[发明专利]一种风力涡轮机的弹性可倾轴瓦滑动轴承

说明书

本发明提供一种风力涡轮机的弹性可倾轴瓦滑动轴承，包含：轴承座，其固定连接主机架，轴承座套设在风力涡轮机主轴第一端外部且与主轴同心；若干个可倾瓦弹性结构，沿主轴的周向方向连接设置在轴承座与主轴之间；可倾瓦弹性结构包含：轴瓦、弹性装置和可倾轴瓦支撑座；轴瓦设置在轴承座与主轴之间，轴瓦第一侧滑动连接主轴，且轴瓦第一侧外型面匹配主轴第一端外型面；可倾轴瓦支撑座连接设置在轴承座与轴瓦之间；弹性装置预压缩的设置在可倾轴瓦支撑座与轴瓦之间，为轴瓦施加主轴径向方向的弹性压紧力；通过可倾轴瓦支撑座与弹性装置配合，实现轴瓦可倾斜并随行主轴运动。

技术领域

本发明涉及风力涡轮机技术领域，特别涉及一种风力涡轮机的弹性可倾轴瓦滑动轴承。

背景技术

现有技术的风力涡轮机中，如图1所示，叶片和轮毂组装在一起构成叶轮11，叶轮11与主轴12、齿轮箱14、发电机17构成风力涡轮机的传动链，叶轮11旋转带动主轴12，主轴12带动齿轮箱14的输出轴转动，通过齿轮箱14的输出轴带动发电机17的转子转动。叶轮11、主轴12、齿轮箱14固定设置在风力发电机组的主机架13上，发电机17固定放置在后机架16上。主机架13通过竖直设置的塔筒(图中未示出)固定连接地面。风力涡轮机将运动空气的能量转化成电能。运动空气加速叶轮，叶轮的旋转传递到发电机，通过发电机将叶轮的旋转能量转换成电能。

风力涡轮机的主轴是风力涡轮机传动链的关键部分，如图2所示，其具有类似于“喇叭”的形状。主轴第一端端面设置有法兰10，主轴第一端设有轴肩，法兰与轴肩之间圆弧过渡。主轴通过主轴承固定连接主机架。主轴第二端用于安装齿轮箱涨紧套15。主轴与主轴承、齿轮箱涨紧套之间通常采用过盈配合的方式固定连接。

目前风力涡轮机的主轴承一般采用滚动轴承，如单个的双列圆锥滚子轴承或两个单列圆锥滚子轴承。个别公司也在开始研究滑动轴承在直接驱动涡轮机上应用。通过检索发现如下一些有关风力涡轮机滑动主轴承的相关专利文献：

专利号：200980160389.3，发明名称为：风力涡轮机主轴承。这种滑动主轴承结构按载荷传递分解的方式布局了滑动主轴承传动链，应用于双馈风力涡轮机上。

专利号：CN103765005A，发明名称为：直接驱动式风力涡轮机。这种滑动主轴承结构参考了三列圆柱滚子轴承的形式。

专利号CN103782028A，发明名称：直接驱动风力涡轮机。这种滑动主轴承结构参考了单个的双列圆锥滚子轴承或两个单列圆锥滚子传动链形式。

专利号：US9995283B2，发明名称：SLIDING BEARING ARRANGENT FOR A WINDTURBINE。这种滑动主轴承结构按载荷传递分解的方式布局了滑动主轴承传动链，应用于直接驱动方式的风力涡轮机上。然而，目前风力涡轮机滚动主轴承普遍存在承载能力低，抗震性不好，工作不够平稳可靠，不容易制造，生产周期长，生产成本高，不可以维护，轴承使用寿命短的问题。

也有些风力涡轮机的主轴承采用了滑动轴承，但是该滑动轴承的轴瓦不能做到可倾。存在滑动轴承不能调心，轴瓦与风力涡轮机的主轴接触面小，承载能力低，抗震性不够好等问题。当风载方向改变，风力涡轮机主轴受瞬间载荷冲击时，现有的滑动轴承还存在存在轴系振幅大的问题。

因此非常有必要设计一种新的用于风力涡轮机的主轴承来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风力涡轮机的弹性可倾轴瓦滑动轴承，该滑动轴承固定连接风力涡轮机的主机架，并能够套设在风力涡轮机主轴第一端外部，或者套设在主轴轴肩外部。通过球形圆弧面滑动连接第一轴瓦支撑座和第二轴瓦支撑座，并通过弹性装置为轴瓦提供弹性压紧力，实现轴瓦可倾斜并保持贴合主轴/轴肩。在风力涡轮机的风载方向突然变化时，通过本发明的滑动轴承，能够为风力涡轮机的主轴/轴肩持续提供推力载荷，提高了轴承的抗震能力，使风力涡轮机的工作更加平稳可靠，并延长了轴瓦的使用寿命。