[发明专利]混合流体静力轴承组件和风力涡轮机

说明书

本发明涉及一种轴承组件，其具有第一轴承圈、第二轴承圈和至少一个滚动元件列，滚动元件列具有多个滚动元件，滚动元件设置为能够在第一轴承圈的第一滚道和第二轴承圈的第二滚道上滚动，其中，至少一个流体静力地支撑的第一摩擦轴承段设置在第一轴承圈上，第一摩擦轴承段与设置在第二轴承圈上的第一摩擦面相互作用。

技术领域

本发明涉及一种轴承组件，该轴承组件具有第一轴承圈、第二轴承圈和至少一个滚动元件列，滚动元件列具有多个滚动元件，滚动元件设置为能够在第一轴承圈的第一滚道和第二轴承圈的第二滚道上滚动。

背景技术

根据本发明的轴承组件可以用于安装风力涡轮机的转子轴。

从EP 2 921 728 A1中已知一种用于安装这种风力涡轮机的转子轴的混合轴承组件，所述轴承组件包括多个滚动元件列，其滚动元件能够在第一和第二轴承圈的滚道上滚动。在已知的轴承组件的情况下，另外提供了两个摩擦轴承圈，这两个摩擦轴承圈流体动力地支撑在各个相对的轴承圈的摩擦面上。这意味着各个摩擦轴承圈和摩擦面之间的润滑膜仅在轴承圈相互移动时才产生。在低转速的情况下，摩擦轴承圈分别位于缩回的静置位置，其中，基本上不通过摩擦轴承圈接收力。在相对高的转速的情况下，摩擦轴承圈通过致动器朝向相对的摩擦面移动，使得摩擦轴承圈和摩擦面用作流体动力摩擦轴承。

在已知的具有多个滚子轴承和多个流体动力摩擦轴承的混合轴承组件的情况下，已经证明不利的是，在停止和相对低速的情况下，不通过流体动力摩擦轴承传递力。在这种运行状态下，所有力都必须由滚子轴承接收，这缩短后者的使用寿命。此外，无效的摩擦轴承减小了停止和低转速时的承载能力。当流体动力摩擦轴承被激活时，必须实现相对高的转速，以便使摩擦圈与相对的摩擦面完全分离。然而，低转速下的轴承组件易受磨损的影响。

从US 3 708 215A中已知另一种混合轴承组件。除了滚子轴承之外，该轴承组件还包括具有主动润滑剂回路的流体静力轴承。在这种轴承组件的情况下，即使在停止和低转速时，摩擦轴承也可以实际接收力；然而，由于在圆周方向上的不同应力，可能导致使润滑剂吞吐量增大的不同润滑间隙宽度。这种混合轴承组件的另一个缺点在于，滚子轴承和摩擦轴承具有相互分离的轴承圈，因此轴承组件的刚度以如此方式减小，使得无法满足风力涡轮机的转子轴的安装方面的要求。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是具体说明一种轴承组件，该轴承组件使得刚性安装件具有较长的使用寿命和较低的磨损并且在整个转速范围内即使在高应力下也附加地提供阻尼。

为了实现该目的，提出了一种轴承组件，其具有第一轴承圈、第二轴承圈和至少一个滚动元件列，滚动元件列具有多个滚动元件，滚动元件设置为能够在第一轴承圈的第一滚道和第二轴承圈的第二滚道上滚动，其中，至少一个流体静力地支撑的第一摩擦轴承段设置在第一轴承圈上，第一摩擦轴承段与设置在第二轴承圈上的第一摩擦面相互作用。

根据本发明的轴承组件表示混合轴承组件，其具有至少一个滚子轴承和至少一个流体静力摩擦轴承。在根据本发明的轴承组件的情况下，用于第一滚动元件列的滚动元件的第一滚道以及至少一个摩擦轴承段设置在第一轴承圈上。用于滚动元件的第二滚道以及用于与摩擦轴承段相互作用的摩擦面设置在第二轴承圈上。就此而言，形成了刚性轴承，其中，力分别能够通过滚动元件或流体静力摩擦安装件在第一和第二轴承圈之间传递。即使在轴承圈相对于彼此停止或相互低转速的情况下，流体静力摩擦轴承段也可以在轴承圈之间传递力，使得减少滚子轴承上的磨损并增加轴承组件的使用寿命。此外，在停止时以及在旋转轴承组件的情况下，可以通过流体静力地支撑的摩擦轴承段提供阻尼。

第一轴承圈可以是内圈，并且第二轴承圈可以是轴承组件的外圈。替代地，第一轴承圈可以是外圈，并且第二轴承圈可以是内圈。第一轴承圈或第二轴承圈可以构造为具有多个轴承圈部件的剖分轴承圈，以便简化轴承组件的组装。例如，第二轴承圈可以构造为单件，并且第一轴承圈可以在轴向方向上、因此在平行于旋转轴线的方向上分开。替代地，第一轴承圈可以构造为单件，并且第二轴承圈可以在轴向方向上分开。