[发明专利]用于风力涡轮机的转子轴的主轴承单元和风力涡轮机

说明书

本发明涉及一种用于支撑风力涡轮机的转子轴的主轴承单元，其包括：具有内圈、外圈和接收在外圈和内圈之间的滚动元件装置的滚动轴承；被设计为至少间接地将转子轴联接至风力涡轮机的输出轴并传递扭矩的联接装置；转子轴联接至外圈和内圈中的一个圈以便传递扭矩；并且联接装置与转子轴以传递扭矩的方式联接至外圈和内圈中的相同的一个圈。本发明还涉及具有这样的主轴承单元的风力涡轮机。

技术领域

本发明涉及一种用于支撑风力涡轮机的转子轴的主轴承单元。本公开还涉及一种包括这种主轴承单元的风力涡轮机。

在风力涡轮机中，转子叶片通常连接至转子轴，以便将由风力产生的旋转运动传递至发电机单元。另外已知的单元例如可以定位在转子轴与发电机单元(例如齿轮箱或制动器)之间。

背景技术

为了旋转地支承转子轴，设置了所谓的主轴承单元，该主轴承单元设置在风力涡轮机的机舱或吊舱内。在无齿轮的风力涡轮机中，主轴承单元通常仅包括一个轴承位置，该轴承位置可以靠近发电机单元的区域设置或直接设置在发电机单元的区域中以实现紧凑的设计。如果设置齿轮箱，则通常将在两个轴承位置处支撑转子轴的定位和非定位轴承组合用作主轴承单元。

发明内容

问题

在风力涡轮机的运行期间，发生转子轴的与负载有关的偏转，该偏转使与发电机单元的可靠联接变得困难。如果主轴承单元包括定位和非定位轴承组合，情况尤其是这样。然而，补偿这样的问题的先前方法的特征在于不利的大结构尺寸。

因此，本公开的目的是提供一种用于支撑转子轴的紧凑方案，其允许转子轴可靠地联接至发电机单元。

提出的方案

为了实现该目的，提出了一种用于支撑风力涡轮机的转子轴的主轴承单元。主轴承单元包括滚动轴承，该滚动轴承具有内圈、外圈和接收在外圈和内圈之间的滚动元件装置。主轴承单元还包括联接装置，该联接装置被设计为至少间接地并以传递扭矩的方式将转子轴联接至风力涡轮机的输出轴。在这种情况下，转子轴和联接装置联接至外圈或内圈以便传递扭矩。

特性、优点和变型

这里公开和要求保护的主轴承单元能够减小风力涡轮机的传动系的结构尺寸，因为根据下面的实施方式尤其可以允许偏移和偏转补偿的联接装置直接联接至主轴承单元的圈元件(内圈或外圈)。这也可以包括例如通过螺栓和/或螺钉连接直接附接至圈元件。然而，同样地，可以提供联接装置的至少一部分(例如，下面说明的第一联接元件)和内圈的一体式设计。

在同样的意义上，转子轴也可以直接与外圈或内圈联接，特别是例如通过螺栓连接附接至外圈或内圈。在另一个变型中，间接联接经由中间元件实现。

风力涡轮机的主轴承单元和/或传动系的结构尺寸尤其可以涉及沿转子轴的旋转轴线的轴向结构尺寸，其中，该轴向结构尺寸可以通过转子轴和联接装置与主轴承单元的同一圈元件(内圈或外圈)的联接来减小。与联接件设置在齿轮箱单元的区域中或集成在齿轮箱单元中的现有方案相比，这特别适用。与输出轴传递扭矩地间接联接可以包括联接装置，该联接装置将对应的扭矩直接传递至输出轴或任何中间轴、齿轮箱单元等，该中间轴、齿轮箱单元等又与输出轴连接(例如，以发电机输入轴的形式)。

滚动元件装置可以形成为一排或多排、特别是两排或三排。滚动元件在此可以成排布置，其中每个滚动元件排通常都是对齐的并且可沿着相关联的轨道移动。滚动元件可以包括球体、圆柱体、辊、滚针或锥体。滚动轴承例如可以设计成三排滚子轴承、三排圆锥滚子轴承、三排倾斜滚子轴承或优选多排轴向-径向组合。

在一个变型中，转子轴联接至内圈。为此目的，转子轴和内圈的凸缘部分可以包括彼此对准的通孔，连接螺栓可以插入所述通孔中。