KR20220160096A - 특히 풍력 터빈의 회전자 허브를 위한 유체 막 베어링 - Google Patents

특히 풍력 터빈의 회전자 허브를 위한 유체 막 베어링 Download PDF

Info

Publication number
KR20220160096A
KR20220160096A KR1020227037720A KR20227037720A KR20220160096A KR 20220160096 A KR20220160096 A KR 20220160096A KR 1020227037720 A KR1020227037720 A KR 1020227037720A KR 20227037720 A KR20227037720 A KR 20227037720A KR 20220160096 A KR20220160096 A KR 20220160096A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pads
bearing
pad
annular
group
Prior art date
Application number
KR1020227037720A
Other languages
English (en)
Inventor
알레한드로 세르다 바렐라
닐스 칼 프리덴달
김 톰센
모르텐 토르호지
Original Assignee
지멘스 가메사 리뉴어블 에너지 아/에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 가메사 리뉴어블 에너지 아/에스 filed Critical 지멘스 가메사 리뉴어블 에너지 아/에스
Publication of KR20220160096A publication Critical patent/KR20220160096A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/028—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with fixed wedges to generate hydrodynamic pressure, e.g. multi-lobe bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/03—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
    • F16C17/035—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings the segments being integrally formed with, or rigidly fixed to, a support-element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/105—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one bearing surface providing angular contact, e.g. conical or spherical bearing surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/107—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/26—Systems consisting of a plurality of sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/02—Sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0662—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load
    • F16C32/0666—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load of bearing pads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0662—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load
    • F16C32/0677—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load of elastic or yielding bearings or bearing supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
    • F16C32/0685—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for radial load only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
    • F16C32/0696—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for both radial and axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/1075—Wedges, e.g. ramps or lobes, for generating pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/108—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid with a plurality of elements forming the bearing surfaces, e.g. bearing pads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/50—Bearings
    • F05B2240/53—Hydrodynamic or hydrostatic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/31—Wind motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 유체 막 베어링에 관한 것으로, 이는 제1 부분(6)과 제2 부분(7)을 포함하고, 제1 부분(7)은 서로에 대해 각도를 이루어 배치되는 적어도 2개의 환형 슬라이딩 표면들(14, 16, 17, 32, 33)을 포함하고, 제2 부분(6)은 환형 슬라이딩 표면들(14, 16, 17, 32, 33) 각각에 대한 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 각각의 그룹을 포함하고, 각각의 그룹에 있는 각 패드(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 각각의 패드 슬라이딩 표면(10, 18, 19, 30, 31)이 각각의 환형 슬라이딩 표면(14, 16, 17, 32, 33)을 지지하며, 각 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 제2 부분을 따라 베어링(2)의 원주 방향으로 분포되어 있고, 먼저, 그룹들 중의 선택된 그룹에 있는 적어도 하나의 패드(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)는, 그 선택된 그룹에 있는 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 원주를 따른 간격이 불규칙적이도록 배치되고 그리고/또는 둘째, 그룹들 중의 선택된 그룹 또는 한 선택된 그룹은 2개의 다른 유형들의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)을 포함하며 그리고/또는 셋째, 그룹들 중의 선택된 그룹 또는 한 선택된 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 그룹들 중의 다른 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)에 대해 원주 방향으로 오프셋되어 있다.

Description

특히 풍력 터빈의 회전자 허브를 위한 유체 막 베어링
본 발명은 특히 회전 가능하게 서로에 연결되는 제1 부분과 제2 부분을 포함하는, 풍력 터빈의 회전자 허브(hub)를 위한 유체 막 베어링(bearing)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 풍력 터빈(turbine)에 관한 것이다.
풍력 터빈은 일반적으로 회전자 블레이드들이 장착되는 허브를 포함하며, 허브는 나셀 또는 풍력 터빈의 일부 다른 구성 요소에 의해 회전 가능하게 지지된다. 허브는 일반적으로 직접 구동 풍력 터빈을 형성하기 위해 발전기의 회전자에 직접 또는 기어 박스를 통해 연결된다. 허브는 하나 또는 다수의 베어링들에 의해 지지될 수 있다. 일반적으로, 이러한 베어링들은 롤러 베어링들로 형성된다. 이러한 베어링들을 기계 가공할 때 높은 정밀도가 필요하기 때문에, 이러한 베어링들은 일반적으로 매우 비싸고 마모와 인열(tear)로 인해 베어링들이 손상될 수 있다. 손상된 부분을 교체하려면 일반적으로 전체 베어링을 분해해야 한다. 따라서, 교체 과정은 비용이 많이 들고 가동 중단 시간이 길어질 수 있다.
이러한 볼 또는 롤러 베어링을 대체하기 위한 슬라이딩 베어링이 예를 들어 문헌 EP 3276192에 알려져 있다. 개시된 구성은 하우징의 양 단부들에서 구동 축을 지지하기 위해 2개의 베어링들을 필요로 한다. 허브를 축방향으로 지지하기 위해 추가적인 다른 구성 요소들, 예컨대, 스러스트(thrust) 베어링 또는 스러스트 칼라가 필요하다. 풍력 터빈에서 단일 베어링의 사용을 허용하는 대안적인 베어링 구성은 예를 들어 문헌 WO 2013/034391 A2에 개시되어 있다. 이 베어링은 허브에 연결되는, 베어링의 회전하는 외측 링에 장착되는 가깝게 이격된 패드들(pads)을 사용한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 특히 풍력 터빈에 사용되기 위한 베어링을 더 개선하고 특히 그러한 베어링을 사용하는 풍력 터빈의 복잡성을 줄이고 마모와 인열을 줄이며 그리고/또는 베어링의 정비성을 개선하는 것이다.
위의 과제는 특히 풍력 터빈의 회전자 허브를 위한 유체 막 베어링으로 해결되며, 이 유체 막 베어링은 회전 가능하게 서로에 연결되는 제1 부분과 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은, 제1 부분을 따라 베어링의 원주 방향으로 연장되어 있고 서로에 대해 각도를 이루어 배치되는 적어도 2개의 환형 슬라이딩 표면들을 포함하고, 제2 부분은 환형 슬라이딩 표면들 각각에 대한 패드들의 각각의 그룹을 포함하고, 각각의 그룹에 있는 각 패드의 각각의 패드 슬라이딩 표면이 각각의 환형 슬라이딩 표면을 지지하며, 각 그룹의 패드들은 제2 부분을 따라 베어링의 원주 방향으로 분포되어 있고, 먼저, 그룹들 중의 선택된 그룹에 있는 적어도 하나의 패드는, 그 선택된 그룹에 있는 패드들의 원주를 따른 간격이 불규칙적이도록 배치되고 그리고/또는 둘째, 그룹들 중의 선택된 그룹 또는 한 선택된 그룹은 2개의 다른 유형들의 패드들을 포함하며 그리고/또는 셋째, 그룹들 중의 선택된 그룹 또는 한 선택된 그룹의 패드들은 그룹들 중의 다른 그룹의 패드들에 대해 원주 방향으로 오프셋되어 있다.
적어도 2개의 환형 슬라이딩 표면들 및 이러한 슬라이딩 표면들을 지지하는 패드들의 각 그룹들을 사용하면, 동일한 베어링에 의한 반경 방향 및 축방향의 조합된 지지가 가능하다. 예를 들어, 반경 방향에 본질적으로 수직인 제1 환형 슬라이딩 표면 및 관련된 반경 방향 패드들을 사용하여 반경 방향 지지를 제공할 수 있고 또한 베어링의 축방향에 대해 각도를 이루어 배치되는 추가 환형 슬라이딩 표면들을 지지하는 두 그룹의 패드들을 사용하여 양 축방향의 축방향 지지를 제공할 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 베어링의 반경 방향과 축방향 모두에 대해 각도를 이루어 배치되는 패드들의 각각의 그룹들에 의해 지지되는 2개의 환형 슬라이딩 표면들을 사용하는 것이 가능할 것이다. 이 경우, 각 그룹의 패드들은 반경 방향 및 축방향의 지지를 제공할 수 있다.
패드의 배치 및 유형과 관련하여 설명된 옵션들을 사용하면 베어링의 복잡성과 비용을 줄일 수 있다. 한 그룹의 패드들의 불규칙한 간격은, 베어링의 축방향이 수평 방향에 대략 평행할 때, 예를 들어 수평 방향에 대해 30°미만 또는 15°미만의 각도로 있을 때 특히 유리하다. 이는 풍력 터빈 허브의 베어링에 대해 전형적이다. 이 경우, 허브에 대한 중력의 끌어당김을 보상하기 위해 주로 반경 방향 지지가 필요하다. 따라서, 예를 들어, 반경 방향 지지를 제공해야 하는 패드들의 전부 또는 대부분을 베어링의 내측 부분에 장착될 때 원주의 상측 절반부에 위치시킬 수 있고 또한 베어링의 외측 부분에 장착될 때에는 원주의 하측 절반부에 위치시킬 수 있다. 이리하여, 필요한 패드들의 수를 줄일 수 있고 그래서 베어링의 복잡성, 비용 및 중량을 줄일 수 있다.
일반적으로, 선택된 그룹들의 패드들의 불규칙한 간격으로 인해, 주어진 측정 방향으로 원주 주위로 측정할 때, 선택된 그룹의 모든 이웃하는 패드들이 등거리로 있지는 않은 배치가 얻어진다. 이는, 예를 들어, 베어링이 이 그룹의 적어도 3개의 패드를 포함하고 그 중의 하나는 그의 이웃하는 패드들 중의 다른 하나보다 그의 이웃하는 패드들 중의 하나에 더 가깝도록 이동되어 있을 때의 경우일 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 베어링의 원주의 특정 부분에 무리지어 있는 2개의 패드를 갖는 것이 가능하며, 그래서, 원주를 따라 패드들 사이에 하나의 비교적 작은 거리 및 하나의 비교적 큰 거리가 있다. 패드들 사이의 거리는, 예를 들어, 선택된 그룹에서 적어도 10% 또는 적어도 30% 또는 적어도 50%만큼 변할 수 있다.
앞에서 논의한 바와 같이, 반경 방향으로의 베어링의 로드(load)는 대부분의 사용 상황들에서 중력의 끌어당김에 의해 지배될 것이다. 그러나, 이는, 베어링이 예를 들어 바람이 거의 없는 상황이나 풍력 터빈의 장착 및/또는 정비 중에 예상치 못한 또는 드문 로드 이벤트들도 처리할 수 있는 경우에 유리하다. 따라서, 그러한 드문 로드 이벤트들을 처리하기 위해, 패드들이 외측 부분에 장착될 때 패드들의 적어도 일부를 베어링의 원주의 상측 절반부에 여전히 배치하거나 또는 패드들이 내측 부분에 장착될 때에는 베어링의 원주의 하측 절반부에 배치하는 것이 유리할 수 있다. 이들 드문 로드 이벤트들을 처리하기 위해 더 적은 수의 패드들을 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 위치들에서 다른 유형의 패드들을 사용하는 것도 유리할 수 있다. 드문 로딩 이벤트들 동안에 주로 지지를 제공하는 패드들은, 다른 패드들과 동일한 사용량을 볼 때 수명이 더 짧아지도록 설계될 수 있다. 이 패드들은 거의 완전히 로딩되지 않기 때문에, 다른 패드들과 대략 동일한 수명을 여전히 얻을 수 있다.
앞에서 논의된 바와 같이, 본 발명에 따른 유체 막 베어링은 각 그룹들의 패드들과 함께 적어도 2개의 환형 슬라이딩 표면을 사용하며, 그 패드들은 이들 슬라이딩 표면들을 지지한다. 환형 슬라이딩 표면들을 지지하는 가장 간단한 방안은 지지가 필요한 각 원주 방향 위치에 모든 그룹들의 패드들을 배치하는 것이다. 이 방안의 단점은, 다른 그룹들의 패드들이 축방향으로 약간 떨어져 이격되어야 하며 그래서 축 방향으로 베어링의 길이가 연장된다는 것이다. 그룹들 중의 적어도 하나의 패드들을 그룹들 중의 다른 하나의 패드들에 대해 원주 방향으로 오프셋시킴으로써, 이러한 그룹들의 패드들은, 동일한 원주 방향 위치에 배치되면 축방향으로 겹치도록 배치될 수 있으며, 그래서 베어링이 짧아질 수 있다. 더 짧은 베어링은 베어링에 필요한 재료의 양을 감소시킬 수 있고 그래서 베어링의 비용과 중량을 줄일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 그룹들 사이의 설명된 오프셋을 사용하여, 더 긴 베어링을 필요로 함이 없이, 특히 반경 방향 지지를 제공하는 그룹 또는 그룹들에 대해, 그룹들 중의 적어도 하나의 패드들의 더 큰 패드 슬라이딩 표면을 얻을 수 있다.
적어도 3개의 그룹들(예컨대, 반경 방향 지지를 제공하는 한 그룹 및 축방향 지지를 제공하는 2개의 그룹)의 패드들이 사용되는 경우, 예를 들어, 반경 방향 지지를 제공하는 패드들만 축방향 지지를 제공하는 패드들로부터 오프셋시킬 수 있다. 그러나, 축방향 지지를 제공하는 두 그룹들의 패드들을 서로에 대해 오프셋시키는 것도 가능하다.
유체 막 베어링에서 윤활유가 다른 슬라이딩 표면들 사이의 접촉 영역에 제공될 필요가 있다. 이러한 윤활에 대한 여러 방안들이 종래 기술에 알려져 있으며 상세히 논의하지 않을 것이다. 윤활은 예를 들어 범람 윤활, 직접 윤활, 스프레이 바에 의한 윤활 또는 다른 종류의 윤활일 수 있다. 바람직하게는, 오일이 유체 막 베어링에서 윤활유로 사용된다. 유체 막 베어링은 바람직하게는 유체역학적 베어링 또는 대안적으로 유체정역학적 베어링일 수 있다. 또한, 이러한 베어링 유형들의 조합을 사용할 수도 있으며, 이때 일부 패드들은 유체역학적 윤활로 윤활되고 일부 패드들은 유체정역학적 윤활로 윤활된다. 윤활유의 과도한 누출을 피하기 위해, 베어링의 다른 부분들 사이의 연결부들은 바람직하게 시일링된다. 단순화를 위해, 그 부분들 사이의 시일링은 본 출원에서 나타나 있거나 논의되지 않는데, 왜냐하면, 그러한 시일들의 구현은 종래 기술에 잘 알려져 있기 때문이다.
유체 막 베어링에서, 한 슬라이딩 표면을 다른 슬라이딩 표면으로 지지하는 것은 힘의 간접적인 전달을 포함하는데, 왜냐하면, 얇은 윤활 막이 이들 표면들 사이에 배치되기 때문이다. 어떤 경우들에, 예를 들어, 유체역학적 베어링의 낮은 회전 속도에서 또는 윤활유를 제공하는 펌프가 유체정역학 베어링에서 작동하지 않을 때, 각각의 슬라이딩 표면들은 직접 접촉할 수 있고 그래서 힘들의 직접적인 교환에 의해 지지가 달성될 수 있다.
베어링의 원주의 제1 절반부에 있는 선택된 그룹의 패드들의 수는 베어링의 원주의 제2 절반부에 있는 선택된 그룹의 패드들의 수 보다 많다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제1 유형의 패드들은 베어링의 원주의 제1 절반부에 배치되고, 제2 유형의 패드들은 베어링의 원주의 제2 절반부에 배치될 수 있다. 앞에서 논의된 바와 같이, 이는, 예를 들어, 축방향이 중력에 대한 강한 지지를 제공하기 위해 대략 수평인 경우에 유리할 수 있다.
한 유형의 패드들만이 코팅을 사용하여 패드 슬라이딩 표면을 형성하거나 다른 유형의 패드들은 그 코팅을 위한 다른 재료들을 사용할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 유형의 패드들이, 코팅을 지지하거나 패드 슬라이딩 표면을 형성하는 패드들의 각각의 접촉 섹션을 형성하기 위해 다른 재료들을 사용할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 다른 유형의 패드들은 접촉 섹션의 경사를 허용하는 다른 기구들을 사용할 수 있다.
베어링들에 사용되는 패드들은 일반적으로 위에서 논의된 접촉 섹션 및 이 접촉 섹션을 장착 표면에 장착하기 위해 사용되는 지지 섹션을 포함한다. 접촉 섹션과 지지 섹션을 연결하는 기구는, 일반적으로 접촉 섹션이 제1 및 제2 부분의 약간의 오정렬 및 공차를 보상하기 위해 적어도 하나의 방향으로 경사지게 할 수 있다. 이러한 패드들을 제공하기 위한 다양한 방안들이 종래 기술에 알려져 있으므로 상세히 논의되지 않을 것이다. 어떤 경우에는, 접촉 섹션은 패드로서 간주되고 지지 섹션은 패드 지지부로서 간주된다는 것을 유의해야 한다. 패드의 개별 섹션들에 초점을 두지 않는 본 발명의 일부에서, 논의된 섹션들의 조합이 단순히 패드로 지칭될 것이다.
접촉 섹션을 형성하기 위해 사용되는 재료들은 예를 들어 다른 유형들의 강일 수 있다. 코팅 또는 코팅들은, 예를 들어, 배빗(babbitt), 화이트 메탈, 폴리머 또는 일부 다른 코팅 중에서 선택될 수 있다. 경사를 허용하는 기구들의 예로는, 피봇, 볼트-인-소켓 연결 또는 굴곡성 지지부가 있다. 굴곡성 지지부들은, 예를 들어, 지지부와 패드의 접촉 섹션을 동일한 재료로 형성하고 그리고 패드 슬라이딩 표면의 약간의 경사가 허용되도록 동일한 재료로 만들어지지만 더 작은 직경 및 그래서 특정한 가요성을 갖는 연결 부분에 의해 이러한 섹션들을 연결함으로써 형성될 수 있다. 언급된 변형예들의 다른 조합들은 패드들의 비용, 중량 및 견고성을 다르게 하며 그래서 이들 파라미터들을 최적화하기 위해 베어링에 사용되는 적어도 두 가지 유형의 패드들을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
선택된 그룹의 패드들의 패드 슬라이딩 표면들에 의해 지지되는 환형 슬라이딩 표면은 베어링의 반경 방향에 대해 각도를 이루어 배치될 수 있다. 다시 말해서, 선택된 그룹의 패드들은 그 슬라이딩 표면에 적어도 특정 양의 반경 방향 지지를 제공하는 반경 방향 패드들일 수 있다. 앞에서 언급한 바와 같이, 풍력 터빈의 허브를 위한 베어링을 사용하면, 대략 수평인 축방향이 얻어질 것이다. 따라서, 필요한 축방향 지지의 양은 베어링의 원주 주위에서 대략 일정하고 주로 반경 방향 지지의 필요한 양은 변한다. 따라서, 반경 방향 패드들의 유형 또는 간격을 변화시키는 것이 특히 유리하다.
이러한 반경 방향 패드들은, 예를 들어, 반경 방향 및 축방향에 대해 적어도 10°또는 20°, 바람직하게는 35°내지 55°의 각도로 있고 다른 축방향들로 향하는 패드 슬라이딩 표면들을 갖는 패드들의 그룹들로 형성될 수 있다. 이러한 유형들의 패드들은 반경 방향 지지와 축방향 지지를 동시에 제공한다. 대안적으로, 반경 방향에 본질적으로 수직인, 예를 들어, 반경 방향에 대해 15°또는 10°또는 5° 미만의 각도로 배치되는 반경 방향 패드들의 적어도 하나의 그룹을 사용하는 것이 가능할 것이다. 적어도 하나의 추가 그룹, 바람직하게는 2개의 추가 그룹의 패드들이 축방향 지지를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이 패드들은 축방향에 대략 수직일 수 있다.
일반적으로 말하면, 반경 방향에 대해 각도를 이루어 배치되는 패드들 또는 슬라이딩 표면들은 반경 방향 패드들 또는 반경 방향 슬라이딩 표면들로 식별될 수 있다. 축방향에 대해 각도를 이루어 배치되는 패드들 및 슬라이딩 표면들은 축방향 패드들 또는 축방향 슬라이딩 표면들로 식별될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 제1 부분은 베어링의 외측 부분이고, 환형 슬라이딩 표면들 중의 적어도 하나는 제1 부분의 내주에 형성되며 그리고/또는 그룹들 중의 적어도 하나의 패드들의 각각의 패드 슬라이딩 표면은 볼록한 형상을 갖는다. 바람직하게는, 반경 방향에 대해 각도를 이루는 환형 슬라이딩 표면을 지지하는 모든 그룹들은 또한 볼록한 환형 슬라이딩 표면의 표면과 일치하도록 볼록하다. 따라서 제1 부분은 베어링의 외측 부분으로서 식별되고 제2 부분은 베어링의 내측 부분으로서 식별될 수 있다.
특히 회전 가능한 외측 부분 대신에, 특히 정적일 수 있는 내측 부분에 장착된 패드들을 사용하면, 특히, 유체 막 베어링이 풍력 터빈에 사용될 때, 패드들에 더 쉽게 접근할 수 있다. 이 경우, 내측 부분은 일반적으로 베어링의 영역에서 대략적인 튜브 형상을 갖는다. 따라서, 내측 부분은 패드들이 장착될 수 있는 내측 부분의 벽에 개인이 접근할 수 있도록 자연스러운 크롤(crawl) 공간 또는 심지어 더 큰 접근 공간을 형성한다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 내측 부분에 패드들을 장착하면, 또한 패드의 패드 슬라이딩 표면들의 원주 방향 단부들에서 예각을 피하는 데에 도움이 될 수 있으며, 이는 또한 마모와 인열을 줄이는 데에 도움이 될 수 있다.
바람직하게는, 반경 방향 지지를 제공하는 패드들의 각각의 패드 슬라이딩 표면은 볼록한 형상을 갖는다. 슬라이딩 표면이 볼록한 형상을 가질 때, 슬라이딩 표면의 임의의 점에서의 접선은 슬라이딩 표면과 교차하지 않는다. 오목한 형상의 슬라이딩 표면을 갖는 패드들과 비교하여, 반경 방향 패드 슬라이딩 표면의 가장자리들에서 예각이 회피되며, 이는 패드의 수명을 증가시키는 데에 도움이 될 수 있다.
바람직하게는, 이러한 패드들에 의해 접촉되는 반경 방향 패드 슬라이딩 표면은 베어링의 회전 축선에 수직인 단면에서 원호의 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 이는 반경 방향 패드 슬라이딩 표면과 교차하는 회전 축선에 수직인 각 단면에 대해 그러하다. 회전 축선의 방향을 축방향이라고도 한다.
외측 부분의 슬라이딩 표면은 논의된 단면 또는 단면들에서 원형을 가질 수 있으며, 이에 따라, 양 슬라이딩 표면들의 형상이 유사하게 되며 그래서 지지가 개선된다.
제1 부분은 제2 부분 쪽으로 반경 방향으로 연장되는 환형 돌출부를 형성할 수 있고, 환형 슬라이딩 표면들은 돌출부의 반경 방향 단부 및 돌출부의 양 축방향 단부들에 형성되며, 제1 그룹의 패드들은 돌출부의 한 측에 배치되고, 제2 그룹의 패드들은 축방향으로 돌출부의 반대측에 배치된다. 돌출부의 반경 방향 단부에 형성되는 환형 슬라이딩 표면은, 특히 반경 방향 패드들을 포함하는, 제3 그룹의 패드들의 슬라이딩 표면들에 의해 지지될 수 있다.
돌출부는 베어링의 외측 링을 형성할 수 있다. 돌출부는 특히 베어링의 원주 방향에 수직인 단면에서 I-형 단면을 가질 수 있다.
제1 부분은 내측 또는 외측 환형 섹션 및 이 환형 섹션으로부터 제2 부분 쪽으로 반경 방향으로 연장되는 2개의 환형 돌출부들을 형성할 수 있으며, 환형 슬라이딩 표면들은 환형 섹션 및 서로 대향하는 환형 돌출부들의 내측면들에 형성되며, 모든 패드들은 환형 돌출부들 사이에 배치된다.
제1 그룹의 패드들, 특히 반경 방향 패드들의 패드 슬라이딩 표면들은 환형 내측 또는 외측 섹션에 형성된 환형 슬라이딩 표면을 지지할 수 있다. 특히 축방향 패드들의 각각의 그룹의 패드 슬라이딩 표면들은 각각의 돌출부에 배치되는 각각의 환형 슬라이딩 표면을 지지할 수 있다. 돌출부들에 배치되는 환형 슬라이딩 표면들은 서로 대향하기 때문에, 양 축방향의 축방향 지지가 제공될 수 있다.
내측 또는 외측 환형 섹션 및 2개의 돌출부들은 원주 방향에 수직인 단면에서 U-형 단면을 갖는 베어링의 내측 또는 외측 링을 형성할 수 있다.
반경 방향 지지를 제공하는 두 그룹들의 패드들의 패드 슬라이딩 표면의 법선은 반경 방향에 대해 경사질 수 있으며, 여기서 이들 그룹들 중의 제1 그룹의 패드 슬라이딩 표면들은 베어링의 제1 축방향 단부 쪽으로 향할 수 있고, 이들 그룹들 중의 제2 그룹의 패드 슬라이딩 표면들은 베어링의 제2 축방향 단부 쪽으로 향할 수 있다.
이들 패드 슬라이딩 표면들의 법선은 반경 방향에 대해 90°미만 및 0°초과의 각도, 바람직하게는 30°내지 60°의 각도, 예를 들어, 대략 45°각도만큼 경사질 수 있다. 경사 각도를 증가시키면, 패드에 의한 더 강한 축방향 지지가 이루어지며, 반면에, 각도를 낮추면 더 강한 반경 방향 지지가 이루어진다. 베어링의 다른 단부들 쪽으로 패드들이 경사지면, 반경 방향 패드 슬라이딩 표면들은 다른 그룹들에 대해 다른 방향들로 향하게 된다. 따라서, 두 그룹의 패드들은 여전히 반경 방향 지지를 제공하면서 양 방향으로의 축방향 지지를 제공한다.
제1 부분은, 제2 부분 쪽으로 반경 방향으로 연장되고 2개의 환형 슬라이딩 표면들을 형성하는 환형 돌출부를 형성할 수 있으며, 환형 슬라이딩 표면들의 법선은 베어링의 다른 단부들 쪽으로 반경 방향에 대해 경사지며, 환형 슬라이딩 표면들 각각은 한 그룹의 패드들에 의해 축방향 및 반경 방향으로 지지되며, 외측 부분의 슬라이딩 표면들은 서로 대향하거나 서로 멀어지는 방향으로 향한다.
돌출부는 특히 원주 방향에 수직인 단면에서 테이퍼진 I-형 또는 U-형 단면을 갖는 베어링의 내측 또는 외측 링을 형성할 수 있다. 환형 슬라이딩 표면들은, 특히, 이 단면에서 V-형으로, 예컨대, 테이퍼진 I-형상을 갖는 링이 형성될 때 돌출부의 축방향 단부들에 배치되거나, 또는 예컨대, 테이퍼진 U-형상을 갖는 링이 형성될 때에는 돌출부에 의해 형성되는 오목부에 배치될 수 있다.
제1 그룹의 패드들은 제2 그룹의 패드들과는 다른 원주 방향 위치들에 배치될 수 있다. 이로써, 특히, 위에서 논의된 바와 같이 테이퍼진 U-형의 내측 또는 외측 링이 사용될 때 베어링이 축방향으로 짧아질 수 있는데, 왜냐하면, 양측으로부터 축방향 지지를 제공하는 다른 그룹들의 패드들의 쌍들이 동일한 원주 방향 위치에 그래서 다른 축방향 위치들에 배치될 필요가 없지만 제2 부분의 원주를 따라 일렬로 배치될 수 있기 때문이다.
제1 또는 제2 부분은 일체로 형성될 수 있는데, 특히 주조될 수 있고, 풍력 터빈용 허브를 포함한다. 이로써, 풍력 터빈의 조립이 단순화될 수 있고, 또한 잠재적으로 베어링과 허브의 재료의 필요한 양이 줄어들 수 있고 그래서 특히 베어링과 허브의 중량이 감소될 수 있다. 대안적으로, 제1 또는 제2 부분은 예를 들어 플랜지 연결에 의해 풍력 터빈의 허브에 부착될 수 있다.
예를 들어, 위에서 논의된 바와 같이 제1 부분의 돌출부에 의해 형성될 수 있는 베어링의 내측 또는 외측 링은, 예를 들어 내마모성과 내손상성을 갖는 표면을 얻기 위해 경화될 수 있는 단조 강 링일 수 있다. 대안적으로, 이는, 내마모성과 내손상성을 갖는 표면을 얻기 위해 코팅으로 코팅될 수 있는 주철 링일 수 있다. 다른 구현예들도 가능하다.
본 발명은 또한 풍력 터빈에 관한 것으로, 이 풍력 터빈은, 본 발명에 따른 유체 막 베어링을 사용하여 풍력 터빈의 추가 구성 요소에 연결되는 회전자 허브를 갖는 회전자를 포함하고, 허브는 제1 또는 제2 부분의 일부이거나 또는 제1 또는 제2 부분에 장착된다. 바람직하게는, 허브는 제1 및 제2 부분들 중의 외측 부분에 장착될 수 있다. 각각의 부분과 허브 사이의 연결은 내토크(torque-proof)적일 수 있다. 다른 부분은 바람직하게는 특히 내토크 연결을 통해 나셀 및/또는 발전기의 고정자에 연결된다. 허브에 연결된 부분은 또한 내토크 연결을 통해 발전기의 회전자 또는 기어박스의 입력단에 연결될 수 있다.
베어링의 원주의 상측 또는 하측 절반부에 있는 선택된 그룹의 패드들의 수는, 베어링의 원주의 다른 절반부에 있는 선택된 그룹의 패드들의 수 보다 많을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 유형의 패드들은 베어링의 원주의 상측 절반부에 배치되고, 제2 유형의 패드들은 베어링의 원주의 하측 절반부에 배치될 수 있다. 이들 특징들은 본 발명에 따른 베어링과 관련하여 이미 논의되었다. 바람직하게는, 허브는 단일 베어링에 의해 추가 구성 요소에 연결된다.
본 발명의 다른 목적들 및 특징들은 첨부된 도면과 함께 고려되는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 도면은 단지 예시의 목적으로 설계된 원리 스케치일 뿐이며 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 막 베어링의 예시적인 실시예를 포함하는 본 발명에 따른 풍력 터빈의 예시적인 실시예를 나타낸다.
도 2는 도 1에 나타나 있는 베어링의 내측 부분의 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 나타나 있는 베어링에 사용되는 반경 방향 패드의 일반적인 형상을 나타낸다.
도 4 내지 13은 본 발명에 따른 풍력 터빈의 실시예들에서 사용될 수 있는 본 발명에 따른 유체 막 베어링의 다양한 추가 실시예들의 상세도들을 나타낸다.
도 1은 유체 막 베어링(2)을 사용하여 풍력 터빈(1)의 추가 구성 요소(5)에 회전 가능하게 연결된 회전자 허브(3)를 포함하는 풍력 터빈(1)의 상세도를 나타낸다. 허브(3)는 내토크(torque-proof) 연결을 사용하여 베어링(2)의 제1 부분(7)에 장착된다. 예를 들어, 플랜지 연결을 사용할 수 있다. 대안적으로, 허브(3) 및 제1 부품(7)은 단일체로 형성될 수 있는데, 예를 들어 주조될 수 있다.
제1 부분(7)은 또한 내토크 연결을 사용하여 구조물(4)에 연결된다. 구조물(4)은, 단순성과 명료성의 이유로 도 1에 나타나 있지 않은 풍력 터빈(1)의 발전기의 회전자를 지탱하기 위해 사용될 수 있다.
베어링의 제2 부분(6)은 환형 형상을 가지며 추가 구성 요소(5)와 일체로 형성되거나, 내토크 연결을 사용하여 추가 구성 요소(5)에 연결될 수 있다. 추가 구성 요소(5)는 특히 단순성과 명료성의 이유로 나타나 있지 않은 풍력 터빈(1)의 발전기의 고정자이거나 이를 지탱할 수 있다.
본 발명은 다양한 패드들의 구현 및 분포에 초점을 맞추고 있기 때문에, 유체 막 베어링의 윤활에 관한 세부 사항, 예를 들어, 윤활유를 전달하기 위해 선택적으로 사용될 수 있는 시일들 및 펌프들은 도들에서 생략되어 있다.
제1 부분(7)을 반경 방향으로 지지하기 위해, 제2 부분(6)은 제2 부분(6)의 원주를 따라 분포된 제1 그룹의 패드들(8, 9)을 포함한다. 이 그룹의 패드들(8, 9)은, 원주를 따른 패드들(8, 9)의 간격이 불규칙하도록 배치된다. 본 예에서, 반경 방향 지지를 제공하는 그룹의 패드들(8, 9)은 원주의 상측 절반부에만 배치된다. 대안적으로, 다른 수 또는 유형의 패드들이 원주의 다른 부분들에 사용될 수 있다. 반경 방향의 주 로드(load)는 일반적으로 허브(3)에 작용하는 중력으로 인한 것이기 때문에 이러한 분포들이 유리하다.
패드들(8, 9) 각각은 제1 부분(7)의 환형 슬라이딩 표면(14)을 반경 방향으로 지지하는 각각의 패드 슬라이딩 표면(10)을 갖는다. 슬라이딩 표면들(10, 14)은 슬라이딩 표면의 견고성을 개선하고 그리고/또는 마찰을 더 감소시키기 위해 예컨대 코팅될 수 있다. 슬라이딩 표면들(10, 14)은 일반적으로 정상 작동 중에 직접 접촉하지 않지만, 얇은 윤활유 막이 슬라이딩 표면들(10, 14) 사이에 배치되기 때문에, 슬라이딩 표면들(10, 14) 사이의 접촉은, 예를 들어, 느린 회전 속도에서 또는 윤활유의 전달에 사용되는 펌프들이 작동하지 않을 때 일어날 수 있다.
패드 슬라이딩 표면(10)은, 둘러싸는 제1 부분(7)이 없는 제2 부분(6) 및 개별 패드(8, 9)의 일반적인 형상의 개략적인 도시를 나타내는 도 2 및 3에서 특히 볼 수 있는 바와 같이, 볼록한 형상을 갖는다. 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 패드 슬라이딩 표면(10)은 베어링(2)의 축방향에 수직인 단면에서 원의 세그먼트(15)의 형상에 적어도 근사한다. 도 1에서, 축방향은 수평 방향과 일치한다.
패드 슬라이딩 표면(10)의 볼록한 형상은 환형 슬라이딩 표면(14)의 형상과 근접하게 일치하는데, 즉 동일한 단면에서 적어도 대략 원형이다. 볼록한 표면을 사용하는 다른 이점은, 패드 슬라이딩 표면(10)의 가장자리(24, 25)에서 예각들을 피할 수 있다는 것이다. 이는 패드 슬라이딩 표면(10)과 환형 슬라이딩 표면(14)의 마모와 인열을 줄이는 데에 도움이 될 수 있다.
도 3에 나타나 있는 패드들(8, 9)의 일반적인 형상에 관하여. 베어링용 패드들 및 이에 따라 패드들(8, 9) 및 뒤에서 설명될 다른 패드들도, 일반적으로, 패드를 장착 표면 또는 일부 다른 장착 지점에 지지하기 위해 사용되는 패드의 지지 섹션에 대한 각 패드의 슬라이딩 표면의 특정 양의 경사를 허용한다는 것을 유의해야 한다. 슬라이딩 표면은 일반적으로 경사를 허용하는 기구, 예를 들어 피봇 또는 볼-인-소켓 연결에 의해 지지 섹션에 장착되는 접촉 섹션에 의해 제공된다. 경사를 허용하는 기구로서 굴곡성 지지부를 제공하는 것도 가능하다. 이 경우, 접촉 섹션과 지지 섹션은 경사를 허용하는 기구를 형성하는 동일한 재료의 더 얇은 부분에 의해 연결되는 동일한 재료로 형성될 수 있다. 뒤의 예들 중의 일부는 이러한 별개의 부분들을 보여줄 것이지만, 접촉 섹션과 지지 섹션 사이의 연결의 정확한 유형은 서로 다른 유형의 패드들이 사용되는 경우에만 관련이 있다. 따라서, 패드들은 단순화를 위해 도 1 - 3 및 그 뒤의 일부 도들에서 단일 재료 블럭으로 나타나 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 논의된 예에서, 패드들(8, 9)은 베어링의 제2 부분(6)의 본체(11)의 관통 구멍들(12) 안으로 반경 방향으로 삽입된다. 바람직하게는 그 패드들은 본체(11)에 나사 결합되거나 볼트 체결될 수 있는 베이스 플레이트(13)를 포함한다. 반경 방향 패드 슬라이딩 표면(10)에 가해지는 반경 방향 힘들은 베이스 플레이트(13)를 본체(11)에 연결하기 위해 사용되는 연결 요소들에 의해 흡수되어야 하기 때문에, 관통 구멍(12)의 원주 주위에 분포되는 다수의 연결 요소들, 예를 들어 다수의 스크류들 또는 볼트들을 사용하는 것이 바람직하다.
논의된 예에서, 패드 슬라이딩 표면(10) 및 환형 슬라이딩 표면(14)은 반경 방향에 본질적으로 수직이고 따라서 제1 부분(7) 및 따라서 허브(3)만을 반경 방향으로 지지할 수 있다. 제1 부분(7) 및 그에 따라 허브(3)에 대한 축방향 지지를 제공하기 위해, 제1 부분(7)은 베어링(2)의 축방향에 대략 수직인 2개의 추가 환형 슬라이딩 표면들(16, 17)을 갖는다. 환형 슬라이딩 표면(17)은 제2 그룹의 패드들(20, 21)의 패드 슬라이딩 표면들(19)에 의해 지지된다. 환형 슬라이딩 표면(16)은 제3 그룹의 패드들(22, 23)에 의해 형성되는 패드 슬라이딩 표면들(18)에 의해 지지된다. 그러므로, 제1 부분(7)은 양 축방향으로 지지된다.
특히 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 제1 그룹의 패드들(8, 9)은 제2 및 제3 그룹의 패드들(20∼23)에 대해 원주 방향으로 오프셋되어 있다. 이리하여, 더 짧은 베어링(2) 또는 더 긴 베어링(2)을 사용하지 않고 축방향으로 더 큰 패드들(8, 9)의 슬라이딩 표면(10)의 사용이 허용된다.
도 1에 나타나 있는 베어링의 원주 방향에 수직인 단면에서. 환형의 제1 부분(7)은 대략 문자 "I"의 형상을 가지며, 제2 부분(6) 쪽으로 반경 방향으로 연장되어 있는 돌출부를 형성한다. 환형 슬라이딩 표면(14)은 이 돌출부의 반경 방향 단부에 형성되며, 환형 슬라이딩 표면들(16, 17)은 이 돌출부의 축방향 단부들에 형성된다.
패드들(20-24)은 내측 부분(6)의 본체(11)의 관통 구멍들(26)을 통해 그 패드들을 반경 방향으로 제거하거나 삽입하여 교환될 수 있으며, 그래서 패드들은 본본(11)와 제1 부분(7) 사이에 끼워진다. 패드들(8, 9) 및 패드들(20-24)의 용이한 정비가 가능하도록, 허브(3)와 제2 부분(6) 및 추가 구성 요소(5) 또는 이들 구성 요소들의 하위 그룹은, 개인이 제2 부분(6)에 접근할 수 있게 해주는 내부 공간(27)을 형성할 수 있다. 앞에서 논의된 바와 같이, 패드들(8, 9) 및 패드들(20-24) 둘 다는 제2 부분(6)의 본체(11) 안으로 반경 방향으로 삽입되고 따라서 이러한 내부 공간(27)으로부터 쉽게 접근 가능하다. 예컨대, 도 12 및 13을 참조하여 뒤에서 논의되는 바와 같이, 패드들을 장착하기 위한 다른 방안들도 사용될 수 있다.
앞에서 논의된 예에서, 반경 방향 지지를 제공하는 패드 슬라이딩 표면(10)은 반경 방향에 본질적으로 수직이었다. 따라서 제1 부분(7)과 허브(3)의 축방향 지지를 달성하기 위해 추가 그룹의 패드들(20-23)을 사용할 필요가 있었다. 도 4는 대안적인 실시예를 나타내는데, 이 실시예에서, 제1 부분(7)은, 베어링(2)의 원주 방향에 본질적으로 평행하지만 베어링(2)의 반경 방향 및 축방향에 대해 각도를 이루어 배치되는 2개의 환형 슬라이딩 표면들(32, 33)을 형성하는 테이퍼 형상을 갖는다. 그 실시예는 두 그룹의 패드들(28, 29)을 사용하고, 각 그룹은 환형 슬라이딩 패드들(32, 33) 중의 각각의 슬라이딩 패드를 지지한다. 각각의 그룹의 패드들(28, 29)에 대한 패드 슬라이딩 표면들(30, 31)의 각각의 법선은 반경 방향에 대해 경사져 있다. 따라서, 두 그룹의 패드들(28, 29)은 동시에 반경 방향 및 축방향 지지를 제공하기에 충분하다.
다수의 이들 쌍들의 패드들(28, 29)은 제2 부분(6)의 원주를 따라 이격될 수 있다. 바람직하게는, 두 그룹들의 패드들(28, 29)은 예컨대 원주의 상측 부분에 있는 더 많은 수의 패드들(28, 29)을 사용하여 원주 주위에 불규칙적으로 이격된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 2개의 상이한 유형의 패드들(28, 29)이 원주의 상이한 부분들에 사용된다. 반경 방향의 주 로드는 전형적으로 중력에 의해 생기기 때문에, 반경 방향의 로드들은 원주를 따라 변하므로, 양 방안들이 유리하다. 이는 뒤에서 설명되는 추가의 실시예들에 대해서도 마찬가지다.
용이한 정비를 위해, 패드들(28, 29)은 제2 부분(6)의 본체(11)의 관통 구멍들(38, 39)에 장착된다. 전술한 바와 같이, 각각의 패드(28, 29)를 본체(11)에 볼트 체결하거나 나사 결합하거나 또는 다른 식으로 부착하기 위해 베이스 플레이트(13)를 사용할 수 있다.
도 4는 또한 개별 패드들(28, 29)의 더 상세한 구조를 나타낸다. 각 패드(28, 29)는 각각의 패드(28, 29)를 본체(11)에 고정하기 위한 베이스 플레이트(13)를 포함하는 지지 섹션(36)을 포함한다. 각각의 슬라이딩 표면(30, 31)은, 예를 들어 각각의 슬라이딩 표면(30, 31)을 제공하기 위해 코팅될 수 있는 각각의 접촉 섹션(34)에 의해 제공된다. 접촉 섹션(34)과 지지 섹션(36)을 연결하는 기구(35)는, 각각의 패드 슬라이딩 표면(30, 31)의 약간의 경사를 허용하기 위해 예컨대 볼-인-소켓 연결 또는 일부 다른 수단을 구현할 수 있다. 도 8을 참조하여 아래에서 논의하는 바와 같이, 동일한 환형 슬라이딩 표면을 지지하는 패드들의 그룹 내에서 서로 다른 유형들의 패드들이 사용되는 경우, 서로 다른 유형들의 패드들을 구별하는 한 가지 방법은, 서로 다른 유형들의 패드들에 대해 상이한 기구(35)를 사용하는 것인데, 예컨대, 일부 패드들에 대해 굴곡성 연결을 사용하고 그룹 내의 다른 패드들에 대해서는 볼-인-소켓 연결을 사용하는 것이다. 패드들(28, 29)은, 화살표(37)로 나타나 있는 바와 같이 그 패드들을 예컨대 도 1에 나타나 있는 내부 공간(27)의 내부로부터 제거하여 쉽게 정비될 수 있다.
앞에서 논의된 실시예의 약간의 변형예가 도 5에 나타나 있다. 대부분의 특징들은 도 4에 나타나 있는 실시예와 동일하기 때문에, 서로 다른 구성 요소들에 대해 동일한 라벨들이 사용된다. 이들 실시예들 사이의 주요 차이점은 패드들(28, 29)을 제1 부분(6)의 본체(11)에 장착하는 것이다. 도 4를 참조하여 논의된 실시예는 패드들(28, 29)의 특히 용이한 제거를 가능하게 하지만, 그 패드들은 패드 슬라이딩 표면들(30, 31)을 통해 제1 부분으로부터 로딩되면 심지어 제거될 수 있기 때문에, 이 실시예의 단점은, 고정 수단(이 고정 수단으로 각각의 베이스 플레이트(13)가 본체(11)에 고정됨)이 제1 부분(7)에 의해 반경 방향 패드 슬라이딩 표면들(30, 31) 상에 가해지는 힘에 대항하여 패드들(28, 29)을 지지할 필요가 있다는 것이다.
도 5에 나타나 있는 실시예가 사용될 때, 패드 슬라이딩 표면들(30, 31)을 통해 제1 부분(7)에 의해 가해지는 힘은 내측 부분(6)의 본체(11)에 직접 전달된다. 이 경우 패드들(28, 29)은 지지 축선에 평행하게 제거될 수 없다. 대신에, 도 5에서 화살표(37)로 나타나 있는 바와 같이 그 패드들은 지지 축선에 수직하게 제거된다. 패드들(28, 29)은 예컨대 도 1에 나타나 있는 내부 공간(27)으로부터 공통 개구(40)에 의해 접근될 수 있다.
도 6, 7 및 8은, 별도의 그룹들의 패드들이 반경 방향 및 축방향 지지를 위해 사용되는 한 도 1 내지 3을 참조하여 논의된 실시예와 유사한 대안적인 실시예를 나타낸다. 이들 실시예들 사이의 제1 차이점은 제1 부분(7)의 형상이다. 제1 부분(7)은 도 1 내지 도 3의 실시예에서 베어링(2)의 원주 방향에 수직인 단면에서 I-형상을 갖지만, 도 6-8에 따른 실시예는 그러한 단면에서 U-형상을 갖는 제1 부분(7)을 사용하며, 이 부분은, 도 6 및 7에 나타나 있는 바와 같이, 환형 외측 섹션(41) 및 이 환형 외측 섹션(41)으로부터 제1 부분(6) 쪽으로 연장되어 있는 2개의 돌출부들(42, 43)로 형성된다.
앞에서 논의된 실시예에서와 같이, 반경 방향 지지를 제공하는 패드들(8, 9, 47, 48, 49) 및 제1 부분(7)에 축방향 지지를 제공하는 패드들(20-23)은 베어링(2)의 원주 방향을 따른 상이한 위치들에 제공된다. 이는, 예컨대, 제2 부분(6)의 사시도를 나타내는 도 8에서 명백하다. 따라서, 도 6 및 도 7은 패드(8) 및 패드들(20, 22)과 제1 부분(7)의 상호작용을 나타내기 위해 베어링(2)의 원주를 따른 상이한 위치들에서 베어링(2)의 단면들을 나타낸다.
도 6에 나타나 있는 바와 같이, 환형 슬라이딩 표면(14)은 환형 외측 섹션(41)에 의해 형성된다. 패드(8)는 앞서 논의된 실시예에서와 본질적으로 동일한 방식으로 제2 부분(6)의 본체(11)에 장착된다. 돌출부들(42, 43)과 반경 방향 패드(8) 사이에 비교적 큰 틈(45)이 있기 때문에, 패드 슬라이딩 표면(14)만이 외측 부분(7)과 상호 작용하게 된다.
도 7에 나타나 있는 바와 같이, 패드들(20, 22)은 제2 부분(6)의 본체(11)로 형성되는 지지 링(44)과 외측 부분(7)의 각각의 돌출부(42, 43) 사이에 끼워진다. 패드들(20, 22)과 제1 부분(7)의 환형 외측 섹션(41) 사이에 충분히 큰 틈(46)이 있기 때문에, 축방향 패드들(20, 22)은 돌출부들(42, 43)하고만 상호 작용하여, 제1 부분(7)을 축방향으로 지지한다. 각각의 패드 슬라이딩 표면(18, 19)은 각각의 환형 슬라이딩 표면(16, 17)을 지지한다. 도 7에 있는 환형 슬라이딩 표면들(16, 17)은 서로 대향하고, 도 1 내지 도 3에 따른 실시예에서 동일한 기능을 제공하는 환형 슬라이딩 표면들(16, 17)은 서로 멀어지는 방향으로 향한다.
도 1 내지 도 3의 실시예에 대한 논의된 실시예의 추가적인 차이점은, 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 환형 슬라이딩 표면(14)을 지지하는 패드들의 그룹에서 추가 패드들(47, 48, 49)을 사용한다는 것이다. 추가 패드들(47, 48, 49)은 베어링(2)의 원주의 하측 절반부에 배치되고 이 그룹의 베어링들은 반경 방향 지지만 제공하기 때문에, 베어링들(47, 48, 49)은 베어링(2)의 정상 작동 중에 거의 로드를 받지 않을 것이다. 그러므로 그 베어링들은 드문 로드 상황들에서, 예컨대 풍력 터빈의 건설 또는 정비 동안에 또는 드문 바람 조건들에서 추가적인 반경 방향 지지를 제공하기 위해 주로 사용된다. 따라서, 이 그룹에서 두 가지 다른 유형들의 패드들, 즉 정상 작동 동안에 지지를 제공하는 제1 유형의 패드들(8, 9) 및 드문 로드 상황들에서 지지를 제공하는 제2 유형의 패드들(47, 48, 49)을 사용하는 것이 유리하다.
패드들(47, 48, 49)은 거의 완전히 로딩되지 않기 때문에, 제2 유형의 패드는 제1 유형의 패드보다 덜 견고할 수 있고 또는 강하게 로딩될 때 더 많은 마찰을 제공할 수 있다. 예를 들어, 패드들(47, 48, 49)의 패드 슬라이딩 표면들에 대해 상이한 코팅이 사용될 수 있거나 코팅이 사용되지 않을 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 패드들(47, 48, 49)의 다른 구성 요소들에 대한 경사 및/또는 다른 재료들을 허용하는 다른 기구가 사용될 수 있다. 따라서, 추가 패드들(47, 48, 49)의 비용 및 중량이 낮게 유지될 수 있다.
도 9는 도 6 내지 도 8을 참조하여 논의된 실시예의 변형예를 나타낸다. 베어링(2)의 작은 원주방향 섹션만이 나타나 있으며, 여기서 제1 부분(7)의 일부는 패드(20-22)들의 배치 및 반경 방향 지지를 위한 패드 슬라이딩 표면들(10) 중의 하나를 보여주기 위해 절단되어 있다. 명료성을 개선하기 위해, 상이한 패드들(20-22)이 앞의 예에서와 같이 단순히 윤곽으로서가 아니라 조금 더 상세하게 나타나 있다.
도 9에 따른 실시예와 앞에서 논의된 실시예 사이의 주요 차이점은 축방향 지지를 제공하는 상이한 패드들(20-22)의 배치이다. 앞의 실시예에서 2개의 패드들(20, 22)은 각각의 원주 방향 위치에 배치되고, 이들 패드들(20, 22) 모두는 지지 링(44)에 의해 지지된다. 도 9에 따른 실시예는 대신에 축방향 지지를 위한 모든 패드들(20-22)을 상이한 원주 방향 위치들에 배치한다. 따라서, 패드 슬라이딩 표면들(19)이 환형 슬라이딩 표면(17)을 지지하는 제1 그룹의 패드들(20, 21)은 제2 그룹의 패드들(22, 23)(이의 패드 슬라이딩 표면들(18)은 도 9에서 돌출부(42)에 의해 숨겨져 있는 환형 슬라이딩 표면(16)을 지지함)과는 다른 원주 방향 위치들에 배치된다. 각 원주 방향 위치에서 단일 패드(20-22)만을 사용하면 베어링의 폭을 줄일 수 있으며, 이는 어떤 경우에 유리할 수 있다.
베어링(2)의 폭의 유사한 감소가, 반경 방향과 축방향에 대해 각도를 이루어 배치되어 제1 부분(7)을 축방향 및 반경 방향으로 지지하는 2개의 환형 슬라이딩 표면들(32, 33)을 사용하는 도 4 및 도 5를 참조하여 앞에서 논의된 실시예에 대해 달성될 수 있다. 이러한 실시예는, 상이한 원주 방향 위치들에서 베어링(2)의 원주 방향에 수직인 단면을 나타내는 도 10 및 11을 참조하여 이제 설명된다. 제1 부분(7)을 지지하는 방안은 도 4 및 5에서와 유사하기 때문에, 동일하거나 유사한 목적들을 위한 역할을 구성 요소들에 대해서는 동일한 참조 번호들이 사용된다.
도 4 및 5에 나타나 있는 실시예와의 첫번째 차이점은 제1 부분(7)의 형상이다. 도 4 및 5에 나타나 있는 테이퍼진 I-형 대신에, 제1 부분(7)은 이제 2개의 환형 슬라이딩 표면들(32, 33)을 형성하는 테이퍼진 단부들을 갖는 2 개의 돌출부들을 갖는 테이퍼진 U-형상을 갖는다. 따라서 환형 슬라이딩 표면들(32, 33)은 도 10 및 11에 따른 실시예에서 서로 대향한다.
환형 슬라이딩 표면들(32, 33)의 이러한 배치로 인해, 2개의 패드들(28, 29)은 베어링(2)의 원주 방향으로 동일한 위치에 배치될 수 없다. 대신에 그 패드들은 원주 방향으로 특정 거리만큼 변위되어 있다. 바람직하게는 패드들(28, 29)은, 도 10에 나타나 있는 배향을 갖는 제1 그룹의 패드들(28) 및 도 11에 나타나 있는 배향을 갖는 제2 그룹의 패드들(29)이 교대로 있도록 배치된다.
도 12는 논의된 유체 막 베어링(2)의 추가 변형예를 나타낸다. 베어링(2)의 전체 설계는, 패드들(8)의 그룹에 의해 반경 방향으로 지지되고 패드들의 2개의 그룹들(20, 22)에 의해 축방향으로 지지되는 대략 I-형상의 제1 부분(7)을 갖는 도 1 - 3을 참조하여 논의된 베어링(2)과 유사하다. 도 12에 나타나 있는 예에서, 패드들(20, 22) 및 패드(8)는 동일한 원주 방향 위치에 배치된다. 또한 패드(8) 및 패드들(20, 22)에 대해 상이한 원주방향 위치들을 사용하고 그리고/또는 상이한 방향의 축방향 지지를 위한 패드들(20, 22)을 상이한 원주 방향 위치들에 배치하는 것도 가능할 것이다.
도 1 - 3을 참조하여 논의된 실시예와 도 12에 따른 실시예 사이의 주요 차이점은, 축방향 지지를 위한 패드들(20, 22)은 제2 부분(6)의 본체(11)에 장착되는 방식이다. 패드들을 제1 부분(7)과 본체(11) 사이에 반경 방향으로 삽입하는 대신에, 패드들은 본체(11)의 축방향 개구들(47) 안으로 삽입되고, 개구 위로 연장되는 베이스 플레이트(13)를 통해, 예컨대 그 베이스 플레이트(13)를 본체(11)에 나사 결합하거나 볼트 체결하여 본체(11)에 부착된다. 이 방안은 도 1을 참조해서 베어링(8)을 참조하여 이미 논의되었다.
제2 부분(6)은 패드(20) 외부에 있는 연결부(50)를 통해 추가 구성 요소(5)에 연결되며, 따라서 패드(8)와 패드들(20, 22)을 화살표(37)로 표시된 각각의 방향으로 도 1을 참조하여 논의된 바와 같은 내부 공간(27)으로부터 제거할 수 있다.
베어링(2)의 추가 변형예가 도 13에 나타나 있다. 도 12에 나타나 있는 베어링(2)과의 주요 차이점은 패드(8)의 상이한 장착이다. 베이스 플레이트(13)에 의해 패드를 부착하는 대신에, 반경 방향 패드(8)의 지지 섹션(36)은 제2 부분(6)의 본체(11)에 의해 직접 지지된다. 이는, 이들 강한 로드들은 그렇지 않으면 베이스 플레이트(13)를 본체(11)에 고정하는 스크류들 또는 볼트들에 의해 지지되어야 할 것이기 때문에 패드(8)가 강하게 로딩될 것으로 예상될 때 유리할 수 있다.
도 12에 따른 실시예와의 다른 차이점은 추가 부분(5)에 대한 연결부(50)의 배치이다. 도 13에 나타나 있는 실시예에서, 따라서 패드(20)는 추가 부분(5)과 베어링(2)에 의해 형성되는 내부 공간(27)의 외부에 있다. 이러한 배치는 축방향 패드(20)의 교환을 더 번거롭게 만들 수 있지만, 어떤 경우에는, 예컨대 추가 부분(5)의 작은 직경이 요구될 때 유리할 수 있다.
명백하게, 개별 실시예들과 관련하여 논의된 특징들은 다양한 방식들로 조합될 수 있다. 또한, 풍력 터빈(1)의 다양한 다른 부분들에 대한 베어링(2)의 제1 및 제2 부분(6, 7)의 연결은 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(7)을 허브(3) 및/또는 구조물(4)과 일체로 형성하거나 외측 부분(7)을 다른 연결, 예를 들어 플랜지 연결에 의해 이들 부분들 중의 하나 또는 둘 모두에 연결하는 것이 가능하다. 대응적으로, 추가 부분(5) 및 제2 부분(6)을 일체로 제공하거나 이 부분들을 플랜지 등에 의해 서로 연결하는 것이 가능하다. 또한, 제1 부분(7)을 베어링(2)의 내측 부분으로 사용하고 제2 부분(6)을 외측 부분으로 사용하는 것이 가능할 것이다.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 당업자가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 변형예들을 유도할 수 있는 개시된 예들에 의해 제한되지 않는다.

Claims (10)

  1. 특히 풍력 터빈(1)의 회전자 허브(3)를 위한 유체 막 베어링(bearing)으로서,
    회전 가능하게 서로에 연결되는 제1 및 제2 부분(6, 7)을 포함하고, 상기 제1 부분(7)은, 상기 제1 부분(7)을 따라 베어링(2)의 원주 방향으로 연장되어 있고 서로에 대해 각도를 이루어 배치되는 적어도 2개의 환형 슬라이딩 표면들(14, 16, 17, 32, 33)을 포함하고, 상기 제2 부분(6)은 상기 환형 슬라이딩 표면들(14, 16, 17, 32, 33) 각각에 대한 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 각각의 그룹을 포함하고, 각각의 그룹에 있는 각 패드(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 각각의 패드 슬라이딩 표면(10, 18, 19, 30, 31)이 각각의 환형 슬라이딩 표면(14, 16, 17, 32, 33)을 지지하며, 각 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 상기 제2 부분을 따라 상기 베어링(2)의 원주 방향으로 분포되어 있고, 먼저, 그룹들 중의 선택된 그룹에 있는 적어도 하나의 패드(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)는, 상기 선택된 그룹에 있는 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 원주를 따른 간격이 불규칙적이도록 배치되고 그리고/또는 둘째, 그룹들 중의 상기 선택된 그룹 또는 한 선택된 그룹은 2개의 다른 유형들의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)을 포함하며 그리고/또는 셋째, 상기 그룹들 중의 상기 선택된 그룹 또는 한 선택된 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 상기 그룹들 중의 다른 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)에 대해 원주 방향으로 오프셋되어 있는, 유체 막 베어링.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 베어링(2)의 원주의 제1 절반부에 있는 상기 선택된 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 수는 상기 베어링(2)의 원주의 제2 절반부에 있는 상기 선택된 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 수보다 많으며 그리고/또는 제1 유형의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 상기 베어링(2)의 원주의 상기 제1 절반부에 배치되고, 제2 유형의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 상기 베어링(2)의 원주의 상기 제2 절반부에 배치되는, 유체 막 베어링.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    한 유형의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)만이 패드 슬라이딩 표면(10, 18, 19, 30, 31)을 형성하기 위해 코팅을 사용하고, 또는 다른 유형들의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 상기 코팅을 위해 다른 재료들을 사용하며 그리고/또는 다른 유형들의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은, 상기 코팅을 운반하거나 상기 패드 슬라이딩 표면(10, 18, 19, 30, 31)을 형성하는 상기 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 각각의 접촉 섹션(34)을 형성하기 위해 다른 재료들 및/또는 상기 접촉 섹션(34)의 경사를 허용하는 다른 기구들(35)을 사용하는, 유체 막 베어링.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택된 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 패드 슬라이딩 표면들(10, 18, 19, 30, 31)에 의해 지지되는 환형 슬라이딩 표면(14, 16, 17, 32, 33)은 상기 베어링(2)의 반경 방향에 대해 각도를 이루어 배치되는, 유체 막 베어링.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부분(7)은 상기 베어링(2)의 외측 부분이고, 환형 슬라이딩 표면들(14, 16, 17, 32, 33) 중의 적어도 하나는 상기 제1 부분(7)의 내주에 형성되며 그리고/또는 상기 그룹들 중의 적어도 하나의 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 각각의 패드 슬라이딩 표면(10, 18, 19, 30, 31)은 볼록한 형상을 갖는, 유체 막 베어링.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부분(7)은 제2 부분(6) 쪽으로 반경 방향으로 연장되는 환형 돌출부를 형성하고, 환형 슬라이딩 표면들(14, 16, 17, 32, 33)은 상기 돌출부의 반경방향 단부 및 돌출부의 양 축방향 단부들에 형성되며, 제1 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 상기 돌출부의 한 측에 배치되고, 제2 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 축방향으로 돌출부의 반대측에 배치되는, 유체 막 베어링.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부분(7)은 내측 또는 외측 환형 섹션(41) 및 상기 환형 섹션(41)으로부터 상기 제2 부분(6) 쪽으로 반경 방향으로 연장되는 2개의 환형 돌출부(42, 43)를 형성하며, 상기 환형 슬라이딩 표면들(14, 16, 17, 32, 33)은 상기 환형 섹션(41) 및 서로 대향하는 환형 돌출부들(42, 43)의 내측면들에 형성되고, 모든 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 상기 환형 돌출부들(42, 43) 사이에 배치되는, 유체 막 베어링.
  8. 풍력 터빈으로서,
    제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 유체 막 베어링(2)을 사용하여 풍력 터빈(1)의 추가 구성 요소(5)에 연결되는 회전자 허브(3)를 갖는 회전자를 포함하고, 상기 허브(3)는 상기 제1 또는 제2 부분(6, 7)의 일부이거나 상기 제1 또는 제2 부분(6, 7)에 장착되는, 풍력 터빈.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 베어링(2)의 원주의 상측 또는 하측 절반부에 있는 상기 선택된 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 수는, 상기 베어링(2)의 원주의 다른 절반부에 있는 상기 선택된 그룹의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)의 수보다 많으며 그리고/또는 제1 유형의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 상기 베어링의 원주의 상측 절반부에 배치되고, 제2 유형의 패드들(8, 9, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 47, 48, 49)은 상기 베어링(2)의 원주의 하측 절반부에 배치되는, 풍력 터빈.
  10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 허브(3)는 단일 베어링(2)에 의해 상기 추가 구성 요소(5)에 연결되는, 풍력 터빈.
KR1020227037720A 2020-04-28 2021-04-23 특히 풍력 터빈의 회전자 허브를 위한 유체 막 베어링 KR20220160096A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20171725.3A EP3904709A1 (en) 2020-04-28 2020-04-28 Fluid film bearing, especially for a rotor hub in a wind turbine
EP20171725.3 2020-04-28
PCT/EP2021/060737 WO2021219517A1 (en) 2020-04-28 2021-04-23 Fluid film bearing, especially for a rotor hub in a wind turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220160096A true KR20220160096A (ko) 2022-12-05

Family

ID=70475968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227037720A KR20220160096A (ko) 2020-04-28 2021-04-23 특히 풍력 터빈의 회전자 허브를 위한 유체 막 베어링

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230184227A1 (ko)
EP (2) EP3904709A1 (ko)
JP (1) JP2023523751A (ko)
KR (1) KR20220160096A (ko)
CN (1) CN115427693A (ko)
TW (1) TWI778600B (ko)
WO (1) WO2021219517A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2957494T3 (es) * 2020-06-11 2024-01-19 General Electric Renovables Espana Sl Cojinetes de orientación para una turbina eólica
DK4043743T3 (da) 2021-02-12 2023-11-20 Siemens Gamesa Renewable Energy As Leje til en vindmølle, vindmølle, der omfatter et leje, og fremgangsmåde til fremstilling af en lejering

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB582967A (en) * 1943-09-28 1946-12-03 Anthony George Maldon Michell Improvements in bearings
US4223958A (en) * 1978-12-29 1980-09-23 Mechanical Technology Incorporated Modular compliant hydrodynamic bearing with overlapping bearing sheet
JPH07122444A (ja) * 1993-10-20 1995-05-12 Tec Corp 電磁機器とそれを用いた照明器具
JP2000065047A (ja) * 1998-08-13 2000-03-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スラスト軸受装置
GB0115336D0 (en) * 2001-06-22 2001-08-15 Federal Mogul Rpb Ltd Bearing
BR112012000635A2 (pt) * 2009-07-10 2019-09-24 Siemens Ag mancal mestre de turbina eólica
AT509625B1 (de) * 2010-04-14 2012-02-15 Miba Gleitlager Gmbh Lagerelement
EP2568167A1 (en) * 2011-09-08 2013-03-13 Siemens Aktiengesellschaft Direct-drive wind turbine
EP2657519B1 (en) * 2012-04-26 2015-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine
JP6361460B2 (ja) * 2014-10-21 2018-07-25 株式会社Ihi スラスト軸受
DK3252306T3 (en) * 2016-05-31 2019-03-18 Siemens Ag Wind turbine with a plain bearing
DK3276192T3 (da) 2016-07-29 2020-02-24 Siemens Gamesa Renewable Energy As Lejeindretning
DE102017105577A1 (de) * 2017-03-15 2018-09-20 Thyssenkrupp Ag Lageranordnung und Windenergieanlage
US10385830B2 (en) * 2017-07-14 2019-08-20 General Electric Company Compound main bearing arrangement for a wind turbine
EP3460269A1 (en) * 2017-09-20 2019-03-27 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Fluid film bearing for a wind turbine
EP3594495B1 (en) * 2018-07-10 2022-09-07 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine yaw bearing
AT521687B1 (de) * 2018-12-13 2020-04-15 Miba Gleitlager Austria Gmbh Gondel für eine Windkraftanlage

Also Published As

Publication number Publication date
US20230184227A1 (en) 2023-06-15
TW202210739A (zh) 2022-03-16
EP4118349A1 (en) 2023-01-18
EP3904709A1 (en) 2021-11-03
CN115427693A (zh) 2022-12-02
JP2023523751A (ja) 2023-06-07
WO2021219517A1 (en) 2021-11-04
TWI778600B (zh) 2022-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8186937B2 (en) Vacuum pump
EP1002185B1 (en) Turbocharger integrated bearing system
KR20220160096A (ko) 특히 풍력 터빈의 회전자 허브를 위한 유체 막 베어링
WO2010055847A1 (ja) ジャーナル軸受
KR20130093498A (ko) 베어링 요소와 이를 구비한 풍력 터빈
US6315459B1 (en) Synthetic resin cage for roller bearing
CN109937318B (zh) 用于行星齿轮传动装置的行星齿轮的支承装置
US11592008B2 (en) Fluid film bearing and wind turbine
US4892419A (en) Lubricated bearing apparatus for hydraulic machinery
US11384829B2 (en) Planetary transmission, powertrain and wind turbine
EP2884122B1 (en) Thrust bearing, drive train, gear and wind generator
US11473565B2 (en) Fluid film bearing and wind turbine
US6000852A (en) Journal bearing assembly
CN113565708B (zh) 流体膜轴承和风力涡轮机
US20200362835A1 (en) Bearing arrangement for a wind turbine and wind turbine
KR20200109080A (ko) 하중 지지 위치의 변경이 가능한 베어링
CN113464561A (zh) 密封组件
MXPA00001246A (en) Turbocharger integrated bearing system
KR19980029282A (ko) 스러스트 볼 베어링 장착장치
KR20020068588A (ko) 틸팅패드 저어널베어링의 스프레깅 방지 패드

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal