JP2008286136A - Yaw bearing - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a yaw bearing having high weather resistance for turnably supporting a nacelle of a wind power generator. <P>SOLUTION: The yaw bearing 11 is provided for turnably supporting the nacelle 34 of the wind power generator 31. It comprises an annular-shape horizontal sliding plate 12 for abutting on the lower face of the nacelle 34 to support the thrust load. The horizontal sliding plate 12 is a fluororesin molded product. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、風力発電機のナセルを旋回自在に支持するヨー軸受に関するものである。   The present invention relates to a yaw bearing that rotatably supports a nacelle of a wind power generator.

従来の風力発電機のナセルを旋回自在に支持するヨー軸受が、例えば、特開平8−82277号公報(特許文献1)に記載されている。同公報に記載されているヨー軸受には、転がり軸受が採用されている。また、ナセルを風向に対して安定的に保持するために制動ブレーキが設けられている。   A yaw bearing that rotatably supports a nacelle of a conventional wind power generator is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-82277 (Patent Document 1). The yaw bearing described in the publication uses a rolling bearing. A braking brake is provided to stably hold the nacelle against the wind direction.

従来のヨー軸受である転がり軸受は回転抵抗が小さいので、ナセルが慣性力によって停止位置を越えるのを防止するためには強力な制動力を有する制動ブレーキが必要であった。その結果、制動ブレーキを大型にしたり、多数設置したり、装置の大型化や複雑化、高重量化、高価格化等の問題があった。また、転がり軸受は、グリース補充のメンテナンスが必要であり、グリースによる汚染も問題であった。   Since a rolling bearing which is a conventional yaw bearing has a small rotational resistance, a braking brake having a strong braking force is required to prevent the nacelle from exceeding the stop position due to an inertial force. As a result, there are problems such as increasing the size of braking brakes, installing a large number of brakes, increasing the size and complexity of the device, increasing the weight, and increasing the price. In addition, rolling bearings require maintenance with grease replenishment, and contamination with grease has also been a problem.

そこで、上記の問題を解決した風力発電機が、例えば、米国公開特許2005−196280号公報(特許文献2)に記載されている。同公報に記載されている風力発電機は、ヨー軸受として、複数の摺動プレートで構成される滑り軸受を採用している。これにより、制動ブレーキが簡素化され、装置の小型化や低価格化が可能になると記載されている。また、摺動プレートは、ポリエチレンテレフタレート(PET)で形成されていると記載されている。
特開平8−82277号公報 米国公開特許2005−196280号公報
Therefore, a wind power generator that solves the above problem is described in, for example, US Patent Publication No. 2005-196280 (Patent Document 2). The wind power generator described in the publication employs a sliding bearing composed of a plurality of sliding plates as a yaw bearing. As a result, it is described that the braking brake is simplified and the apparatus can be reduced in size and price. Further, it is described that the sliding plate is made of polyethylene terephthalate (PET).
JP-A-8-82277 US Published Patent No. 2005-196280

風力発電機は、風向および風力が安定的な地理として海岸周辺に設置されることが多く、海岸特有の潮風にさらされ続けるため高い耐候性が要求される。また、風力発電機は、ナセルを支持するタワーの全長が30m以上あり、メンテナンスが困難である。さらに、ナセル内に配置されるヨー軸受は、夏の炎天下において60℃にまで達することがあり、熱変化に対しての摩擦特性に変動がないことが必要である。   Wind generators are often installed around the coast as a stable geography of wind direction and wind, and are required to have high weather resistance because they continue to be exposed to coastal sea breezes. Also, the wind power generator has a tower that supports the nacelle with a total length of 30 m or more, and is difficult to maintain. Further, the yaw bearing arranged in the nacelle may reach 60 ° C. under the summer sun, and it is necessary that the friction characteristics with respect to the heat change do not vary.

しかしながら、ポリエチレンテレフタレートは、加水分解により摩擦特性や機械的強度が低下するおそれがあり、風力発電機のトラブルを防止するために摺動プレートの定期的な交換が必要になると考えられる。   However, polyethylene terephthalate may be reduced in friction characteristics and mechanical strength due to hydrolysis, and it is considered that the sliding plate needs to be periodically replaced in order to prevent problems with the wind power generator.

そこで、この発明の目的は、風力発電機のナセルを旋回自在に支持する軸受であって、耐候性が高く長寿命のヨー軸受を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a yaw bearing having a high weather resistance and a long service life, which is a bearing that supports a nacelle of a wind power generator in a swingable manner.

この発明に係るヨー軸受は、風力発電機のナセルを旋回自在に支持する軸受であって、ナセルの下面に当接してスラスト荷重を支持する円環形状の水平摺動板を備える。そして、水平摺動板は、フッ素樹脂成形体である。このため、海岸部に設置されても加水分解、塩水による腐食が無く、摩擦特性、機械的強度が長期的に安定する。その結果、30年以上のメンテナンスフリー化が可能となる。   A yaw bearing according to the present invention is a bearing that rotatably supports a nacelle of a wind power generator, and includes an annular horizontal sliding plate that abuts the lower surface of the nacelle and supports a thrust load. The horizontal sliding plate is a fluororesin molded body. For this reason, even if it is installed on the coast, there is no hydrolysis and corrosion by salt water, and the frictional characteristics and mechanical strength are stable over the long term. As a result, maintenance-free for 30 years or more can be achieved.

好ましくは、フッ素樹脂成形体は、母材としてポリテトラフルオロエチレンを含む。ポリテトラフルオロエチレンは、低価格で入手性に優れ、摩擦特性の制御が容易なので、水平摺動板の材料として好適である。   Preferably, the fluororesin molded body contains polytetrafluoroethylene as a base material. Polytetrafluoroethylene is suitable as a material for the horizontal sliding plate because it is low in price, excellent in availability, and easy to control the friction characteristics.

好ましくは、フッ素樹脂成形体は、摩擦調整材を含む。そして、ナセルに当接する水平摺動板の壁面に露出する摩擦調整材の面積率は、5%〜40%である。上記の添加材を添加することにより、フッ素樹脂成形体の摩擦安定性が向上する。その結果、制動ブレーキの小型化または省力化が可能となる。   Preferably, the fluororesin molded body includes a friction adjusting material. And the area ratio of the friction adjustment material exposed to the wall surface of the horizontal sliding plate contact | abutted to a nacelle is 5%-40%. By adding the above additive, the friction stability of the fluororesin molded body is improved. As a result, the braking brake can be reduced in size or labor saving.

好ましくは、フッ素樹脂成形体は、母材の腐食を抑制する非腐食性配合材を含む。その結果、風力発電機を海岸周辺に設置した場合でも長期間に亘って高い摩擦特性や機械的強度を維持することができる。   Preferably, the fluororesin molded body includes a non-corrosive compounding material that suppresses corrosion of the base material. As a result, high friction characteristics and mechanical strength can be maintained over a long period of time even when the wind power generator is installed around the coast.

好ましくは、フッ素樹脂成形体は、強化材を含む。これにより、耐摩耗性が向上すると共に、荷重によってクリープするのを有効に防止することができる。   Preferably, the fluororesin molded body includes a reinforcing material. As a result, the wear resistance can be improved and the creep due to the load can be effectively prevented.

好ましくは、フッ素樹脂成形体は、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト、炭化ケイ素、チタン酸カリウム、ホウ酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、酸化鉄、アルミナ、およびウォラストナイトからなる群より選ばれた少なくとも1種類の添加材を含む。   Preferably, the fluororesin molded body is made of glass fiber, carbon fiber, graphite, silicon carbide, potassium titanate, magnesium borate, zinc oxide, titanium oxide, calcium sulfate, magnesium sulfate, iron oxide, alumina, and wollastonite. At least one additive selected from the group consisting of:

好ましくは、水平摺動板は、複数の円弧形状の摺動部材を円周方向に連ねて形成されている。ヨー軸受は非常に大型であるので、上記構成とすればヨー軸受の組立性が向上し、メンテナンスが容易となる。   Preferably, the horizontal sliding plate is formed by connecting a plurality of arc-shaped sliding members in the circumferential direction. Since the yaw bearing is very large, the above configuration improves the assembly of the yaw bearing and facilitates maintenance.

好ましくは、ヨー軸受は、水平摺動板の内周面から水平摺動板と交差する方向に延びる円筒形状の部材であって、ナセルに負荷されるラジアル荷重を支持する垂直摺動板をさらに備える。そして、垂直摺動板は、フッ素樹脂成形体である。   Preferably, the yaw bearing is a cylindrical member extending in a direction intersecting with the horizontal sliding plate from the inner peripheral surface of the horizontal sliding plate, and further includes a vertical sliding plate that supports a radial load applied to the nacelle. Prepare. The vertical sliding plate is a fluororesin molded body.

この発明によれば、ヨー軸受の摺動板をフッ素樹脂で形成したので、海岸部に設置されても加水分解や塩水による腐食を有効に防止することができる。その結果、耐候性が高く、長寿命のヨー軸受を得ることができる。   According to this invention, since the sliding plate of the yaw bearing is formed of the fluororesin, it is possible to effectively prevent hydrolysis and corrosion due to salt water even when installed on the coast. As a result, a yaw bearing having high weather resistance and a long life can be obtained.

図3および図4を参照して、この発明の一実施形態に係るヨー軸受11(「旋回座軸受」ともいう。)を採用した風力発電機31を説明する。風力発電機31は、支持台32と、ヨー軸受11と、ナセル34と、ブレード35と、主軸36と、増速機37と、発電機38と、軸受ハウジング39と、主軸支持用軸受42と、旋回用モータ40と、減速機41とを備える。   With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the wind power generator 31 which employ | adopted the yaw bearing 11 (it is also mentioned a "swivel seat bearing") which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. The wind power generator 31 includes a support base 32, a yaw bearing 11, a nacelle 34, a blade 35, a main shaft 36, a speed increaser 37, a generator 38, a bearing housing 39, and a main shaft support bearing 42. The motor 40 for rotation and the reduction gear 41 are provided.

ナセル34は、支持台32の上にヨー軸受11を介して設置されており、旋回用モータ40および減速機41によって水平旋回自在となっている。また、風力発電機31の主要部品である主軸36、増速機37、発電機38、主軸支持用軸受42、旋回用モータ40、および減速機41等を収容するハウジングとして機能する。   The nacelle 34 is installed on the support base 32 via the yaw bearing 11, and can be turned horizontally by a turning motor 40 and a speed reducer 41. Moreover, it functions as a housing that accommodates the main shaft 36, the speed increaser 37, the power generator 38, the main shaft support bearing 42, the turning motor 40, the speed reducer 41, and the like, which are the main components of the wind power generator 31.

ブレード35は、主軸36の一端に固定されて風を受けて回転する。主軸36は、一端がブレード35に、他端が増速機37にそれぞれに接続されて、ブレード35の回転を増速機37を介して発電機38に伝達する。また、軸受ハウジング39に組み込まれた主軸支持用軸受42よって、回転自在に支持されている。   The blade 35 is fixed to one end of the main shaft 36 and rotates by receiving wind. One end of the main shaft 36 is connected to the blade 35 and the other end is connected to the speed increaser 37, and the rotation of the blade 35 is transmitted to the generator 38 via the speed increaser 37. Further, it is rotatably supported by a spindle support bearing 42 incorporated in the bearing housing 39.

次に、図1および図2を参照して、この発明の一実施形態に係る風力発電機31のヨー軸受11を説明する。なお、図1はこの発明の一実施形態に係るヨー軸受11を示す図、図2はヨー軸受11の部分拡大図である。   Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the yaw bearing 11 of the wind power generator 31 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a view showing a yaw bearing 11 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view of the yaw bearing 11.

まず、図1を参照して、ヨー軸受11は、水平摺動板12と垂直摺動板13とを備える。水平摺動板12は、円環形状の部材であって、ヨー軸受11の厚み方向一方側の壁面を構成する。具体的には、水平摺動板12は、複数の円弧形状の水平摺動部材12aを円周方向に連ねて形成されている。そして、水平摺動板12は、風力発電機31のナセル34の下面に当接してスラスト荷重を支持するスラスト滑り軸受である。   First, referring to FIG. 1, the yaw bearing 11 includes a horizontal sliding plate 12 and a vertical sliding plate 13. The horizontal sliding plate 12 is an annular member, and constitutes a wall surface on one side in the thickness direction of the yaw bearing 11. Specifically, the horizontal sliding plate 12 is formed by connecting a plurality of arc-shaped horizontal sliding members 12a in the circumferential direction. The horizontal sliding plate 12 is a thrust sliding bearing that contacts the lower surface of the nacelle 34 of the wind power generator 31 and supports the thrust load.

垂直摺動板13は、水平摺動板12の内周面から水平摺動板12と交差(この実施形態では「直交」)する方向に延びる円弧形状の部材である。具体的には、垂直摺動板13は、複数の円弧形状の垂直摺動部材13aを円周方向に連ねて形成されている。そして、垂直摺動板13は、風力発電機31のナセル34に負荷されるラジアル荷重を支持するラジアル滑り軸受である。   The vertical sliding plate 13 is an arc-shaped member extending from the inner peripheral surface of the horizontal sliding plate 12 in a direction intersecting with the horizontal sliding plate 12 (“orthogonal” in this embodiment). Specifically, the vertical sliding plate 13 is formed by connecting a plurality of arc-shaped vertical sliding members 13a in the circumferential direction. The vertical sliding plate 13 is a radial sliding bearing that supports a radial load applied to the nacelle 34 of the wind power generator 31.

なお、この実施の形態においては、水平摺動部材12aを円周方向に12個連ねて水平摺動板12を構成した例を示したが、これに限ることなく、任意の個数の水平摺動部材12aによって水平摺動板12を構成することができる。例えば、4個〜16個程度とすればよい。これは垂直摺動板部材13aによって垂直摺動板13を構成する場合についても同様である。   In this embodiment, the horizontal sliding plate 12 is configured by connecting 12 horizontal sliding members 12a in the circumferential direction. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary number of horizontal sliding members are provided. The horizontal sliding plate 12 can be configured by the member 12a. For example, the number may be about 4 to 16. The same applies to the case where the vertical sliding plate 13 is constituted by the vertical sliding plate member 13a.

図2を参照して、水平摺動部材12aおよび垂直摺動部材13a(以下、これらを総称して「摺動部材」と称する。)は、それぞれ円弧形状の取付け部21に保持される。そして、連結手段(図示省略)によって隣接する取付け部21を円周方向に連結して図1に示すような円環形状のヨー軸受11を構成する。   Referring to FIG. 2, horizontal sliding member 12a and vertical sliding member 13a (hereinafter collectively referred to as “sliding member”) are held by arc-shaped attachment portions 21, respectively. And the attaching part 21 which adjoins by a connection means (illustration omitted) is connected to the circumferential direction, and the toroidal yaw bearing 11 as shown in FIG. 1 is comprised.

水平摺動板12および垂直摺動板13(以下、これらを総称して「摺動板」と称する。)は、フッ素樹脂成形体である。このフッ素樹脂成形体は、母材としてのフッ素樹脂に添加材を混合したフッ素樹脂組成物である。   The horizontal sliding plate 12 and the vertical sliding plate 13 (hereinafter collectively referred to as “sliding plate”) are fluororesin molded bodies. This fluororesin molded body is a fluororesin composition in which an additive is mixed with a fluororesin as a base material.

母材となるフッ素樹脂としては公知のものが使用可能である。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル−フルオロオレフイン共重合体(EPE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)が使用できる。上記フッ素樹脂の中で、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は低価格で入手性に優れ、摩擦特性の制御が容易であるため好ましい。   A well-known thing can be used as a fluororesin used as a base material. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) , Tetrafluoroethylene-fluoroalkyl vinyl ether-fluoroolefin copolymer (EPE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF) can be used. Among the fluororesins, polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable because it is inexpensive and excellent in availability and easy to control the friction characteristics.

この発明に使用できるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、テトラフルオロエチレンの単独重合体の他に、テトラフルオロエチレン単位と、テトラフルオロエチレンのフッ素が他の有機基で置換された置換テトラフルオロエチレン単位とから構成される共重合体を含み、後者は変性ポリテトラフルオロエチレンと呼ばれる。変性ポリテトラフルオロエチレンの有機基は、特に限定するものではないが、パーフルオロアルキルエーテル基あるいはフルオロアルキル基などが好ましい。   The polytetrafluoroethylene (PTFE) that can be used in the present invention includes a tetrafluoroethylene unit, a tetrafluoroethylene unit, and a substituted tetrafluoroethylene unit in which the fluorine of the tetrafluoroethylene is substituted with another organic group The latter is called modified polytetrafluoroethylene. The organic group of the modified polytetrafluoroethylene is not particularly limited, but is preferably a perfluoroalkyl ether group or a fluoroalkyl group.

このような変性ポリテトラフルオロエチレンは、370℃におけるみかけの溶融粘度が、1×10ポイズ以上の高粘度であり、非溶融成形性を特徴としており、溶融成形性を有するテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とは異なる樹脂である。上記パーフルオロアルキルエーテル基や、フルオロアルキル基など分子鎖に変性構造をもつ変性ポリテトラフルオロエチレンを用いた場合、耐クリープ性が向上するため好ましい。 Such a modified polytetrafluoroethylene has a high melt viscosity of 1 × 10 9 poise or higher at 370 ° C., is characterized by non-melt moldability, and has a melt moldability. It is a resin different from the fluoroalkyl vinyl ether copolymer. The use of modified polytetrafluoroethylene having a modified structure in the molecular chain such as the perfluoroalkyl ether group or the fluoroalkyl group is preferable because creep resistance is improved.

ポリテトラフルオロエチレンおよび変性ポリテトラフルオロエチレンの市販品としては、三井デュポンフロロケミカル社製のテフロン(登録商標)7J、TG70J、旭硝子社製のアフロンG163、ダイキン工業社製のポリフロンM111、ポリフロンM112、ヘキスト社製のホスタフロンTFM1600等が挙げられる。   Commercially available products of polytetrafluoroethylene and modified polytetrafluoroethylene include Teflon (registered trademark) 7J, TG70J manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Aflon G163 manufactured by Asahi Glass Co., polyflon M111 manufactured by Daikin Industries, Ltd., polyflon M112, Examples include Hostaflon TFM1600 manufactured by Hoechst.

上記のフッ素樹脂には、摺動板の耐摩耗性を向上させ、荷重によるクリープを防止するために、強化材を添加するのが望ましい。なお、強化材を含むフッ素樹脂は、「強化フッ素樹脂」と呼ばれる。   It is desirable to add a reinforcing material to the fluororesin in order to improve the wear resistance of the sliding plate and prevent creep due to a load. The fluororesin containing the reinforcing material is called “reinforced fluororesin”.

また、ヨー軸受11はナセル34を円滑に旋回可能とするとともに、制動ブレーキを作動させた場合に慣性力で停止位置を越えることがないように摩擦力が必要とされる。このため、フッ素樹脂成形体に十分な摩擦力を付与するため、上記のフッ素樹脂に摩擦調整材を添加することが望ましい。   In addition, the yaw bearing 11 is capable of smoothly turning the nacelle 34 and requires a frictional force so that the inertial force does not exceed the stop position when the braking brake is operated. For this reason, in order to give sufficient frictional force to a fluororesin molded object, it is desirable to add a friction modifier to said fluororesin.

さらに、風力発電機31を海岸周辺に設置した場合でも、摺動板の摩擦特性や機械的強度の低下を長期間に亘って防止するために、母材の腐食を抑制する非腐食性配合材を添加するのが望ましい。   Furthermore, even when the wind power generator 31 is installed around the coast, a non-corrosive compound that suppresses the corrosion of the base material in order to prevent the frictional characteristics and mechanical strength of the sliding plate from deteriorating over a long period of time. It is desirable to add.

上記の性質を有する添加材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト、炭化ケイ素、チタン酸カリウム、ホウ酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の各種ウィスカおよび各種粉末、酸化鉄粉末、アルミナ粉末、ウォラストナイト等が挙げられる。   Examples of the additive having the above properties include glass fibers, carbon fibers, graphite, silicon carbide, potassium titanate, magnesium borate, zinc oxide, titanium oxide, calcium sulfate, magnesium sulfate, and various whiskers and various powders. Examples thereof include iron oxide powder, alumina powder, and wollastonite.

次に、ヨー軸受11の製造方法を説明する。   Next, a method for manufacturing the yaw bearing 11 will be described.

まず、母材となるフッ素樹脂に添加材を添加したフッ素樹脂組成物を準備する。次に、フッ素樹脂組成物を金型内で圧縮成形して予備成形体を製造する。次に、予備成形体を電気炉中で焼成することによって焼結体を製造する。さらに、焼結体に必要な機械加工を施して摺動部材を製造する。最後に、摺動部材と取付け部21とでヨー軸受11を組み立てる。   First, a fluororesin composition in which an additive is added to a fluororesin as a base material is prepared. Next, the fluororesin composition is compression molded in a mold to produce a preform. Next, the preform is fired in an electric furnace to produce a sintered body. Further, the sliding member is manufactured by performing necessary machining on the sintered body. Finally, the yaw bearing 11 is assembled with the sliding member and the attachment portion 21.

機械加工の具体例としては、例えば、厚さ1mm〜2mmのフィルム状にスカイブ加工したものを裁断して所定形状の摺動部材を得てもよい。なお、この方法によって得られた摺動部材は、取付け部21に接着固定される。   As a specific example of the machining, for example, a slide member having a predetermined shape may be obtained by cutting a film that has been skived into a film having a thickness of 1 mm to 2 mm. Note that the sliding member obtained by this method is bonded and fixed to the attachment portion 21.

他の方法としては、厚さ10mm〜15mmの円盤状に旋削加工したものを切削して所定形状の摺動部材を得てもよい。なお、この方法によって得られた摺動部材は、ボルト穴22を通じてボルト等の締付手段で取付け部21に固定される。   As another method, a slide member having a predetermined shape may be obtained by cutting a disk having a thickness of 10 mm to 15 mm. Note that the sliding member obtained by this method is fixed to the attachment portion 21 by bolting means or the like through the bolt hole 22.

さらに、上記のいずれかの方法で得られた摺動部材のナセル34に当接する壁面を研削加工するのが望ましい。これにより、加工面に露出する摩擦調整材の面積率を5%〜40%とすれば、摺動部材に適度な摩擦力を付与することができる。その結果、ナセル34の旋回を停止させる制動ブレーキ(図示省略)を作動させた場合に、慣性力によってナセル34が停止位置を越えることがない。摺動面における摩擦調整材の面積率が5%未満であれば、摩擦係数が小さくなりすぎて高い制動力が必要となり、面積率が40%を超えると摺動抵抗が高くなるために、円滑な回動が困難となる。   Furthermore, it is desirable to grind the wall surface that contacts the nacelle 34 of the sliding member obtained by any of the above methods. Thereby, if the area ratio of the friction modifier exposed on the processed surface is 5% to 40%, an appropriate frictional force can be applied to the sliding member. As a result, when a braking brake (not shown) that stops turning of the nacelle 34 is operated, the nacelle 34 does not exceed the stop position due to inertial force. If the area ratio of the friction modifier on the sliding surface is less than 5%, the friction coefficient becomes too small and a high braking force is required, and if the area ratio exceeds 40%, the sliding resistance becomes high. Rotation is difficult.

なお、水平摺動板12および垂直摺動板13を構成するフッ素樹脂成形体は、同一の組成であってもよいし、相互に異なる組成であってもよい。例えば、水平摺動板12および垂直摺動板13に負荷される荷重の特性等に応じて、母材と添加材とを適切に組み合わせれば、より高い効果が期待できる。   Note that the fluororesin molded bodies constituting the horizontal sliding plate 12 and the vertical sliding plate 13 may have the same composition or different compositions. For example, a higher effect can be expected if the base material and the additive are appropriately combined according to the characteristics of the load applied to the horizontal sliding plate 12 and the vertical sliding plate 13.

また、上記の実施形態においては、水平摺動板12と垂直摺動板13の両方をフッ素樹脂成形体で構成した例を示したが、水平摺動板12のみを上記のフッ素樹脂成体で構成すれば、この発明の効果を得ることができる。例えば、垂直摺動板13に代えて、ラジアル転がり軸受を採用してもよい。   In the above embodiment, an example in which both the horizontal sliding plate 12 and the vertical sliding plate 13 are made of a fluororesin molded body has been shown. However, only the horizontal sliding plate 12 is made of the above fluororesin composite. Then, the effect of the present invention can be obtained. For example, instead of the vertical sliding plate 13, a radial rolling bearing may be employed.

次に、この発明の効果を確認するために行った塩水噴霧試験および引張強度試験について説明する。   Next, a salt spray test and a tensile strength test conducted to confirm the effect of the present invention will be described.

なお、各試験では、JIS K7162(Japanese Industrial Standards)に規定される5A形ダンベル形状に成形した3種類の試験片(実施例1、2および比較例1)を使用した。実施例1は、PTFEを母材とし、13容量%の炭素繊維と5容量%の硫酸カルシウム粉末とを添加材とするフッ素樹脂成形体である。実施例2は、PTFEを母材とし、15容量%のガラス繊維を添加材とするフッ素樹脂成形体である。比較例1は、従来の摺動部材の材料であるPETである。   In each test, three types of test pieces (Examples 1 and 2 and Comparative Example 1) formed into a 5A-type dumbbell shape defined in JIS K7162 (Japan Industrial Standards) were used. Example 1 is a fluororesin molded body using PTFE as a base material and 13 volume% carbon fiber and 5 volume% calcium sulfate powder as additives. Example 2 is a fluororesin molded body using PTFE as a base material and 15% by volume of glass fiber as an additive. Comparative example 1 is PET which is a material of a conventional sliding member.

まず、摺動板の耐食性を評価するために、JIS Z2371に規定される塩水噴霧試験を実施した。具体的には、試験片に35℃に管理した5%の食塩水を2000時間噴霧して、表面の変色を目視と顕微鏡(×100)で確認した。   First, in order to evaluate the corrosion resistance of a sliding plate, the salt spray test prescribed | regulated to JISZ2371 was implemented. Specifically, 5% saline solution controlled at 35 ° C. was sprayed on the test piece for 2000 hours, and the discoloration of the surface was confirmed visually and with a microscope (× 100).

その結果、実施例1、2は、目視および顕微鏡観察によって変色は認められなかった。一方、比較例1は、目視でかすかに白濁しているのが確認された。これにより、この発明に係る摺動板は、従来の摺動板と比較して耐食性が高いことが確認された。   As a result, in Examples 1 and 2, no discoloration was observed by visual observation and microscopic observation. On the other hand, it was confirmed that Comparative Example 1 was slightly cloudy visually. Thereby, it was confirmed that the sliding plate which concerns on this invention has high corrosion resistance compared with the conventional sliding plate.

次に、摺動板の塩水噴霧試験の前後における機械的強度の変化、つまり摺動板の耐候性を確認するために、JIS K7162に規定される引張強度試験を実施した。   Next, in order to confirm the change in mechanical strength before and after the salt spray test of the sliding plate, that is, the weather resistance of the sliding plate, a tensile strength test defined in JIS K7162 was performed.

具体的には、各試験片(実施例1、2および比較例1)の塩水噴霧試験前の引張強度F(Pa)、および塩水噴霧試験後の引張強度F(Pa)をそれぞれ測定し、強度低下率(F−F)/Fを算出した。なお、正確を期すため各試験片についてそれぞれ3回ずつ測定を行い、その平均値を試験結果とした。 Specifically, the tensile strength F 1 (Pa) before the salt spray test and the tensile strength F 2 (Pa) after the salt spray test of each test piece (Examples 1, 2 and Comparative Example 1) were measured. The strength reduction rate (F 1 −F 2 ) / F 1 was calculated. For the sake of accuracy, each test piece was measured three times, and the average value was taken as the test result.

その結果、実施例1、2の強度低下率は、いずれも1%〜3%であった。一方、比較例1の強度低下率は、9%〜12%であった。これにより、この発明に係る摺動板は、従来の摺動板と比較して耐候性が高いことが確認された。   As a result, the strength reduction rates of Examples 1 and 2 were all 1% to 3%. On the other hand, the strength reduction rate of Comparative Example 1 was 9% to 12%. Thereby, it was confirmed that the sliding plate which concerns on this invention has high weather resistance compared with the conventional sliding plate.

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲において、種々の修正や変形を加えることが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.

この発明は、風力発電機のナセルを旋回自在に支持するヨー軸受に有利に利用される。   The present invention is advantageously used in a yaw bearing that rotatably supports a nacelle of a wind power generator.

この発明の一実施形態に係るヨー軸受を示す図である。It is a figure which shows the yaw bearing which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すヨー軸受の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the yaw bearing shown in FIG. この発明の一実施形態に係るヨー軸受を採用した風力発電機を示す図である。It is a figure which shows the wind power generator which employ | adopted the yaw bearing which concerns on one Embodiment of this invention. 図3に示す風力発電機の図解的側面図である。FIG. 4 is a schematic side view of the wind power generator shown in FIG. 3.

符号の説明Explanation of symbols

11 ヨー軸受、12 水平摺動板、12a 水平摺動部材、13 垂直摺動板、13a垂直摺動部材、21 取付け部、22 ボルト穴、31 風力発電機、32 支持台、34 ナセル、35 ブレード、36 主軸、37 増速機、38 発電機、39 軸受ハウジング、40 旋回モータ、41 減速機、42 主軸支持用軸受。
11 Yaw Bearing, 12 Horizontal Sliding Plate, 12a Horizontal Sliding Member, 13 Vertical Sliding Plate, 13a Vertical Sliding Member, 21 Mounting Portion, 22 Bolt Hole, 31 Wind Power Generator, 32 Supporting Base, 34 Nacelle, 35 Blade , 36 spindle, 37 speed increaser, 38 generator, 39 bearing housing, 40 swing motor, 41 speed reducer, 42 spindle support bearing.

Claims (8)

風力発電機のナセルを旋回自在に支持するヨー軸受であって、
ナセルの下面に当接してスラスト荷重を支持する円環形状の水平摺動板を備え、
前記水平摺動板は、フッ素樹脂成形体である、ヨー軸受。
A yaw bearing that rotatably supports a nacelle of a wind power generator,
It has an annular horizontal sliding plate that contacts the lower surface of the nacelle and supports the thrust load,
The horizontal sliding plate is a yaw bearing, which is a fluororesin molded body.
前記フッ素樹脂成形体は、母材としてポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項1に記載のヨー軸受。   The yaw bearing according to claim 1, wherein the fluororesin molding includes polytetrafluoroethylene as a base material. 前記フッ素樹脂成形体は、摩擦調整材を含み、
ナセルに当接する前記水平摺動板の壁面に露出する摩擦調整材の面積率は、5%〜40%である、請求項1または2に記載のヨー軸受。
The fluororesin molded body includes a friction modifier,
The yaw bearing according to claim 1 or 2, wherein the area ratio of the friction modifier exposed on the wall surface of the horizontal sliding plate in contact with the nacelle is 5% to 40%.
前記フッ素樹脂成形体は、母材の腐食を抑制する非腐食性配合材を含む、請求項1〜3のいずれかに記載のヨー軸受。   The yaw bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluororesin molded body includes a non-corrosive compounding material that suppresses corrosion of a base material. 前記フッ素樹脂成形体は、強化材を含む、請求項1〜4のいずれかに記載のヨー軸受。   The yaw bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the fluororesin molded body includes a reinforcing material. 前記フッ素樹脂成形体は、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト、炭化ケイ素、チタン酸カリウム、ホウ酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、酸化鉄、アルミナ、およびウォラストナイトからなる群より選ばれた少なくとも1種類の添加材を含む、請求項1〜5のいずれかに記載のヨー軸受。   The fluororesin molding is a group consisting of glass fiber, carbon fiber, graphite, silicon carbide, potassium titanate, magnesium borate, zinc oxide, titanium oxide, calcium sulfate, magnesium sulfate, iron oxide, alumina, and wollastonite. The yaw bearing according to any one of claims 1 to 5, comprising at least one kind of additive selected from the above. 前記水平摺動板は、複数の円弧形状の摺動部材を円周方向に連ねて形成されている、請求項1〜6のいずれかに記載のヨー軸受。   The yaw bearing according to any one of claims 1 to 6, wherein the horizontal sliding plate is formed by connecting a plurality of arc-shaped sliding members in a circumferential direction. 前記ヨー軸受は、前記水平摺動板の内周面から前記水平摺動板と交差する方向に延びる円筒形状の部材であって、ナセルに負荷されるラジアル荷重を支持する垂直摺動板をさらに備え、
前記垂直摺動板は、フッ素樹脂成形体である、請求項1〜7のいずれかに記載のヨー軸受。
The yaw bearing is a cylindrical member extending in a direction intersecting with the horizontal sliding plate from an inner peripheral surface of the horizontal sliding plate, and further includes a vertical sliding plate that supports a radial load applied to the nacelle. Prepared,
The yaw bearing according to any one of claims 1 to 7, wherein the vertical sliding plate is a fluororesin molded body.
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