用于更换风力设备的转子支座的滑动支承元件的方法以及用于风力设备的吊舱与流程

用于更换风力设备的转子支座的滑动支承元件的方法以及用于风力设备的吊舱
1.本技术是基于申请号为201980075591.x(国际申请号为pct/at2019/060421)，申请日为2019年12月09日，发明名称为“用于更换风力设备的转子支座的滑动支承元件的方法以及用于风力设备的吊舱”的中国专利申请提出的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及一种用于更换转子支座的滑动支承元件的方法以及一种用于风力设备的吊舱。


背景技术：

3.由现有技术已知：为了更换转子支座，将转子从吊舱壳体取出。这是非常耗费的并且因此是费时的。因为在停机时间中不能产生电流，所以风力设备的维护应在尽可能短的时间中进行。


技术实现要素：

4.本发明的任务在于，克服现有技术的缺点并且提供一种方法，借助于该方法，转子支座的更换可以尽可能简单地进行。此外，应给出一种用于风力设备的吊舱，在其中可以实施所述方法。
5.所述任务通过按照权利要求所述的一种设备和一种方法解决。
6.按照本发明，规定一种用于更换风力设备的转子支座的滑动支承元件的方法。所述转子支座包括内部的环元件和外部的环元件，所述滑动支承元件设置在所述内部的环元件与所述外部的环元件之间。所述内部的环元件和所述外部的环元件能相对于彼此转动。转子毂固定在所述内部的环元件或所述外部的环元件上。当然也可以规定：所述内部的环元件或所述外部的环元件是所述转子毂的部分或壳体的部分。所述滑动支承元件包括多个单独的滑动支承垫，所述滑动支承垫分别借助于至少一个固定器件能松脱地固定在所述转子支座的内部的环元件或外部的环元件上。在更换所述滑动支承元件时，依次除去所述各单独的滑动支承垫并且通过新的滑动支承垫取代所述各单独的滑动支承垫，在更换所述滑动支承元件的各单独的滑动支承垫期间，不拆卸所述内部的环元件和所述外部的环元件。
7.按照本发明的方法随之带来以下优点，即，滑动支承元件的更换和因此风力设备的维护可以尽可能简单且快速地进行。由此，风力设备可以在仅短的维护时间之后又生产能量。特别是使用单独的滑动支承垫随之带来以下优点，即，所述滑动支承垫可以单独地且彼此独立地从风力设备除去，以便能够在不拆卸转子或者说转子毂的情况下实施维护。
8.此外适宜的可以是：在更换过程的进程中，更换所述各单独的滑动支承垫中的所有滑动支承垫，为了更换所述各单独的滑动支承垫，将分别要更换的滑动支承垫置于该滑动支承垫不被加载的滑动支承垫更换位置中。通过将要更换的滑动支承垫置于滑动支承垫更换位置中，可以从风力设备除去该滑动支承垫。为此，必须松脱固定器件，滑动支承垫借
助于所述固定器件固定在内部的环元件或外部的环元件上。在此，转子毂或者说转子的重量可以在保留在转子支座中的其余滑动支承垫上分布地容纳。
9.此外可以规定：不仅所述内部的环元件而且所述外部的环元件v形地构造并且在这两个环元件之间沿轴向相对于彼此隔开间距地设置有分别具有多个单独的滑动支承垫的第一滑动支承元件和第二滑动支承元件，这两个滑动支承元件在横截面中观察相对于彼此成角度地设置，由于作用到所述转子毂上的倾翻力矩，所述两个滑动支承元件中的一个滑动支承元件在其最上面的位置上不被加载并且所述两个滑动支承元件中的第二滑动支承元件在其最下面的位置上不被加载，由此产生所述滑动支承垫更换位置。特别是在这样构造的转子轴承中，可以利用作用到转子或者说转子毂上的重力，以便能够简单地更换各单独的滑动支承垫。
10.此外可以规定：所述转子毂固定在所述内部的环元件上并且所述滑动支承元件的滑动支承垫固定在所述内部的环元件上，并且与所述转子毂较远离的第一滑动支承元件在其最下面的位置上不被加载，并且与所述转子毂较靠近的第二滑动支承元件在其最上面的位置上不被加载，并且通过转所述转子毂动将所述滑动支承元件的各单独的滑动支承垫置于所述滑动支承垫更换位置中。特别是在这样构造的转子轴承中，各单独的滑动支承垫的更换过程能简单地实现。
11.备选于此可以规定：所述转子毂固定在所述外部的环元件上，并且所述滑动支承元件的滑动支承垫固定在所述外部的环元件上，并且与所述转子毂较远离的第一滑动支承元件在其最上面的位置上不被加载，并且与所述转子毂较靠近的第二滑动支承元件在其最下面的位置上不被加载，并且通过转动所述转子毂将所述滑动支承元件的各单独的滑动支承垫置于所述滑动支承垫更换位置中。特别是在这样构造的转子轴承中，各单独的滑动支承垫的更换过程能简单地实现。
12.有利的也是以下方案，按照该方案可以规定：在更换滑动支承元件时的每个时刻，将至少一个所述滑动支承垫保留在所述转子支座中。由此，可以在每个时刻上支撑转子毂或者说转子。
13.按照一种改进方案可能的是：所述方法包括以下方法步骤：
[0014]-相对于吊舱的吊舱壳体旋转所述转子毂，直至所述滑动支承垫中的一个滑动支承垫到达滑动支承垫更换位置上，该滑动支承垫在所述滑动支承垫更换位置上不被加载；
[0015]-除去处于所述滑动支承垫更换位置上的滑动支承垫，并且取代所除去的滑动支承垫装入新的滑动支承垫；
[0016]-相对于所述吊舱的吊舱壳体旋转所述转子毂，直至所述滑动支承垫中的另一个滑动支承垫到达所述滑动支承垫更换位置上；
[0017]-除去处于所述滑动支承垫更换位置上的滑动支承垫，并且取代所除去的滑动支承垫装入新的滑动支承垫；
[0018]-实施上述的方法步骤，直至所有旧的滑动支承垫通过新的滑动支承垫取代。特别是这些方法步骤的顺序导致滑动支承垫的尽可能简单的更换。
[0019]
此外适宜的可以是：借助于容纳装置容纳所述转子毂，并且借助于所述容纳装置将这样的力施加到转子毂上，使得分别对要更换的滑动支承垫卸除载荷。借助于容纳装置可以容纳转子的、特别是转子毂的和转子叶片的重力，由此可以简化对滑动支承垫的更换。
特别是可能的是：主动地影响滑动支承垫更换位置的位置。
[0020]
此外可以规定：所述滑动支承垫在更换时沿与所述滑动支承垫的滑动面平行的更换方向运动。特别是可以规定：滑动支承垫与其滑动面平行地从其运行位置拉出。这随之带来以下优点，即，两个环元件为了拆卸滑动支承垫不必彼此远离，而滑动支承垫可以简单地从其在两个环元件之间的位置拉出。在v形构造的环元件中，滑动支承垫可以沿对角线的方向从其运行位置拉出。在构造为轴向轴承的滑动支承元件中，滑动支承垫可以沿径向方向从其工作位置拉出。在构造为纯径向轴承的滑动支承垫中，滑动支承垫可以沿轴向方向从其运行位置拉出。
[0021]
此外可以规定：在除去滑动支承垫之前，将处于润滑油底壳中的润滑油排出。由此，可以实现对滑动支承垫在其整个周边上的可接近性。
[0022]
按照本发明，规定一种用于风力设备的吊舱。所述吊舱包括：
[0023]-吊舱壳体；
[0024]-转子毂；
[0025]-转子支座，所述转子支座用于将所述转子毂支承在所述吊舱壳体上，所述转子支座具有至少一个内部的环元件和至少一个外部的环元件，在所述内部的环元件与所述外部的环元件之间构造有至少一个滑动支承元件。所述滑动支承元件包括多个单独的滑动支承垫，所述滑动支承垫在周边上分布地设置。所述滑动支承垫分别借助于至少一个固定器件设置在相对于所述吊舱壳体能转动地构造的环元件上。按照本发明的对滑动支承的更换能在这样的构造中实现。
[0026]
按照一种特别的方案可能的是：在所述吊舱壳体中设置有滑动支承垫更换开口，所述滑动支承垫可引导穿过所述滑动支承垫更换开口。这随之带来以下优点，即，可以简单地更换各单独的滑动支承垫。
[0027]
此外可以规定：在各单独的滑动支承垫中构造有内螺纹，所述内螺纹与固定器件、特别是螺钉配合作用。
[0028]
备选于此可以规定：在各单独的滑动支承垫中容纳有固定插入件、特别是螺纹插入件，所述固定插入件与固定器件、特别是螺钉配合作用。
[0029]
特别是可以规定：内螺纹或固定插入件构造或容纳在盲孔中。
[0030]
在更换滑动支承元件的各单独的滑动支承垫期间，内部的环元件和外部的环元件不被拆卸特别是意味着：两个环元件不远于300mm、特别是不远于100mm、优选不远于5mm地从其工作位置彼此远离。然而特别是可以规定：将内部的环元件或外部的环元件转动和/或轻微抬起或倾斜，以便接收各个分别要更换的滑动支承垫的支承载荷。换言之，可以规定：在更换过程期间，不从吊舱的吊舱壳体取出转子毂。
[0031]
吊舱在该文件的意义内除了吊舱壳体之外也包括转子毂和用于支承转子毂的转子支座。
[0032]
内部的环元件或外部的环元件可以分别构造为独立的构件，所述构件可以与转子毂或转子轴或者说与吊舱壳体耦联。备选于此也可设想的是：内部的环元件构造为转子毂或转子轴的集成的组成部分。备选于此也可设想的是：外部的环元件构造为转子毂或转子轴的集成的组成部分。备选于此也可设想的是：内部的环元件构造为吊舱壳体的集成的组成部分。备选于此也可设想的是：外部的环元件构造为吊舱壳体的集成的组成部分。
附图说明
[0033]
为了较好地理解本发明，借助后续附图详细解释本发明。
[0034]
分别在强烈简化的示意图中：
[0035]
图1示出风力设备的示意图；
[0036]
图2示出吊舱的横截面的强烈示意图；
[0037]
图3示出按照图3的剖切线iii
–
iii的剖面图；
[0038]
图4示出图2的细节x的详细视图。
具体实施方式
[0039]
首先要指出：在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明、例如上、下、侧向等等也参考直接描述的以及示出的附图并且这些位置说明在位置改变时按意义转用到新的位置上。
[0040]
图1示出用于由风能产生电能的风力设备1的示意图。风力设备1包括吊舱2，该吊舱在塔3上可旋转地容纳。吊舱2包括构成吊舱2的主结构的吊舱壳体4。在吊舱2的吊舱壳体4中设置有电工技术的部件、例如风力设备1的发电机。
[0041]
此外构造有转子5，该转子具有转子毂6连同在其上设置的转子叶片7。转子毂6视为吊舱2的部分。转子毂6借助于转子支座8可旋转运动地容纳在吊舱壳体4上。
[0042]
用于将转子毂6支承在吊舱2的吊舱壳体4上的转子支座8构造用于接收径向力9、轴向力10和倾翻力矩11。轴向力10由风的力决定。径向力9由转子5的重力决定和作用在转子5的重心上。因为转子5的重心处于转子支座8之外，所以在转子支座8中通过径向力9引起倾翻力矩11。倾翻力矩11可以同样通过转子叶片7的不均匀载荷引起。
[0043]
按照本发明的转子支座8例如可以具有0.5m至5m之间的直径。当然也可设想的是：转子支座8是较小或较大的。
[0044]
在图2中，吊舱壳体4和转子毂6在示意剖视图中示出，所述构造特别是在其尺寸确定方面强烈示意性表示。如从图2可看出的那样，可以规定：转子支座8具有至少一个内部的环元件12和至少一个外部的环元件13。在内部的环元件12与外部的环元件13之间设置有至少一个滑动支承元件14、15。特别是可以规定：在内部的环元件12与外部的环元件13之间设置有第一滑动支承元件14和第二滑动支承元件15。
[0045]
如从图2可看出的那样，可以规定：内部的环元件12与转子毂6耦联。特别是可以规定：构造有转子轴16，转子毂6设置在所述转子轴上。内部的环元件12可以直接容纳在转子轴16上。
[0046]
在另一种未示出的实施例中当然也可以规定：内部的环元件12直接容纳在转子毂6上。
[0047]
在又另一个未示出的实施例中当然也可以规定：内部的环元件12固定在吊舱壳体4上，并且转子毂6与外部的环元件13耦联。
[0048]
如从图2可看出的那样，可以规定：不仅内部的环元件12而且外部的环元件13构造成v形的并且分别在两个环元件12、13之间的v形的侧面上沿轴向相对于彼此隔开间距地构
造有两个滑动支承元件14、15。
[0049]
特别是可以规定：两个滑动支承元件14、15相对于彼此成角度17地设置。如从图2可看出的那样，在一个实施例中可以规定：滑动支承元件14借助于固定器件18固定在内部的环元件12上。因此，在滑动支承元件14、15与外部的环元件13之间可以构造有滑动面19。在滑动支承元件14、15的布置结构中，如其在图2中示出，滑动面19可以同样v形地设置。
[0050]
在一种未示出的实施变型方案中也可以规定：滑动支承元件14、15在两个环元件12、13之间构造为径向轴承和/或轴向轴承。
[0051]
如从图2同样可看出的那样，可以规定：内部的环元件12关于其轴向延伸尺寸分开地实施，以使对转子支座8的组装变得容易。
[0052]
在一种未示出的实施例中当然也可设想的是：内部的环元件12不是如在图2中示出的实施例那样构成槽，而是v形的布置结构相反地构造，从而在内部的环元件12上构造有v形的突出部。在这种情况下，可以设置用于较容易的组装，外部的环元件13沿其轴向延伸尺寸分开地实施。
[0053]
如从图2还可看出的那样，可以规定：构造有润滑油底壳20，所述润滑油底壳用于接收润滑油21。在运行状态中，润滑油底壳20可以以润滑油21填充直至润滑油水平22。润滑油水平22在这里这样选择，使得滑动面19至少局部处于润滑油水平22下方并且因此浸入到处于润滑油底壳20中的润滑油21中。
[0054]
为了更换滑动支承元件14、15可以规定：排出处于润滑油底壳20中的润滑油21。
[0055]
特别是可以规定：滑动支承元件14、15围绕转子轴23设置。
[0056]
图3示出按照图3的剖切线iii
–
iii的剖视图。
[0057]
如从图3可看出的那样，规定：滑动支承元件14、15具有多个滑动支承垫24，所述滑动支承垫在周边上分布地设置。各个滑动支承垫24可以借助于固定器件18与内部的环元件12耦联或固定在该内部的环元件上。特别是可以规定：各个滑动支承垫24能借助于固定器件18彼此独立地从内部的环元件12松脱。由此，各个滑动支承垫24可以单独地并且彼此独立地从其运行位置除去或者说替换。
[0058]
如从图2还可看出的那样，可以规定：在吊舱壳体4中构造有滑动支承垫更换开口25，通过该滑动支承垫更换开口可以从吊舱壳体4除去各个滑动支承垫24，而不必在此拆卸吊舱壳体4。当然也可以规定：在吊舱壳体4中设置有多个所述滑动支承垫更换开口25。
[0059]
在另一个实施例中也可以规定：滑动支承垫更换开口25同样处于转子毂6中。
[0060]
滑动支承垫更换开口25可以利用盖26封闭，该盖为了更换各个滑动支承垫24可以从吊舱壳体4取出。
[0061]
如从图2还可看出的那样，可以规定：所述滑动支承垫更换开口25中的一个滑动支承垫更换开口设置在第二滑动支承元件15的最上面的位置27的区域中并且所述滑动支承垫更换开口25中的另一个滑动支承垫更换开口设置在第一滑动支承元件14的最下面的位置28中。因此可以规定：在第二滑动支承元件15的最上面的位置27上更换第二滑动支承元件15的各个滑动支承垫24。此外可以规定：在第一滑动支承元件14的最下面的位置28上更换第一滑动支承元件14的滑动支承垫24。
[0062]
此外可以规定：构造有容纳装置29，借助于该容纳装置，转子毂6可以固定在吊舱壳体4上，以便为了更换滑动支承垫24能够卸载各个滑动支承元件14、15。
[0063]
图4示出图2中的细节x的详细视图。
[0064]
在概观图2至图4的情况下描述用于更换各个滑动支承垫24的更换过程。
[0065]
在第一方法步骤中可以规定：必要时将处于润滑油底壳20中的润滑油21从所述润滑油底壳排出。接着可以将盖26从吊舱壳体4取出，以便释放滑动支承垫更换开口25。由此可以实现：各个滑动支承垫24通过滑动支承垫更换开口25可以从吊舱壳体4的内部除去并且可以通过新的滑动支承垫24取代。
[0066]
在另一个方法步骤中可以规定：转子6这样相对于吊舱壳体4转动，使得第二滑动支承元件15的要更换的滑动支承垫24的第一滑动支承垫处于最上面的位置27中。通过作用到转子毂6上的倾翻力矩11，第二滑动支承元件15的处于最上面的位置27中的滑动支承垫24未被加载并且因此不被夹紧在内部的环元件12与外部的环元件13之间。特别是可以规定：第二滑动支承元件15的处于最上面的位置27中的滑动支承垫24的滑动面19不接触外部的环元件13。
[0067]
在另一个方法步骤中，可以松脱将滑动支承垫24固定在内部的环元件12上的固定器件18，从而滑动支承垫24松动地被容纳在内部的环元件12与外部的环元件13之间并且在接着的方法步骤中可以沿更换方向30将该滑动支承垫从其位置拉出。在这里，可以将滑动支承垫24通过滑动支承垫更换开口25从吊舱壳体4的内部除去并且接着对应地清除或再加工。
[0068]
在这后面跟着的方法步骤中，新的且未磨损的滑动支承垫24可以装入到所除去的滑动支承垫24的位置上并且接着借助于固定器件18固定在内部的环元件12上。接着，转子6可以与内部的环元件12一起绕转子轴23转动，从而第二滑动支承元件15的所述滑动支承垫24中的另一个滑动支承垫到达最上面的位置27中。
[0069]
接着，类似于之前所述方法可以将这个滑动支承垫24以新的滑动支承垫24替换。
[0070]
接着，可以继续旋转转子6，以便能够替换另一个滑动支承垫24。可以重复这些方法步骤，直至替换第二滑动支承元件15的所有滑动支承垫24。
[0071]
类似于此，第一滑动支承元件14的各个滑动支承垫24可以在其最下面的位置28中替换。
[0072]
为了替换各个滑动支承垫24可以规定：在第一方法实例中替换第一滑动支承元件14的所有滑动支承垫24并且接着替换第二滑动支承元件15的所有滑动支承垫24。当然也可设想的是：在第一方法步骤中替换第二滑动支承元件15的所有滑动支承垫24并且接着替换第一滑动支承元件14的所有滑动支承垫24。在又另一个方法实例中也可能的是：交替地替换第一滑动支承元件14的滑动支承垫24和第二滑动支承元件15的滑动支承垫24，以便尽可能小地保持转子毂6的用于替换过程必需的旋转。
[0073]
对各个滑动支承垫24的更换可以在借助于容纳装置29的情况下进行。
[0074]
如从图4还可看出的那样，可以规定：在各个滑动支承垫24中容纳有固定插入件31、特别是螺纹插入件。
[0075]
在转子支座8或吊舱2的不同构造中当然也可设想的是：通过不同方法或者说以不同顺序更换各个滑动支承垫24。
[0076]
各实施例示出可能的实施方案，在此要注意：本发明不限于其特别示出的实施变型方案，相反，各个实施变型方案彼此的不同组合也是可能的并且这种变化可能性基于通
过具体的本发明对技术手段的教导处于本领域技术人员的能力之内。
[0077]
保护范围通过权利要求确定。然而，为了解释权利要求考虑说明书和附图。所示出的和所描述的不同实施例中的独立特征或特征组合本身可以是独立的本发明的解决方案。基于独立的本发明的解决方案的任务可以从说明书得出。
[0078]
对具体的说明书中的数值范围的全部说明应这样理解，使得所述数值范围一起包括任意的和所有由此产生的子范围，例如说明1至10应这样理解，即，一起包括从下限1和上限10出发的全部子范围，即以1或更大的下限开始并且以10或更小的上限结束的全部子范围，例如1至1.7、或3.2至8.1、或5.5至10。
[0079]
按规定最后要指出：为了较好地理解构造，元件部分地不按比例和/或放大和/或缩小地示出。
[0080]
附图标记列表
[0081]
1风力设备
[0082]
2吊舱
[0083]
3塔
[0084]
4吊舱壳体
[0085]
5转子
[0086]
6转子毂
[0087]
7转子叶片
[0088]
8转子支座
[0089]
9径向力
[0090]
10轴向力
[0091]
11倾翻力矩
[0092]
12内部的环元件
[0093]
13外部的环元件
[0094]
14第一滑动支承元件
[0095]
15第二滑动支承元件
[0096]
16转子轴
[0097]
17角度
[0098]
18固定器件
[0099]
19滑动面
[0100]
20润滑油底壳
[0101]
21润滑油
[0102]
22润滑油水平
[0103]
23转子轴
[0104]
24滑动支承垫
[0105]
25滑动支承垫更换开口
[0106]
26盖
[0107]
27最上面的位置
[0108]
28最下面的位置
[0109]
29容纳装置
[0110]
30更换方向
[0111]
31固定插入件。