DE202011102602U1 - Segmentiertes Azimutgleitlager - Google Patents

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Abstract

Segmentiertes Azimutgleitlager, dadurch gekennzeichnet, dass alle an der Azimutlagerung beteiligten Komponenten in einem U-förmigen Gleitlagermodul (5) integriert sind, welches einen feststehenden Zahnkranz (18) U-förmig an drei Seiten umschließt und lösbar durch die axiale Verschraubung (20) mit dem Maschinenrahmen (17) verbunden ist.

Description

  • Die Gondel (2) einer Windkraftanlage (1) muss der sich ändernden Windrichtung nachgeführt werden. Daher sind die Gondeln drehbar auf dem Turm (4) mittels eines so genannten Azimutlagers (3) befestigt, wobei das drehende Lagerteil mit dem Maschinenrahmen (17), das stehende mit dem Turm (4) verschraubt wird. Es gibt zwei verschiedene technische Ausführungen dieser Lagerung, nämlich das Wälzlager und das Gleitlager. Das Verdrehen der Gondel (2) erfolgt in der Regel durch elektromechanische Antriebe und wird durch einen Windrichtungssensor gesteuert.
  • Wälzlager sind Zukaufkomponenten, die besonders bei sehr großen Anlagen verhältnismäßig teuer werden. Darüber hinaus existieren nur wenige Lagerzulieferer, die Azimutwälzlager großen Durchmessers herstellen, wodurch Lieferengpässe entstehen können. Falls ein Azimutwälzlager gewechselt werden muss, ist es nötig die komplette Gondel (2) zu demontiert. Es entsteht damit, besonders im Offshore-Bereich, ein hoher Montageaufwand.
  • Azimutgleitlager hingegen lassen sich segmentiert aufbauen und sind im Falle eines Schadens bei entsprechender Konstruktion einfach in Stand zu setzen. Durch die Segmentierung des Lagers ergeben sich kleine, relativ einfache Bauteile deren Beschaffung einfach und kostengünstig ist. In der Regel wird ein feststehender, mit dem Turm (4) verschraubter Lagerring U-förmig von Gleitbelägen (12, 13, 14) umschlossen, die am Maschinenrahmen (17) befestigt sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde eine Gleitlagerkonstruktion zu entwickeln, die ohne Änderung der Anschlusssituation der Konstruktionsumgebung alternativ zum Wälzlager eingesetzt werden kann. Das bedeutet, dass die Anschlusssituation am Maschinenrahmen (17) und am Turm (4) beim Einsatz der Gleitlagerung nicht verändert werden muss. Weiterhin ist bei Ausgestaltung der Konstruktion auf einfache Austauschbarkeit aller Gleitbeläge (12, 13, 14) zu achten.
  • Die Aufgabe wurde durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
  • Die Erfindung geht von einem segmentierten Azimutgleitlager, bestehend aus einem Zahnkranz (18) mit drei senkrecht zueinander stehenden Gleitflächen, der in der Regel feststehend am Turm (4) verschraubt ist, und einer in Segmente unterteilten u-förmigen Umfassung dieser Gleitflächen mit Gleitbelägen (12, 13, 14), die am Maschinenrahmen (17) befestigt sind, aus. Die Lagerung der oberen axialen Gleitbeläge (14) an der Bodenplatte (21) des Maschinenrahmens (17) erfordert bisher spezielle Aufnahmen in dieser Bodenplatte (21), wie z. B. taschenförmige Einfräsungen. Um eine identische Schnittstellensituation insbesondere am Maschinenrahmen (17) zu schaffen, werden die drei senkrecht zueinander stehenden Gleitbeläge (12, 13, 14) in einem so genannten Gleitlagermodul (5) konstruktiv integriert, welches dann an die identische Flanschsituation, wie das Wälzlager mittels Verschraubungen (20) montiert werden kann. Durch die Nutzung eines U-förmigen Lagergrundkörper (6), welcher auch den oberen axialen Belag aufnimmt (14), umgeht die vorliegende Konstruktion jegliche zusätzliche Bearbeitung des Maschinenrahmens (17).
  • Vorteilhaft ist die Aufteilung des U-förmigen Lagergrundkörpers (6) in einen L-förmigen Lagergrundkörper (7) und einer fest aber lösbar mit diesem verbundenen Begrenzungsplatte (8), die den oberen Gleitbelag (14) aufnimmt.
  • Vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Begrenzungsplatte als offene Begrenzungsplatte (9) geringer Dicke. Diese kann dann beispielsweise kostengünstig als Laserschnitt hergestellt werden. Der obere axiale Gleitbelag (14) stützt sich dann direkt am Anschlussflansch (19) des Maschinenrahmens (17) ab, die offene Begrenzungsplatte (9) übernimmt nur die radiale und tangentiale Führung des Gleitbelages (14).
  • Vorteilhaft ist Einstellbarkeit der axialen und/oder radialen Lagervorspannung durch die axialen Vorspannschrauben (15) und/oder die radialen Vorspannschrauben (16), die in Gewindebohrungen am Lagergrundkörper (6, 7) eingeschraubt und mit einer Kontermutter gesichert sind.
  • Vorteilhaft ist eine Formgebung des Lagergrundkörpers (6, 7), die unabhängig vom Lagerdurchmesser ist. Dies wird dadurch möglich, dass der Lagergrundkörper (6, 7) keine auf den Lagerdurchmesser bezogenen Geometrien enthält, beispielsweise die Bohrungen für die Verschraubungen (20) nicht auf einem Kreisbogen sondern einer Geraden liegen und die Formgebung der Aufnahme (10) der oberen Gleitbeläge (14) keine Verknüpfung zum Lagerdurchmesser hat sondern beispielsweise rechteckig ist. Die einzige Komponente, die geometrisch an den Lagerdurchmesser anzupassen ist, ist damit der radiale Gleitbelag (12). Somit hat man eine Konstruktion zur Verfügung, die nur durch Anpassung des radialen Gleitbelages (12) verschiedene Lagerdurchmesser realisieren kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Windkraftanlage
    2
    Gondel
    3
    Azimutlager
    4
    Turm
    5
    Gleitlagermodul (5a–c)
    6
    U-Lagergrundkörper
    7
    L-förmiger Lagergrundkörper
    8
    Begrenzungsplatte
    9
    Offene Begrenzungsplatte
    10
    Aufnahme oberer Gleitbelag
    11
    Radiale Druckplatte
    12
    Radialer Gleitbelag
    13
    Unterer axialer Gleitbelag
    14
    Oberer axialer Gleitbelag
    15
    Axiale Vorspannschraube
    16
    Radiale Vorspannschraube
    17
    Maschinenrahmen
    18
    Zahnkranz mit Gleitflächen
    19
    Anschlussflansch
    20
    Verschraubung
    21
    Bodenplatte

Claims (5)

  1. Segmentiertes Azimutgleitlager, dadurch gekennzeichnet, dass alle an der Azimutlagerung beteiligten Komponenten in einem U-förmigen Gleitlagermodul (5) integriert sind, welches einen feststehenden Zahnkranz (18) U-förmig an drei Seiten umschließt und lösbar durch die axiale Verschraubung (20) mit dem Maschinenrahmen (17) verbunden ist.
  2. Segmentiertes Azimutgleitlager nach Anspruch eins, dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmige Lagergrundkörper (6) des Gleitlagermoduls (5a) durch einen L-förmigen Lagergrundkörper (7), der mit einer Begrenzungsplatte (8) fest aber lösbar verbunden ist, ersetzt wird und sich so die Ausgestaltung des Gleitlagermoduls (5b) ergibt.
  3. Segmentiertes Azimutgleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmige Lagergrundkörper (6) des Gleitlagermoduls (5a) durch einen L-förmigen Lagergrundkörper (7), der mit einer offenen Begrenzungsplatte (9) geringer Dicke fest aber lösbar verbunden ist, so dass sich der obere axiale Gleitbelag (14) in axialer Richtung direkt am Maschinenrahmen (17) abstützt und in tangentialer und radialer Richtung durch die offene Begrenzungsplatte (9) formschlüssig fixiert wird, ersetzt wird und sich so die Ausgestaltung des Gleitlagermoduls (5c) ergibt.
  4. Segmentiertes Azimutgleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbarkeit der axialen und/oder radialen Lagervorspannung durch die axialen Vorspannschrauben (15) und/oder die radialen Vorspannschrauben (16), die in Gewindebohrungen am Lagergrundkörper (6, 7) eingeschraubt und mit einer Kontermutter gesichert sind, ermöglicht wird.
  5. Segmentiertes Azimutgleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitgehende geometrische Unabhängigkeit des Gleitlagermoduls (5) vom Lagerdurchmesser dadurch geschaffen wird, dass der Lagergrundkörper (6, 7) keinen geometrischen Bezug zum Lagerdurchmesser besitzt, indem die Bohrungen der Verschraubungen (20) auf einer Geraden sitzen und die Aufnahme (10) des oberen axialen Gleitbelages (14) rechteckig und nicht bogenförmig ausgeführt wird und die einzig nötige Anpassung an den Lagerdurchmesser in der Gestaltung des radialen Gleitbelages (12) besteht.
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