视图；

图6为图5中B处的变桨滑动轴承的局部剖视图；

图7为本申请又一实施例中变桨滑动轴承的结构剖视图；

图8为本申请提供的一种风力发电机组的局部结构示意图。

附图标记说明：

10-变桨滑动轴承，20-轮毂，30-叶片，40-过渡环；

100-轴承内圈，200-轴承外圈，300-轴向柱瓦，400-卡扣部，500-径向轴瓦，600-轴向片瓦；

101-第一凹槽侧壁，102-第二凸起侧壁，110-第一轴承内圈，120-第二轴承内圈，130-轴承内圈基体，140-内圈侧板，150-内圈螺栓孔；

201-第一凸起侧壁，202-第二凹槽侧壁，210-第一轴承外圈，220-第二轴承外圈，230-轴承外圈基体，240-轴承外圈侧板，250-外圈螺栓孔；

410-第一环形凹槽，420-第一环形凸起，430-第二环形凹槽，440-第二环形凸起，450-内槽，460-外槽，470-卡扣滑圈；

471-底环，472-连接环；

510-分径向轴瓦。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

变桨滚动轴承中轴承部件的接触方式往往是线接触，甚至是点接触，使得轴承的承载力不够，失效的概率较大，并且由于接触面积小，对轴承材质的要求很高，本申请针对这一问题，提出了有效的解决方案。

第一方面，本申请提供了一种变桨滑动轴承10，如图1～图8所示，包括同轴设置的轴承内圈100和轴承外圈200，以及多个轴向柱瓦300，轴向柱瓦300沿周向分布在轴承内圈100和/或轴承外圈200上。

轴承内圈100可滑动地设置在轴承外圈200内，轴承内圈100与轴承外圈200之间形成有卡扣部400，轴承内圈100和轴承外圈200中的至少一个可相对于卡扣部400滑动；

轴向柱瓦300自轴承内圈100或轴承外圈200的至少一个外端面，沿轴承内圈100或轴承外圈200的轴向，部分贯穿轴承内圈100或轴承外圈200，抵靠在卡扣部400上。

卡扣部400的形式有多种，具体实现方式将在下文中展开说明。轴向柱瓦300自变桨滑动轴承10外端面上贯穿进入到变桨滑动轴承10内部，即该轴向柱瓦300并非完全贯穿轴承，而是贯穿轴承的一部分以进入到变桨滑动轴承10的内部。由于变桨滑动轴承10总体呈现环形，每个变桨滑动轴承10上设有多个轴向柱瓦300，这些轴向柱瓦300沿变桨滑动轴承10的周向均匀分布，轴向柱瓦300抵靠在卡扣部400上，能够依靠轴向柱瓦300与卡扣部400的抵靠接触，提高变桨滑动轴承10中相对滑动部件的接触面积，从而提高轴承的承载力。

本申请提供的变桨滑动轴承10通过设置从变桨滑动轴承10外端面部分贯穿到轴承内部的卡扣部400，抵靠在由变桨滑动轴承10的轴承内圈100和轴承外圈200形成的卡扣部400上，使得变桨滑动轴承10中能够使相对滑动的承载面相互充分接触，采用面接触的承载面接触方式，提高轴承的承载力，降低轴承失效概率，进而提高风力发电机组的可靠性和发电效率，降低发电成本。另外，变桨滑动轴承10刚度高，轴承内圈100和轴承外圈200之间的变形小，密封件张口小，出现油脂泄露问题的概率较小，因而产品质量更高。而相比于滚动轴承，变桨滑动轴承10的工作面压一般在50MPa以下，在同等外载条件下，滚动轴承的接触应力则在2000MPa以上，所以变桨滑动轴承10的可靠性会高很多，也不会出现滚动体椭圆截断的情况。

在其中一个可行的实施方式中，如图2～图7所示，卡扣部400包括相互匹配的环形凸起和环形凹槽；环形凸起与环形凹槽中的一个设置在轴承外圈200上，环形凸起与环形凹槽中的另一个设置在轴承内圈100上，环形凸起和环形凹槽沿轴承内圈100或轴承外圈200的径向相对。轴承内圈100与轴承外圈200形成卡扣部400，通过卡扣部400形成完整的变桨滑动轴承10。环形凸起与环形凹槽中的一个设置在轴承外圈200上，也即要么是环形凸起设置在轴承外圈200上，要么是环形凹槽设置在轴承外圈200上。与此相应地，环形凸起与环形凹槽中的另一个设置在轴承内圈100上，即当环形凸起设置在轴承外圈200上时，环形凹槽设置在轴承内圈100上，或者环形凸起设置在轴承内圈100上时，环形凹槽设置在轴承外圈200上。卡扣部400无需采用额外的实体零件构成，可依靠变桨滑动轴承10中的轴承外圈200和轴承内圈100的配合实现，轴承外圈200与轴承内圈100相对滑动，二者通过自身的结构设计，实现相互卡接，同时为相对滑动预留运动间隙，确保作为变桨滑动轴承10的轴承基本功能。本实施方式提供的变桨滑动轴承10结构较为简单，同时兼备相对滑动的承载面能够充分接触，具有较大轴承承载力的特性。

在其中一个具体的实施方式中，如图2～图4所示，环形凸起为第一环形凸起420，环形凹槽为第一环形凹槽410。第一环形凸起420设置在轴承外圈200的内侧表面上，第一环形凹槽410设置在轴承内圈100的外侧表面上。轴向柱瓦300贯穿第一环形凹槽410的一侧第一凹槽侧壁101，轴向柱瓦300抵靠在第一环形凸起420的一侧第一凸起侧壁201上。

第一环形凹槽的槽结构包括两个部分，一部分是环形凹槽轴向上两个相对的侧面，定义为凹槽侧壁，凹槽侧壁具体可以是第一凹槽侧壁101，同理，对于第一环形凸起，轴向上的两个相对侧面，定义为第一凸起侧壁201。第一环形凸起420可直接通过一体化设置的方式形成在轴承外圈200的内侧表面上，同理，第一环形凹槽410也可以一体化设置在轴承内圈100的外侧表面，二者一个为凸起部，另一个为与凸起部相互匹配的凹槽，使得轴承外圈200与轴承内圈100以卡扣连接的方式结合为用作轴承的变桨滑动轴承10，轴向柱瓦300由轴承内圈100的一侧端面贯穿第一环形凹槽410的一侧第一凹槽侧壁101，轴向柱瓦300抵靠在轴承外圈200的第一环形凸起420上，具体抵靠在被轴向柱瓦贯穿的凹槽侧壁101同侧的第一凸起侧壁201上，确保轴承的游隙符合设计要求，有利于减小变桨滑动轴承10的工作面压，使得压力分布均匀，结构变形小。

由于第一环形凹槽410通常具有上下两个第一凹槽侧壁101，也可在上下两个第一凹槽侧壁101上都设置轴向柱瓦300，同一位点可设置上下两个轴向柱瓦300，能够进一步减小变桨滑动轴承10的工作面压，使压力分布更均匀，进一步降低结构变形风险，提高变桨滑动轴承10的可靠性，同时降低轴承内圈100或轴承外圈200的疲劳失效概率，提高寿命。

在其中一个具体的实施方式中，如图4所示，轴承内圈100包括沿轴向分布的第一轴承内圈110和第二轴承内圈120，第一轴承内圈110与第二轴承内圈120可拆卸连接，第一环形凹槽410的一侧第一凹槽侧壁101设置在第一轴承内圈110上。沿轴向分布中的轴向是指轴承内圈的轴向，第一轴承内圈110和第二轴承内圈120在轴向上相互堆叠，二者直径相同。

为便于变桨滑动轴承10的组装使用与拆卸维护，采用可拆卸结构设置轴承内圈100，第一环形凹槽410的一侧第一凹槽侧壁101设置在第一轴承内圈110上，可看作是将轴承内圈在设置第一环形凹槽处沿径向剖切开，一部分为第一轴承内圈110，另一部分为第二轴承内圈120，实际上第一轴承内圈110和第二轴承内圈120上均包含一第一凹槽侧壁101。在将轴承外圈200上的第一环形凸起420装配到轴承内圈100上的第二轴承内圈120中后，盖上第一轴承内圈110，安装好紧固件，即可实现变桨滑动轴承10的装配，拆卸过程则采用相反的方法流程。

在其中一个可行的实施方式中，如图5和图6所示，环形凸起为第二环形凸起440，环形凹槽为第二环形凹槽430；第二环形凸起440设置在轴承内圈100的外侧表面上，第二环形凹槽430设置在轴承外圈200的内侧表面上；轴向柱瓦300贯穿第二环形凹槽430的一侧第二凹槽侧壁202，轴向柱瓦300抵靠在第二环形凸起440的一侧第二凸起侧壁102上。原理同前文，第二环形凹槽的槽结构包括两个部分，一部分是环形凹槽轴向上两个相对的侧面，定义为凹槽侧壁，该凹槽侧壁具体可以是第二凹槽侧壁202，同理，对于第二环形凸起，轴向上的两个相对侧面，定义为第二凸起侧壁102。

本实施方式中，变桨滑动轴承10同样依靠变桨滑动轴承10中的轴承外圈200和轴承内圈100的配合实现，轴承外圈200与轴承内圈100相对滑动，二者通过自身的结构设计，实现相互卡接，同时为相对滑动预留运动间隙，确保作为变桨滑动轴承10的轴承基本功能。本实施方式提供的变桨滑动轴承10同样具有结构较为简单、相对滑动的承载面接触充分和承载力较大的特性。

在其中一个具体的实施方式中，如图6所示，轴承外圈200包括沿轴向分布的第一轴承外圈210和第二轴承外圈220，第一轴承外圈210与第二轴承外圈220可拆卸地连接，第二环形凹槽430的一侧第二凹槽侧壁202设置在第一轴承外圈210上。沿轴向分布中的轴向是指轴承外圈的轴向，第一轴承外圈210和第二轴承外圈220在轴向上相互堆叠，二者直径相同。实际上，轴承外圈的轴向也是轴承内圈的轴向。作为前述实施方式的一种可能情况，也可将轴承外圈200设计为可开合的结构，通过安装和拆卸轴承外圈200，实现变桨滑动轴承10的装配和拆卸。

在其中一个具体的实施方式中，如图1和图6所示，沿轴承内圈100或轴承外圈200的周向，环形凸起和环形凹槽之间的圆环空间内设有径向轴瓦500，径向轴瓦500包括多段分径向轴瓦510。作为变桨滑动轴承10的另一个方向上的工作面，通过设置径向轴瓦500，可以提高变桨滑动轴承10的承载力。径向轴瓦500设置在环形凸起的凸起顶端和环形凹槽的槽底之间的间隙空间内，该间隙空间整体为环形结构，因此为方便径向轴瓦500的设置，通常采取由多段分径向轴瓦510拼接的方式设置，多段分径向轴瓦510均匀沿环形的间隙空间周向分布。相邻两个分径向轴瓦510设置一定的间隙，保障径向轴瓦500在工作时的热胀冷缩和热量消散，提高使用寿命。

在其中一个可行的实施方式中，如图7和图8所示，卡扣部400包括卡扣滑圈470、内槽450和外槽460。卡扣滑圈470包括同轴分布的底环471和连接环472，连接环472的外侧表面与底环471的外侧表面间隔预定间距；内槽450为圆环形，设置在轴承内圈100上，外槽460为圆环形，设置在轴承外圈200上；底环471设置在内槽450和外槽460中，连接环472穿过内槽450和外槽460的一侧槽侧壁沿轴承内圈100的轴向延伸至变桨滑动轴承10之外；轴向柱瓦300穿过内槽450和/或外槽460的一侧槽侧壁101，抵靠在底环471的轴向端面上。内槽和外槽的槽结构中，为便于结构描述，定义内槽和外槽的径向上的槽面为槽底壁，而定义内槽和外槽的轴向上的一个或两个环形槽面为槽侧壁。

本实施方式中提及的卡扣部400与前文提及的卡扣部400的结构有所不同，本实施方式中提供的卡扣部400还包括卡扣滑圈470，该卡扣滑圈470整体呈现为圆环形结构，具体包括有底环471和连接环472两部分，其中底环471设置在内槽450与外槽460当中，作为变桨滑动轴承10中的相对滑动部件，而连接环472则自变桨滑动轴承10内部延伸到变桨滑动轴承10外部，用于与其他连接部件连接，例如应用在风力发电机组当中，连接环472与叶片30连接，这种连接可以是一体化连接，即将连接环472一体化成型到叶片30上，也可通过可拆卸方式连接，例如采用螺栓连接。

如图7所示，卡扣滑圈470上的连接环472与底环471之间因为具有预定间距的间隔，相当于在卡扣滑圈470上形成了环肩，连接环472与底环471的位置关系至少存在两种，其中一种是连接环472与底环471共一个侧端面，此时卡扣滑圈470上的截面呈现为L型，具有一个环肩；另一种是连接环472设置在底环471的端面中间位置，此时卡扣滑圈470上的截面呈现为T型，具有两个环肩。当采用第二种结构，即具有T型截面的卡扣滑圈470时，可在两个环肩对应的内槽450和外槽460的凹槽侧壁上设置轴向柱瓦300，轴向柱瓦300抵靠在底环471的轴向端面上，由于底环471具有上下两个轴向端面，轴向柱瓦300抵靠的轴向端面具体为底环471上设置有连接环472的轴向端面，通过在卡扣滑圈470的两个环肩上设置轴向柱瓦300，能够使结构更为对称和紧凑，使卡扣滑圈470的受力更加均匀，提高变桨滑动轴承10的承载力。

另外，需要说明的是，如图7所示，为便于生产制造，便于装配卡扣滑圈470，轴承内圈100和轴承外圈200均采用两部分拼接而成，即轴承内圈100包括轴承内圈基体130和轴承内圈侧板140，轴承外圈200包括轴承外圈基体230和轴承外圈侧板240，当卡扣滑圈470的横截面为L型，轴向柱瓦300设置在轴承内圈侧板140或者轴承外圈侧板240上，当卡扣滑圈470的横截面为T型，轴向柱瓦300设置在轴承内圈侧板140和轴承外圈侧板240上，具体位置对应卡扣滑圈470的底环471的轴向端面。

在其中一个具体的实施方式中，如图7所示，底环471的径向外表面与外槽460的槽底壁之间设有径向轴瓦500，径向轴瓦500包括多段分径向轴瓦510。作为本实施方式中提供的变桨滑动轴承10的另一个工作面，通过设置径向轴瓦500的方式提高变桨滑动轴承10的承载力。底环471的径向外侧表面与外槽460的槽底壁之间，该位置整体同样呈现为环形结构，因此为方便径向轴瓦500的设置。外槽460的槽底壁为环形外槽径向方向的槽面。通常采取由多段分径向轴瓦510拼接的方式设置，多段分径向轴瓦510均匀沿底环471的径向外侧表面周向分布。相邻两个分径向轴瓦510设置一定的间隙，保障径向轴瓦500在工作时的热胀冷缩和热量消散，提高使用寿命。

在一个具体的实施例中，径向轴瓦500包括多段分径向轴瓦510，例如可设置6～12段，这些分径向轴瓦510沿底环471的周向均匀间隔分布。分径向轴瓦510的尺寸大小和具体数量可根据应用场合适应性确定，确保在使用过程中既保证能够充分支撑卡扣滑圈470，又尽量减小卡扣滑圈470与径向轴瓦500的摩擦。

在其中一个具体的实施方式中，底环471的轴向端面与内槽450或外槽460之间设有轴向片瓦600。采用具有卡扣滑圈470的变桨滑动轴承10，工作面还有一种，即底环471的轴向端面，该端面相对于设置有连接环472的底环471端面，为确保卡扣滑圈470在内槽450和外槽460的槽侧壁上良好滑动，在底环471的轴向端面与内槽450和/或外槽460之间设置轴向瓦片600，该轴向瓦片600具体为环片形。

作为其中一个可行的实施例中，轴向柱瓦300的侧表面设有螺纹部(图中未示出)，轴承内圈100或轴承外圈200上设有与螺纹部相匹配的螺纹孔。轴向柱瓦300作为本申请提供的变桨滑动轴承10的一个关键部件，可将轴向柱瓦300设置为可在变桨滑动轴承10上装配深度可调的模式，通过将轴向柱瓦300设置为具有螺纹部的结构，类似于螺栓，通过旋进旋出，调整轴向柱瓦300抵靠在卡扣部400上的紧密度，当变桨滑动轴承10运行一端时间后，会出现磨损，通过调整轴向柱瓦300的旋入程度，调整整个变桨滑动轴承10的刚度和游隙。另外，当轴向柱瓦300损坏，也能够方便地更换，无需拆卸整个变桨滑动轴承10，提高了变桨滑动轴承10的维护保养便利性。

通过设置卡扣滑圈470，使得变桨滑动轴承10具有更多的工作面，例如当采用横截面为T型的卡扣滑圈470时，轴承内圈100上的轴向柱瓦300与卡扣滑圈470上具有工作面，轴承外圈200上的轴向柱瓦300与卡扣滑圈470之间，轴承内圈100上的轴向瓦片与卡扣滑圈470，轴承外圈200上的轴向瓦片与卡扣滑圈470，径向轴瓦500与卡扣滑圈470，这些位置均存在工作面。变桨滑动轴承10的可靠性和寿命较高。

本申请中提到的轴向柱瓦300、径向轴瓦500和轴向瓦片均为轴瓦的具体结构变形，一般具有表面光滑的特点，采用青铜、减摩合金等耐磨材料制成。另外，在轴承内圈和轴承外圈之间设置有密封件，以确保变桨滑动轴承中的润滑介质不至于泄露，由于本申请中提供的变桨滑动轴承依靠轴向柱瓦与卡扣部面接触方式相互滑动而工作，轴承内圈和轴承外圈之间的变形小，设置密封件的张口可以很小，降低出现润滑介质泄露，如油脂泄露问题的可能性。

基于同一个发明构思，第二方面，本申请提供了一种风力发电机组变桨系统，包括如本申请第一方面提供的变桨滑动轴承10。

通过设置本申请第一方面提供的变桨滑动轴承10，本申请提供的风力发电机组变桨系统具有承载力高，结构失效概率低的特点，具有较高的可靠性。

同样基于同一发明构思，第三方面，本申请提供了一种风力发电机组，包括叶片30和如本申请第二方面提供的风力发电机组变桨系统，叶片30设置在变桨滑动轴承10上并可沿变桨滑动轴承10的旋转中心轴转动，变桨滑动轴承10设置在过渡环40上，过渡环40设置在轮毂20上。

具体而言，如图图7和图8所示，先将叶片30组装到风力发电机组变桨系统的变桨滑动轴承10上，而风力发电机组还包括有轮毂20、过渡环40以及连接螺栓(图中未示出)等部件，在轴承内圈100上设置有内圈螺栓孔150，在轴承外圈200上设置有外圈螺栓孔250，通过连接螺栓、内圈螺栓孔150、外圈螺栓孔250和过渡环40，将本申请提供的变桨滑动轴承10安装在轮毂20的轴承安装面上。连接螺栓沿轮毂20的轴承安装面周向分布，当采用本申请中具有卡扣滑圈470的变桨滑动轴承10时，可将连接螺栓的螺栓孔(包括内圈螺栓孔150和外圈螺栓孔250)所在轨迹线的圆心与卡扣滑圈470的圆心同心，避免形成两节圆跨距，造成额外的弯矩载荷，有利于改善轮毂20轴承的受力状况，提高风力发电机组的工作稳定性。

本申请提供的风力发电机组采用具有本申请第二方面提供的风力发电机组变桨系统，风力发电机组可靠性高，能够实现风力发电机组大型化，风能利用系数高，输出功率平稳，有效提高了发电效率，并且降低发电成本。

本申请提供的变桨滑动轴承、风力发电机组变桨系统及风力发电机组与现有技术相比，至少具有如下有益技术效果：

1、变桨滑动轴承通过在轴承内圈与轴承外圈之间设置轴向轴瓦，轴向轴瓦抵靠在轴承内圈与轴承外圈之间形成的卡扣部上，使得变桨轴承中能够使相对滑动的承载面相互充分接触，改变现有技术中变桨滚动轴承工作时的点接触或线接触的接触方式，提高轴承的承载力，降低轴承失效概率。

2、变桨滑动轴承的刚度高，轴承内圈和轴承外圈之间的变形小，密封件张口小，不易出现油脂泄露问题，产品质量更高。相比于滚动轴承，变桨滑动轴承具有更高的可靠性。

3、依靠变桨滑动轴承中的轴承外圈和轴承内圈的配合形成卡扣部，无需采用额外的实体零件，变桨滑动轴承结构较为简单，同时具有相对滑动的承载面充分接触，具有较大轴承承载力的特性。

4、设置有卡扣滑圈的变桨轴承，具有更多的工作面，从而具有更高的可靠性和工作寿命。

5、通过将轴向轴瓦设置为深度可调整的结构，使得变桨滑动轴承在运行一定时间后，即使出现磨损，也能够即使通过调整轴向轴瓦的旋入程度，调整整个轴承的刚度和游隙，进一步提高变桨轴承的使用寿命，也使得变桨滑动轴承的维护保养更为简便。

6、本申请的风力发电机组使用了具有上述提及的变桨滑动轴承构成的风力发电机组变桨系统，结构可靠性高，便于实现风力发电机组大型化，能量转换效率高，发电成本低。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。可选地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。可选地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种变桨滑动轴承(10)，其特征在于，包括同轴设置的轴承内圈(100)和轴承外圈(200)，以及多个轴向柱瓦(300)，所述轴向柱瓦(300)沿周向分布在所述轴承内圈(100)和/或所述轴承外圈(200)上；

所述轴承内圈(100)可滑动地设置在所述轴承外圈(200)内，所述轴承内圈(100)与所述轴承外圈(200)之间形成有卡扣部(400)，所述轴承内圈(100)和所述轴承外圈(200)中的至少一个可相对于所述卡扣部(400)滑动；

所述轴向柱瓦(300)自所述轴承内圈(100)或所述轴承外圈(200)的至少一个外端面，沿所述轴承内圈(100)或所述轴承外圈(200)的轴向，部分贯穿所述轴承内圈(100)或所述轴承外圈(200)，抵靠在所述卡扣部(400)上。

2.根据权利要求1所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述卡扣部(400)包括相互匹配的环形凸起和环形凹槽；所述环形凸起与所述环形凹槽中的一个设置在所述轴承外圈(200)上，所述环形凸起与所述环形凹槽中的另一个设置在所述轴承内圈(100)上，所述环形凸起和所述环形凹槽沿所述轴承内圈(100)或所述轴承外圈(200)的径向相对。

3.根据权利要求2所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述环形凸起为第一环形凸起(420)，所述环形凹槽为第一环形凹槽(410)；所述第一环形凸起(420)设置在所述轴承外圈(200)的内侧表面上，所述第一环形凹槽(410)设置在所述轴承内圈(100)的外侧表面上；所述轴向柱瓦(300)贯穿所述第一环形凹槽(410)的一侧第一凹槽侧壁(101)，所述轴向柱瓦(300)抵靠在所述第一环形凸起(420)的一侧第一凸起侧壁(201)上。

4.根据权利要求3所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述轴承内圈(100)包括沿轴向分布的第一轴向内圈(110)和第二轴承内圈(120)，所述第一轴向内圈(110)与所述第二轴承内圈(120)可拆卸地连接，所述第一环形凹槽(410)的一侧第一凹槽侧壁(101)设置在所述第一轴向内圈(110)上。

5.根据权利要求2所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述环形凸起为第二环形凸起块(440)，所述环形凹槽为第二环形凹槽(430)；所述第二环形凸起块(440)设置在所述轴承内圈(100)的外侧表面上，所述第二环形凹槽(430)设置在所述轴承外圈(200)的内侧表面上；所述轴向柱瓦(300)贯穿所述第二环形凹槽(430)的一侧第二凹槽侧壁(202)，所述轴向柱瓦(300)抵靠在所述第二环形凸起块(440)的一侧第二凸起侧壁(102)上。

6.根据权利要求5所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述轴承外圈(200)包括沿轴向分布的第一轴承外圈(210)和第二轴承外圈(220)，所述第一轴承外圈(210)与所述第二轴承外圈(220)可拆卸地连接，所述第二环形凹槽(430)的一侧第二凹槽侧壁(202)设置在所述第一轴承外圈(210)上。

7.根据权利要求2～6中任一项所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，沿所述轴承内圈(100)或轴承外圈(200)的周向，所述环形凸起和所述环形凹槽之间的圆环空间内设有径向轴瓦(500)，所述径向轴瓦(500)包括多段分径向轴瓦(510)。

8.根据权利要求1所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述卡扣部(400)包括卡扣滑圈(470)、内槽(450)和外槽(460)；

所述卡扣滑圈(470)包括同轴分布的底环(471)和连接环(472)，所述连接环(472)的外侧表面与所述底环(471)的外侧表面间隔预定间距；

所述内槽(450)为圆环形，设置在所述轴承内圈(100)的外侧表面上，所述外槽(460)为圆环形，设置在所述轴承外圈(200)的内侧表面上；

所述底环(471)设置在所述内槽(450)和所述外槽(460)中，所述连接环(472)穿过所述内槽(450)和所述外槽(460)的槽侧壁沿所述轴承内圈(100)的轴向延伸至所述变桨滑动轴承(10)之外；所述轴向柱瓦(300)穿过所述内槽(450)和/或外槽(460)的一侧槽侧壁，抵靠在所述底环(471)的轴向端面上。

9.根据权利要求8所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述底环(471)的径向外侧表面与所述外槽(460)的槽底壁之间设有径向轴瓦(500)，所述径向轴瓦(500)包括多段分径向轴瓦(510)。

10.根据权利要求9所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述径向轴瓦(500)包括多段所述分径向轴瓦(510)，各段所述分径向轴瓦(510)沿所述底环(471)的周向均匀间隔分布。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述底环(471)的轴向端面与所述内槽(450)或所述外槽(460)之间设有轴向片瓦(600)。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的变桨滑动轴承(10)，其特征在于，所述轴向柱瓦(300)的外表面设有螺纹部，所述轴承内圈(100)或所述轴承外圈(200)上设有与所述螺纹部相匹配的螺纹孔。

13.一种风力发电机组变桨系统，其特征在于，包括如权利要求1～12中任一项所述的变桨滑动轴承(10)。

14.一种风力发电机组，其特征在于，包括轮毂(20)、叶片(30)、过渡环(40)和如权利要求13所述的风力发电机组变桨系统，所述叶片(30)设置在所述变桨滑动轴承(10)上并可沿所述变桨滑动轴承(10)的旋转中心轴转动，所述变桨滑动轴承(10)设置在所述过渡环(40)上，所述过渡环(40)设置在所述轮毂(20)上。