CN113167316A - 用于风力设备的吊舱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将转子毂(6)支承在用于风力设备(1)的吊舱(2)的吊舱壳体(4)上的转子支座(8)。所述转子支座(8)具有至少一个内部的环元件(12)和至少一个外部的环元件(13)，在所述内部的环元件(12)与所述外部的环元件(13)之间设置有至少一个滑动支承元件(14、15)，所述滑动支承元件固定在所述内部的环元件(12)或所述外部的环元件(13)上。在所述滑动支承元件(14、15)上构造有滑动面(19)，所述滑动面与配合面(22)配合作用，所述配合面与不固定有所述滑动支承元件(14、15)的环元件(12、13)耦联。所述配合面(22)挠性地构造。

Description

用于风力设备的吊舱
技术领域
本发明涉及一种用于将转子毂支承在用于风力设备的吊舱的吊舱壳体上的转子支座。
背景技术
由现有技术已知不同的转子支座。一种转子支座例如由AT509625B1已知。在这些已知的转子支座中出现以下问题，即，在内部的环元件相对于外部的环元件的由于作用到转子支座上的倾翻力矩出现的倾斜时，引起滑动支承元件的局部过载。这可能导致滑动支承元件的增加的磨损或进一步导致减少的使用寿命。
发明内容
本发明的任务在于，克服现有技术的缺点并且提供一种具有增加的使用寿命的转子支座。
所述任务通过按照权利要求所述的一种设备和一种方法解决。
按照本发明，规定一种用于将转子毂支承在用于风力设备的吊舱的吊舱壳体上的转子支座。所述转子支座具有至少一个内部的环元件和至少一个外部的环元件，在所述内部的环元件与所述外部的环元件之间设置有至少一个滑动支承元件，所述滑动支承元件固定在所述内部的环元件或所述外部的环元件上。在所述滑动支承元件上构造有滑动面，所述滑动面与配合面配合作用，所述配合面与不固定有所述滑动支承元件的环元件耦联。配合面挠性地构造。
按照本发明的转子支座具有以下优点，即，配合面可以与滑动支承元件的滑动面相适配。由此可以实现：滑动支承元件的滑动面整面地放置在配合面上，由此可以避免滑动支承元件的局部过载。由此，特别是可以增加滑动支承元件的使用寿命。配合面挠性地构造特别是意味着：配合面可以柔性地与滑动支承元件的滑动面相适配。特别是可以规定：配合面的挠性超过常规布置结构的由材料决定的轻微的弹性的挠性，如其在AT509625B1中描述，特别是设置有渐缩的有弹性的横截面或对应的铰接连接部，以便实现挠性。
此外适宜的可以是：所述配合面与弹簧元件耦联，所述弹簧元件固定在不固定有所述滑动支承元件的环元件上。通过配合面与弹簧元件耦联可以实现：通过弹簧元件中的弹性材料变形来确保配合面的挠性。在这样的实施变型方案中不需要分开的铰接连接部。
此外可以规定：构造有所述配合面的环元件的一个区段具有挠性区域。在这里可以规定：配合面直接构造在环元件上，借助于挠性区域可以实现配合面的柔性。例如可以规定：配合面构造在环元件的叶片状的元件上，叶片状的元件在与主体连接的区域中弹性地与主体耦联。叶片状的元件也可以称为侧面。
此外可以规定：不仅所述内部的环元件而且所述外部的环元件V形地构造，并且沿轴向相对于彼此隔开间距地构造有第一滑动支承元件和第二滑动支承元件，所述第一滑动支承元件和所述第二滑动支承元件设置在环元件之间，在设置有配合面的环元件上构造有第一侧面和第二侧面，在这两个侧面中的每个侧面上构造有所述配合面中的一个配合面，所述侧面分别弹性挠性地构造。
有利的也是以下方案，按照该方案可以规定：所述配合面借助于铰链挠性地与环元件耦联。特别通过这种措施可以提高配合面的柔性。例如可以规定：配合面构造在薄的金属条上，在金属条的配合面的对置侧上，该金属条铰接地与环元件耦联。
按照一种扩展方案可能的是：所述配合面设置在柔性结构上，从而所述配合面本身挠性地构造。这形成配合面作为整体挠性构造的实施方案的一种备选变型方案。
此外适宜的可以是：所述柔性结构包括层，所述层具有0.1mm至15mm之间、特别是1mm至10mm之间、优选2mm至4mm之间的层厚，在所述层上构造有所述配合面，在所述层的下面构造有支承垫。通过这种措施可以实现配合面的柔性结构，通过该柔性结构可以阻止滑动轴承的过量载荷。
此外可以规定：所述支承垫包括粘性材料。特别是这样构造的支承垫可以对出现的压力进行良好地接收或分布，从而配合面可以与滑动面相适配并且可以实现在配合面上或在滑动面上的均匀的表面压力。
此外可以规定：第一侧面和/或第二侧面在周边上观察分段地构造并且分别具有多个侧面部段。
此外可以规定：弹簧元件在周边上观察分段地构造并且具有多个弹性元件部段。
按照本发明规定一种用于风力设备的吊舱。所述吊舱包括：
-吊舱壳体；
-转子毂；
-用于将所述转子毂支承在所述吊舱壳体上的转子支座。所述转子支座对应于上述措施地构造。
此外，按照本发明规定一种具有吊舱的风力设备。所述吊舱包括：
-吊舱壳体；
–转子毂，所述转子毂具有在其上设置的转子叶片；
-用于将所述转子毂支承在所述吊舱壳体上的转子支座。所述转子支座按照上述权利要求中任一项所述的转子支座构造。
吊舱在该文件的意义内除了吊舱壳体之外也包括转子毂和用于支承转子毂的转子支座。
内部的环元件或外部的环元件可以分别构造为独立的构件，所述构件可以与转子毂或转子轴或者说与吊舱壳体耦联。备选于此也可设想的是：内部的环元件构造为转子毂或转子轴的集成的组成部分。备选于此也可设想的是：外部的环元件构造为转子毂或转子轴的集成的组成部分。备选于此也可设想的是：内部的环元件构造为吊舱壳体的集成的组成部分。备选于此也可设想的是：外部的环元件构造为吊舱壳体的集成的组成部分。
附图说明
为了较好地理解本发明，借助后续附图详细解释本发明。
分别在强烈简化的示意图中：
图1示出风力设备的示意图；
图2示出吊舱的横截面的强烈示意图；
图3以图2中的详细视图X示出转子支座的第二实施例；
图4以图2中的详细视图X示出转子支座的第三实施例；
图5以图2中的详细视图X示出转子支座的第四实施例；
图6以图2中的详细视图X示出转子支座的第五实施例；
图7以图2中的详细视图X示出转子支座的第六实施例；
图8以图2中的详细视图X示出转子支座的第七实施例。
具体实施方式
首先要指出：在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明、例如上、下、侧向等等也参考直接描述的以及示出的附图并且这些位置说明在位置改变时按意义转用到新的位置上。
图1示出用于由风能产生电能的风力设备1的示意图。风力设备1包括吊舱2，该吊舱在塔3上可旋转地容纳。吊舱2包括构成吊舱2的主结构的吊舱壳体4。在吊舱2的吊舱壳体4中设置有电工技术的部件、例如风力设备1的发电机。
此外构造有转子5，该转子具有转子毂6连同在其上设置的转子叶片7。转子毂6视为吊舱2的部分。转子毂6借助于转子支座8可旋转运动地容纳在吊舱壳体4上。
用于将转子毂6支承在吊舱2的吊舱壳体4上的转子支座8构造用于接收径向力9、轴向力10和倾翻力矩11。轴向力10由风的力决定。径向力9由转子5的重力决定和作用在转子5的重心上。因为转子5的重心处于转子支座8之外，所以在转子支座8中通过径向力9引起倾翻力矩11。倾翻力矩11可以同样通过转子叶片7的不均匀载荷引起。
按照本发明的转子支座8例如可以具有0.5m至5m之间的直径。当然也可设想的是：转子支座8是较小或较大的。
在图2中，吊舱壳体4和转子毂6在示意剖视图中示出，所述构造特别是在其尺寸确定方面强烈示意性表示。如从图2可看出的那样，可以规定：转子支座8具有至少一个内部的环元件12和至少一个外部的环元件13。在内部的环元件12与外部的环元件13之间设置有至少一个滑动支承元件14、15。特别是可以规定：在内部的环元件12与外部的环元件13之间设置有第一滑动支承元件14和第二滑动支承元件15。
如从图2可看出的那样，可以规定：内部的环元件12与转子毂6耦联。特别是可以规定：构造有转子轴16，转子毂6设置在所述转子轴上。内部的环元件12可以直接容纳在转子轴16上。
在另一种未示出的实施例中当然也可以规定：内部的环元件12直接容纳在转子毂6上。
在又另一个未示出的实施例中当然也可以规定：内部的环元件12固定在吊舱壳体4上，并且转子毂6与外部的环元件13耦联。
如从图2可看出的那样，可以规定：不仅内部的环元件12而且外部的环元件13构造成V形的并且分别在两个环元件12、13之间的V形的侧面上沿轴向相对于彼此隔开间距地构造有两个滑动支承元件14、15。特别是可以规定：两个滑动支承元件14、15彼此成角度17地设置。
如从图2可看出的那样，在一个实施例中可以规定：滑动支承元件14借助于固定器件18固定在内部的环元件12上。因此，在滑动支承元件14、15与外部的环元件13之间可以构造有滑动面19。在滑动支承元件14、15的布置结构中，如其在图2中示出，滑动面19可以同样V形地设置。
在一种未示出的实施变型方案中也可以规定：滑动支承元件14、15在两个环元件12、13之间构造为径向轴承和/或轴向轴承。
如从图2同样可看出的那样，可以规定：内部的环元件12关于其轴向延伸尺寸分开地实施，以使转子支座8的组装变得容易。
在一种未示出的实施例中当然也可设想的是：内部的环元件12不是如在图2中示出的实施例那样构成槽，而是V形的布置结构相反地构造，从而在内部的环元件12上构造有V形的突出部。在这种情况下，可以设置用于较容易的组装，外部的环元件13沿其轴向延伸尺寸分开地实施。
特别是可以规定：滑动支承元件14、15围绕转子轴20设置。
此外可以规定：滑动支承元件14、15具有多个滑动轴承垫21，所述滑动轴承垫在周边上分布地设置。各个滑动轴承垫21可以借助于固定器件18与内部的环元件12耦联或固定在该内部的环元件上。特别是可以规定：各个滑动轴承垫21能借助于固定器件18彼此独立地从内部的环元件12脱开。由此，各个滑动轴承垫21可以单独地并且彼此独立地从其运行位置除去或替换。
如从图2还可看出的那样，在本实施例中在外部的环元件13上构造有配合面22，该配合面与滑动面19配合作用。此外，从本实施例可看出：可以规定：在分别设置有配合面22的外部的环元件13上构造有第一侧面23和第二侧面24。特别是可以规定：借助于第一侧面23和借助于第二侧面24实现外部的环元件13的V形的结构。
此外可以规定：侧面23、24的壁厚25这样小地选择，使得侧面23、24弹性地挠性地构造。
在图3中以图2中的详细视图X示出转子支座8的另一个并且必要时本身独立的实施方式，对于相同部件又使用与之前的图1至图2相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，指出或参考在之前的图1至图2中的详细描述。
如从图3可看出的那样，可以规定：外部的环元件13的一个区段、特别是侧面23、24的一个区段具有挠性区域26，该区域这样构造，使得侧面23、24整体上挠性地构造。挠性区域26例如可以通过在侧面23、24的横截面中渐缩来构造。
在图4中以图2的详细视图X示出转子支座8的另一个并且必要时本身独立的实施方式，对于相同部件又使用与之前的图1至图3中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，指出或参考在之前的图1至图3中的详细描述。
如从图4可看出的那样，可以规定：构造有配合面22的两个侧面23、24以独立构件的形式构造，所述构件借助于弹簧元件27与外部的环元件13耦联。通过弹簧元件27可以实现侧面23、24向外部的环元件13上的柔性连接。特别是可以规定：在这样的实施例中，第一侧面23和/或第二侧面24在周边上观察分段地构造并且分别具有多个侧面部段。类似于此可以规定：弹簧元件27同样在周边上观察分段地构造并且具有多个弹性元件部段。特别是可以规定：侧面部段和弹性元件部段的划分相同地选择，从而每个弹性元件部段容纳一个侧面部段。
在图5中以图2的详细视图X示出转子支座8的另一个并且必要时本身独立的实施方式，对于相同部件又使用与之前的图1至图4中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，指出或参考在之前的图1至图4中的详细描述。
如从图5可看出的那样，可以规定：第一侧面23或第二侧面24分别借助于铰链28与外部的环元件13耦联并且因此可以实现配合面22的挠性。侧面23、24可以在这里同样分段地构造。
在图6中以图2的详细视图X示出转子支座8的另一个并且必要时本身独立的实施方式，对于相同部件又使用与之前的图1至图5中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，指出或参考在之前的图1至图5中的详细描述。
图6示出转子支座8的另一个实施例。如从图6可看出的那样，可以规定：在侧面23、24的分段的实施方式中分别设置有一个环绕的支承元件29，在所述支承元件上构造有所述配合面22。环绕的支承元件29随之带来以下优点，即，可以实现配合面22的连续表面，由此可以减少滑动支承元件14、15的磨损。这样的支承元件29当然可以使用在设置有分段的侧面23、24的所有实施变型方案中。
在图7中以图2的详细视图X示出转子支座8的另一个并且必要时本身独立的实施方式，对于相同部件又使用与之前的图1至图6相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，指出或参考在之前的图1至图6中的详细描述。
如从图7可看出的那样，可以规定：直接在外部的环元件13中构造有柔性结构30，通过该柔性结构，配合面22本身可以挠性地构造。特别是可以规定：在第一侧面23或第二侧面24中构造有空腔31，该空腔由构造有配合面22的层32覆盖。所述层32的层厚33可以在这里这样小地选择，使得所述层32可变形地构造。为了可以支撑所述层32，可以规定：在空腔31中设置有支承垫34，借助于该支承垫，作用到所述层32上的压力可以均匀地分布。支承垫34例如可以通过凝胶或通过流体构成或者说包括凝胶或流体。
在图8中以图2的详细视图X示出转子支座8的另一个并且必要时本身独立的实施方式，对于相同部件又使用与之前的图1至图7相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，指出或参考在之前的图1至图7中的详细描述。
如从图8可看出的那样，可以规定：支承垫34直接设置在第一侧面23或第二侧面24上并且在支承垫34上设置或构造有所述层32。在这样的实施例中，所述层32可以由软弹性材料、例如橡胶构造。所述层32例如可以以金属的形式构造，所述金属设置在支承垫34上。
备选于此也可以规定：所述层32通过施加到支承垫34上的另一种材料构成。例如可以规定：所述层32以施加到支承垫34上的润滑漆的形式构造。特别是在这里可以规定：所述层32的材料可变形地构造。
在图2至图8的实施例中，配合面22设置在外部的环元件13上并且滑动面19设置在内部的环元件12上。类似于各个实施变型方案当然也可以规定：配合面22设置在内部的环元件12上并且滑动面19设置在外部的环元件13上。处于本领域技术人员的能力内的是：在内部的环元件12与外部的环元件13之间对应相反的状况可以从示出的实施例导出。
各实施例示出可能的实施方案，在此要注意：本发明不限于其特别示出的实施变型方案，相反，各个实施变型方案彼此的不同组合也是可能的并且这种变化可能性基于通过具体的本发明对技术手段的教导处于本领域技术人员的能力之内。
保护范围通过权利要求确定。然而，为了解释权利要求考虑说明书和附图。所示出的和所描述的不同实施例中的独立特征或特征组合本身可以是独立的本发明的解决方案。基于独立的本发明的解决方案的任务可以从说明书得出。
对具体的说明书中的数值范围的全部说明应这样理解，使得所述数值范围一起包括任意的和所有由此产生的子范围，例如说明1至10应这样理解，即，一起包括从下限1和上限10出发的全部子范围，即以1或更大的下限开始并且以10或更小的上限结束的全部子范围，例如1至1.7、或3.2至8.1、或5.5至10。
按规定最后要指出：为了较好地理解构造，元件部分地不按比例和/或放大和/或缩小地示出。
附图标记列表
1 风力设备
2 吊舱
3 塔
4 吊舱壳体
5 转子
6 转子毂
7 转子叶片
8 转子支座
9 径向力
10 轴向力
11 倾翻力矩
12 内部的环元件
13 外部的环元件
14 第一滑动支承元件
15 第二滑动支承元件
16 转子轴
17 角度
18 固定器件
19 滑动面
20 转子轴
21 滑动轴承垫
22 配合面
23 第一侧面
24 第二侧面
25 侧面的壁厚
26 挠性区域
27 弹簧元件
28 铰链
29 支承元件
30 柔性结构
31 空腔
32 层
33 层厚
34 支承垫。

Claims (10)

1.用于将转子毂(6)支承在用于风力设备(1)的吊舱(2)的吊舱壳体(4)上的转子支座(8)，所述转子支座(8)具有至少一个内部的环元件(12)和至少一个外部的环元件(13)，在所述内部的环元件(12)与所述外部的环元件(13)之间设置有至少一个滑动支承元件(14、15)，所述滑动支承元件固定在所述内部的环元件(12)或所述外部的环元件(13)上，在所述滑动支承元件(14、15)上构造有滑动面(19)，所述滑动面与配合面(22)配合作用，所述配合面与不固定有所述滑动支承元件(14、15)的环元件(12、13)耦联，其特征在于，所述配合面(22)挠性地构造。
2.按照权利要求1所述的转子支座(8)，其特征在于，所述配合面(22)与弹簧元件(27)耦联，所述弹簧元件固定在不固定有所述滑动支承元件(14、15)的环元件(12、13)上。
3.按照权利要求1或2所述的转子支座(8)，其特征在于，构造有所述配合面(22)的环元件(12、13)的一个区段具有挠性区域(26)。
4.按照权利要求3所述的转子支座(8)，其特征在于，不仅所述内部的环元件(12)而且所述外部的环元件(13)V形地构造，并且沿轴向相对于彼此隔开间距地构造有第一滑动支承元件(14)和第二滑动支承元件(15)，所述第一滑动支承元件和所述第二滑动支承元件设置在环元件(12、13)之间，在设置有配合面(22)的环元件(12、13)上构造有第一侧面(23)和第二侧面(24)，在这两个侧面(23、24)中的每个侧面上构造有所述配合面(22)中的一个配合面，所述侧面(23、24)分别弹性挠性地构造。
5.按照上述权利要求中任一项所述的转子支座(8)，其特征在于，所述配合面(22)借助于铰链(28)挠性地与环元件(12、13)耦联。
6.按照上述权利要求中任一项所述的转子支座(8)，其特征在于，所述配合面(22)设置在柔性结构(30)上，从而所述配合面(22)本身挠性地构造。
7.按照权利要求6所述的转子支座(8)，其特征在于，所述柔性结构(30)包括层(32)，所述层具有0.1mm至15mm之间、特别是1mm至10mm之间、优选2mm至4mm之间的层厚(33)，在所述层(32)上构造有所述配合面(22)，在所述层(32)的下面构造有支承垫(34)。
8.按照权利要求7所述的转子支座(8)，其特征在于，所述支承垫(34)包括粘性材料。
9.用于风力设备(1)的吊舱(2)，所述吊舱(2)包括：
-吊舱壳体(4)；
-转子毂(6)；
-用于将所述转子毂(6)支承在所述吊舱壳体(4)上的转子支座(8)，其特征在于，所述转子支座(8)按照上述权利要求中任一项所述的转子支座构造。
10.风力设备(1)，所述风力设备具有吊舱(2)，所述吊舱(2)包括：
-吊舱壳体(4)；
-转子毂(6)，所述转子毂具有在其上设置的转子叶片；
-用于将所述转子毂(6)支承在所述吊舱壳体(4)上的转子支座(8)，其特征在于，所述转子支座(8)按照上述权利要求中任一项所述的转子支座构造。
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