[发明专利]风力涡轮机

说明书

本发明涉及风力涡轮机。一种风力涡轮机（1），其包括轮毂（6）、连接到轮毂（6）的轴（14）、轴（14）被能旋转地支撑在其中的轴承壳体（10）、在轴承壳体（10）中支撑轴（14）的流体轴承（22），其中，流体轴承（22）布置在轴（14）的近端端部（17）处，轴（14）的近端端部（17）接近轮毂（6）定位，以及也在轴承壳体（10）中支撑轴（14）的滚子轴承（21），滚子轴承（21）布置在轴（14）的远端端部（18）处，并且其中，轴（14）的远端端部（18）远离轮毂（6）定位。风力涡轮机（1）的一个优点是，与滚子轴承相比，流体轴承（22）为甚至大的风力涡轮机提供带有高负载能力和能扩展性的轴承类型。

技术领域

本发明涉及风力涡轮机。

背景技术

现代风力涡轮机转子叶片从纤维增强塑料构造。转子叶片通常包括具有圆整前缘和锋利后缘的翼型。转子叶片利用其叶片根部连接到风力涡轮机的轮毂。风力涡轮机的不断增大的大小和朝离岸涡轮机的趋势对风力涡轮机的轴的轴承的可维修性和鲁棒性提出了高要求。而且，由于大的风力涡轮机具有大的动态轴挠曲、高负载和低速度的事实，使得轴承工作且持续所要求的使用期限具有挑战性。如果主轴承需要替换，则使用用于承载驱动机构、在直驱风力涡轮机上的发电机和带有叶片的轮毂的滚子轴承或者滚珠轴承的常规风力涡轮机设计要求外部起重机能力。该类型的维修成本非常高，尤其对于离岸定位的风力涡轮机。

发明内容

本发明的一个目的是提供改善的风力涡轮机。

因此，提供一种风力涡轮机。风力涡轮机包括轮毂、连接到轮毂的轴、轴被能旋转地支撑在其中的轴承壳体、在轴承壳体中支撑轴的流体轴承，其中，流体轴承布置在轴的近端端部处，其中，轴的近端端部接近轮毂定位，以及也在轴承壳体中支撑轴的滚子轴承，其中，滚子轴承布置在轴的远端端部处，并且其中，轴的远端端部远离轮毂定位。

流体轴承为甚至大的风力涡轮机提供带有高负载能力和能扩展性的轴承类型。如果使用分段轴承，则流体轴承还容易进行现场更换。在轴的上风位置处的流体轴承与在轴的下风位置处的滚子轴承的组合是有成本效益且低重量的解决方案。当其是分段的时候，能够容易地更换更高负载的流体轴承。能够提供有成本效益且轻的涡轮机结构，其允许所有主轴承的现场替换。不需要起重机或者起重船来替换主轴承。

流体轴承被布置在其处的部位能够被命名为上风部位或者上风位置。流体轴承能够因此被命名为近端轴承、近端主轴承、上风轴承或者上风主轴承。滚子轴承布置在其处的部位能够被命名为下风部位或者下风位置。滚子轴承能够因此被命名为远端轴承、远端主轴承、下风轴承或者下风主轴承。轴的近端端部能够被命名为第一端部，且轴的远端端部能被命名为第二端部。“近端”意味着靠近轮毂，且“远端”意味着远离轮毂，即，不靠近轮毂。

风力涡轮机的轴布置包括轴承壳体、轴、滚子轴承和流体轴承。滚子轴承、滚动元件轴承或者滚动轴承优选地是一种轴承，其通过将滚动元件（诸如球或者滚子）置放在称为座圈的两个轴承环之间来承载负载。座圈的相对运动引起滚动元件在非常小的滚动阻力且小的滑动的情况下滚动。轴能够围绕轴线或旋转轴线在轴承壳体中旋转。风力涡轮机还包括连接到轮毂的叶片。

流体轴承或流体膜轴承是其中通过在轴承表面之间的快速移动的加压液体或者气体的薄层支撑负载的轴承。由于在移动的部分之间没有接触，所以没有滑动摩擦，从而允许与许多其他类型的轴承相比，流体轴承具有更低的摩擦、磨损和振动。流体轴承能够被宽泛地分成两种类型：流体动力轴承（Fluid dynamic bearing）（也称为液体动压轴承）和液体静压轴承。液体静压轴承是外部加压的流体轴承，其中，流体通常是油、水或者空气，且加压通过泵完成。液体动压轴承依赖于轴颈（轴的安置在流体上的部分）的高速度来加压在面之间的楔形部中的流体。优选地，流体轴承是液体静压轴承。

根据实施例，流体轴承是分段的。这意味着，流体轴承具有被分成各种分段的轴承表面。这些分段能够被单独地更换。