[发明专利]用于风力涡轮机的轴承

说明书

本发明涉及用于风力涡轮机的轴承、该轴承的用途和控制该轴承的温度的方法。一种用于风力涡轮机的轴承包括内环和外环。内环和外环被制备和布置成相对于彼此旋转的方式。内环包括至少一个通道。通道被制备和布置成使空气沿通道内部流动的方式，从而使内环的多余热量由通道中的空气流移除。

技术领域

本发明涉及用于风力涡轮机的轴承、该轴承的用途和控制该轴承的温度的方法。

背景技术

风力涡轮机包括具有浆毂和转子叶片的转子。在风力涡轮机的操作期间，风与转子叶片相互作用并使转子旋转。转子的旋转被传递到发电机以生成电功率。

在直接驱动的风力涡轮机中，转子和发电机直接联接，而没有在转子和发电机之间的齿轮箱。因此，风力涡轮机的转子直接联接到发电机的转子。

风力涡轮机的转子和发电机的转子属于风力涡轮机的旋转部件。风力涡轮机的旋转部件由轴承支撑。

轴承包括静止环和可旋转环。静止环附接到风力涡轮机的静止部件，而可旋转环连接到风力涡轮机的可旋转部件。

轴承常被称为风力涡轮机的主轴承。主轴承是滚动元件轴承或滑动轴承。

轴承的寿命和发电机中的气隙的宽度取决于轴承中的间隙。因此，重要的是控制轴承中的间隙。

在风力涡轮机的启动期间和在操作期间，轴承由于轴承中的摩擦而变热。由于发热，轴承的部件膨胀。这种膨胀影响轴承的间隙。

该间隙大体上保持相同，只要轴承的静止环和可旋转环大体上相等地膨胀。当它们表现出大体上相同的温度时，就是这种情况。

在风力涡轮机启动或风力涡轮机的旋转部件中的负载变化期间，轴承的温度变化。由于轴承的可旋转环和静止环的不同质量，环可能在不同时间变热或冷却。

这导致轴承环的温度的差值。因此，轴承的间隙是变化的。变化的间隙对于轴承的寿命和/或发电机的气隙的宽度具有负面效应。

因此，已知利用一体化的油润滑系统冷却轴承，其中油被冷却并且泵送通过轴承。这表现出问题：轴承中的油的交换速率太低，以至于不能用润滑油冷却整个轴承。

WO 2011082836 A1描述了一种直接驱动的风力涡轮机的轴承的冷却系统，其中，冷却系统包括与轴承的内环热接触的至少一个散热器和与散热器热连通的热耗散器。

该系统表现出以下缺点：冷却液体在轴承和热耗散器处循环通过散热器。因此，需要用于冷却流体的引导冷却液体的管道的装置，并且存在液体可能从系统泄漏的一定风险。

因此，本发明的目标是提供一种用于冷却轴承的改进的布置。

本发明的目的由独立权利要求实现。本发明的另外的特征在从属权利要求中公开。

发明内容

一种用于风力涡轮机的轴承包括内环和外环。内环和外环被制备和布置成相对于彼此旋转。内环包括至少一个通道。通道被制备和布置成使空气沿通道内部流动，从而使内环的多余热量被通道中的空气流移除。

轴承包括内环和外环。轴承可以是滚动元件轴承或滑动轴承。

当轴承在风力涡轮机中使用时，轴承环中的一个连接到风力涡轮机的静止部件，而另一个轴承环连接到风力涡轮机的旋转部件。风力涡轮机的静止部件包括发电机的定子，而风力涡轮机的可旋转部件包括发电机的转子和风力涡轮机的浆毂。

轴承的内环可以连接到风力涡轮机的静止部件或连接到风力涡轮机的可旋转部件。

内环包括通道，其中通道与内环热连通。因此，内环的热量被传递到通道。空气沿通道内部流动，从而使内环的多余热量被通道中的空气流移除。