JP2024517343A - 風力発電機用のナセル - Google Patents

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Abstract

本発明は、風力発電機用のナセルに関し、該ナセルは、ナセルハウジング(4)と、ロータシャフト(13)と、ロータシャフト(13)に配置されたロータハブ(6)と、ロータシャフト(13)をナセルハウジング(4)に支持するための第1のロータシャフト軸受(8)と、第2のロータシャフト軸受(9)とを備えており、第1のロータシャフト軸受(8)と第2のロータシャフト軸受(9)は、軸方向距離(44)を隔てて対向配置され、第1のロータシャフト軸受(8)は第2のロータシャフト軸受(9)よりもロータハブ(6)に近接して配置されている。第1のロータシャフト軸受(8)は第1の平均摺動面直径(24)を有する第1の摺動面(22)を含む、第2のロータシャフト軸受(9)は第2の平均摺動面直径(37)を有する第2の摺動面(35)を含み、第1の摺動面(22)はロータハブ(6)に少なくとも部分的に背向し、第1の摺動面(22)と第2の摺動面(35)は少なくとも部分的に互いに対向している。

Description

本発明は風力発電機用のナセルに関する。
特許文献1は、ナセルハウジングと、ロータシャフトと、ロータハブと、ロータシャフトをナセルハウジングに支持するための第1及び第2の転がり軸受と、を備えたナセルを有する風力発電機を開示している。
特許文献1から知られている風力発電機は、ロータシャフトの軸受が風力発電機の高い要求を十分に満たさないという欠点がある。
欧州特許出願公開第3783237(A1)号明細書
本発明の課題は、従来技術の欠点を克服し、改良された軸受を有する風力発電機用のナセルを提供することである。
上記の課題は特許請求の範囲による装置及び方法によって解決される。
本発明によれば、風力発電機用のナセルが設計される。このナセルは、
ナセルハウジングと、
ロータシャフトと、
ロータシャフトに配置されたロータハブと、
ロータシャフトをナセルハウジングに支持するための第1のロータシャフト軸受と、
ロータシャフトをナセルハウジングに支持するための第2のロータシャフト軸受と、を備え、
第1のロータシャフト軸受と第2のロータシャフト軸受は、軸方向距離を置いて対向配置されており、第1のロータシャフト軸受は第2のロータシャフト軸受よりもロータハブに近接して配置されている。
第1のロータシャフト軸受は、第1の平均摺動面直径を有する第1の摺動面を備える。第2のロータシャフト軸受は、第2の平均摺動面直径を有する第2の摺動面を備え、第1の摺動面はロータハブに少なくとも部分的に背向しており、第1の摺動面と第2の摺動面は少なくとも部分的に互いに対向している。
特に、第1のロータシャフト軸受と第2のロータシャフト軸受は、独立した滑り軸受として設計されているようにすることができる。
本発明によるナセルは、第1のロータシャフト軸受と第2のロータシャフト軸受が滑り軸受として設計されているという利点を伴う。本発明による第1の摺動面と第2の摺動面の相互に対する、又はロータハブに対する配置により、風力によって発生する軸方向荷重、又はロータハブの重量によって発生する傾斜モーメントを特に効率的に吸収又は伝達することができる。それにより本発明による配置により、風力発電機用のナセルにおける使用に驚くほど良好な適性を達成できる。第1の摺動面が少なくとも部分的にロータハブに背向しているとは、少なくとも1つの特定の点で摺動面に接する接線がロータハブから離れる方向に傾いていることを意味する。
更に、第1の摺動面は第1の平均摺動面直径を有しており、第1のロータシャフト軸受と第2のロータシャフト軸受との間の軸方向距離は、第1の摺動面の最も内側の接触点から第2の摺動面の最も内側の接触点まで測定され、ここで、上記の軸方向距離は第1の平均摺動面直径の20%~1000%、特に50%~500%、好ましくは90%~300%、特に好ましくは120%~200%であると好都合であろう。第1の平均摺動面直径は、第1の摺動面上の面積分の平均に対応する直径である。第1の摺動面の最も内側の接触点と第2の摺動面の最も内側の接触点は、それぞれの摺動面がなおもそれぞれの相手面と接触し、互いに最も接近して配置されている点である。
更に、第1の摺動面は円錐形に形成され、第2の摺動面は円錐形に形成されており、ここで、第1の摺動面と第2の摺動面は互いにV字形に配置されている。このことは、このように設計された摺動面は、製造が容易であるという利点を伴う。
代替的な実施形態では、第1の摺動面は第1の球冠形に形成され、第2の摺動面は第2の球冠形に形成されており、第1の摺動面は縦断面で第1の球冠の弧を形成し、第2の摺動面は縦断面で第2の球冠の弧を形成しており、第1の球冠の弧の中心における第1の接線と、第2の球冠の弧の中心における第2の接線は、互いにV字形に配置されているようにすることができる。特に、第1の摺動面と第2の摺動面をこのように設計すると、軸方向力を良好に伝達できると同時に、ロータハブによって加えられる半径方向力と傾斜モーメントを吸収することができる。
第1のロータシャフト軸受は第1の外輪を有し、第2のロータシャフト軸受は第2の外輪を有しており、第1のロータシャフト軸受は第1の内輪を有し、第2のロータシャフト軸受は第2の内輪を有しており、第1の摺動面は第1の外輪と第1の内輪との間に配置され、第2の摺動面は第2の外輪と第2の内輪との間に配置されており、第1の外輪と第2の外輪は互いに固定した位置に配置され、第1の内輪はロータシャフトに対して固定した位置に配置されており、第2の内輪又は第2の滑り軸受要素は張力手段によって第1の内輪に向かって軸方向に予圧されており、張力手段は第2の内輪とロータシャフトとの間に作用する構成形態も有利である。特に、第1の摺動面と第2の摺動面をこのように設計すると、軸方向力の良好に伝達すると同時に、ロータハブによって加えられる半径方向力と傾斜モーメントを吸収することができる。
代替的な実施形態において、両内輪がそれらの軸方向位置で互いに一定の距離を置いて配置されていることも考えられる。軸方向に予圧するために、両外輪又は両軸受ブロックは、互いに相対的に移動可能である。特に、第1の軸受ブロックは固定されており、軸受に予圧をかけるために第2の軸受ブロックを第1の軸受ブロックから離れる方向に移動されるか又は緊締されることも考えられる。
別の実施形態によれば、張力手段はシャフトナットの形態で形成されている。このことは、滑り軸受の必要な予圧を達成するために、シャフトナットによって両内輪を互いに正確に位置決めできるという利点を伴う。更に、所定の予圧を達成するために、シャフトナットを所定の締め付けトルクで締め付けることが考えられる。
更に、張力手段と第2の内輪との間、又は張力手段と第2の滑り軸受パッドとの間にバネ要素が配置されていることも考えられる。このことは、バネ要素によって万一の熱膨張を、またある程度の摩耗も補償できるという利点を伴う。
更に、ロータシャフトにトルク連結された変速機が形成されている有利であり、変速機の重量が少なくとも一部は第2のロータシャフト軸受によって負担されると好都合である。このことは、変速機を支持するために別個の軸受が不要になるという利点を有する。
更に、第1のロータシャフト軸受及び/又は第2のロータシャフト軸受は、発電機の重量を追加的に負担するように設計されているようにすることができる。このことは、発電機を支持するために別個の軸受が不要になるという利点を有する。
更に、第1の摺動面及び/又は第2の摺動面が、滑り軸受パッドに形成されているようにすることができる。このことは、滑り軸受パッドは容易に滑り軸受に挿入され、簡単に交換できるという利点を有する。更に、滑り軸受パッドは正確な摺動面を有し、工業プロセスで容易に製造できる。
更に、第1の平均摺動面直径が第2の平均摺動面直径よりも大きく、特に第2の平均摺動面直径が第1の平均摺動面直径の50%~90%、好ましくは70%~80%であるようにすることができる。このことは、第2のロータシャフト軸受と比較して増加した軸方向力と増加した半径方向力が発生する第1のロータシャフト軸受が、この不均一な力の分布に応じてより大きく寸法設定されており、それによって最適な力の吸収を達成できるという利点を有する。
特別の構成形態によれば、第1の外輪は第1の軸受ブロック内に収容され、第2の外輪は第2の軸受ブロック内に収容されていることが可能である。このようにすることにより、第1のロータシャフト軸受と第2のロータシャフト軸受を別個に互いに独立して設計できるようになる。
第2の軸受ブロックは、変速機に組み込まれるように設計することが可能である。
また、第1のロータシャフト軸受と第2のロータシャフト軸受を流体動圧滑り軸受として設計することも考えられる。その代替として、第1のロータシャフト軸受と第2のロータシャフト軸受を静圧滑り軸受として設計することも考えられる。第1のロータシャフト軸受と第2のロータシャフト軸受に潤滑油を供給するために、それぞれの独立した潤滑油ポンプを設けることができる。代替的な実施形態では、第1のロータシャフト軸受と第2のロータシャフト軸受に、共通の潤滑油ポンプによって潤滑油を供給することも考えられる。
本発明をよりよく理解するために、以下の図を用いてより詳細に説明する。
図は非常に簡略化された概略図である。
図1は風力発電機の概略図である。 図2は滑り軸受の第1の実施例の縦断面である。 図3は滑り軸受の第2の実施例の縦断面である。
最初に確認しておくと、記載された異なる実施形態において同じ部材には同じ参照符号又は同じ部材名称を付す。この場合、説明全体に含まれている開示内容は同じ参照符号又は同じ部材名称を有する同じ部材に準用できる。説明の中で選択された位置を表す言葉、例えば上、下、横なども直接に説明され表示された図を参照しており、これらの位置を表す言葉は位置が変化した場合には新しい位置に準用される。
図1は、風力エネルギーから電気エネルギーを生成するための風力発電機1の第1の実施例を概略的に示している。風力発電機1は、タワー3に回転可能に保持されているナセル2を含んでいる。ナセル2は、ナセル2の主要構造をなすナセルハウジング4を含んでいる。ナセル2のナセルハウジング4内には、例えば風力発電機1の発電機などの電気部品が配置されている。
更に、ロータハブ6とこれに取り付けたロータブレード7を有するロータ5が形成されている。ロータハブ6は、ナセルの一部と見なされる。ロータハブ6は、第1のロータシャフト軸受8と第2のロータシャフト軸受9によってナセルハウジング4に回転可能に保持されている。特に、ロータハブ6はロータシャフト13に配置されており、ロータシャフト13は第1のロータシャフト軸受8と第2のロータシャフト軸受9によって支持されている。
第1のロータシャフト軸受8と第2のロータシャフト軸受9は、半径方向力10と軸方向力11を吸収するように設計されている。軸方向力11は、風力が原因で生じる。半径方向力10は、ロータの重力が原因で生じて、ロータ5の重心に作用する。ロータ5の重心は第1のロータシャフト軸受8の外部に位置するので、半径方向力10によりロータシャフト軸受8内に傾斜モーメント12が引き起こされ、これは第1のロータシャフト軸受8と第2のロータシャフト軸受9によって吸収することができる。傾斜モーメント12は、ロータブレード7は、ロータブレード7の不均一な負荷によっても引き起こされることがある。
更に、ロータシャフト13と連結された変速機14が設けられている。変速機14は第1のロータシャフト軸受8と第2のロータシャフト軸受9によっても支持されるように、ロータシャフト13と連結することができる。
更に、変速機14に連結された発電機15を設けることもできる。
図1から更に明らかなように、第1のロータシャフト軸受8は第2のロータシャフト軸受9よりもロータハブ6に近接して配置されるようにすることができる。
更に、第2のロータシャフト軸受9は第1のロータシャフト軸受8よりも発電機15に近接して配置されている。更に、第1のロータシャフト軸受8及び/又は第2のロータシャフト軸受9は、発電機15の重量を追加的に吸収するために設計されている。
図2は、ナセル2内に取り付けられた第1のロータシャフト軸受8と第2のロータシャフト軸受9の第1実施例を縦断面図で示している。
図2から明らかなように、第1のロータシャフト軸受8は第1の内輪16と第1の外輪17を有するようにすることができる。第1の内輪16と第1の外輪17の間には第1の滑り軸受要素18を配置することができ、この第1の滑り軸受要素18は、第1の外輪17に対する第1の内輪16の回転滑り軸受に使用される。
図2に示す実施例では、第1の内輪16を直接ロータシャフト13に形成することができる。更に、第1の内輪16を、ロータシャフト13に保持された独立の部材として形成することも考えられる。
更に、第1の外輪17は第1の軸受ブロック19内に収容されているようにすることができる。特に、第1の軸受ブロック19はナセルハウジング4と連結されているか、又は代替的に直接ナセルハウジング4内に成形されているようにすることができる。したがってこの実施例では、第1の外輪17はナセルハウジング4と剛性的と連結されており、第1の内輪16は第1の滑り軸受要素18によって回転軸線20を中心に第1の外輪17に対して相対的に回動可能であるようにすることができる。
更に、第1の軸受ブロック19が直接第1の外輪17として機能するようにすることができる。
更に、第1の滑り軸受要素18は、第1の内輪16と第1の外輪17との間で円周上に分布配置された複数の個々の第1の滑り軸受パッド21を含んでいる。
個々の第1の滑り軸受パッド21は、運転状態で第1の内輪16と固く連結されることができ、それによりこの第1の内輪16と共に第1の外輪17に対して相対的に回転できる。第1の内輪16と第1の外輪17との間の回転運動を可能にするために、個々の第1の滑り軸受パッド21には、第1の外輪17の第1の相手面23に当接するそれぞれ1つの第1の摺動面22が形成されている。この第1の相手面23は、第1の外輪17の内側に配置することができる。
第1の滑り軸受パッド21の第1の摺動面22と、第1の外輪17の第1の相手面23とは、風力発電機1の運転中に互いに摺動する摺動面として形成されている。
特に、第1の外輪17の第1の相手面23は、例えば焼入れ鋼によって製造できる硬質で耐摩耗性の表面として形成されているようにすることができる。第1の滑り軸受パッド21の第1の摺動面22は、第1の相手面23と比較して軟質の滑り軸受材料で形成することができる。もちろん、第1の摺動面22が摺動被覆層を有することも考えられる。
図2から特に明らかなように、個々の第1の滑り軸受パッド21は、それぞれ軸方向に見て湾曲した第1の摺動面22を有するようにすることができる。
更に、第1の摺動面22は、第1の平均摺動面直径24を有するようにすることができる。第1の平均摺動面直径24は、摺動面22の全長にわたる第1の摺動面22の直径の平均値である。
第1の摺動面22は、最も内側の接触点25を有する。第1の摺動面22の最も内側の接触点25は、第1の相手面23がなおも第1の摺動面22と接触している第1の摺動面22の点であり、第2のロータシャフト軸受9に最も近い位置にある。
図2から更に明らかなように、第1の滑り軸受パッド21の第1の摺動面22は球冠形に形成されているようにすることができる。特に、第1の摺動面22は縦断面で第1の球冠の弧26を形成するようにすることができる。
第1の球冠の弧の中心28における第1の摺動面22への第1の接線27は、回転軸線20に対して第1の角度29で配置することができる。
図2から明らかなように、第2のロータシャフト軸受9は、第2の内輪30と第2の外輪31を有するようにすることができる。第2の内輪30と第2の外輪31との間に、第2の滑り軸受要素32を配置することができ、これは第2の内輪30を第2の外輪31に対して相対的に回転するように滑り軸受の役割を果たす。
図2に示す実施例では、第2の内輪30を直接ロータシャフト13に形成することができる。更に、第2の内輪30を、ロータシャフト13に保持された独立の部材として形成することも考えられる。
更に、第2の外輪31は第2の軸受ブロック33内に収容されているようにすることができる。特に、第2の軸受ブロック33はナセルハウジング4と連結されているか、又は代替的に直接ナセルハウジング4内に成形されているようにすることができる。したがってこの実施例では、第2の外輪31はナセルハウジング4と剛性的と連結されており、第2の内輪30は第2の滑り軸受要素32によって回転軸線20を中心に第2の外輪31に対して相対的に回動可能であるようにすることができる。
更に、第2の軸受ブロック33が直接第2の外輪31として機能するようにすることができる。
更に、第2の滑り軸受要素32は、第2の内輪30と第2の外輪31との間で円周上に分布配置された複数の個々の第2の滑り軸受パッド34を含んでいる。
個々の第2の滑り軸受パッド34は、運転状態で第2の内輪30と固く連結されることができ、それによりこの第2の内輪30と共に第2の外輪31に対して相対的に回転できる。第2の内輪30と第2の外輪31との間の回転運動を可能にするために、個々の第2の滑り軸受パッド34には、第2の外輪31の第2の相手面36に当接するそれぞれ1つの第2の摺動面35が形成されている。この第2の相手面36は、第2の外輪31の内側に配置することができる。
第2の滑り軸受パッド34の第2の摺動面35と、第2の外輪31の第2の相手面36とは、風力発電機1の運転中に互いに摺動する摺動面として形成されている。
特に、第2の外輪31の第2の相手面36は、例えば焼入れ鋼によって製造できる硬質で耐摩耗性の表面として形成されているようにすることができる。第2の滑り軸受パッド34の第2の摺動面35は、第2の相手面36と比較して軟質の滑り軸受材料で形成することができる。もちろん、第2の摺動面35が摺動被覆層を有することも考えられる。
図2から特に明らかなように、個々の第2の滑り軸受パッド34は、それぞれ軸方向に見て湾曲した第2の摺動面35を有するようにすることができる。
更に、第2の摺動面35は、第2の平均摺動面直径37を有するようにすることができる。第2の平均摺動面直径37は、第2の摺動面35の全長にわたる第2の摺動面35の直径から求めた直径の平均値である。
第2の摺動面35は、最も内側の接触点38を有する。第2の摺動面35の最も内側の接触点38は、第2の相手面36がなおも第2の摺動面35と接触している第2の摺動面35の点であり、第1のロータシャフト軸受8に最も近い位置にある。
図2から更に明らかなように、第2の滑り軸受パッド34の第2の摺動面35は球冠形に形成されているようにすることができる。特に、第2の摺動面35は縦断面で第2の球冠の弧39を形成するようにすることができる。
第2の球冠の弧の中心40における第2の摺動面35への第2の接線41は、回転軸線20に対して第2の角度42で配置することができる。
図2から更に明らかなように、第1の接線27と第2の接線41が互いにV字形に配置されているようにすることができる。言い換えれば、第1の角度29がロータハブ6の側で測定されるようにすることができる。第2の角度42は、ロータハブとは反対側で測定することができる。更に、第1の角度29と第2の角度42が同じ大きさであることも考えられ、その場合は測定する側が異なることによってV字形配置が生じる。
更に、第2の滑り軸受パッド34が張力手段43によって軸方向で第1のロータシャフト軸受8に向かって予圧されているようにすることができる。上述した構造又は張力手段43による予圧によって、第1のロータシャフト軸受8と第2のロータシャフト軸受9とのO字形配置が生じ、それによって半径方向力、軸方向力、及び傾斜モーメントを吸収することができる。
図2から更に明らかなように、第1の摺動面22の最も内側の接触点25と第2の摺動面35の最も内側の接触点38は、互いに軸方向距離44を隔てて配置されている。
図示していない別の実施例において、第1の内輪16と第2の内輪30を独立した部材として設計することももちろんできる。そのような実施例では、張力手段43が直接第2の内輪30に作用するようにすることができる。
図3は、風力発電機1の第1のロータシャフト軸受8又は第2のロータシャフト軸受9の別の実施例を示す。図3から明らかなように、第1の摺動面22又は第2の摺動面35は円錐形に形成されているようにすることができる。縦断面図で、第1の摺動面22と第2の摺動面35は直線で示されている。したがって、図3から更に明らかなように、第1の摺動面22と第2の摺動面35が互いにV字形に形成されているようにすることができる。特に、第1の摺動面22と第2の摺動面35が互いに対向しているようにすることができる。
図3から更に明らかなように、張力手段43が直接第2の内輪30に押し付けられるか、又は第2の内輪30に作用するようにすることができる。
実施例は可能な実施形態を示すものであり、この箇所で注記しておくと、本発明は特別に図示された実施形態に制限されるものではなく、反対に個々の実施態様を互いに様々に組み合わせることも可能であり、この変形可能性は本発明による技術的行為に関する教示に基づき当該技術分野に従事する当業者の能力の範囲内にある。
保護の範囲は特許請求の範囲によって規定されている。しかしながら特許請求の範囲を解釈するために詳細な説明と図面を援用する必要がある。図示及び説明された異なる実施例に記載された個々の特徴又は特徴の組み合せは、それ自体で独立した発明的解決をなすことができる。これらの独立した発明的解決の基礎にある課題は、本明細書から読み取ることができる。
本発明の説明において値の範囲に関するすべての指示は、当該範囲内のすべての任意の部分範囲を含むものと理解すべきである。例えば1~10という指示には、下限1から上限10に至るまでのすべての部分範囲が含まれていると理解すべきである。即ち、すべての部分範囲は、例えば1~1.7又は3.2~8.1又は5.5~10のように、下限の1又はそれ以上から始まって上限の10又はそれ以下で終わる。
最後に形式的に指摘しておくと、構造を理解しやすくするために、要素は一部縮尺通りではなく、及び/又は拡大して、及び/又は縮小して表現されている。
1 風力発電機
2 ナセル
3 タワー
4 ナセルハウジング
5 ロータ
6 ロータハブ
7 ロータブレード
8 第1のロータシャフト軸受
9 第2のロータシャフト軸受
10 半径方向力
11 軸方向力
12 傾斜モーメント
13 ロータシャフト
14 変速機
15 発電機
16 第1の内輪
17 第1の外輪
18 第1の滑り軸受要素
19 第1の軸受ブロック
20 回転軸線
21 第1の滑り軸受パッド
22 第1の摺動面
23 第1の相手面
24 第1の平均摺動面直径
25 第1の摺動面の最も内側の接触点
26 第1の球冠の弧
27 第1の接線
28 第1の球冠の弧の中心
29 第1の角度
30 第2の内輪
31 第2の外輪
32 第2の滑り軸受要素
33 第2の軸受ブロック
34 第2の滑り軸受パッド
35 第2の摺動面
36 第2の相手面
37 第2の平均摺動面直径
38 第2の摺動面の最も内側の接触点
39 第2の球冠の弧
40 第2の球冠の弧の中心
41 第2の接線
42 第2の角度
43 張力手段
44 軸方向距離

Claims (10)

  1. 風力発電機(1)用のナセル(2)であって、該ナセル(2)は、
    ナセルハウジング(4)と、
    ロータシャフト(13)と、
    該ロータシャフト(13)に配置されたロータハブ(6)と、
    該ロータシャフト(13)を前記ナセルハウジング(4)に支持するための第1のロータシャフト軸受(8)と、
    前記ロータシャフト(13)を前記ナセルハウジング(4)に支持するための第2のロータシャフト軸受(9)と、を備え、
    前記第1のロータシャフト軸受(8)と前記第2のロータシャフト軸受(9)とは、軸方向距離(44)を隔てて互いに配置され、前記第1のロータシャフト軸受(8)は前記第2のロータシャフト軸受(9)より前記ロータハブ(6)に近接して配置されている、ナセル(2)において、
    前記第1のロータシャフト軸受(8)は、第1の平均摺動面直径(24)を有する第1の摺動面(22)を有し、前記第2のロータシャフト軸受(9)は、第2の平均摺動面直径(37)を有する第2の摺動面(35)を有し、前記第1の摺動面(22)は前記ロータハブ(6)に少なくとも部分的に背向し、前記第1の摺動面(22)と前記第2の摺動面(35)とは少なくとも部分的に互いに対向していることを特徴とする、ナセル(2)。
  2. 前記第1の摺動面(22)は第1の平均摺動面直径(24)を有し、前記第1のロータシャフト軸受(8)と前記第2のロータシャフト軸受(9)との間の前記軸方向距離(44)は、前記第1の摺動面(22)の最も内側の接触点(25)から前記第2の摺動面(35)の最も内側の接触点(38)まで測定され、前記軸方向距離(44)は、前記第1の平均摺動面直径(24)の20%~1000%、特に50%~500%、好ましくは90%~300%、特に好ましくは120%~200%であることを特徴とする、請求項1に記載のナセル(2)。
  3. 前記第1の摺動面(22)は円錐形に形成され、前記第2の摺動面(35)は円錐形に形成され、前記第1の摺動面(22)と前記第2の摺動面(35)とは相互にV字形を成すように配置されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のナセル(2)。
  4. 前記第1の摺動面(22)は第1の球冠の形に形成され、前記第2の摺動面(35)は第2の球冠の形に形成され、前記第1の摺動面(22)は縦断面で第1の球冠の弧(26)を形成し、前記第2の摺動面(35)は第2の球冠の弧(39)を形成し、第1の球冠の弧の中心(28)における第1の接線(27)と、第2の球冠の弧の中心(40)における第2の接線(41)は、相互にV字形を成すように配置されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のナセル(2)。
  5. 前記第1のロータシャフト軸受(8)は第1の外輪(17)を有し、前記第2のロータシャフト軸受(9)は第2の外輪(31)を有し、前記第1のロータシャフト軸受(8)は第1の内輪(16)を有し、前記第2のロータシャフト軸受(9)は第2の内輪(30)を有し、前記第1の摺動面(22)は前記第1の外輪(17)と前記第1の内輪(16)との間に配置され、前記第2の摺動面(35)は前記第2の外輪(31)と前記第2の内輪(30)との間に配置され、前記第1の外輪(17)と前記第2の外輪(31)とは互いに固定位置に配置され、前記第1の内輪(16)は前記ロータシャフト(13)に対して固定位置に配置され、前記第2の内輪(30)又は第2の滑り軸受要素(32)は張力手段(43)によって前記第1の内輪(16)に向かって軸方向に予圧され、前記張力手段(43)は前記第2の内輪(30)と前記ロータシャフト(13)との間に作用することを特徴とする、請求項1~4の何れか一項に記載のナセル(2)。
  6. 前記張力手段(43)はシャフトナットの形態で形成されていることを特徴とする、請求項5に記載のナセル(2)。
  7. 前記ロータシャフト(13)とトルク連結された変速機(14)が設けられ、該変速機(14)の重量は少なくとも部分的に前記第2のロータシャフト軸受(9)によって負担されることを特徴とする、請求項1~6の何れか一項に記載のナセル(2)。
  8. 前記第1の摺動面(22)及び/又は前記第2の摺動面(35)は滑り軸受パッド(21)に形成されていることを特徴とする、請求項1~7の何れか一項に記載のナセル(2)。
  9. 前記第1の平均摺動面直径(24)は前記第2の平均摺動面直径(37)より大きく、特に前記第2の平均摺動面直径(37)は前記第1の平均摺動面直径(24)の50%~90%、好ましくは70%~80%であることを特徴とする、請求項1~8の何れか一項に記載のナセル(2)。
  10. 前記第1の外輪(17)は第1の軸受ブロック(19)内に収容され、前記第2の外輪(31)は第2の軸受ブロック(33)内に収容されていることを特徴とする、請求項5~9の何れか一項に記載のナセル(2)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3709573A (en) * 1970-09-10 1973-01-09 Kacarb Products Corp Bearing construction
EP2003334A1 (de) * 2007-06-12 2008-12-17 ICEC Holding AG Windkraftanlage
CN103328819B (zh) * 2010-09-30 2015-10-07 维斯塔斯风力系统有限公司 具有轴承支撑件的风轮机
EP2884124B1 (en) * 2013-12-16 2017-06-28 Areva Wind GmbH Bidirectional bearing, drive train, planetary gear and wind generator
AT519288B1 (de) * 2016-10-21 2018-07-15 Miba Gleitlager Austria Gmbh Lagerelement
DE102016223543A1 (de) * 2016-11-28 2018-05-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Windturbinenwellenanordnung
DE102017006957A1 (de) * 2017-07-25 2019-01-31 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (Rwth) Aachen Gleitlagervorrichtung
JP7488633B2 (ja) 2018-04-20 2024-05-22 Ntn株式会社 複列自動調心ころ軸受
AT522476B1 (de) * 2019-05-21 2020-11-15 Miba Gleitlager Austria Gmbh Gondel für eine Windkraftanlage

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