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風輪機的支承結構的制作方法_3

文檔序號:9884171閱讀:來源:國知局
定位安裝底腳28的橫向支承件以外的結構相關。例如,根據一些實施方式,第一軸承支承件的結構本身可以具有增加的厚度來提供這種剛度。
[0033]通過第一軸承支承件的橫向部連接至基座也可以提供第一軸承中總體作用力的減小。橫向支承件26可以允許第一軸承支承件的最下部向下撓曲更大程度,至少相對于由延伸至基座的支柱直接在下方支承的軸承來說如此。橫向支承件26在與第一軸承座23交界的交界點處提供剛度,這可有助于加寬并減小否則有可能在軸承力曲線的最下位置附近存在的最大作用力。
[0034]根據一些實施方式,橫向支承件26也可以設置成使得在橫向支承件26與第一軸承支承件25的最下部之間包含結構間隙或角板30,如圖5中所示。這些結構間隙或角板30可以促進第一軸承座21的下部的柔性,從而致使軸承作用力最大值減少。在圖5的實施方式中,結構間隙或角板30由橫向支承件與軸承殼體20或基座40的其它部位之間的實際間隙或空間限定。可以理解的是,這里使用的術語“結構間隙”也可以指軸承殼體的這樣的部分,該部分與軸承殼體的相鄰部分相比是相對柔性的。以實施例的方式,在圖5中,結構間隙與第一軸承支承件25的減小的徑向厚度相關,并且在其它實施方式中這種減小的厚度可以不實際在橫向支承件和第一軸承座之間提供間隔而實現。
[0035]第一軸承支承件25可以包括以下特征,即在第一軸承座23的下部或在該下部的下方提供增強的剛度。應理解的是,第一軸承的下部和第一軸承座的下部可以與和輪轂及葉片的向下重量相關聯的主要作用力在一條直線上。如這里所討論的,如由結構間隙或角板提供的,在第一軸承座21的下部或其附近的一定程度的柔性對于提供軸承作用力最大值的減小和/或力曲線的加寬來說會是期望的。然而,如圖3的曲線33所示,直接在最下部處的太大柔性會引起與不均勻力分布相關聯的作用力極小值。根據一些實施方式,殼體可以在第一軸承支承件25的下部或其附近包括增大的剛度,以防止出現作用力極小值。
[0036]可以以不同方式加強第一軸承支承件25的下部。如圖5中的實施方式所示,下部25包括增厚材料唇43。該唇從大約150度延伸至大約210度,不過其它范圍也是可行,可構想的。唇43在徑向方向(遠離y軸)和軸向方向(平行于y軸)上厚度相對于第一軸承座21的其它部分增大。該唇被示出為與殼體的第一軸承座部一體鑄造,但根據其它實施方式,也可以是分開形成并附接至第一軸承座部。
[0037]如這里所討論的,軸承殼體20的各種實施方式可以包括用于第二軸承(這里也等同地稱為后軸承)的第二軸承座24,其沿y軸定位在第一軸承后方。總地來說,由第一軸承承載的負載可能會大于由第二軸承承載的負載,這是由于第一軸承接收與在軸承殼體前方懸伸的輪轂和葉片相關聯的向下作用力的大部分。這樣,第二軸承的直徑可以小于第一軸承的直徑,不過其它的配置也是可能的。盡管如此,可以理解的是,這里關于第一軸承座描述的任何特征,也可以應用于和用在后軸承座的多種實施方式中,這里關于第一軸承和第一軸承座描述這些特征僅僅是為了方便。
[0038]如圖中概括所示,軸承殼體可以具有在第一軸承座21和第二軸承座22之間延伸的圓柱形或圓錐形結構,并且其容納穿過其定位的轉子軸。就此而言,在結構上使第一軸承座和第二軸承座彼此連接可以加強殼體的整體結構,特別是在彎曲模式中。可以理解的是,并不是殼體的所有實施方式都會包括連接第一軸承座和第二軸承座的圓柱形或圓錐形結構,并且根據一些實施方式,第一軸承座和第二軸承座可以以分開的結構形成和/或以通過其它方式彼此連接的結構形成。
[0039]軸承殼體20的實施方式可以包括防止響應于關于X軸或z軸作用的力矩而出現第一和/或第二軸承的邊緣負載的特征。可以理解的是,響應于彎矩,轉子軸可以彎曲,即使是略微彎曲。這種彎曲會導致第一軸承或第二軸承處和/或轉子軸10的對應部分處的負載增大,如圖6中夸大示出的,其中在軸承支承件和軸承不能與轉子軸一起移動之處(如圖6中的交叉影線區45所示),轉子軸的彎曲會導致壓力增大。該殼體的結構可以包括允許第一軸承座和第二軸承座整體相對于彼此具有一定程度的柔性的特征,以防止此類邊緣負載。
[0040]如圖5中所示,第一軸承座23相對于殼體前端處的相關聯的安裝底腳28來說位于前方。這種相對的位置也可以在圖7中看出,圖7在軸承殼體20的仰視圖中提供了略微偏移。第一軸承座23位于前方可以促進整個第一軸承座23相對于第二軸承座24的彎曲柔性。這對于相對于安裝底腳以懸臂方式支承第一軸承座來說會是有效的,使得第一軸承座可以相對于第二軸承座關于z軸或X軸撓曲/旋轉,從而允許轉子軸和軸承座一起移動,如圖6所示。根據一些實施方式,這可以通過將第一軸承座23定位成與安裝底腳28的前邊緣37在一條線上來實現。其它的構造也可以實現類似的效果,這包括將第一軸承座定位在局部或完全在安裝底腳的前邊緣的前方延伸的位置處。根據其它實施方式,第一軸承支承件可以簡單地定位在安裝底腳的最前半部上方,甚至以其它方式定位。
[0041 ]第一軸承座和/或第二軸承座可以包括以對殼體20的相鄰部分的柔性影響最小的方式為軸承座提供剛性的結構。如在圖2、圖3、圖5和圖7中所看到的,第一軸承座23和第二軸承座24被包括加強環38的軸承支承件圍繞,加強環38在y方向上與對應軸承座共同延伸。這可以為支承件提供剛度,在允許軸承整體具有一定柔性的同時為軸承的大致圓形形狀提供相對剛性的圓形形狀,以適應轉子軸的一些彎曲。如圖2、圖3、圖5和圖7所示,可在位于第一軸承座周圍的加強環的后方定位附加的加強環41,以有助于加強殼體同時仍允許第一軸承座作為整體結構響應于彎曲而撓曲。在與第一軸承座相關聯的加強環38以及附加加強環41之間形成角板或撓曲區域39。
[0042]安裝底腳28彼此分開可以附加地或另選地允許在第一軸承座23和第二軸承座24之間具有一定的彎曲柔性。如圖5和圖7所示,第一軸承座21最直接地由安裝底腳28形成的第一對42支承,第一對42朝殼體20的前端定位并與在第二軸承座24附近朝殼體20的后端定位的安裝底腳28形成的第二對44分開。第一對42和第二對44各自的安裝底腳28也彼此橫向分離(在X方向上),位于軸承殼體的橫向兩側。安裝底腳的這一分離可以有助于允許第一軸承座作為由加強環支承的單元相對于第二軸承座移動,以防止邊緣負載。
[0043]如圖1中示意地示出的,軸承殼體可以結合到風輪機12中,定位在風輪機塔架17上方。將風輪機的轉子10靠近塔架17移動會減小塔架17上的整體彎曲負載,這是由于與轉子的向下重量相關聯的杠桿臂的減小。為此,將軸承殼體20放置在風輪機塔架17上可以利于轉子10靠近塔架17定位,以有助于減少彎曲負載。在這樣的布置中,軸承殼體20可以被構造成允許形成從風輪機塔17的頂部內側至機艙11內部的設備和/或人員通道。在該示意性實施方式中,通道可以位于在第一軸承座和第二軸承座下方的安裝底腳28與基座40之間,如圖2所示,不過其它構造也是有可能的。
[0044]如圖8中示出的實施方式所示,基座40的形狀和/或尺寸可以設定成與風輪機塔架17的頂部一致,包括用于將基座40和其內支承的任何部件(例如,整個機艙結構)安裝至塔架17的特征。例如,偏航機構的支架可定位在基座40的
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