[发明专利]包括改进的罗伯特联动装置的旋转机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转机构，包括配置成围绕第一轴线相对彼此同轴旋转的第一组件和第二组件。本发明还涉及一种第一组件、第二组件和用于旋转机构的机械联动装置的组合。本发明还涉及一种叶片、容纳在该叶片的第二组件、以及用于包括转子轮毂和安装至该转子轮毂的叶片的旋转机构的桨距调整机构的进一步组合。本发明还涉及一种配置成用于包括转子轮毂和安装至该转子轮毂的叶片的旋转机构的桨距调整机构。

背景技术

涡轮机是配置成与流体例如空气或水相互作用以便通过将流体流动的动能转换成转子组件的旋转能量而从流体流动中提取能量或者通过将转子组件的旋转能量转换成推力而将动能传输至流体的旋转装置。

涡轮机，例如风力涡轮机，具有配置成用于从流体流动中提取能量并且用于将所提取的能量转换成有用功的旋转装置。涡轮机具有移动部件，称为转子组件，其包括轴或转子轮毂，叶片连接至该轴或转子轮毂。移动流体作用于叶片上，使得叶片移动并且将旋转能量传递至转子组件。

螺旋桨(例如船只或飞行器的)是通过将旋转运动转换成推力来传递动力的装置的示例。螺旋桨也具有包括轴或转子轮毂的转子组件，叶片连接至该轴或转子轮毂。随着叶片围绕轴或转子轮毂旋转，在每个叶片的前表面和后表面之间产生压差，且流体在叶片后面得以加速。

可以通过配置成可控地转动每个叶片用于调整桨距或每个叶片的攻角(AOA)的调整机构，将螺旋桨或风力涡轮机的叶片安装至轴。在流体动力学领域中，AOA是指叶片上的基准线和表示叶片与叶片通过其而移动的流体之间的相对运动的矢量之间的角度。在风力涡轮机中，调整AOA使得能够调整(驱动)轴或转子轮毂的旋转速度，从而调整所产生的功率。AOA的调整还可以用来控制由转子输送的转矩和/或由风力涡轮机产生的功率。飞行器或船只的螺旋桨使用AOA的调整来控制飞行器或船只相对于流体的速度，而不改变轴或转子轮毂的旋转，以便提高驱动轴或转子轮毂的发动机的效率。

通常，桨距调整机构通过某种形式的相应旋转轴承将叶片的每个相应之一连接到转子轮毂。

一种已知的桨距调整机构使用围绕叶片转动的、与叶片的轴线同轴安装的回转轴承，以便调整叶片的桨距。回转轴承是大尺寸的滚动元件轴承，其可以容纳轴向载荷、径向载荷以及单独或组合并且在任何方向上作用的弯曲力矩载荷。回转轴承可以执行回转(摆动)运动以及旋转运动。

通常，回转轴承包括内圈、外圈以及由隔圈(例如由聚酰胺制成)分开的滚动元件(例如，滚珠或圆柱滚子)。内圈和外圈(其中之一通常包括齿轮)设置有孔，以容纳连接螺栓。这些孔可以带有螺纹。通常，仅内圈中的滚道和外圈中的滚道被硬化并精密研磨。例如由丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)制成的整体密封件保持润滑剂处于回转轴承中且保持污染物远离回转轴承。回转轴承通过润滑脂嘴得以重新润滑，以便减少维护和操作成本。相较于传统的转轴装置，回转轴承装置提供了许多设计和性能上的优势。紧凑性和大的内径简化了轴承装置及其相关组件的设计。回转轴承的低截面高度意味着齿杆可以保持很短。在大多数情况下，仅需要在相关组件上的平坦表面。回转轴承最初设计成只安装在水平支撑结构上，但现在可以成功地用于竖直支承装置(更多的背景技术可以例如参见2009年9月SKF出版06115EN的《回转轴承》)。

另一种方法公开在国际申请公开WO2011/095349中，其归属于SKF并且通过引用并入本文。国际申请公开WO2011/095349涉及一种风力涡轮机叶片桨距轴承装置，其适于旋转支撑涡轮机叶片并且具有第一轴承单元和与第一轴承单元同轴的第二轴承单元。第一轴承单元和第二轴承单元是不同的轴承类型。通过使用两种不同的轴承类型，一种轴承可以被优化用于小而快的旋转，另一类型可以被优化用于更大且更慢的旋转。因此，国际申请公开WO2011/095349公开了将叶片在转子轮毂上的旋转支撑分成两个自由度，并且使用一种类型的轴承用于相对大的角度调整(粗桨距，例如高达90度)和另一种类型的轴承用于例如达5度细桨距的小的来回调整)。

发明内容