DE102015220159A1

DE102015220159A1 - Rotor shaft bearing for a wind turbine

Info

Publication number: DE102015220159A1
Application number: DE102015220159.7A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Liesegang; Reiner Wagner
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-04-20

Abstract

Offenbart wird eine Rotorwellenlageranordnung (100), insbesondere für eine Rotorwelle (2) einer Windkraftanlage, mit einem ersten Radiallager (4) und einem zweiten Radiallager (6), die eine Rotorwelle (2) radial in einem die Rotorwelle umgebenden Gehäuse lagern, wobei die Rotorwelle (2) eine separate von dem ersten und dem zweiten Radiallager (4, 6) getrennt angeordnete Axiallageranordnung (12) aufweist, die die Rotorwelle (2) axial in dem Gehäuse abstützt.Disclosed is a rotor shaft bearing assembly (100), in particular for a rotor shaft (2) of a wind turbine, with a first radial bearing (4) and a second radial bearing (6) supporting a rotor shaft (2) radially in a housing surrounding the rotor shaft, said Rotor shaft (2) has a separate from the first and the second radial bearing (4, 6) arranged separately thrust bearing assembly (12) which supports the rotor shaft (2) axially in the housing.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Rotorwellenlagerung, insbesondere für eine Rotorwelle einer Windkraftanlage, mit einem ersten Radiallager und einem zweiten Radiallager gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The present invention relates to a rotor shaft bearing, in particular for a rotor shaft of a wind turbine, with a first radial bearing and a second radial bearing according to the preamble of patent claim 1.

Bei Windkraftanlagen wird üblicherweise die Rotorwelle über ein Loslager, beispielsweise ein Kegelrollenlager, Zylinderrollenlager oder Pendelrollenlager, und ein Festlager, insbesondere ein Pendelrollenlager, radial und axial gelagert. Dabei werden von dem Festlager zusätzlich zu den Radiallasten auch die Axiallasten aufgenommen. Bei größeren Windkraftanlagen kann dies aufgrund einer hohen Dynamik und schnellen Änderungen des Verhältnisses von Axiallast zu Radiallast zu Lastzuständen führen, die Anschmierungen zur Folge haben können. Anschmierung bedeutet, dass die Wälz- oder Rollkörper in einem Lager nicht rollen, sondern gleiten, was zu Fressen bzw. Anschmieren führt, wobei Werkstoff von einer Fläche abgerissen und auf eine andere übertragen wird. Der Verschleiß der Lager wird somit erhöht. In wind turbines usually the rotor shaft via a floating bearing, such as a tapered roller bearing, cylindrical roller bearings or spherical roller bearings, and a fixed bearing, in particular a spherical roller bearings, mounted radially and axially. The axial loads are recorded by the fixed bearing in addition to the radial loads. For larger wind turbines, this can lead to load conditions due to high dynamics and rapid changes in the ratio of axial load to radial load, which can result in smearing. Lubrication means that the rolling or rolling elements do not roll in a bearing, but slide, resulting in seizure or greasing, whereby material is torn from one surface and transferred to another. The wear of the bearings is thus increased.

Um die Dynamik bei Lastwechseln zu minimieren, wird bei Windkraftanlagen die Radialluft des als Festlager ausgebildeten Pendelrollenlagers eingeschränkt. Die Radialluft kann allerdings nur in bestimmten Grenzen eingeschränkt werden, da Pendelrollenlager eine Mindestradialluft benötigen, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Bei größeren Windkraftanlagen kann daher die Dynamik bei Lastwechseln nur bedingt minimiert werden, wodurch die Anschmierungen ebenfalls nur bedingt minimiert werden können. In order to minimize the dynamics during load changes, the radial clearance of the spherical roller bearing designed as a fixed bearing is limited in wind turbines. However, the radial clearance can only be restricted within certain limits, since spherical roller bearings require a minimum radial clearance in order to function properly. For larger wind turbines, therefore, the dynamics of load changes can only be minimized to a limited extent, whereby the lubrication can also be minimized only conditionally.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Rotorwellenlagerung zu schaffen, bei der Anschmierungen minimiert werden können, insbesondere auch bei einem Einsatz in großen Windkraftanlagen. Object of the present invention is therefore to provide a rotor shaft bearing, can be minimized in the lubrication, especially when used in large wind turbines.

Diese Aufgabe wird durch eine Rotorwellenlagerung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. This object is achieved by a rotor shaft bearing according to claim 1.

Im Folgenden wird eine Rotorwellenlageranordnung, insbesondere für eine Rotorwelle einer Windkraftanlage vorgestellt. Dabei weist die Rotorwellenlagerung ein erstes Radiallager und ein zweites Radiallager auf, die eine Rotorwelle radial in einem die Rotorwelle umgebenden Gehäuse lagern. Um die Dynamik bei Lastwechseln zu minimieren und dadurch Anschmierungen zu reduzieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Rotorwelle eine separate von dem ersten und dem zweiten Radiallager getrennt angeordnete Axiallageranordnung aufweist, die die Rotorwelle axial in dem Gehäuse abstützt. Die Rotorwelle selbst ist dabei dazu ausgelegt, ein Drehmoment von einem Rotor der Windkraftanlage auf ein Getriebe bzw. einen Generator zu übertragen. Bei der Axiallageranordnung handelt es sich um ein reines Axiallager, welches entweder zwischen den beiden Radiallagern oder hinter dem getriebeseitigen Radiallager angeordnet werden kann. Auf diese Weise werden die Radiallager in der Rotorwellenanordnung rein radial belastet, wodurch kein dynamischer Wechsel zwischen Axiallast (Fa) und Radiallast (Fr) auftritt. Die Gefahr von Anschmierungen kann somit reduziert werden. In the following, a rotor shaft bearing arrangement, in particular for a rotor shaft of a wind turbine is presented. In this case, the rotor shaft bearing has a first radial bearing and a second radial bearing, which radially support a rotor shaft in a housing surrounding the rotor shaft. In order to minimize the dynamics during load changes and thereby reduce smearing, it is proposed according to the invention that the rotor shaft has a separate axial bearing arrangement arranged separately from the first and the second radial bearing, which axially supports the rotor shaft in the housing. The rotor shaft itself is designed to transmit a torque from a rotor of the wind turbine to a gear or a generator. In the thrust bearing assembly is a pure thrust bearing, which can be arranged either between the two radial bearings or behind the transmission-side radial bearing. In this way, the radial bearings are loaded purely radially in the rotor shaft assembly, whereby no dynamic change between axial load (Fa) and radial load (Fr) occurs. The risk of smearing can thus be reduced.

Des Weiteren kann durch diese Axiallageranordnung eine enge axiale Führung der Rotorwelle erreicht werden, wodurch der Verschleiß, insbesondere bei Stillstandsereignissen, in den Radiallagern und dem Getriebe reduziert werden kann. Aufgrund der zusätzlichen Axiallageranordnung kann das Radiallager, das in bisherigen Rotorwellenlageranordnungen als Festlager verwendet wurde, kleiner und somit leichter ausgeführt werden. Der Massenzuwachs durch die Axiallageranordnung für die gesamte Rotorwellenlageranordnung kann somit minimiert bzw. nahezu ausgeglichen werden. Furthermore, a close axial guidance of the rotor shaft can be achieved by this axial bearing arrangement, whereby the wear, in particular during standstill events, in the radial bearings and the transmission can be reduced. Due to the additional thrust bearing arrangement, the radial bearing, which has been used as a fixed bearing in previous rotor shaft bearing assemblies, smaller and thus be made easier. The mass increase by the thrust bearing assembly for the entire rotor shaft bearing assembly can thus be minimized or almost compensated.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Axiallageranordnung mindestens ein Lager auf, das derart angeordnet ist, dass eine axiale von der Rotorwelle übertragene Kraft als Radialkraft das Lager belastet, wobei vorzugsweise eine Drehachse des Lagers im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist. According to a further advantageous embodiment, the thrust bearing arrangement has at least one bearing which is arranged such that an axial force transmitted by the rotor shaft loads the bearing as a radial force, wherein preferably an axis of rotation of the bearing is oriented substantially perpendicular to a rotational axis of the rotor shaft.

Die Axiallageranordnung kann hierbei ein oder mehrere Lager aufweisen, die radial zu der Drehachse der Rotorwelle angeordnet und zueinander beabstandet sind. The thrust bearing assembly may in this case have one or more bearings which are arranged radially to the axis of rotation of the rotor shaft and spaced from each other.

Weiterhin ist ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei dem die Axiallageranordnung einen drehfest mit der Rotorwelle verbundenen sich in Richtung Gehäuse erstreckenden Träger aufweist, der axial durch mindestens ein am Gehäuse befestigtes Lager abgestützt ist. Durch diese spezielle Anordnung wird das am Gehäuse befestigte Lager radial belastet, wodurch Lastwechsel und der Verschleiß der Lager reduziert werden können. Als Träger kann in diesem Zusammenhang auch eine speziell ausgebildete Rotorarretierscheibe Verwendung finden. In diesem Fall sind keine weiteren Elemente erforderlich, da die bereits vorhandene Rotorarretierscheibe als Träger verwendet werden kann. Weiterhin kann der Träger als eine über Streben an der Rotorachse fixierte Ringscheibe ausgebildet sein. Dadurch kann der Gewichtszuwachs minimiert werden. Furthermore, an embodiment is preferred in which the thrust bearing assembly has a non-rotatably connected to the rotor shaft extending in the direction of the housing carrier which is axially supported by at least one bearing fixed to the housing. By this special arrangement, the bearing mounted on the housing is loaded radially, whereby load changes and the wear of the bearings can be reduced. As a carrier can be used in this context, a specially trained Rotorarretierscheibe use. In this case, no further elements are required because the already existing Rotorarretierscheibe can be used as a carrier. Furthermore, the carrier may be formed as a strut fixed to the rotor axis via struts. As a result, the weight gain can be minimized.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Axiallageranordnung axial beidseits des Trägers jeweils mindestens ein am Gehäuse befestigtes Lager auf, wobei mindestens eines der Lager als Gleitlager ausgebildet ist. Die übrigen Lager können ebenfalls als Gleitlager, aber auch als Wälzlager ausgebildet sein. Die Axiallageranordnung kann hierbei mehrere Lager aufweisen, die beidseits des Trägers angeordnet sind. In a further preferred embodiment, the thrust bearing assembly axially on both sides of the carrier in each case at least one on the housing fixed bearing, wherein at least one of the bearings is designed as a sliding bearing. The other bearings can also be designed as a plain bearing, but also as a rolling bearing. The thrust bearing assembly may in this case have a plurality of bearings which are arranged on both sides of the carrier.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist mindestens ein rotorseitiges Lager als Gleitlager ausgebildet, und mindestens eines der anderen Lager, insbesondere ein getriebeseitig angeordnetes Lager, als Wälzlager ausgebildet. Wie oben erwähnt, verbindet die Rotorwelle, beispielsweise bei Windkraftanlagen, einen Rotor mit einem Getriebe, wodurch ein Drehmoment von dem Rotor auf das Getriebe und von dort aus beispielsweise an einen Generator zur Stromerzeugung übertragen wird. Dabei ist vorteilhaft, rotorblattseitig ein oder mehrere Gleitlager und/oder getriebeseitig ein oder mehrere Wälzlager einzusetzen. Da im Betrieb von der Rotorwelle Druck in Richtung Getriebe ausgeübt wird, der dauerhaft von dem getriebeseitigen Lager abgestützt werden muss, ist der Einsatz der höher belastbaren Wälzlager getriebeseitig bevorzugt. Die geringere und auch nur zeitweise eintretende Belastung in Richtung Rotor beim Abbremsen der Rotorwelle kann dagegen auch von einem kostengünstigeren Gleitlager aufgenommen werden. In a preferred embodiment, at least one rotor-side bearing is designed as a plain bearing, and at least one of the other bearings, in particular a bearing arranged on the transmission side, designed as rolling bearings. As mentioned above, the rotor shaft connects, for example in wind turbines, a rotor with a gear, whereby a torque is transmitted from the rotor to the gearbox and from there, for example, to a generator for power generation. It is advantageous rotor blade side one or more plain bearings and / or use one or more bearings on the gear side. Since pressure is exerted in the direction of the transmission by the rotor shaft during operation, which must be supported permanently by the transmission-side bearing, the use of higher-load rolling bearings is preferred on the transmission side. The lower and only temporarily occurring load towards the rotor when braking the rotor shaft, however, can also be absorbed by a cheaper sliding bearing.

Wie ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt, ist der Träger ringscheibenförmig ausgebildet und weist an seinem radial äußeren Rand mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Laufscheiben auf, die relativ zu dem am Gehäuse befestigen Lager verdrehbar sind. Diese Laufscheiben können gehärtet sein, um den Verschleiß zu reduzieren. Die einen oder mehreren Laufscheiben, die beispielsweise einen Laufscheibenstapel bilden, können durch Befestigungselemente, beispielsweise durch Schrauben, drehfest an dem Träger befestigt sein. Des Weiteren können beidseits des Trägers solche Laufscheibenstapel angeordnet sein. Zusätzlich kann bei Verschleiß der äußersten Laufscheibe diese entfernt werden. Ein Austauschen ist nicht erforderlich, da die darunter befindliche Laufscheibe als nächste Laufscheibe verwendet wird. Hierzu müssen dann lediglich das eine oder die mehreren Lager nachgestellt werden, ohne dass der gesamte Träger abgebaut werden muss. As a further preferred embodiment shows, the carrier is formed annular disk-shaped and has at its radially outer edge at least one, preferably a plurality of pulleys, which are rotatable relative to the bearing fixed to the housing. These discs may be hardened to reduce wear. The one or more pulleys, which for example form a pulley stack, can be fastened in a rotationally fixed manner to the carrier by fastening elements, for example by screws. Furthermore, such pulley stacks can be arranged on both sides of the carrier. In addition, it can be removed if the outermost disk wear. Replacement is not required because the underlying disc is used as the next disc. For this purpose, then only one or more bearings must be readjusted without the entire carrier must be dismantled.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das mindestens eine Lager als Wälzlager mit einem Lageraußenring und einem Lagerinnenring, die verdrehbar zueinander ausgebildet sind und zwischen sich Wälzkörper aufnehmen, ausgebildet. Es können sowohl getriebeseitige als auch rotorseitige Lager als Wälzlager ausgebildet sein. Bevorzugt sind, wie oben erklärt, zumindest die getriebeseitigen Lager als Wälzlager ausgebildet. According to a further preferred embodiment, the at least one bearing as a rolling bearing with a bearing outer ring and a bearing inner ring, which are rotatable to each other and receive between them rolling elements formed. Both gearbox-side and rotor-side bearings can be designed as roller bearings. As explained above, at least the transmission-side bearings are preferably designed as roller bearings.

Des Weiteren kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Lageraußenring auf dem Träger oder auf einer von dem Träger getragenen Laufscheibe abrollen. Alternativ kann der Lageraußenring auch direkt von dem Träger, vorzugsweise von einer mit dem Träger verbundenen Laufscheibe, gebildet sein. Wenn der Lageraußenring durch eine solche Laufscheibe gebildet wird, kann der Wälzkörper durch einen direkten Kontakt mit der Laufscheibe auf dieser abrollen bzw. wird durch diese bewegt. Alternativ kann der Lageraußenring weggelassen werden, und der Wälzkörper direkt auf der Laufscheibe abrollen. Furthermore, in a preferred embodiment, the bearing outer ring can roll on the carrier or on a running disk carried by the carrier. Alternatively, the bearing outer ring may also be formed directly by the carrier, preferably by a running disk connected to the carrier. If the bearing outer ring is formed by such a running disk, the rolling body can roll on this by a direct contact with the running disk or is moved by this. Alternatively, the bearing outer ring can be omitted, and roll the rolling elements directly on the rotor disk.

Das Wälzlager kann weiterhin in einem Wälzlagergehäuse aufgenommen werden, das drehfest aber in axialer Rotorwellenrichtung verschiebbar mit dem Gehäuse der Rotorwelle verbunden ist, wie ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt. Auf diese Weise kann das Wälzlager in Bezug auf den Träger und die Laufscheiben in axialer Rotorwellenrichtung nachjustiert werden. Das Wälzlagergehäuse kann dabei mit einer Abstreifdichtung am Träger anliegen, um einen Eintrag von Schmutz oder sonstigen Fremdpartikeln in das Lager zu vermindern. The rolling bearing can furthermore be accommodated in a roller bearing housing which is non-rotatably but slidably connected in the axial rotor shaft direction with the housing of the rotor shaft, as a further preferred embodiment shows. In this way, the rolling bearing can be readjusted with respect to the carrier and the pulleys in the axial rotor shaft direction. The rolling bearing housing can bear with a wiper seal on the carrier to reduce an entry of dirt or other foreign particles in the camp.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Wälzlager weiterhin eine drehfest mit dem Innenring verbundene Nabe auf, die in einer Aufnahme im Gehäuse gelagert ist, wobei zwischen Gehäuseaufnahme und Nabe mindestens ein elastisches Element vorgesehen ist, das eine Verschiebbarkeit der Nabe relativ zu dem Gehäuse in axialer Richtung der Rotorwelle ermöglicht. Durch die Verschiebbarkeit der Nabe können Vibrationen, die durch die Rotorwelle in axialer Richtung erzeugt werden, ausgeglichen werden. Schäden an der Axiallageranordnung bzw. den Wälzlagern können somit reduziert werden. Anstelle der Nabe kann auch der Innenring durch elastische Elemente verschiebbar ausgebildet sein, bzw. die Nabe durch den Innenring dargestellt werden. In a further preferred embodiment, the rolling bearing further comprises a non-rotatably connected to the inner ring hub, which is mounted in a receptacle in the housing, wherein between the housing receptacle and hub at least one elastic element is provided, the displaceability of the hub relative to the housing in axial Direction of the rotor shaft allows. Due to the displaceability of the hub vibrations that are generated by the rotor shaft in the axial direction can be compensated. Damage to the thrust bearing assembly and the rolling bearings can thus be reduced. Instead of the hub and the inner ring may be formed displaceable by elastic elements, or the hub are represented by the inner ring.

Des Weiteren kann ein, vorzugsweise hydraulisch betätigbares, Vorspannelement vorgesehen sein, das eine in axialer Rotorwellenrichtung ausgerichtete Kraft auf das Wälzlager, insbesondere auf das Gehäuse des Wälzlager ausübt, wie ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt. Durch dieses Vorspannelement kann das Wälzlager an den Träger und insbesondere an die Laufscheiben des Trägers mit einer definierten Kraft gedrückt werden. Auf diese Weise kann der für die ordnungsgemäße Funktion des Lagers erforderliche Kontakt einfach aufrechterhalten werden. Hierdurch kann ebenfalls ein Anschmieren verhindert werden. Furthermore, a, preferably hydraulically actuated, biasing element may be provided, which exerts a directed in the axial rotor shaft direction force on the rolling bearing, in particular on the housing of the rolling bearing, as another preferred embodiment shows. By means of this biasing element, the rolling bearing can be pressed against the carrier and in particular on the running disks of the carrier with a defined force. In this way, the necessary for the proper functioning of the bearing contact can be easily maintained. This can also be prevented from smearing.

Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine Lager als hydrodynamisches Gleitlager ausgebildet sein. Hierbei kann ein Schmiermittel separat über eine Zuführung zu dem Gleitlager zugeführt werden. Wenn das hydrodynamische Gleitlager in Kombination mit einem hydraulischen Vorspannelement verwendet wird, kann ein Hydraulikfluid, beispielsweise Öl, des Vorspannelements als Schmierfilm dienen. Alternatively or additionally, the at least one bearing may be formed as a hydrodynamic sliding bearing. This may be a lubricant be supplied separately via a feed to the sliding bearing. When the hydrodynamic journal bearing is used in combination with a hydraulic biasing member, a hydraulic fluid, such as oil, of the biasing member may serve as a lubricating film.

Wie ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispielzeigt, ist der Träger drehfest aber axial verkippbar an der Rotorwelle befestigt, wobei vorzugsweise die axiale Verkippbarkeit über eine Gleitlagerung bereitgestellt ist. Durch diese axiale Verkippbarkeit kann die Axiallageranordnung axial entlang der Rotorwelle verschoben werden. Des Weiteren kann ein Versatz der Rotorwelle in axialer Richtung aufgrund von auf die Rotorwelle einwirkenden Lasten aufgefangen werden. Hierdurch können insbesondere Rotorwellenschiefstellungen ausgeglichen werden. As a further preferred embodiment shows, the carrier is rotatably but axially tilted attached to the rotor shaft, wherein preferably the axial tiltability is provided via a sliding bearing. By this axial Verkippbarkeit the thrust bearing assembly can be moved axially along the rotor shaft. Furthermore, an offset of the rotor shaft in the axial direction due to loads acting on the rotor shaft can be absorbed. As a result, in particular rotor shaft misalignments can be compensated.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen definiert. Further advantages and advantageous embodiments are defined in the claims, the description and the drawings.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert. In the following, the invention will be described in more detail with reference to embodiments illustrated in the drawings. Here, the embodiments and the combinations shown in the embodiments are purely exemplary and are not intended to define the scope of the invention. This is defined solely by the appended claims.

Es zeigen: Show it:

1: eine schematische Schnittansicht durch ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Rotorwellenlageranordnung; 1 a schematic sectional view through a first preferred embodiment of the rotor shaft bearing assembly;

2: eine schematische Schnittansicht durch ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Rotorwellenlageranordnung; 2 a schematic sectional view through a second preferred embodiment of the rotor shaft bearing assembly;

3: eine schematische Schnittansicht durch ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Rotorwellenlageranordnung; 3 a schematic sectional view through a third preferred embodiment of the rotor shaft bearing assembly;

4: eine schematische Schnittansicht durch ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axiallageranordnung nach einer der 1 bis 3; 4 FIG. 2: a schematic sectional view through a first preferred exemplary embodiment of the axial bearing arrangement according to one of the FIGS 1 to 3 ;

5: eine schematische Schnittansicht durch ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axiallageranordnung nach einer der 1 bis 3; 5 FIG. 2: a schematic sectional view through a second preferred exemplary embodiment of the axial bearing arrangement according to one of the FIGS 1 to 3 ;

6: eine schematische Schnittansicht durch ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axiallageranordnung nach einer der 1 bis 3; 6 FIG. 2: a schematic sectional view through a third preferred exemplary embodiment of the axial bearing arrangement according to one of the FIGS 1 to 3 ;

7: eine schematische Schnittansicht durch ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axiallageranordnung nach einer der 1 bis 3. 7 FIG. 2: a schematic sectional view through a fourth preferred exemplary embodiment of the axial bearing arrangement according to one of the FIGS 1 to 3 ,

Im Folgenden werden gleiche oder gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Hereinafter, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals.

Die 1 bis 3 zeigen eine Rotorwellenlageranordnung 100. Die Rotorwellenanordnung 100 weist jeweils eine Rotorwelle 2 mit einer Drehachse 3 auf, wobei die Rotorwelle 2 mittels zweier Radiallager 4, 6 und einer Axiallageranordnung 12 gelagert ist. Über die Rotorwelle 2 wird ein Drehmoment von einem Rotor 8 mit Flügeln (nicht gezeigt) auf ein Getriebe (nicht gezeigt) übertragen. Das Getriebe schließt sich in den Figuren rechts an die Rotorwelle an und ist häufig in dem Gehäuse angeordnet, in dem auch Lager befestigt sind, die die Rotorwelle 2 lagern. Alternativ kann das Getriebe auch in einem getrennten Gehäuse untergebracht sein. The 1 to 3 show a rotor shaft bearing assembly 100 , The rotor shaft arrangement 100 each has a rotor shaft 2 with a rotation axis 3 on, with the rotor shaft 2 by means of two radial bearings 4 . 6 and a thrust bearing assembly 12 is stored. About the rotor shaft 2 becomes a torque from a rotor 8th with wings (not shown) on a transmission (not shown) transmitted. The gear connects in the figures right to the rotor shaft and is often arranged in the housing in which bearings are mounted, which are the rotor shaft 2 to store. Alternatively, the transmission can also be accommodated in a separate housing.

Weiterhin ist zu sehen, dass das Radiallager 4 rotorseitig und das Radiallager 6 getriebeseitig angeordnet ist. Die Axiallageranordnung 12 dagegen kann zwischen den beiden Radiallagern 4, 6 (siehe 1 und 3) oder getriebeseitig nach den beiden Radiallagern 4, 6 (siehe 2) angeordnet sein. Als Radiallager kommen die üblichen zur Rotorwellenlagerung verwendeten Lager zum Einsatz, so dass auf ihre genaue Erklärung verzichtet wird. Furthermore, it can be seen that the radial bearing 4 rotor side and the radial bearing 6 is arranged on the transmission side. The thrust bearing assembly 12 In contrast, between the two radial bearings 4 . 6 (please refer 1 and 3 ) or on the transmission side after the two radial bearings 4 . 6 (please refer 2 ) can be arranged. As radial bearings, the usual bearings used for rotor shaft bearings are used so that their exact explanation is omitted.

Die Axialanordnung 12 dagegen weist zumindest einen Träger 13 auf, der drehfest mit der Rotorwelle 2 verbunden ist und sich im Betrieb mit der Rotorwelle 2 um deren Drehachse 3 dreht. Der Träger 13 kann als Scheibe ausgebildet sein, die sich umlaufend bzw. ringförmig um die Rotorwelle 2 erstreckt. Alternativ können mehrere Träger 13 vorgesehen sein, die speichenförmig ausgehend von der Rotorwelle 2 angeordnet sind und radial außerhalb eine Ringscheibe bzw. ein ringscheibenförmiges Element tragen. The axial arrangement 12 in contrast, has at least one carrier 13 on, the rotation with the rotor shaft 2 is connected and in operation with the rotor shaft 2 around its axis of rotation 3 rotates. The carrier 13 may be formed as a disc which is circumferentially or annularly around the rotor shaft 2 extends. Alternatively, multiple carriers 13 be provided, the spoke-shaped starting from the rotor shaft 2 are arranged and radially outwardly wear an annular disk or an annular disc-shaped element.

Des Weiteren weist die Axiallageranordnung 12 Lager L1, L2, L3, L4 auf, die den Träger 13 bzw. die Ringscheibe 14 axial in dem Gehäuse abstützen. Die Lager L1, L2, L3, L4 sind hierzu über Befestigungen 16 in dem Gehäuse der Rotorwellenlageranordnung 100 befestigt. Durch die Lager L1, L2, L3, L4 kann die Axiallageranordnung 12 in dem Gehäuse gelagert und fixiert werden. Bevorzugt ist hierbei, dass die Axiallageranordnung 12 an zumindest drei Punkten in dem Gehäuse gelagert ist, um ein Verkippen der Rotorwelle 2 zu verhindern. Wie weiter unten näher erläutert ist, sind die getriebeseitigen Lager L1, L2 bevorzugt als Wälzlager ausgebildet, wohingegen die rotorseitigen Lager L3, L4 bevorzugt als Gleitlager ausgebildet sind. Gerade getriebeseitig treten im Betrieb hohe Lasten auf, die von Wälzlagern besser dauerhaft aufgenommen werden als von Gleitlagern, weswegen getriebeseitig Wälzlager eingesetzt werden. Rotorseitig ist es aufgrund der geringeren Lastbeanspruchung – lediglich beim Abbremsen der Rotorwelle – ausreichend, Gleitlager zu verwenden. Furthermore, the thrust bearing assembly 12 Bearings L1, L2, L3, L4 on which the carrier 13 or the annular disc 14 axially supported in the housing. The bearings L1, L2, L3, L4 are this fortifications 16 in the housing of the rotor shaft bearing assembly 100 attached. By the bearings L1, L2, L3, L4, the thrust bearing assembly 12 be stored and fixed in the housing. It is preferred that the thrust bearing assembly 12 is supported at at least three points in the housing to tilt the rotor shaft 2 to prevent. As explained in more detail below, the transmission-side bearings are L1, L2 preferably designed as a rolling bearing, whereas the rotor-side bearings L3, L4 are preferably designed as sliding bearings. Straight on the gear side, high loads occur during operation, which are better absorbed permanently by roller bearings than plain bearings, which is why gearbox bearings are used. Due to the lower load stress on the rotor side, it is sufficient to use plain bearings only when the rotor shaft is decelerating.

Weiterhin ist in 1 bis 3 gezeigt, dass an einem der Rotorwelle 2 entgegengesetzten Ende des Trägers 13 Laufscheibenstapel 14, 15 angeordnet sind, die in Kontakt mit den Lagern L1, L2, L3, L4 sind, wobei der Laufscheibenstapel 14 als Lauffläche für die Lager L1 und L2 und der Laufscheibenstapel 15 als Lauffläche für die Lager L3 und L4 dient. Die Laufscheibenstapel 14, 15 sind dabei ringförmig um die Rotorwelle 2 angeordnet, und stellen somit das ringscheibenförmige Element des Trägers 13 dar. Alternativ können die Laufflächen auch direkt durch den beispielsweise scheibenförmigen Träger 13 gebildet werden. In diesem Fall wäre der ringscheibenförmige Träger 13 selbst die Lauffläche für die Lager L1, L2, L3, L4. Furthermore, in 1 to 3 shown on one of the rotor shaft 2 opposite end of the carrier 13 Running disk stack 14 . 15 are in contact with the bearings L1, L2, L3, L4, wherein the pulley stack 14 as a running surface for the bearings L1 and L2 and the pulley stack 15 serves as a running surface for the bearings L3 and L4. The pulley stacks 14 . 15 are ring-shaped around the rotor shaft 2 arranged, and thus constitute the annular disk-shaped element of the carrier 13 Alternatively, the treads can also directly through the example disc-shaped carrier 13 be formed. In this case, the annular disc-shaped carrier would be 13 even the running surface for the bearings L1, L2, L3, L4.

Die Verwendung von Laufscheibenstapeln 14, 15 ist besonders vorteilhaft, da bei Verschleiß der Laufscheiben ein einfacher Austausch möglich ist. Wenn eine der Laufscheiben 14, 15 abgenutzt ist, kann diese entfernt und die im Stapel folgende Laufscheibe als neue Lauffläche dienen. The use of pulley stacks 14 . 15 is particularly advantageous because when worn the discs a simple replacement is possible. If one of the running wheels 14 . 15 worn out, this can be removed and serve the next running disk in the stack as a new tread.

Weiterhin weist die Axiallageranordnung 12 in dem in 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel einen Stromabnehmer 18 auf. Dieser kann ebenfalls an dem Gehäuse befestigt sein und ist derart angeordnet, dass er in Kontakt mit der Laufscheibe 15 der Axiallageranordnung 12 ist. Bei einer Rotation der Rotorwelle 2 und damit des Trägers 12 rotiert somit die Laufscheibe 15 an dem Stromabnehmer 18 entlang, wodurch der Stromabnehmer 18 in Kontakt mit einer sehr glatten Oberfläche ist, so dass sein Verschleiß verringert ist. Im Allgemeinen entsteht Strom in der Axiallageranordnung 12 durch die Drehung der Laufscheiben 14, 15 und der Lager L1, L2, L3, L4 und muss über einen Erdungskontakt abgeführt werden. Der abgenommene Strom kann in dem Gesamtsystem auch einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Obwohl in den 1 und 3 der Stromabnehmer 18 anstelle des Lagers L4 gezeigt ist, kann der Stromabnehmer 18 zusammen mit dem Lager L4 verwendet werden. Der Stromabnehmer 18 kann somit an beliebiger Stelle angeordnet sein, solange er in Kontakt mit einer Laufscheibe 14, 15 ist. Diese Situation ist in 2 gezeigt, die nicht den Stromabnehmer 18 sondern ein weiteres Lager L4 darstellt. welches hier, wie das Lager L3, als Gleitlager ausgebildet ist. Wie bereits oben erläutert, werden rotorseitig bevorzugt Gleitlager verwendet, wohingegen getriebeseitig vorzugsweise Wälzlager eingesetzt. Furthermore, the thrust bearing assembly 12 in the 1 and 3 shown embodiment, a current collector 18 on. This may also be attached to the housing and is arranged so that it is in contact with the running disk 15 the thrust bearing assembly 12 is. With a rotation of the rotor shaft 2 and with it the wearer 12 thus rotates the running disk 15 at the pantograph 18 along, causing the pantograph 18 in contact with a very smooth surface, so that its wear is reduced. In general, current is generated in the thrust bearing assembly 12 by the rotation of the pulleys 14 . 15 and the bearings L1, L2, L3, L4 and must be dissipated via a ground contact. The removed stream can also be supplied to a further use in the overall system. Although in the 1 and 3 the pantograph 18 instead of the bearing L4, the pantograph can 18 used together with the bearing L4. The pantograph 18 Thus, it can be placed anywhere, as long as it is in contact with a running disk 14 . 15 is. This situation is in 2 shown, not the pantograph 18 but another camp L4 represents. which is here, like the bearing L3, designed as a plain bearing. As already explained above, preference is given to using sliding bearings on the rotor side, whereas bearings are preferably used on the gear side.

Weiterhin zeigt 2, dass die dargestellte Axiallageranordnung 12 zusätzlich zur Aufnahme der Axiallasten der Rotorwelle eine Rotorarretierung bereitstellt. Hierzu sind an der Axiallageranordnung Arretierungselemente 20 vorgesehen. Diese können im Falle einer gewünschten Rotorarretierung, beispielsweise bei Wartung des Rotors oder der Rotorwellenlagerung 100, mit Hilfe von Stiften oder Bolzen fixiert werden, sodass eine weitere Drehung der Rotorwelle 2 verhindert wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine bereits vorhandene Rotorarretierung umgebaut, sodass diese zusätzlich als Axiallageranordnung 12 eingesetzt werden kann. Further shows 2 in that the illustrated axial bearing arrangement 12 in addition to receiving the axial loads of the rotor shaft provides a Rotorarretierung. For this purpose, locking elements are on the thrust bearing assembly 20 intended. These can be in the case of a desired rotor lock, for example during maintenance of the rotor or the rotor shaft bearing 100 , be fixed with the help of pins or bolts, allowing further rotation of the rotor shaft 2 is prevented. In the illustrated embodiment, an existing rotor lock is rebuilt, so they additionally as thrust bearing assembly 12 can be used.

Wie in 3 zusätzlich dargestellt ist, kann die Axiallageranordnung 12 auch über eine Gleitlagerung 30 axial verkippbar mit der Rotorwelle 2 verbunden sein. Die Gleitlagerung 30 ist hierbei zwischen dem Träger 13 und der Rotorwellenbefestigung 32 des Trägers 13 angeordnet. Durch die axiale Verkippbarkeit können Vibrationen der Rotorwelle 2 aufgefangen werden. Insbesondere kann eine leichte Schiefstellung der Rotorwelle 2 zu der Axiallageranordnung 12 somit ausgeglichen werden. As in 3 is additionally shown, the thrust bearing assembly 12 also via a plain bearing 30 axially tiltable with the rotor shaft 2 be connected. The sliding bearing 30 is here between the carrier 13 and the rotor shaft attachment 32 of the carrier 13 arranged. Due to the axial Verkippbarkeit vibrations of the rotor shaft 2 be caught. In particular, a slight misalignment of the rotor shaft 2 to the thrust bearing assembly 12 thus be compensated.

Im Folgenden werden verschiedene bevorzugte Ausgestaltungen der Lager L1, L2, L3, L4 der Axiallageranordnung 12 genauer mit Bezugnahme auf 4 bis 7 beschrieben, wobei der Einfachheit halber in den Figuren nur die Lager L1 und L3 beschrieben sind. Die Lager L2 und L4 können analog aufgebaut sein. In the following, various preferred embodiments of the bearings L1, L2, L3, L4 of the thrust bearing assembly 12 more specifically with reference to 4 to 7 described, for the sake of simplicity in the figures, only the bearings L1 and L3 are described. The bearings L2 and L4 can be constructed analogously.

Wie 4 bis 6 zeigen, ist das Lager L1 als Wälzlager ausgebildet und weist einen Lageraußenring 23 und einen Lagerinnenring 24 auf, die in einem Gehäuse 26 aufgenommen sind. Zwischen den Lagerringen 23, 24 ist ein Wälzkörper 25 angeordnet, der um eine Nabe 27 mit einer Drehachse 22 drehbar ist. Die Drehachse 22 ist dabei senkrecht zu der Drehachse 3 der Rotorwelle 2 ausgebildet. Anstelle der Nabe 27 kann auch nur der Lagerinnenring 24 vorgesehen sein, bzw. dieser integral mit dem Lagerring 24 gefertigt sein. Des Weiteren kann das Gehäuse 26 durch Dichtelemente 29 gegenüber dem Träger 13 bzw. einer Laufscheibe 14-1 des Laufscheibenstapels 14 abgedichtet werden. Hierdurch kann ein Eintrag von Schmutz oder ähnlichem verhindert werden. As 4 to 6 show, the bearing L1 is designed as a rolling bearing and has a bearing outer ring 23 and a bearing inner ring 24 on that in a housing 26 are included. Between the bearing rings 23 . 24 is a rolling element 25 arranged around a hub 27 with a rotation axis 22 is rotatable. The rotation axis 22 is perpendicular to the axis of rotation 3 the rotor shaft 2 educated. Instead of the hub 27 can only the bearing inner ring 24 be provided, or this integral with the bearing ring 24 be made. Furthermore, the housing 26 by sealing elements 29 opposite the carrier 13 or a running disk 14-1 of the pulley stack 14 be sealed. As a result, an entry of dirt or the like can be prevented.

Bei einer Rotation der Rotorwelle 2 dreht sich der Träger 13 mit dieser. Entsprechend rotieren die Laufscheibenstapel 14, 15 um die Rotorwelle 2, wodurch wiederum der Lageraußenring 23 und mit diesem der Wälzkörper 25 in Rotation versetzt werden. Eine axiale Belastung durch die Rotorwelle 2 auf die Axiallageranordnung 12, beispielsweise im Betrieb des Rotors, wird durch diese spezielle Anordnung in eine radiale Belastung auf die Lager L1 und L2 umgewandelt. Dies ist vorteilhaft, da eine radiale Belastung eine geringere Belastung der Lager darstellt als eine axiale Belastung. With a rotation of the rotor shaft 2 the carrier turns 13 with this. The pulley stacks rotate accordingly 14 . 15 around the rotor shaft 2 , which in turn causes the bearing outer ring 23 and with this the rolling elements 25 be set in rotation. An axial load through the rotor shaft 2 on the thrust bearing assembly 12 For example, in the operation of the rotor, by this special arrangement in a radial load is converted to the bearings L1 and L2. This is advantageous since a radial load represents a lower load on the bearings than an axial load.

Rotorseitig des Trägers 13 ist das Gleitlager L3 angeordnet, das ein Gehäuse 40 aufweist, das über Dichtelemente 42 in Kontakt mit dem Laufscheibenstapel 15 ist. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen Gehäuse 40 und dem Laufscheibenstapel 15 0,1 mm bis 0,2 mm. Zwischen dem Gehäuse 40, bzw. einer in diesem Gehäuse 40 befindlichen Laufscheibe oder einer durch das Gehäuse 40 gebildeten Laufscheibe, und dem Laufscheibenstapel 15 kann zudem ein Schmierfilm 44 ausgebildet sein. Bei einer Rotation der Rotorwelle 2 und damit der Axiallageranordnung 12 und des Trägers 13 rotiert der Laufscheibenstapel 15 über diesen Schmierfilm 44. Rotor side of the carrier 13 is the plain bearing L3 arranged, which is a housing 40 that has over sealing elements 42 in contact with the pulley stack 15 is. Preferably, the distance between housing 40 and the pulley stack 15 0.1 mm to 0.2 mm. Between the case 40 , or one in this case 40 located running disk or one through the housing 40 formed raceway, and the pulley stack 15 can also have a lubricating film 44 be educated. With a rotation of the rotor shaft 2 and thus the thrust bearing assembly 12 and the vehicle 13 rotates the disk stack 15 about this lubricating film 44 ,

Weiterhin zeigen die 4 bis 7, dass die Laufscheibenstapel 14, 15 mehrere Laufscheiben 14-1, 14-2, 15-1, 15-2 aufweisen, die über Befestigungsmittel 46, beispielsweise Schrauben, gesichert sind. Diese Laufscheibenstapel haben den Vorteil, dass bei Verschleiß einer Laufscheibe 14-1, 15-1 nicht das gesamte Axiallager 12 ausgetauscht werden muss, sondern lediglich die verschlissenen Laufscheiben entfernt werden, wodurch das Axiallager 12 selbst gleich wieder funktionsfähig ist. Um den Kontakt zwischen Lager L1, L3 und den Laufscheiben 14-2, 15-2 wieder herzustellen, kann das Lager L1, L3 von den Befestigungen gelöst und an die neue Position befestigt werden. Furthermore, the show 4 to 7 that the pulley stacks 14 . 15 several discs 14-1 . 14-2 . 15-1 . 15-2 have, via fastening means 46 , For example, screws are secured. These pulley stacks have the advantage that when worn a running disk 14-1 . 15-1 not the entire thrust bearing 12 must be replaced, but only the worn discs are removed, causing the thrust bearing 12 itself is immediately functional again. To contact between bearings L1, L3 and the pulleys 14-2 . 15-2 can restore the bearings L1, L3 from the fixtures and fixed to the new position.

Alternativ oder zusätzlich können, wie 5 zeigt, zwischen dem Gehäuse 26 und der Nabe 27 elastische Elemente 28 vorgesehen sein. Durch diese elastischen Elemente 28 kann eine Verschiebbarkeit der Nabe 27 relativ zu dem Gehäuse 26 in axialer Richtung der Rotorwelle 2 ermöglicht werden. Neben dem Verschleißausgleich können auf diese Weise auch Vibrationen, die durch die Rotorwelle 2 in axialer Richtung erzeugt werden, ausgeglichen werden. Des Weiteren kann durch die elastischen Elemente erreicht werden, dass der erforderliche Druck des Lagers L1 auf die Laufscheibe 14 aufrechterhalten bleibt. Alternatively or additionally, as 5 shows, between the case 26 and the hub 27 elastic elements 28 be provided. Through these elastic elements 28 can be a displaceability of the hub 27 relative to the housing 26 in the axial direction of the rotor shaft 2 be enabled. In addition to the wear compensation in this way, vibrations caused by the rotor shaft 2 be generated in the axial direction to be compensated. Furthermore, it can be achieved by the elastic elements that the required pressure of the bearing L1 on the running disk 14 is maintained.

6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Axiallageranordnung 12. Zusätzlich zu den in 5 gezeigten Elementen ist in diesem Ausführungsbeispiel ein hydraulisches Vorspannelement 50 vorgesehen. Über eine Zuführung 52 kann ein Hydraulikfluid 54 in das Vorspannelement 50 eingeführt werden. Durch das Vorspannelement 50 kann das Wälzlager L1 mit einer definierten Kraft auf den Laufscheibenstapel 14 gedrückt werden. Dadurch kann eine ordnungsgemäße Funktion des Wälzlagers L1 aufrechterhalten werden. Weiterhin ermöglicht das hydraulische Element ein Nachführen des Wälzlagers L1 bei einem Entfernen einer verschlissenen Laufscheibe ohne dass die Befestigung 16 gelöst werden muss. Auch in diesem Fall kann über eine Zuführung 52 Hydraulikfluid 54 in das Vorspannelement 50 eingebracht werden, was für einen axialen Versatz des Wälzlager L1 sorgt. Dadurch kann das Wälzlager L1 wieder in ausreichenden Kontakt mit dem Laufscheibenstapel 14 gebracht werden. 6 shows a further embodiment of a thrust bearing assembly 12 , In addition to the in 5 shown elements in this embodiment is a hydraulic biasing element 50 intended. About a feeder 52 can be a hydraulic fluid 54 in the biasing element 50 be introduced. By the biasing element 50 can the rolling bearing L1 with a defined force on the pulley stack 14 be pressed. Thereby, a proper function of the rolling bearing L1 can be maintained. Furthermore, the hydraulic element allows tracking of the rolling bearing L1 when removing a worn disk without the attachment 16 must be solved. Also in this case can be via a feeder 52 hydraulic fluid 54 in the biasing element 50 are introduced, which ensures an axial offset of the rolling bearing L1. As a result, the rolling bearing L1 again in sufficient contact with the disk stack 14 to be brought.

Wie das Ausführungsbeispiel von 7 zeigt, kann das Lager L1 statt in Form eines Wälzlagers auch als hydrodynamisches Gleitlager ausgebildet sein, bei dem durch die Zuführung 52 eines Hydraulikfluids 54 an der Gleitfläche 56 ein Druck aufgebaut wird, der höheren Lasten als ein herkömmliches Gleitlager, wie beispielsweise als Gleitlager L3 ausgeführt, standhalten kann. Dabei kann in dem Gehäuse 40 eine Zuführung 52 vorgesehen sein, um das Hydraulikfluid 54 in das Gleitlager einzubringen. Dieses Hydraulikfluid 54 dient dann als Schmierfilm für das Gleitlager. Like the embodiment of 7 shows, the bearing L1 may be formed instead of in the form of a rolling bearing as a hydrodynamic sliding bearing, in which by the supply 52 a hydraulic fluid 54 on the sliding surface 56 a pressure is built up that can withstand higher loads than a conventional plain bearing, such as designed as a plain bearing L3. It can in the case 40 a feeder 52 be provided to the hydraulic fluid 54 into the plain bearing. This hydraulic fluid 54 then serves as a lubricating film for the plain bearing.

Insgesamt ermöglicht die vorgeschlagene Axiallageranordnung, dass auf die Radiallager lediglich radiale Lasten und keine axialen Lasten wirken. Die axiale Belastung der Axiallageranordnung wird des Weiteren in eine radiale Belastung der in der Axiallageranordnung befindlichen Lager umgewandelt. Auf diese Weise kann ein dynamischer Wechsel zwischen Axiallast (Fa) und Radiallast (Fr) verhindert werden und somit die Gefahr von Anschmierungen reduziert werden. Overall, the proposed thrust bearing arrangement allows only radial loads and no axial loads to act on the radial bearings. The axial load of the thrust bearing assembly is further converted into a radial load of the bearing located in the thrust bearing assembly. In this way, a dynamic change between axial load (Fa) and radial load (Fr) can be prevented and thus the risk of smearing can be reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2 2: Rotorwelle rotor shaft
3 3: Drehachse der Rotorwelle Rotary axis of the rotor shaft
4, 6 4, 6: Radiallager radial bearings
8 8th: Rotor rotor
12 12: Axiallageranordnung The axial bearing
13 13: Träger carrier
14 14: Laufscheiben Bearing washers
16 16: Befestigung attachment
18 18: Stromabnehmer pantograph
20 20: Arretierungselement locking
22 22: Drehachse axis of rotation
23 23: Lageraußenring Bearing outer ring
24 24: Lagerinnenring Bearing inner ring
25 25: Wälzkörper rolling elements
26 26: Gehäuse casing
27 27: Nabe hub
28 28: elastisches Element elastic element
29 29: Dichtelement sealing element
30 30: Gleitlager bearings
40 40: Gehäuse casing
42 42: Dichtelement sealing element
44 44: Schmierfilm filming
46 46: Schraube screw
50 50: Vorspannelement biasing member
52 52: Zuführung feed
54 54: Hydraulikfluid hydraulic fluid
56 56: Zuführung feed
100 100: Rotorwellenanordnung Rotor shaft assembly
L1, L2, L3, L4 L1, L2, L3, L4: Lager camp

Claims

Rotorwellenlageranordnung (100), insbesondere für eine Rotorwelle (2) einer Windkraftanlage, mit einem ersten Radiallager (4) und einem zweiten Radiallager (6), die eine Rotorwelle (2) radial in einem die Rotorwelle umgebenden Gehäuse lagern, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (2) eine separate von dem ersten und dem zweiten Radiallager (4, 6) getrennt angeordnete Axiallageranordnung (12) aufweist, die die Rotorwelle (2) axial in dem Gehäuse abstützt. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ), in particular for a rotor shaft ( 2 ) of a wind turbine, with a first radial bearing ( 4 ) and a second radial bearing ( 6 ), which has a rotor shaft ( 2 ) store radially in a housing surrounding the rotor shaft, characterized in that the rotor shaft ( 2 ) a separate one of the first and the second radial bearing ( 4 . 6 ) arranged separately thrust bearing assembly ( 12 ), which the rotor shaft ( 2 ) is supported axially in the housing.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach Anspruch 1, wobei die Axiallageranordnung (12) mindestens ein Lager (L1, L2, L3, L4) aufweist, das derart angeordnet ist, dass eine axiale von der Rotorwelle (2) übertragene Kraft als Radialkraft das Lager (L1, L2, L3, L4) belastet, wobei vorzugsweise eine Drehachse (22) des Lagers (L1, L2, L3, L4) im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse (3) der Rotorwelle (2) ausgerichtet ist. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to claim 1, wherein the thrust bearing arrangement ( 12 ) has at least one bearing (L1, L2, L3, L4), which is arranged such that an axial of the rotor shaft ( 2 ) transmitted force as a radial force the bearing (L1, L2, L3, L4) loaded, preferably a rotation axis ( 22 ) of the bearing (L1, L2, L3, L4) substantially perpendicular to a rotation axis ( 3 ) of the rotor shaft ( 2 ) is aligned.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Axiallageranordnung (12) einen drehfest mit der Rotorwelle (2) verbundenen, sich in Richtung Gehäuse erstreckenden Träger (13), der axial durch mindestens ein am Gehäuse befestigtes Lager (L1, L2, L3, L4) abgestützt ist, aufweist. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to claim 1 or 2, wherein the thrust bearing assembly ( 12 ) a rotationally fixed with the rotor shaft ( 2 ), extending in the direction of the housing carrier ( 13 ) axially supported by at least one bearing (L1, L2, L3, L4) fixed to the housing.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach Anspruch 3, wobei die Axiallageranordnung (12) axial beidseits des Trägers (13) jeweils mindestens ein am Gehäuse befestigtes Lager (L1, L2, L3, L4) aufweist, wobei mindestens eines der Lager (L1, L2, L3, L4) als Gleitlager ausgebildet ist. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to claim 3, wherein the thrust bearing arrangement ( 12 ) axially on both sides of the carrier ( 13 ) each having at least one housing fixed to the bearing (L1, L2, L3, L4), wherein at least one of the bearings (L1, L2, L3, L4) is designed as a sliding bearing.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach Anspruch 4, wobei mindestens ein rotorseitiges Lager (L2, L4) als Gleitlager ausgebildet ist, und wobei mindestens eines der anderen Lager (L1, L3) als Wälzlager ausgebildet ist. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to claim 4, wherein at least one rotor-side bearing (L2, L4) is designed as a sliding bearing, and wherein at least one of the other bearing (L1, L3) is designed as a rolling bearing.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Träger (12) ringscheibenförmig ausgebildet ist und an seinem radial äußeren Rand mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Laufscheiben (14) aufweist, die relativ zu dem am Gehäuse befestigen Lager (L1, L2, L3, L4) verdrehbar sind. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to one of claims 3 to 5, wherein the carrier ( 12 ) is formed annular disc-shaped and at its radially outer edge at least one, preferably a plurality, running discs ( 14 ) which are rotatable relative to the housing fixed to the bearing (L1, L2, L3, L4).

Rotorwellenlageranordnung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das mindestens eine Lager (L1, L2) als Wälzlager mit einem Lageraußenring (23) und einem Lagerinnenring (24), die verdrehbar zueinander ausgebildet sind und zwischen sich Wälzkörper (25) aufnehmen, ausgebildet ist. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to one of claims 2 to 6, wherein the at least one bearing (L1, L2) as a rolling bearing with a bearing outer ring ( 23 ) and a bearing inner ring ( 24 ) which are designed to be rotatable relative to one another and between rolling elements ( 25 ), is formed.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach Anspruch 7, wobei der Lageraußenring (23) auf dem Träger (12) abrollt. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to claim 7, wherein the bearing outer ring ( 23 ) on the support ( 12 ) rolls off.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach Anspruch 7, wobei der Lageraußenring (23) von dem Träger (12), vorzugsweise von einer mit dem Träger (12) verbundenen Laufscheibe (14) gebildet ist. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to claim 7, wherein the bearing outer ring ( 23 ) of the carrier ( 12 ), preferably one with the carrier ( 12 ) connected running disk ( 14 ) is formed.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Wälzlager (L1, L2) in einem Wälzlagergehäuse (26) aufgenommen ist, das drehfest aber in axialer Rotorwellenrichtung verschiebbar mit dem Gehäuse der Rotorwelle (2) verbunden ist. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to one of claims 7 to 9, wherein the rolling bearing (L1, L2) in a rolling bearing housing ( 26 ), which is non-rotatably but displaceable in the axial rotor shaft direction with the housing of the rotor shaft ( 2 ) connected is.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach Anspruch 10, wobei das Wälzlager (L1, L2) weiterhin eine drehfest mit dem Innenring (24) verbundene Nabe (27) aufweist, die in einer Aufnahme im Gehäuse (26) gelagert ist, wobei zwischen Gehäuseaufnahme und Nabe (27) mindestens ein elastisches Element (28) vorgesehen ist, das eine Verschiebbarkeit der Nabe (27) relativ zu dem Gehäuse (26) in axialer Richtung der Rotorwelle (2) ermöglicht. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to claim 10, wherein the roller bearing (L1, L2) further rotatably with the inner ring ( 24 ) connected hub ( 27 ) in a housing in the housing ( 26 ) is mounted, wherein between the housing receptacle and hub ( 27 ) at least one elastic element ( 28 ) is provided, the displaceability of the hub ( 27 ) relative to the housing ( 26 ) in the axial direction of the rotor shaft ( 2 ).

Rotorwellenlageranordnung (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei ein, vorzugsweise hydraulisch betätigbares, Vorspannelement (50) vorgesehen ist, das eine in axialer Rotorwellenrichtung ausgerichtete Kraft auf das Wälzlager (L1, L2), insbesondere auf das Gehäuse (26) des Wälzlager (L1, L2) ausübt. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to one of claims 7 to 11, wherein a, preferably hydraulically actuable, biasing element ( 50 ) is provided, which is aligned in the axial rotor shaft direction force on the rolling bearing (L1, L2), in particular on the housing ( 26 ) of the rolling bearing (L1, L2) exerts.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei das mindestens eine Lager (L1, L2, L3, L4) als hydrodynamisches Gleitlager ausgebildet ist. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to one of claims 2 to 12, wherein the at least one bearing (L1, L2, L3, L4) is designed as a hydrodynamic sliding bearing.

Rotorwellenlageranordnung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 13, wobei der Träger (12) drehfest aber axial verkippbar an der Rotorwelle (2) befestigt ist, wobei vorzugsweise die axiale Verkippbarkeit über eine Gleitlagerung bereitgestellt ist. Rotor shaft bearing arrangement ( 100 ) according to any one of claims 3 to 13, wherein the carrier ( 12 ) rotatably but axially tiltable on the rotor shaft ( 2 ), wherein preferably the axial tiltability is provided via a slide bearing.