DE102024108257B4 - Main bearing of a wind turbine - Google Patents
Main bearing of a wind turbineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hauptlagerung (1) einer Windkraftanlage, wobei die Hauptlagerung (1) als Gleitlager ausgebildet ist, wobei der Lageraußenring (2) des Gleitlagers aus einer Anzahl Lagersegmenten (3, 4) besteht, die über den Umfang des Lageraußenrings (2) angeordnet sind, und wobei die Lagersegmente (3, 4) eine Lagerfläche (5, 6) aufweisen, die auf eine definierte radiale Lage (r1, r2) eingestellt oder einstellbar sind. Um eine als Gleitlager ausgebildete Hauptlagerung einer Windkraftanlage so fortzubilden, dass Reibung und somit Verschleiß bei Start- und Stoppvorgängen vermindert werden können, sieht die Erfindung vor, dass die Lagersegmente (3, 4) aus einer ersten Gruppe und einer zweiten Gruppe bestehen, wobei die Lagersegmente (3) der ersten Gruppe auf eine erste radiale Lage (r1) eingestellt oder einstellbar sind und wobei die Lagersegmente (3) der ersten Gruppe in radiale Richtung (r) eine erste Federelastizität aufweisen und wobei die Lagersegmente (4) der zweiten Gruppe auf eine zweite radiale Lage (r2) eingestellt oder einstellbar sind, die von der ersten radialen Lage (r1) verschieden ist, und wobei die Lagersegmente (4) der zweiten Gruppe in radiale Richtung (r) eine zweite Federelastizität aufweisen, die von der ersten Federelastizität verschieden ist, wobei die erste radiale Lage (r1) größer ist als die zweite radiale Lage (r2) und wobei die erste Federelastizität größer ist als die zweite Federelastizität. The invention relates to a main bearing (1) of a wind turbine, wherein the main bearing (1) is designed as a plain bearing, wherein the outer bearing ring (2) of the plain bearing consists of a number of bearing segments (3, 4) arranged around the circumference of the outer bearing ring (2), and wherein the bearing segments (3, 4) have a bearing surface (5, 6) which is set or adjustable to a defined radial position (r 1 , r 2 ). To further develop a main bearing designed as a sliding bearing for a wind turbine in such a way as to reduce friction and thus wear during start-up and stop-down processes, the invention provides that the bearing segments (3, 4) consist of a first group and a second group, wherein the bearing segments (3) of the first group are set or adjustable to a first radial position (r 1 ) and wherein the bearing segments (3) of the first group have a first spring elasticity in the radial direction (r) and wherein the bearing segments (4) of the second group are set or adjustable to a second radial position (r 2 ) which differs from the first radial position (r 1 ) and wherein the bearing segments (4) of the second group have a second spring elasticity in the radial direction (r) which differs from the first spring elasticity, wherein the first radial position (r 1 ) is greater than the second radial position (r 2 ) and wherein the first spring elasticity is greater than the second spring elasticity.
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Die Erfindung betrifft eine Hauptlagerung einer Windkraftanlage, wobei die Hauptlagerung als Gleitlager ausgebildet ist, wobei der Lageraußenring des Gleitlagers aus einer Anzahl Lagersegmenten besteht, die über den Umfang des Lageraußenrings angeordnet sind, und wobei die Lagersegmente eine Lagerfläche aufweisen, die auf eine definierte radiale Lage eingestellt oder einstellbar sind.The invention relates to a main bearing of a wind turbine, wherein the main bearing is designed as a plain bearing, wherein the outer bearing ring of the plain bearing consists of a number of bearing segments arranged around the circumference of the outer bearing ring, and wherein the bearing segments have a bearing surface that is set or adjustable to a defined radial position.
Eine gattungsgemäße Hauptlagerung für eine Windkraftanlage ist aus der
Bei der Lagerung des Rotors einer Windkraftanlage sind hydrodynamische Gleitlager eine interessante Alternative zu Wälzlagern, die häufig hierfür eingesetzt werden. Solche Gleitlager erlauben einen Lagertausch auf dem Turm ohne Demontage des Rotors, was wirtschaftlich sehr interessant ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Segmentierung des Lageraußenrings besteht insbesondere bei sehr großen Windkraftanlagen darin, dass solche Gleitlager keine sehr großen Schmiede- und Härteanlagen benötigen und weiterhin auch die Segmente leichter zu transportieren sind.For supporting the rotor of a wind turbine, hydrodynamic plain bearings are an attractive alternative to the rolling bearings that are commonly used. These plain bearings allow for bearing replacement on the tower without disassembling the rotor, which is very cost-effective. Another significant advantage of segmenting the outer ring of the bearing, particularly in very large wind turbines, is that such plain bearings do not require large forging and hardening facilities, and the segments are also easier to transport.
Bei der genannten vorbekannten Lösung werden die einzelnen Lagersegmente des Außenrings hinsichtlich der zu erwartenden auftretenden Maximalbelastung ausgelegt und in der konstruktionsbedingt geforderten Position fixiert.In the aforementioned previously known solution, the individual bearing segments of the outer ring are designed with regard to the expected maximum load and fixed in the position required by the design.
Eine spezielle Berücksichtigung geringer Lastzustände erfolgt nicht.No special consideration is given to low load conditions.
Problematisch ist, dass bei Start- und Stoppvorgängen bei hydrodynamischen Gleitlagern Mischreibung vorliegt, wodurch ein gewisser Verschleiß der Gleitbeläge der Gleitlagersegmente verursacht wird. Ferner werden hierdurch relativ hohe Reibmomente in die Struktur eingeleitet. Bei geringen Windgeschwindigkeiten kann ein entsprechend hohes Reibmoment des Gleitlagers ein Starten des Windrades verhindern.The problem is that mixed friction occurs during start-up and stop-down processes in hydrodynamic plain bearings, causing a certain amount of wear on the sliding surfaces of the bearing segments. Furthermore, this introduces relatively high frictional torques into the structure. At low wind speeds, a correspondingly high frictional torque in the plain bearing can prevent the wind turbine from starting.
Aufgrund einer stark variablen Lastrichtung sind die einzelnen Segmente des Gleitlagers unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt und werden teilweise in gewissen Belastungsrichtungen gar nicht benötigt.Due to a highly variable load direction, the individual segments of the sliding bearing are exposed to different loads and are sometimes not needed at all in certain load directions.
Verschiedene Lösungen für die Gestaltung eines Gleitlagers sind aus der
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Gleitlager ausgebildete Hauptlagerung einer Windkraftanlage so fortzubilden, dass Reibung und somit Verschleiß bei Start- und Stoppvorgängen vermindert werden können. Dadurch soll eine größere Gebrauchsdauer bei einer gattungsgemäßen Lagerung erreicht werden können.The invention is based on the objective of further developing a main bearing designed as a sliding bearing for a wind turbine in such a way that friction and thus wear during start-up and stop-down processes can be reduced. This should enable a longer service life for a bearing of this type.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung sieht vor, dass die Lagersegmente aus einer ersten Gruppe und einer zweiten Gruppe bestehen, wobei die Lagersegmente der ersten Gruppe auf eine erste radiale Lage eingestellt oder einstellbar sind und wobei die Lagersegmente der ersten Gruppe in radiale Richtung eine erste Federelastizität aufweisen und wobei die Lagersegmente der zweiten Gruppe auf eine zweite radiale Lage eingestellt oder einstellbar sind, die von der ersten radialen Lage verschieden ist, und wobei die Lagersegmente der zweiten Gruppe in radiale Richtung eine zweite Federelastizität aufweisen, die von der ersten Federelastizität verschieden ist, wobei die erste radiale Lage größer ist als die zweite radiale Lage und wobei die erste Federelastizität größer ist als die zweite Federelastizität.The solution to this problem by the invention provides that the bearing segments consist of a first group and a second group, wherein the bearing segments of the first group are set or adjustable to a first radial position and wherein the bearing segments of the first group have a first spring elasticity in the radial direction and wherein the bearing segments of the second group are set or adjustable to a second radial position which is different from the first radial position and wherein the bearing segments of the second group have a second spring elasticity in the radial direction which is different from the first spring elasticity, wherein the first radial position is greater than the second radial position and wherein the first spring elasticity is greater than the second spring elasticity.
Unter den genannten radialen Lagen ist zu verstehen, in welcher radialen Position die Lagerflächen der Lagersegmente positioniert sind, um das zu lagernde Teil, insbesondere also den Rotor der Windenergieanlage, aufzunehmen. Unter einer größeren radialen Lage ist zu verstehen, dass die Lagerfläche des Lagersegments näher am zu lagernden Teil, insbesondere also am Rotor der Windenergieanlage, angeordnet ist. Insoweit ist also der radiale Abstand der Lagerfläche des Lagersegments ausgehend vom Gehäuseteil gemeint, welches den Lageraußenring aufnimmt.The aforementioned radial positions refer to the radial position of the bearing surfaces of the bearing segments to accommodate the component being supported, in particular the rotor of the wind turbine. A larger radial position means that the bearing surface of the bearing segment is located closer to the component being supported, specifically the rotor of the wind turbine. This refers to the radial distance of the bearing surface of the bearing segment from the housing part that accommodates the outer bearing ring.
Bezüglich der Federelastizitäten sei angemerkt, dass bei einem hohen Wert der Federelastizität bei Aufbringung einer Kraft (vom Rotor) ein größerer Federweg (in radiale Richtung) erfolgt. Größere Federelastizität bedeutet also, dass die Federkonstante bzw. Federsteifigkeit (gemessen in N/m) einen kleineren Wert hat als im Falle einer kleineren Federelastizität.Regarding spring elasticities, it should be noted that a higher spring elasticity value results in a greater spring deflection (in the radial direction) when a force (from the rotor) is applied. Higher spring elasticity therefore means that the spring constant or spring stiffness (measured in N/m) has a lower value than in the case of lower spring elasticity.
Die Differenz zwischen der ersten radialen Lage und der zweiten radialen Lage beträgt bevorzugt zwischen 0,1 mm und 5,0 mm.The difference between the first radial layer and the second radial layer is preferably between 0.1 mm and 5.0 mm.
Die erste Federelastizität ist bevorzugt mindestens um den Faktor 3, vorzugsweise mindestens um den Faktor 5, größer als die zweite Federelastizität. Entsprechend ist die Federkonstante im Falle der ersten Federelastizität mindestens um den Faktor 3, vorzugsweise mindestens um den Faktor 5, kleiner als die Federkonstante im Falle der zweiten Federelastizität.The first spring elasticity is preferably at least 3 times, and preferably at least 5 times, greater than the second spring elasticity. Correspondingly, the spring constant in the case of the first spring elasticity is at least 3 times, and preferably at least 5 times, smaller. than the spring constant in the case of the second spring elasticity.
Die Lagersegmente der ersten Gruppe und die Lagersegmente der zweiten Gruppe sind bevorzugt axial nebeneinander angeordnet. Alternativ ist es allerdings auch möglich, dass die Lagersegmente der ersten Gruppe und die Lagersegmente der zweiten Gruppe in Umfangsrichtung alternierend aufeinander folgen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass in Umfangsrichtung auf ein Lagersegment der ersten Gruppe mehr als ein Lagersegment der zweiten Gruppe (oder umgekehrt) folgt.The bearing segments of the first group and the bearing segments of the second group are preferably arranged axially adjacent to one another. Alternatively, however, it is also possible for the bearing segments of the first group and the bearing segments of the second group to follow one another alternately in the circumferential direction. It is also possible that, in the circumferential direction, more than one bearing segment of the second group follows a bearing segment of the first group (or vice versa).
Zumindest die Lagersegmente einer Gruppe bestehen bevorzugt jeweils aus einem Auflagerelement, welches auf einem Bauteil aus Elastomermaterial angeordnet ist, wobei das Bauteil aus Elastomermaterial an einem Gehäuseteil festgelegt ist. Durch das Bauteil aus Elastomermaterial wird in diesem Falle die genannte Elastizität zumindest einer Gruppe der Lagersegmente hergestellt.At least the bearing segments of a group preferably each consist of a support element arranged on a component made of elastomeric material, wherein the component made of elastomeric material is fixed to a housing part. In this case, the elasticity of at least one group of bearing segments is provided by the component made of elastomeric material.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Lagersegmente der ersten Gruppe mit einem Fluidzufluss auf die Lagerfläche versehen sind, um eine hydrostatische Lagerfunktion herzustellen. Demgemäß wird hier eine hydrostatische Lagerfunktion erzeugt, welche vom Stillstand des Rotors ausgehend für eine praktisch reibungsfreie Lagerung sorgt, wodurch Verschleiß verhindert wird.A particularly preferred embodiment of the invention provides that the bearing segments of the first group are equipped with a fluid inlet to the bearing surface in order to create a hydrostatic bearing function. Accordingly, a hydrostatic bearing function is generated which, starting from a standstill of the rotor, ensures virtually frictionless bearing operation, thereby preventing wear.
Die Reibung und somit der auftretende Verschleiß bei Start- und Stoppvorgängen können also durch hydrostatische Schmiertaschen in Gleitlagersegmenten wesentlich minimiert werden. Gleitlagersegmente mit hydrostatischen Schmiertaschen haben im Normalbetrieb von Windkraftanlagen eine geringere Tragfähigkeit als Gleitlagersegmente ohne hydrostatische Schmiertaschen. Dies wird sehr vorteilhaft durch die Kombination von hydrostatischen und hydrodynamischen Schmiertaschen bei der vorgeschlagenen Ausgestaltung genutzt.Friction, and therefore the wear occurring during start-up and stop-down processes, can be significantly minimized by hydrostatic lubrication pockets in plain bearing segments. Plain bearing segments with hydrostatic lubrication pockets have a lower load-bearing capacity in normal wind turbine operation than plain bearing segments without hydrostatic lubrication pockets. This is advantageously utilized by combining hydrostatic and hydrodynamic lubrication pockets in the proposed design.
Die Lagersegmente der ersten Gruppe können mit Einstellmitteln versehen sein, mit denen die erste radiale Lage verändert werden kann. Die Einstellmittel können dabei ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System aufweisen, welches für die Einstellung der ersten radialen Lage verwendet wird. Als mögliche Alternative kann auch vorgesehen werden, dass die Einstellmittel ein mechanisches Stellsystem, insbesondere umfassend einen Tassenstößel, aufweisen, welches für die Einstellung der ersten radialen Lage verwendet wird. Mit dieser Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Lagersegmente der ersten Gruppe in ihrer radialen Zustellung auf den Rotor zurückgenommen werden, wenn der Anlauf des Motors stattgefunden hat; dies gilt insbesondere besonders vorteilhaft dann, wenn die Lagersegmente der ersten Gruppe als hydrostatische Elemente ausgebildet sind.The bearing segments of the first group can be equipped with adjusting means for changing their first radial position. These adjusting means can comprise a hydraulic piston-cylinder system used for adjusting the first radial position. Alternatively, the adjusting means can also comprise a mechanical adjusting system, in particular a tappet, used for adjusting the first radial position. This design ensures that the bearing segments of the first group are retracted in their radial position towards the rotor once the motor has started; this is particularly advantageous when the bearing segments of the first group are designed as hydrostatic elements.
Das vorgeschlagene hydrodynamische Gleitlager hat somit eine belastungsgesteuerte Gleitfläche. Es entsteht eine wachsende Gleitfläche bei steigender Belastung, während die Gleitlagersegmente mit hydrostatischen Schmiertaschen - zusätzliche zu den Gleitlagersegmenten ohne hydrostatische Schmiertaschen - beim Anlauf und beim Auslauf des Rotors für Verschleißarmut sorgen.The proposed hydrodynamic plain bearing thus has a load-controlled sliding surface. An increasing sliding surface is created with increasing load, while the plain bearing segments with hydrostatic lubrication pockets – in addition to the plain bearing segments without hydrostatic lubrication pockets – ensure low wear during rotor start-up and shutdown.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
-
1 schematisch in der geschnittenen Seitenansicht ein Hauptlager einer Windkraftanlage gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei von dem zur Lagerung eingesetzten Gleitlager nur ein Teil dargestellt ist, und -
2 schematisch in der geschnittenen Vorderansicht das Hauptlager gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei wiederum von dem zur Lagerung eingesetzten Gleitlager nur ein Teil dargestellt ist.
-
1 schematically in a cutaway side view a main bearing of a wind turbine according to a first embodiment of the invention, wherein only a part of the sliding bearing used for the bearing is shown, and -
2 schematically in the cutaway front view the main bearing according to a second embodiment of the invention, wherein again only a part of the sliding bearing used for support is shown.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
In
Aus
Weiterhin ist zu erkennen, dass die Oberfläche der Lagerfläche 5, 6 bei den beiden Gruppen 3 und 4 auf unterschiedlichen radialen Lagen angeordnet ist. Insoweit wird zunächst auf die radiale Richtung r hingewiesen, die in
Dabei ist die erste radiale Lage r1 größer ist als die zweite radiale Lage r2. Demgemäß liegt die Oberfläche der Lagerfläche 5 näher am Wellenteil 13 als die Oberfläche der Lagerfläche 6, welche etwas weiter weg vom Wellenteil 13 liegt.The first radial layer r1 is larger than the second radial layer r2 . Accordingly, the surface of bearing surface 5 is closer to shaft part 13 than the surface of bearing surface 6, which is located somewhat further away from shaft part 13.
Ferner ist zu erkennen, dass die Lagersegmente 3, 4 jeweils aus einem Auflagerelement 7 bzw. 8 bestehen, welches in an sich bekannter Weise mit einer Gleitschicht im Bereich der Lagerfläche 5, 6 versehen sein kann. Das Auflagerelement 7, 8 ist mit einem Bauteil 9 bzw. 10 verbunden, welches aus Elastomermaterial besteht und demgemäß federelastische Eigenschaften hat. Durch eine entsprechend gewählte unterschiedliche radiale Höhe des Bauteils 9, 10 wird erreicht, dass die Federelastizität des Lagersegments 3 und diejenige des Lagersegments 4 unterschiedlich groß sind, wobei hierunter die Elastizität in radiale Richtung r zu verstehen ist.Furthermore, it can be seen that the bearing segments 3, 4 each consist of a support element 7 or 8, which can be provided with a sliding layer in the area of the bearing surface 5, 6 in a manner known per se. The support element 7, 8 is connected to a component 9 or 10, which consists of an elastomeric material and therefore has spring-like properties. By selecting a correspondingly different radial height of the component 9, 10, it is achieved that the spring elasticity of the bearing segment 3 and that of the bearing segment 4 are of different magnitudes, whereby the elasticity in the radial direction r is to be understood.
Nachdem für das Lagersegment 3 ein Bauteil 9 vorgesehen ist, welches in radiale Richtung r eine größere Ausdehnung hat als im Falle des Lagesegments 4, hat das Lagersegment 3 eine erste Federelastizität, welche größer ist als die zweite Federelastizität (zu diesbezüglichen Definition wird auf die obigen Ausführungen zur Federkonstante verwiesen).Since a component 9 is provided for the bearing segment 3, which has a larger extension in the radial direction r than in the case of the bearing segment 4, the bearing segment 3 has a first spring elasticity which is greater than the second spring elasticity (for the relevant definition, reference is made to the above explanations on the spring constant).
Somit bildet die Hauptlagerung im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß
Das Lagersegment 3 ist (aus Sicht des Gehäuseteils 11) höher eingestellt, es nimmt also zuerst die Last auf, wenn das Wellenteil 13 auf den Lageraußenring 2 Kräfte ausübt. Das Lagersegment 3 ist im Vergleich zum Lagersegmente 4 deutlich elastischer gelagert. Steigt die Windgeschwindigkeit und mit ihr die Belastung, federt das Lagersegmente 3 folglich ein, bis das Lagersegmente 4 zum Eingriff kommt. Dieses ist weniger hoch, aber steifer gelagert und übernimmt dann den Hauptteil der Last.Bearing segment 3 is positioned higher (from the perspective of housing part 11), meaning it initially absorbs the load when shaft part 13 exerts forces on the outer bearing ring 2. Bearing segment 3 is mounted with significantly more elasticity compared to bearing segment 4. Consequently, as wind speed and the load increase, bearing segment 3 compresses until bearing segment 4 engages. Bearing segment 4 is mounted lower but with greater rigidity and then assumes the majority of the load.
Das Ausführungsbeispiel gemäß
In
Dies ist insbesondere dann von besonderem Vorteil, wenn für die Lagersegmente 4 klassische hydrodynamische Segmente verwendet werden, indes für die Gleitlagersegmente 3 hydrostatische Gleitlagersegmente zum Einsatz kommen.This is particularly advantageous when 4 classic hydrodynamic segments are used for the bearing segments, while 3 hydrostatic sliding bearing segments are used for the sliding bearing segments.
In diesem Falle sind also vorteilhaft Gleitlagersegmente 3 mit hydrostatischen Schmiertaschen mit größerer Höhe (erste radiale Lage r1) und einer elastischeren Lagerung zusammen mit Gleitlagersegmenten 4 ohne hydrostatische Schmiertaschen geringerer Höhe (zweite radiale Lage r2) und weniger elastischer Lagerung verbaut. Bei Startvorgängen bei geringen Windlasten sind im Wesentlichen die hydrostatischen Gleitlagersegmente 3 im Kontakt. Bei hohen Windlasten federn die elastisch gelagerten Gleitlagersegmente 3 mit hydrostatischen Schmiertaschen ein und es kommen die tragfähigeren Gleitlagersegmente 4 ohne hydrostatische Schmiertaschen in Kontakt.In this case, it is advantageous to install sliding bearing segments 3 with hydrostatic lubrication pockets of greater height (first radial layer r1 ) and more elastic mounting together with sliding bearing segments 4 without hydrostatic lubrication pockets of lesser height (second radial layer r2 ) and less elastic mounting. During start-up operations under low wind loads, the hydrostatic sliding bearing segments 3 are primarily in contact. Under high wind loads, the elastically mounted sliding bearing segments 3 with hydrostatic lubrication pockets compress, and the more load-bearing sliding bearing segments 4 without hydrostatic lubrication pockets come into contact.
Die Gleitlagersegmente 3 mit hydrostatischen Schmiertaschen können, wie erläutert, beispielsweise auf hydraulischen Tassenstößeln oder Hydraulikzylindern montiert werden, so dass sie für Start- und Stoppvorgänge ausgefahren werden können.The sliding bearing segments 3 with hydrostatic lubrication pockets can, as explained, be mounted, for example, on hydraulic tappets or hydraulic cylinders, so that they can be extended for start and stop operations.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Hauptlagerung der WindkraftanlageMain bearing of the wind turbine
- 22
- LageraußenringOuter bearing ring
- 33
- LagersegmentStorage segment
- 44
- LagersegmentStorage segment
- 55
- LagerflächeStorage area
- 66
- LagerflächeStorage area
- 77
- AuflagerelementSupport element
- 88
- AuflagerelementSupport element
- 99
- Bauteilcomponent
- 1010
- Bauteilcomponent
- 1111
- GehäuseteilHousing part
- 1212
- Einstellmittel für die erste radiale LageSetting device for the first radial position
- 1313
- Wellenteilshaft part
- aa
- axiale Richtungaxial direction
- rr
- radiale Richtungradial direction
- UU
- UmfangsrichtungCircumferential direction
- r1r1
- erste radiale Lagefirst radial layer
- r2r2
- zweite radiale Lagesecond radial layer
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110188988A1 (en) * | 2011-01-10 | 2011-08-04 | Vestas Wind Systems A/S | Plain bearing for a wind turbine blade and method of operating a wind turbine having such a plain bearing |
| WO2019120870A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Plain bearing arrangement for a heavy shaft, in particular of a wind turbine, and control system and method for supplying same with lubricating oil |
| US20190195204A1 (en) * | 2016-05-27 | 2019-06-27 | Wobben Properties Gmbh | Wind turbine |
| DE102017223370A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Adjustable slide bearing |
| US20200173425A1 (en) * | 2017-07-25 | 2020-06-04 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen | Rotary slide bearing |
| WO2020232495A1 (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | Miba Gleitlager Austria Gmbh | Nacelle for a wind turbine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1575528A1 (en) * | 1966-04-21 | 1970-01-15 | Linde Ag | Dynamic gas bearing with tilting, supported segments |
| JPS57145816U (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | ||
| SU1270434A1 (en) * | 1985-01-04 | 1986-11-15 | Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР | Automatically controlled sliding bearing |
| CN114321157B (en) * | 2021-12-31 | 2024-08-13 | 湖南崇德科技股份有限公司 | Bearing assembly for wind driven generator |
-
2024
- 2024-03-22 DE DE102024108257.7A patent/DE102024108257B4/en active Active
-
2025
- 2025-03-03 WO PCT/DE2025/100230 patent/WO2025195549A1/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110188988A1 (en) * | 2011-01-10 | 2011-08-04 | Vestas Wind Systems A/S | Plain bearing for a wind turbine blade and method of operating a wind turbine having such a plain bearing |
| US20190195204A1 (en) * | 2016-05-27 | 2019-06-27 | Wobben Properties Gmbh | Wind turbine |
| US20200173425A1 (en) * | 2017-07-25 | 2020-06-04 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen | Rotary slide bearing |
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