本發(fā)明涉及包括流體動力摩擦軸承與滾動軸承的混合軸承。本發(fā)明還涉及包括混合軸承的風(fēng)力發(fā)電機以及混合軸承的使用。此外，本發(fā)明涉及操作混合軸承的方法。

背景技術(shù)：

在風(fēng)力發(fā)電機中，主軸將轉(zhuǎn)子輪轂與齒輪連接，這驅(qū)動發(fā)電機以產(chǎn)生電流。主軸頻繁地通過摩擦軸承或滑動軸承支撐。主要存在兩種類型的摩擦軸承，流體靜壓軸承與流體動力軸承。流體動力潤滑軸承應(yīng)用外部油泵以在潤滑間隙中建立足夠的潤滑膜。在流體動力摩擦軸承中，在支承面與軸頸之間的加壓油膜通過基于軸頸或軸的旋轉(zhuǎn)的流體動力作用保持。然而，當流體動力摩擦軸承中的軸的旋轉(zhuǎn)啟動或者關(guān)停時，滑動表面之間的潤滑可能是不充分的。存在一定臨界旋轉(zhuǎn)速度，需要達到該速度以便建立具有最小厚度的潤滑膜。當啟動或關(guān)停例如包括用于支撐主軸的流體動力摩擦軸承的風(fēng)力發(fā)電機時，這可能導(dǎo)致混合摩擦狀態(tài)。然而，混合摩擦狀態(tài)在基本上無磨損摩擦軸承中造成磨損。在全部情形中都不能避免滑動表面的接觸。除此以外，在軸的低旋轉(zhuǎn)速度下，由于在低轉(zhuǎn)速下流體動力摩擦軸承通常不是無間隙的，因此不存在主軸的無間隙支撐。

在尤其是用于支撐風(fēng)力發(fā)電機中的主軸的傳統(tǒng)的軸承中，在啟動與關(guān)停期間，流體動力摩擦軸承操作為流體靜壓摩擦軸承。這避免了滑動表面之間的接觸并且使軸承中的間隙最小化。然而，這要求高壓潤滑系統(tǒng)將潤滑劑供給到軸承的潤滑間隙。這代表技術(shù)復(fù)雜并且有時成本密集型解決方案。

文獻US3,708,215公開了一種包括摩擦軸承與滾動軸承的混合軸承。當支撐的軸開始與停止旋轉(zhuǎn)時，軸承載荷從滾動軸承轉(zhuǎn)移到摩擦軸承并且返回到滾動軸承。通過升高或降低摩擦軸承的潤滑間隙中的壓力執(zhí)行滾動軸承與摩擦軸承之間的轉(zhuǎn)換。然而需要主動油加壓系統(tǒng)，這還代表技術(shù)復(fù)雜以及相當昂貴的解決方案。

因此期望的是具有不那么復(fù)雜、可靠且經(jīng)濟的軸承。特別地，軸承應(yīng)該適于接收高載荷，例如當應(yīng)用其支撐風(fēng)力發(fā)電機中的主軸時。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供增強的混合軸承與包括此軸承的增強的風(fēng)力發(fā)電機。此外，本發(fā)明的目的是提供操作混合軸承的增強方法以及混合軸承的有利使用。

在本發(fā)明的一個方面中，提供了包括流體動力摩擦軸承與滾動軸承的混合軸承。兩個軸承都與支撐結(jié)構(gòu)配合并且支撐軸。流體動力摩擦軸承是被動流動動力軸承。換句話說，混合軸承無需將潤滑劑主動供給到流體動力摩擦軸承中的潤滑間隙。特別地，混合軸承不包括可以使流體動力摩擦軸承中的潤滑劑主動地加壓的油泵或者另一個油供給系統(tǒng)。

這有利地增加了混合軸承的可靠性并且潛在地降低了用于維護的要求。當與應(yīng)用主動系統(tǒng)用于給潤滑劑加壓的摩擦軸承比較時，根據(jù)本發(fā)明的方面的混合軸承的設(shè)計技術(shù)上較簡單，在于其要求較少的主動控制部分，例如沒有主動油供給系統(tǒng)。特別地，當混合軸承安裝在海上風(fēng)力發(fā)電機中時，減少的用于維護的要求顯著地降低了維修費用。此外，具有基本上彼此獨立的流體動力摩擦軸承與滾動軸承的混合軸承的設(shè)計允許軸承中的每個單獨地替換。這有利地簡化了混合軸承的維護。

根據(jù)本發(fā)明的有利實施方式，滾動軸承是預(yù)張緊的。該滾動軸承被預(yù)張緊，使得預(yù)緊力施加在軸上，其中此預(yù)緊力具有至少基本上等于或大于摩擦軸承的最小能力載荷的值。有利地，例如在啟動與關(guān)停軸的旋轉(zhuǎn)期間，例如在啟動與關(guān)停風(fēng)力發(fā)電機期間，滾動軸承支撐此軸。當達到軸的一定旋轉(zhuǎn)速度時，流體動力摩擦軸承接收軸承載荷。在較低速度下，滾動軸承支撐此軸。除此以外，由于通過預(yù)張緊滾動軸承將預(yù)定的預(yù)緊力施加在軸上，因此軸承即使在低的旋轉(zhuǎn)速度下也是無間隙的。施加的預(yù)緊力的值確保在全部操作條件下，在摩擦軸承的潤滑間隙中存在最小厚度潤滑膜。這避免了通常造成了軸承中的不期望的磨損的滑動表面之間的接觸。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，預(yù)緊力設(shè)置為至少等于在軸的最大旋轉(zhuǎn)速度下的摩擦軸承的最小能力載荷的值。此預(yù)緊力的特定值確保摩擦軸承的支承面彼此不接觸并且不會發(fā)生混合摩擦狀態(tài)。

為了調(diào)節(jié)預(yù)張緊，混合軸承有利地包括調(diào)節(jié)裝置。該調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造為調(diào)節(jié)預(yù)張緊量。調(diào)節(jié)裝置通常地是致動器。它構(gòu)造為將預(yù)緊力調(diào)節(jié)到適當?shù)念A(yù)定值，然而該預(yù)定值在混合軸承的操作期間保持恒定。例如，一旦當在風(fēng)力發(fā)電機中實施混合軸承時，就調(diào)節(jié)此調(diào)節(jié)裝置。其可以例如是固定的中間構(gòu)件，調(diào)節(jié)螺釘或者可調(diào)節(jié)楔狀部件。

根據(jù)本發(fā)明的有利實施方式，流體動力摩擦軸承與滾動軸承平行布置。此軸承是平行的，使得兩者聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)并且可旋轉(zhuǎn)地支撐此軸。換句話說，此軸承的相應(yīng)一個的靜止部分剛性地固定或安裝在支撐結(jié)構(gòu)上并且可移動部分隨著軸旋轉(zhuǎn)。相對于摩擦軸承，例如可以將套管直接地安裝在支撐結(jié)構(gòu)上。在具有布置在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的滾動元件的滾動軸承中，例如，內(nèi)環(huán)隨著軸旋轉(zhuǎn)并且外環(huán)剛性地固定在支撐結(jié)構(gòu)上。

根據(jù)本發(fā)明的此實施方式的混合軸承還可以包括至少一個致動器，其構(gòu)造為使流體動力摩擦軸承與滾動軸承中任一個或兩個的軸承部分移動。特別地，此致動器是液壓致動器。包括電機驅(qū)動致動器的多種其它類型的致動器可能是適合的。

例如，滾動軸承包括支撐滾動軸承的滾動元件的第一致動器。第一致動器構(gòu)造為使?jié)L動元件朝向與遠離與滾動元件配合的支承面移動。有利地，當軸開始旋轉(zhuǎn)時，滾動元件可以朝支承面移動。類似地，當軸未旋轉(zhuǎn)時，可以通過滾動軸承支撐此軸。當例如啟動包括混合軸承的風(fēng)力發(fā)電機時，滾動軸承使摩擦軸承免受載荷，直到達到足夠高的旋轉(zhuǎn)速度。當此軸以標定速度的一定百分比旋轉(zhuǎn)時，可以通過收回第一致動器將滾動元件移開支承面。流體動力摩擦軸承然后將接收軸的全部載荷。在根據(jù)本發(fā)明的此實施方式的混合軸承中，可以實現(xiàn)軸承部件的最小磨損。滾動軸承僅在其中混合軸承受到相對低的載荷的操作條件下使用。此外，滾動軸承的操作時間是非常有限的。

在本發(fā)明的又一個有利的實施方式，滑動軸承包括第二致動器。該第二致動器構(gòu)造為相對于相對的滑動表面使流體動力摩擦軸承的滑動表面移動。特別地，此軸承包括承載流體動力摩擦軸承中的滑動表面中的一個的滑動塊。通過第二致動器驅(qū)動此滑動塊，其中它是可伸展與可收回的。有利地，當軸的旋轉(zhuǎn)速度對于流體動力軸承的流體動力操作足夠高時，定位在滑動塊上的滑動表面可以朝向相對(配合)的滑動表面移動。由于此動作，滑動軸承將接收軸的載荷的大部分。由此此滾動軸承免受載荷。這將使得滾動軸承24中的磨損最小化。

應(yīng)該理解的是，混合軸承可以包括用于不止一個第一致動器以移動不止一個滾動元件。類似地，混合軸承可以包括不止一個第二致動器以便移動不止一個滑動塊。

在本發(fā)明的此外另一個實施方式中，此摩擦軸承與滾動軸承串聯(lián)聯(lián)接。兩個軸承中的一個支撐軸并且另一個抽成聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)。聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)的軸承接收來自支撐此軸的軸承的載荷。它將此載荷傳送到支撐結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的有利實施方式中，滾子軸承支撐此軸并且摩擦軸承聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)。在混合軸承的此設(shè)計中，當與滾動軸承相比時，流體動力摩擦軸承經(jīng)歷較高的周向速度。這是由于流體動力摩擦軸承以比滾動軸承更大的半徑布置的事實。此半徑可以是軸承的相應(yīng)一個與支撐軸的中心軸線之間的距離。由于高的周向速度，摩擦軸承將能夠在軸的低轉(zhuǎn)數(shù)下接收載荷。此相對較低的旋轉(zhuǎn)速度與其中摩擦軸承與滾動軸承以相同半徑布置的情形比較。

在本發(fā)明的另一個實施方式中，混合軸承是徑向軸承、推力軸承或者軸徑向軸承。類似地，這適用于滾動軸承與流體動力摩擦軸承。

根據(jù)本發(fā)明的另一個有利方面，提供了具有包括主軸的驅(qū)動機構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機。主軸通過根據(jù)本發(fā)明的方面的混合軸承支撐。特別地，風(fēng)力發(fā)電機可以是海上風(fēng)力發(fā)電機。混合軸承的關(guān)于維護的適度要求、高可靠性與磨損耐性，使其尤其適合應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機中，此外特別適用于海上風(fēng)力發(fā)電機中。根據(jù)本發(fā)明的方面的風(fēng)力發(fā)電機的其它方面與優(yōu)點與關(guān)于混合軸承涉及的方面與優(yōu)點類似。由此，這些將不重復(fù)。

在本發(fā)明的又一個方面中，提供了混合軸承的有利的使用。根據(jù)本發(fā)明的混合軸承用于支撐風(fēng)力發(fā)電機、尤其海上風(fēng)力發(fā)電機中的驅(qū)動機構(gòu)中的主軸。再次，混合軸承的使用的其它方面與優(yōu)點與關(guān)于混合軸承涉及的方面與優(yōu)點類似，并且將不再重復(fù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個有利方面，提供了用于操作混合軸承的方法?；旌陷S承包括流體動力摩擦軸承與滾動軸承。流體動力摩擦軸承與滾動軸承平行布置，使得兩個軸承都聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)并且可旋轉(zhuǎn)地支撐軸。此外，混合軸承包括至少一個致動器，其構(gòu)造為使流體動力摩擦軸承與滾動軸承中的任一個或兩個的軸承部分移動。當啟動或關(guān)停此軸的旋轉(zhuǎn)時，至少一個致動器伸展或收回。

特別地，通過第一致動器支撐滾動軸承的滾動元件。第一致動器構(gòu)造為使?jié)L動元件朝向與遠離與滾動元件配合的支承面移動。當此軸開始旋轉(zhuǎn)并且第一預(yù)定啟動期結(jié)束時，收回第一致動器。這通常地適用于其中啟動具有根據(jù)本發(fā)明的方面的混合軸承的風(fēng)力發(fā)電機的情形。當軸減速時，例如當風(fēng)力發(fā)電機關(guān)停并且第一預(yù)定關(guān)停期結(jié)束時，第一致動器收回。

有利地，流體動力軸承在初始啟動期以后接收軸的載荷。通過使?jié)L動元件朝向與遠離配合支承面移動來控制流體動力操作與滾動軸承操作之間的轉(zhuǎn)換。

此外，當流體動力摩擦軸承包括構(gòu)造為使承載流體動力摩擦軸承的滑動表面的一個的滑動塊移動的第二致動器時，第二致動器使滑動塊朝向與遠離支承面移動。相應(yīng)地根據(jù)第二啟動期與第二關(guān)停期執(zhí)行此移動。當軸開始旋轉(zhuǎn)并且第二啟動期結(jié)束時，滑動塊伸展。類似地，當軸減速并且第二預(yù)定關(guān)停期結(jié)束時，第二致動器收回滑動塊。

滑動塊的操作控制其中流體動力軸承接收軸的載荷的操作狀態(tài)與其中混合軸承作為滾動軸承操作的操作模式之間的轉(zhuǎn)換。通過使滑動塊朝向與遠離配合支承面移動來控制兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。

第一預(yù)定啟動與關(guān)停期以及第二預(yù)定啟動與關(guān)停期可以根據(jù)軸的旋轉(zhuǎn)速度。然而，還可能的是預(yù)定的時間段，例如在信號指示啟動或停止風(fēng)力發(fā)電機以后的幾秒，限定所述啟動期與關(guān)停期。

用于操作混合軸承的方法的其它優(yōu)點與已經(jīng)相對于混合軸承涉及的優(yōu)點類似，并且將不再重復(fù)。

附圖說明

參照附圖通過本發(fā)明優(yōu)選實施方式的下面的描述產(chǎn)生本發(fā)明的其它方面與特征，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的簡化的海上風(fēng)力發(fā)電機；

圖2和圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的混合軸承的構(gòu)思，其中滾動軸承與流體動力軸承平行地布置；

圖4是滾動軸承的剛性輪廓的簡化草圖，其可以應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的混合軸承中；

圖5和圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的混合軸承的簡化示意圖，該軸承適于支撐風(fēng)力發(fā)電機的驅(qū)動機構(gòu)中的主軸，其中附圖表示混合軸承的不同操作狀態(tài)；

圖7和圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的混合軸承的簡化細節(jié)圖；混合軸承具有平行布置的滾動軸承與流體動力軸承，并且所繪混合軸承構(gòu)造為軸徑向軸承以支撐風(fēng)力發(fā)電機的驅(qū)動機構(gòu)中的主軸；

圖9示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的混合軸承的另一個構(gòu)思，其中滾動軸承與流體動力摩擦軸承串聯(lián)布置；

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的混合軸承的簡化示意圖；此混合軸承具有串聯(lián)布置的滾動軸承與流體動力摩擦軸承，其中應(yīng)用混合軸承以支撐風(fēng)力發(fā)電機的驅(qū)動機構(gòu)中的主軸；

圖11和圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的操作混合軸承的方法的簡化流程圖。

具體實施方式

圖1是風(fēng)力發(fā)電機2的簡化立體圖。通過實例的方式，風(fēng)力發(fā)電機2是海上風(fēng)力發(fā)電機。它包括承載轉(zhuǎn)子葉片6的轉(zhuǎn)子輪轂4。例如塔架的支撐結(jié)構(gòu)8承載吊艙(不可見)并且基于海10中的適當?shù)乃碌鼗?/p>

風(fēng)力發(fā)電機2的主軸通過轉(zhuǎn)子輪轂4驅(qū)動。主軸進一步聯(lián)接到齒輪，例如行星齒輪，以便傳送通過轉(zhuǎn)子輪轂4施加在主軸上的轉(zhuǎn)矩到驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸進一步聯(lián)接到發(fā)電機以便產(chǎn)生電流。

風(fēng)力發(fā)電機2的主軸通過包括滾動軸承與流體動力摩擦軸承的混合軸承支撐。

圖2和圖3的簡化示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的混合軸承20的兩個構(gòu)思。本發(fā)明的此兩個實施方式涉及其中流體動力摩擦軸承22與滾動軸承平行布置的混合軸承20的類型。換句話說，流體動力摩擦軸承22與滾動軸承24均聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)26并且可旋轉(zhuǎn)支撐可以是風(fēng)力發(fā)電機2的主軸的軸28。

在圖2的實施方式中，滾動軸承24被預(yù)張緊。圖3的實施方式表示具有通過第一致動器32操作的可伸縮滾動元件72的混合軸承20。首先，將參照圖2中示出的類型的軸承。下面將進一步說明圖3中示出的混合軸承20的其它類型的進一步細節(jié)。

在圖2的實施方式中，滾動軸承24的預(yù)緊力具有至少基本上等于或大于流體動力摩擦軸承22的最小能力載荷的值。特別地，滾動軸承24的預(yù)緊力設(shè)定為基本上等于或者大于在軸28的最大旋轉(zhuǎn)速度下摩擦軸承22的最小能力載荷的值。例如，此最大旋轉(zhuǎn)速度是根據(jù)其技術(shù)說明的在風(fēng)力發(fā)電機2中的主軸的最大旋轉(zhuǎn)速度。

圖4是示出滾動軸承24的剛性輪廓40的簡化草圖，其可以應(yīng)用在根據(jù)圖2的實施方式的混合軸承20中。軸承載荷F是跨越支撐軸28的位移D的標繪。值F_min是用于支撐軸28的最小要求能力載荷。這例如適用于其中風(fēng)力發(fā)電機2關(guān)停或者緩慢旋轉(zhuǎn)的情形。滾動軸承24被預(yù)張緊使得其朝向軸28移動位移D1。相對于滾動軸承的卸載位置確定此位移，然而，滾動元件在該卸載位置中與相應(yīng)的支承面接觸。此位移D1導(dǎo)致預(yù)緊力，該預(yù)緊力等于如通過滾動軸承24的剛性輪廓40限定的最小能力載荷F_min。

在風(fēng)力發(fā)電機2的操作過程中,混合軸承20受到等于或高于F1的載荷。在軸28的最大旋轉(zhuǎn)處，流體動力摩擦軸承22建立了具有最小厚度的潤滑膜，當載荷從最小載荷F_min增加到載荷F1時，該最小厚度至少基本上等于滾動軸承24的位移。這通過圖4中的F_min與F1之間的距離X指示。當在混合軸承20上的載荷超過載荷F1時，流體動力摩擦軸承22將接收超過F1的值的附加載荷。換句話說，在滾動軸承24上的載荷是有限的，這相對于其磨損與壽命預(yù)期是有利的。

有利地，根據(jù)本發(fā)明的方面的混合軸承20是無間隙的。在軸28的低轉(zhuǎn)數(shù)下，滾動軸承24接收載荷，直到流體動力摩擦軸承22中的潤滑膜建立。然而，在通常地與較高載荷相應(yīng)的被支撐的軸28的較高旋轉(zhuǎn)速度下，滾動軸承24通過流體動力摩擦軸承22免受附加載荷。

在圖5中，存在示出混合軸承20的簡化示意圖，其適于支撐風(fēng)力發(fā)電機2的驅(qū)動機構(gòu)中的主軸28。主軸28聯(lián)接到轉(zhuǎn)子輪轂4并且將來自轉(zhuǎn)子輪轂4的轉(zhuǎn)矩傳送到齒輪50。齒輪50進一步聯(lián)接到發(fā)電機52以便產(chǎn)生電流。風(fēng)力發(fā)電機2的驅(qū)動機構(gòu)安裝在適當?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)26上。滾動軸承24與流體動力摩擦軸承22平行地布置，使得兩個軸承都通過支撐結(jié)構(gòu)26支撐并且可旋轉(zhuǎn)地支撐軸28。

圖5示出了當軸28以低速，即以低轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，或者靜止時的操作狀態(tài)。通過轉(zhuǎn)子輪轂4施加的力F應(yīng)該等于或者低于F1-F_min。在此情形中，滾動軸承24接收旋轉(zhuǎn)軸28的全部載荷，高達F1的值。

在圖6中，存在與圖5類似的另一個簡化的示意圖。然而，示出了在軸28的較高旋轉(zhuǎn)速度下的操作模式。相同的附圖標記適用于表示混合軸承20與驅(qū)動機構(gòu)的相同部分。當轉(zhuǎn)子輪轂4的載荷F高于F1與F_min之間的差值時，作為F-F1的附加載荷被流體動力摩擦軸承22接收。滾動軸承24受到不超過F1的最大載荷。

在圖7中具有示出混合軸承20的簡化細節(jié)圖，其構(gòu)造為用于支撐尤其是風(fēng)力發(fā)電機2的動力鏈中的主軸的軸28的軸徑向軸承。軸28沿著主軸線A延伸并且設(shè)有外環(huán)70。外環(huán)與流體動力摩擦軸承22與滾動軸承24相互作用以支撐軸28。滾動軸承24包括相應(yīng)地圍繞第一軸線A1與第二軸線A2旋轉(zhuǎn)的兩個滾動元件72、74。第一軸線A1與第二軸線A2具有相對的斜角以便相應(yīng)地提供用于外環(huán)70與軸28的軸徑向支承。滾動軸承24再次被預(yù)張緊。利用調(diào)節(jié)裝置76施加預(yù)張緊。在圖7的實施方式中，該調(diào)節(jié)裝置是環(huán)元件。調(diào)節(jié)裝置76用于將期望的預(yù)緊力施加到保持第一滾動元件72與第二滾動元件74的支撐構(gòu)件78。第一滾動元件72與第二滾動元件74進一步通過安裝在支撐結(jié)構(gòu)26上的支撐構(gòu)件77支撐。

施加的預(yù)張緊確保流體動力摩擦軸承22的相對滑動表面73、75之間的最小潤滑間隙71。

在圖8中，具有根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的混合軸承20的另一個簡化細節(jié)圖。此附圖與圖7的軸承類似，相同的部件提供以相同的附圖標記。

根據(jù)本發(fā)明的此實施方式的流體動力摩擦軸承22包括第一滑動塊82與第二滑動塊84，其在以實線繪制的操作位置與以虛線繪制的收回位置之間是可移動的?；瑒訅K82、84利用第二致動器在兩個位置之間是可移動的。第二致動器可以是液壓致動器，例如液壓活塞或泵，其向中間流體通道88供給加壓液壓流體。為了操作滑動塊82、84，外環(huán)70可以設(shè)有與沿著軸28的主軸線A延伸的中央流體通道88流體地聯(lián)通的其它液壓通道86。當利用中央致動器(未示出)向流體通道86、88供給加壓液壓流體時，朝向相應(yīng)的滑動表面73驅(qū)動滑動塊82、84。這通常地當軸28的轉(zhuǎn)數(shù)足夠高時執(zhí)行，以便在潤滑間隙中建立流體動力膜。由于附圖的簡化，在圖8中未示出潤滑間隙。滑動塊82、84每個都具有形成流體動力摩擦軸承22的相對滑動表面75的表面。

通過伸展與收回滑動塊82、84，由混合軸承20上的軸28受到的載荷可以從滾動軸承24轉(zhuǎn)移到流體動力摩擦軸承22并且返回到滾動軸承24。當混合軸承20應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電機2中時，這是有利的。當風(fēng)力發(fā)電機2啟動時，首先通過滾動軸承24支撐此軸28。當轉(zhuǎn)子輪轂4的旋轉(zhuǎn)速度足夠高以用于流體動力摩擦軸承22的操作時，滑動塊82、84朝向滑動表面73伸展與推動。因此，流體動力摩擦軸承22接收軸28的載荷。

在圖3中示出了混合軸承20的另一個概念，其提供了在滾動軸承24與流體動力摩擦軸承22之間轉(zhuǎn)移載荷的選擇。當與圖8進行比較時具有在此軸承20后的另一個構(gòu)思。圖3中的混合軸承20包括流體動力摩擦軸承22與滾動軸承24，其中滾動軸承24包括第二致動器32。該第二致動器構(gòu)造為使?jié)L動元件72朝向與遠離與滾動元件72配合的支承面34移動。滾動元件72通過示意性示出的支撐構(gòu)件78支撐。第一致動器32，例如液壓致動器，與此支撐構(gòu)件78接合。當被支撐的軸28的轉(zhuǎn)數(shù)足夠高使得流體動力摩擦軸承22能夠接收軸28的載荷，利用第一致動器32將滾動軸承24的滾動元件72收回。這將減小滾動軸承24中的磨損。由于流體動力軸承22將由此在風(fēng)力發(fā)電機2的正常操作期間使用，因此這適用于大部分操作時間。

在圖9中，具有示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的混合軸承20的構(gòu)思的另一個示意圖。流體動力摩擦軸承22與滾動軸承24串聯(lián)聯(lián)接。滾動軸承24支撐軸28并且流體動力摩擦軸承22聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)26。流體動力摩擦軸承22構(gòu)造為接收來自支撐軸28的滾動軸承24的載荷，并且將此載荷傳送到支撐結(jié)構(gòu)26。軸28的主軸線A與流體動力摩擦軸承22之間的第二距離Z2大于滾動軸承24與主軸線A之間的第一距離Z1。當與滾動軸承24相比時，流體動力摩擦軸承22由此經(jīng)歷較高的周向速度。當與兩個軸承22、24的反之亦然的構(gòu)造相比時，這將在支撐軸28的較低轉(zhuǎn)數(shù)下使流體動力膜有利地建立在潤滑蓋中。這使流體動力摩擦軸承22能夠以相對低的旋轉(zhuǎn)速度接收軸28的載荷。

在圖10中，具有示出混合軸承20的簡化的示意圖，其根據(jù)圖9的概念構(gòu)造。軸承20應(yīng)用為將主軸28支撐在風(fēng)里發(fā)電機2的驅(qū)動機構(gòu)中。此附圖與圖5和圖6中的軸承類似，相同的部件設(shè)有相同的附圖標記。流體動力摩擦軸承22構(gòu)造為接收來自支撐軸28的滾動軸承24的載荷，并且將此載荷傳送到支撐結(jié)構(gòu)26。在軸28的主軸線A與流體動力摩擦軸承22之間的第二距離(僅出于清楚的原因未描繪)大于滾動軸承24與主軸線A之間的第一距離。當與滾動軸承24相比時，流體動力摩擦軸承22由此經(jīng)歷較高的周向速度。

在圖11和圖12中，具有根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于操作混合軸承20的方法的流程圖。

在圖11中示出的此方法尤其適用于根據(jù)圖3的實施方式構(gòu)造的混合軸承20。此流程圖示出了一種情形，其中例如當風(fēng)力發(fā)電機2啟動時，軸28開始旋轉(zhuǎn)，并且其中例如在風(fēng)力發(fā)電機2的關(guān)閉期間，軸28減速并且停止旋轉(zhuǎn)。

首先，將說明在風(fēng)力發(fā)電機2的啟動過程中操作混合軸承20的方法。

首先，軸28開始旋轉(zhuǎn)(步驟S0、步驟S1)。隨后地，確定第一啟動期是否結(jié)束(步驟S2)。這可以通過獲取被支撐的軸28的旋轉(zhuǎn)速度或者用于其轉(zhuǎn)數(shù)的值或者通過使用當啟動風(fēng)力發(fā)電機2時啟動的定時器來執(zhí)行。當?shù)谝粏悠诮Y(jié)束時，此方法跟隨分支“是”，否則其跟隨分支“否”，直到實現(xiàn)第一啟動期結(jié)束的預(yù)定標準。

第一啟動期選擇為使得被支撐的軸28的旋轉(zhuǎn)速度或者在流體動力摩擦軸承22的周向速度足夠高使得所述軸承能夠基于流體動力流體潤滑膜的建立接收足夠的載荷。當啟動期結(jié)束時，滾動軸承24的滾動元件72收回(步驟S3)(此外參見圖3)。換句話說，滾動元件72脫離配合的支承面34并且滾動軸承免受載荷。用于操作混合軸承20的方法在步驟S4中結(jié)束。

當旋轉(zhuǎn)軸28減速時(步驟S0,S1)，檢查是否第一關(guān)閉期結(jié)束。再次，這可以通過測量軸28的旋轉(zhuǎn)速度來執(zhí)行。滾動元件72伸展以便與軸的滑動表面34配合以便接收軸28的載荷(步驟S3)。在流體動力摩擦軸承22中的潤滑膜可能在軸28的低旋轉(zhuǎn)速度下變得不穩(wěn)定。為了避免相應(yīng)滑動表面73、75之間的接觸和/或混合摩擦狀態(tài)，第一致動器32是伸展的(還參見圖3)。此外，滾動元件72的伸展避免了在低速下在混合軸承20中的間隙。自然地，這還適用于在旋轉(zhuǎn)開始時的情形。

在圖12中，具有示出操作混合軸承20，尤其是根據(jù)圖8的實施方式的混合軸承20的方法的另一個流程圖。

再次，將描述首先當啟動時的情形以及其次當減速時的情形。類似于圖11中的流程圖，軸28開始旋轉(zhuǎn)(步驟S0、步驟S1)并且確定第二啟動期是否結(jié)束(步驟S5)。特別地，第一啟動期與第二啟動期幾乎是相同的。類似于第一啟動期，第二啟動期相對于軸28的旋轉(zhuǎn)速度也可以是預(yù)定時間跨度或者閾值。當在流體動力摩擦軸承22處的周向速度足夠高以便在潤滑間隙71(圖7)中建立潤滑膜時，滑動塊82、84伸展(步驟S6)。因此，流體動力摩擦軸承22將接收軸28的載荷。此方法在步驟S4中結(jié)束，通常為當達到軸28的操作速度時。

還可以當旋轉(zhuǎn)軸28減速時適用圖12的流程圖中示出的此方法。啟動期(步驟S5)由關(guān)閉期代替。再次，這可以利用用于軸28的多次旋轉(zhuǎn)的預(yù)定時間跨度或閾值確定。當軸28的旋轉(zhuǎn)速度下降到一定閾值以下時，滑塊82、84收回從而避免配合滑動表面73、75之間的接觸。當收回滑動塊82、84時，滾動軸承24將接收旋轉(zhuǎn)軸28的載荷。

在本說明書的背景內(nèi)，流體動力摩擦軸承22是被動液體動力軸承。換句話說，混合軸承22將潤滑劑的主動供給分配到潤滑間隙71。特別地，混合軸承22不包括可以使流體動力摩擦軸承22中的潤滑劑主動地加壓的油泵或者另一個油供給系統(tǒng)。

這有利地適用于本發(fā)明的全部實施方式。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式的混合軸承20相對于維護具有高可靠性以及低要求。當與將主動系統(tǒng)適用于使?jié)櫥瑒┘訅旱哪Σ凛S承比較時，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的混合軸承20的設(shè)計在技術(shù)上更簡單在于其需要較少的主動控制部分。例如，其無需油供給系統(tǒng)。特別地，當混合軸承20安裝在海上風(fēng)力發(fā)電機2中時，減少的用于維護的要求顯著地降低了維修費用。此外，具有基本上彼此獨立的流體動力摩擦軸承22與滾動軸承24的混合軸承20的設(shè)計允許軸承22、24中的每個單獨地被替換。這有利地簡化了混合軸承20的維護。除此以外，即使在被支撐的軸28的低旋轉(zhuǎn)速度下，混合軸承20也是無間隙的。

盡管已經(jīng)參照特定的實施方式在上文中描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這些實施方式并且毫無疑問技術(shù)人員將會想到屬于如所要求的本發(fā)明的范圍內(nèi)的其它另選。