[发明专利]组装转子轴组件的方法

说明书

背景技术

本发明大体上涉及转子轴组件，尤其是一种组装转子轴组件的方法。

通常，风轮机发电机包括具有多个叶片的转子。该转子有时安装在位于基座例如桁架或管状塔的顶部上的壳体或机舱内。至少一些已知的应用级风轮机(即设计来给应用系统网络提供的电力的风轮机)能够具有30米(m)(100英尺(ft))或更大长度的转子叶片，并包括机械传动轮系。该传动轮系从叶片延伸到位于风轮机内的发电机。当风吹到叶片上时，叶片旋转，从而促使机械传动轮系旋转。通过旋转，该传动轮系将风能传递到发电机。为了有效地将风能传递到发电机，该传动轮系必须在旋转时保持水平方向和垂直方向上的稳定。位于叶片/传动轮系界面上的主轴承限定了一个位置，该位置允许传动轮系旋转，并同时防止传动轮系水平地和垂直地位移。

操作期间，叶片的不同区域上的风荷载可能是不同的，而且可能会使叶片弯曲。由于叶片连接到传动轮系，叶片的弯曲可能会引起传动轮系的角度失准或弯曲。其结果是，已知的主轴承通常可以被提供来调节该传动轮系的角度失准。

已知的主轴承一般包括球面滚柱轴承(SRBs)来调节传动轮系的失准。SRBs可以提供中间力平衡，也可能固有地提供径向的和轴向的轴承间隙。这些径向的和轴向的轴承间隙可能并不太适合强加在传动轮系上的动力荷载，因此SRBs可能不能达到二十年的使用寿命。

发明内容

在一种情况中，提供一种组装转子轴组件的方法。该方法包括从第一组件和第二组件组装自动对准轴承座，从而使得该自动对准轴承座基本上约束(circumscribe)着转子轴。该方法还包括建立限定在第一组件和第二组件之间的界面，这样，当转子轴出现失准时，该界面调节(accommodate)转子轴的失准。

在另一情况中，提供一种自动对准轴承座系统。该自动对准轴承座系统包括具有第一组件和第二组件的自动对准轴承座。在第一组件和第二组件之间限定出界面，该自动对准轴承座被定位成基本上约束该轴，从而使得当该轴出现失准时，该界面调节该轴的失准。

在又一情况中，提供一种调节转子轴的失准的装置。该装置包括具有第一组件和第二组件的自动对准轴承座。该第一组件包括过渡连接件、隔离物、前轴承密封环和后轴承密封环。该第二组件包括前插孔、后插孔、壳体、支撑板和至少一个用于调整前插孔和后插孔之间的插孔间隙的调整机构。减摩(anti-friction)插入件也位于限定在第一组件和第二组件之间的界面处。

附图说明

图1是示例性风轮机发电机的示意图；

图2是容置在图1所示的示例性风轮机结构的机舱内的各种组件的剖切立体透视图；

图3是自动对准轴承座的示例性实施例的截面图；

图4是自动对准轴承座的另一示例性实施例的部分截面图；

图5是自动对准轴承座的再一示例性实施例的部分截面图；

图6是自动对准轴承座的再一示例性实施例的部分截面图；和

图7是自动对准轴承座的又一示例性实施例的部分截面图。

具体实施方式

图1是示例性风轮机发电机10的示意图。在该示例性实施例中，风轮机发电机10是水平轴线风轮机。可替换的，风轮机10可以是垂直轴线风轮机。风轮机10具有从支撑表面14延伸出来的塔12、安装在塔12上的机舱16，以及具有可旋转的轮毂20和多个耦合到该轮毂20的转子叶片22的转子18。在该示例性实施例中，转子18具有三个转子叶片22。在另一实施例中，转子18可以具有多于或少于三个的转子叶片22。中心线24穿过机舱16和轮毂20延伸。每个转子叶片22包括尖端26。在该示例性实施例中，塔12用钢管制造，并具有在支撑表面14和机舱16之间延伸的凹槽(未图示于图1中)。在另一实施例中，塔12是格子形塔。塔12的高度可以根据本领域已知的因素和条件来选择。叶片22位于转子轮毂20的周围以利于旋转的转子18将来自风中的动能转化为可用的机械能，随后转化为电能。

图2是容置在图1所示的风轮机10的塔12顶部的机舱16内的各种构件的剖切立体透视图。具体而言，机舱16包括传动轮系28。传动轮系28包括连接到轮毂20的轴30。该轴30的一个轴端通过主轴承32支撑，相对轴端刚性连接到齿轮箱34。在一些配置中，齿轮箱34使用双路几何结构来驱动封闭式高速轴。在其它配置中，轴30直接耦合到发电机36。该高速轴(未图示于图2中)被用来驱动安装在主框架38上的发电机36。发电机36可以是任何合适的型号，例如可以是绕线转子感应发电机或者直接驱动永磁发电机，但并没有局限于此。