[发明专利]轴承结构

说明书

本发明描述一种电动机械(3)的轴承结构(1)，所述电动机械(3)包括延伸穿过壳体(230)的驱动轴(23)，所述轴承结构(1)包括围绕所述驱动轴(23)的前端(FE)布置的前端轴承(1F)，以及围绕所述驱动轴(23)的相对端部(BE)布置的后端轴承(1B)；其中轴承(1F,1B)包括布置在所述驱动轴(23)与所述壳体(230)之间的环形空间(231,232)中的多个轴承垫(10)，并且其中至少一个轴承(1F,1B)包括轴承垫(10)围绕所述驱动轴(23)的不均匀分布。本发明还描述一种包括此类轴承结构(1)的风力涡轮机(2)。

技术领域

本发明描述一种用于将驱动轴支撑在壳体内部的电动机械的轴承结构。本发明还描述一种包括此类轴承结构的风力涡轮机。

背景技术

风力涡轮机通常包括安装在塔架的顶部上并封闭发电机的机舱。一类发电机安装到驱动轴，驱动轴由包括安装到机舱的逆风端处的毂的多个叶片的转子转动。转子响应于叶片上的空气流而转动。驱动轴必须以某一方式牢固地固持以确保旋转到发电机的有效传递。为此，驱动轴通常由壳体固持在适当位置，其中一个或多个主轴承在驱动轴与壳体之间以允许驱动轴的平滑运动。通常，主轴承使用滚柱轴承（诸如滚珠轴承、滚柱轴承或锥形滚柱轴承）构造。

然而，此类轴承的滚珠（ball）或滚柱（roller）必须被机加工到极高精度，并且通常非常昂贵。磨耗可导致对一个或多个轴承和滚道的损坏。为更换受损部件（滚柱或滚珠），通常需要拆卸容纳移动部件的整个罩或座圈，使得维修和更换程序通常昂贵。

作为滚珠轴承或滚柱轴承的替代物，可代替使用流体轴承或滑动轴承。在轴承（诸如流体轴承）中，轴承垫与所支撑组件之间的流体薄膜允许该组件容易在轴承垫上滑动。然而，以使磨损和维护成本最小化的方式分布和设计流体或滑动轴承的垫是有问题的。通常，由于任何轴承设计都通常旨在使负载均匀分布在轴承部件上，因此多个垫将均匀隔开，即在驱动轴的每一端处围绕周边按均匀分布方式布置。然而，在流体轴承或滑动轴承的情况下，该设计涉及相对大量的轴承垫，从而导致较高成本。大量的垫还导致功率损耗增加、可导致稍微太厚的过载垫的较大的“超出公差”风险、垫故障的较大风险等。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种避免上述问题的主轴承。

该目的通过根据本发明的轴承结构并通过根据本发明的风力涡轮机实现。

根据本发明，该轴承结构旨在用于包括延伸穿过壳体的驱动轴的电动机械中。该轴承结构包括围绕驱动轴的前端布置的前端轴承以及围绕驱动轴的另一端布置的后端轴承，其中轴承包括布置在驱动轴与壳体之间的环形空间中的多个轴承垫，并且其中至少一个轴承包括轴承垫围绕驱动轴的不均匀分布。

在本发明的上下文中，前端轴承可被理解成前端主轴承，并且后端轴承可被理解成后端主轴承。驱动轴然后由两个主轴承固持在适当位置，任一端处有一个轴承，即，一个轴承在前端或“驱动端”处，并且一个轴承在驱动轴的后端或“非驱动端”处。当电动机械是风力涡轮机的发电机时，前端逆风并且后端顺风。

根据本发明的轴承结构的优点在于，轴承垫按最佳方式分布在驱动轴周围以在需要的地方准确地提供支撑。以此方式，在所有加载条件下，驱动轴被始终最佳支撑。

根据本发明，该风力涡轮机包括具有被布置成将旋转从风力涡轮机的转子传递到发电机的驱动轴的发电机，并且其还包括布置在驱动轴与驱动轴壳体之间的此类轴承结构，其安装为主轴承以将驱动轴支撑在壳体中。

根据本发明的轴承结构的优点在于，支撑驱动轴的主轴承可以使用相对经济的流体轴承或滑动轴承设计，同时可以有利地最小化轴承垫上的磨损。以此方式，可以减少构造成本和维护成本。

本发明的特别有利的实施例和特征由从属权利要求给出，如在以下描述中所揭示的。可以适当组合不同权利要求类别的特征以给出在本文中未描述的其它实施例。