DE102011118137A1 - Shaft, particularly output shaft for gearbox of flow turbine, particularly marine current turbine or wind turbine, is positioned in fixed bearing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Welle, die auf einer Wellenseite in einem Festlager gelagert ist, wobei beabstandet zu dem Festlager auf einer zweiten Wellenseite ein Loslager mit der Welle zusammenwirkt, und wobei eine Vorrichtung zur radialen Vorspannung der Welle im Bereich des Loslagers vorgesehen ist.The invention relates to a shaft which is mounted on a shaft side in a fixed bearing, wherein at a distance to the fixed bearing on a second shaft side a movable bearing cooperates with the shaft, and wherein a device for radial prestressing of the shaft is provided in the region of the movable bearing.
Eine derartige Welle ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in einem Festlager und einen Loslager gelagerte Welle bereitzustellen, insbesondere deren Loslagerung robustheitsgesteigert ist.The invention has for its object to provide a stored in a fixed bearing and a floating bearing shaft, in particular their loose bearing is robustness-enhanced.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine drehfest mit der Welle verbundene Einrichtung zur Einleitung einer Gewichtskraft in die Welle ist. Durch diese Ausbildung der Vorrichtung kann auf ein Vorspannlager mit den durch ein solches Vorspannlager hervorgerufenen Problemen verzichtet werden. Darüber hinaus wird die durch ein solches Vorspannlager verursachte Reibleistung vermieden. Die mit der Welle drehfest verbundene Vorrichtung ist so bemessen, dass eine so definierte Gewichtskraft in die Welle eingeleitet wird, die ausreicht beziehungsweise bewirkt, dass kein Schlupf zwischen den Wälzkörpern und den Lagerschalen des Loslagers auftritt Dabei ist die Gewichtskraft so bemessen, dass das Loslager nicht unnötig radial belastet wird.This object is achieved in that the device is a non-rotatably connected to the shaft means for introducing a weight force into the shaft. This design of the device can be dispensed with a preload bearing with the problems caused by such a preload bearing problems. In addition, the friction caused by such a preload bearing is avoided. The non-rotatably connected to the shaft device is dimensioned so that a defined weight force is introduced into the shaft, which is sufficient or causes no slip between the rolling elements and the bearing shells of the floating bearing occurs the weight is such that the floating bearing not is unnecessarily loaded radially.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Einrichtung eine Scheibe. Eine solche Scheibe kann einfach auf die Welle aufgesetzt und mit dieser drehfest verbunden werden.In development of the invention, the device is a disc. Such a disc can simply be placed on the shaft and connected to this rotation.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Scheibe als ein Verbindungsmittel ausgebildet. Es ist bekannt, zum Verbinden von zwei Wellen ein entsprechendes Verbindungsmittel vorzusehen, das so ausgelegt sind, dass das zu übertragende Moment beziehungsweise die zu übertragende Leistung sicher übertragen wird. Erfindungsgemäß wird nun dieses Verbindungsmittel so dimensioniert, dass eine zusätzliche radiale Gewichtskraft auf die Welle ausgeübt wird, die den beschriebenen Schlupf zwischen den Wälzkörpern und den Lagerschalen des Loslagers unterbindet. Im Ergebnis wird somit durch das neu dimensionierte Verbindungsmittel ohne zusätzlichen Aufwand die Robustheit des Loslagers dauerhaft und wartungsfrei erhöht.In a further development of the invention, the disc is designed as a connecting means. It is known to provide for connecting two shafts a corresponding connecting means, which are designed so that the torque to be transmitted or the power to be transmitted is transmitted securely. According to the invention, this connecting means is dimensioned so that an additional radial weight force is exerted on the shaft, which prevents the described slip between the rolling elements and the bearing shells of the floating bearing. As a result, the robustness of the floating bearing is thus permanently and maintenance-free increased by the newly dimensioned connecting means without additional effort.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Scheibe auf die Welle aufgeschrumpft. Diese Befestigung ist ohne großen Aufwand herzustellen und hat sich als besonders zuverlässig erwiesen. Im Rahmen der Erfindung sind aber auch andere kraftschlüssige und formschlüssige Verbindungen der Scheibe mit der Welle, beispielsweise in Form einer Nut-Feder-Verbindung oder einer Keilwellen-Verbindung vorgesehen.In a further embodiment of the invention, the disc is shrunk onto the shaft. This attachment is easy to produce and has proven to be particularly reliable. In the context of the invention, however, other frictional and positive connections of the disc with the shaft, for example in the form of a tongue and groove connection or a splined connection are provided.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Festlager eine Wälzlagerung in Form eines gepaarten Kegelrollenlagers. Ein solches gepaartes Kegelrollenlager hat sich als besonders geeignet für den Einsatz als Festlager herausgestellt. Dabei ist das gepaarte Kegelrollenlager so angeordnet, dass die die Wälzkörper darstellenden Kegelrollen nach außen geneigt sind und somit V-förmig angeordnet sind.In a further development of the invention, the fixed bearing is a roller bearing in the form of a paired tapered roller bearing. Such a paired tapered roller bearing has been found to be particularly suitable for use as a fixed bearing. In this case, the paired tapered roller bearing is arranged so that the rolling elements representing tapered rollers are inclined outwards and thus arranged V-shaped.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Loslager ein Wälzlager in Form eines Zylinderrollenlagers. Dabei ist das Zylinderrollenlager bevorzugt in einer N-Bauform oder einer NU-Bauform ausgebildet. Bei einer N-Bauform ist an der äußeren Lagerschale kein seitlicher Seitenboard vorgesehen, während an der inneren Lagerschale auf beiden Seiten ein Seitenboard angeordnet ist. Ein Zylinderrollenlager der NU-Bauform zeichne sich dadurch aus, dass die äußere Lagerschale zwei Seitenboarde aufweist, während an der inneren Lagerschale kein Seitenboard vorgesehen ist. Beide Bauformen der Zylinderrollenlager lassen sich gut montieren.In a further development of the invention, the floating bearing is a rolling bearing in the form of a cylindrical roller bearing. In this case, the cylindrical roller bearing is preferably formed in an N-type design or a NU-type design. In an N-type construction, no lateral side board is provided on the outer bearing shell, while a side board is disposed on the inner bearing shell on both sides. A cylindrical roller bearing of the NU design is characterized in that the outer bearing shell has two Seitenboarde, while on the inner bearing shell no side board is provided. Both types of cylindrical roller bearings are easy to assemble.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Welle eine Abtriebswelle eines Strömungskraftanlagengetriebes, insbesondere eines Meeresströmungskraftanlagengetriebes oder eines Windkraftanlagengetriebes. Bei solchen Strömungskraftanlagengetrieben ist die Erfindung besonders vorteilhaft umsetzbar, weil es bei den hier verbauten großen Getrieben auf eine besondere Robustheit der verbauten Teile ankommt. In a further development of the invention, the shaft is an output shaft of a flow force transmission, in particular a sea current power transmission or a wind turbine gearbox. In such Strömungsananlagengetrieben the invention is particularly advantageous feasible because it depends on the built-in large gearboxes here on a particular robustness of the installed parts.
Zusammenfassend ist durch die erfindungsgemäß mit einer Einrichtung zur Einleitung einer radialen Gewichtskraft ausgebildete Welle unter Einbezug der angegebenen Lagerung eine einfache Einstellbarkeit der Mindestbelastung gegeben. Die Mindestbelastung rührt insbesondere als Rückstellkraft und/oder Moment aus dem angeschlossenen Verbindungsmittel ohne großen Zusatzaufwand her. Dadurch ist im Ergebnis ein optimierter Betrieb, beispielsweise einer Windkraftanlage durch das verschleißfreie Verhalten des Loslagers gegeben. Insbesondere wird ein sogenanntes Anschmieren, bei dem die Wälzkörper zunächst nicht mitdrehen und dann erst bei hoher Drehzahl der Welle beschleunigt (und beschädigt) werden, vermieden. Dadurch bestehen Vorteile in der Betriebsführung insbesondere hinsichtlich des Anfahrverhaltens einer solchen Windkraftanlage. Auch kann die Zugänglichkeit, die Positionierbarkeit und das Gewicht der Scheibe beziehungsweise des Verbindungsmittels durch eine Variation der Einbaulage der Abtriebswelle beispielsweise gegenüber einem anzutreibenden Generator variiert oder erhöht werden.In summary, given by the inventively formed with a device for introducing a radial weight shaft with the inclusion of the specified storage a simple adjustability of the minimum load. The minimum load in particular stirs as restoring force and / or torque from the connected connection means without much additional effort. As a result, an optimized operation, such as a wind turbine by the wear-free behavior of the floating bearing is given as a result. In particular, a so-called lubrication, in which the rolling elements initially do not rotate and then accelerated (and damaged) only at high speed of the shaft, avoided. As a result, there are advantages in the operation management in particular with regard to the starting behavior of such a wind turbine. Also, the accessibility, the positioning and the weight of the disc or the connecting means can be varied or increased by a variation of the mounting position of the output shaft, for example, with respect to a generator to be driven.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.Advantageous developments of the invention are described in the drawings, in which an illustrated in the figures embodiment of the invention is described in detail.
Es zeigen:Show it:
Auf dem gegenüberliegenden Endbereich zu dem freien Ende
Zwischen dem Loslager
Ausweislich der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- WindkraftanlageWind turbine
- 22
- Turmtower
- 33
- Gondelgondola
- 44
- Getriebetransmission
- 55
- Antriebswelledrive shaft
- 66
- Abtriebswelleoutput shaft
- 77
- Nabehub
- 88th
- Rotorblattrotor blade
- 99
- Generatorgenerator
- 1010
- Wellewave
- 1111
- Freies EndeFree end
- 1212
- Gewichtskraftweight force
- 1313
- Loslagermovable bearing
- 1414
- Festlagerfixed bearing
- 15a, 15b15a, 15b
- KegelrollenlagerTapered roller bearings
- 1616
- Gehäusecasing
- 1717
- Zahnradgear
- 1818
- Generatorwellegenerator shaft
- 1919
- Verbindungsmittelconnecting means
- 2020
- Scheibenförmiger RingDisc-shaped ring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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ID=48145002
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- 2011-11-10 DE DE102011118137A patent/DE102011118137A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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|
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