个支撑辊被承载在轴上或被固定到轴杆(9)，轴杆(9)相对于永磁转子(2)固定。
[0029]本发明该实施例中的支撑辊的角间距被选择为30°，但是在设计细节需要时，尤其是根据支撑辊的圆形阵列的直径、支撑辊本身的尺寸和规格以及可调节性、以及可相对旋转的转子及转子和定子之间所需的空气隙，可采用其它任何适合的角间距。该空气隙通常大约为5mm。
[0030]径向和轴向载荷条件将大致确定轴承和辊的选择。辊的尺寸可取决于空气隙的需求，该空气隙是两个旋转转子之间的空隙。辊可以是层叠以实现特定应力需求的不同材料的组合。辊与滚道的界面可以以各种拓扑结构实现，例如带有V形槽的辊设计。
[0031]在本发明的该实施例中，感应转子的两侧边缘(11)被形成为分段的滚道，支撑辊的外周界骑在该分段的滚道上。
[0032]因此，轴承装置由与大直径轴承相比相对简单且廉价的轴承组成。另一方面，由滚道和成角度布置的支撑辊构成的直径远大于传统轴承(6)的直径。
[0033]应当提到，如图9所示，每个支撑辊可包括由辊体(16)承载的外辊套(15)，而辊体
(16)由其内侧的滚柱轴承(17)承载。
[0034]当然，定子位于转子内侧也在本发明的范围内，并且在附图的图4-图6中例示出这样的布置。在该实例中，感应转子(21)可通过传统轴承(23)被承载在中心管形支撑件
(22)上，并且永磁转子(24)通过多个辊(26)被承载在与感应转子一体形成的滚道(25)上。在本发明的该实施例中，定子(27)在转子的内侧。
[0035]现在参见附图的图7至图9，如在图1到图3中例示的本发明的实施例的一个应用将是用于风力涡轮机。在该实例中，风力涡轮机具有轮毂(31)，叶片(32)从该轮毂径向延伸，并且轮毂被连接以驱动内部感应转子(33)，并且如参考图1至图3所描述的，永磁转子
(34)位于感应转子和定子(35)之间。风力涡轮机可以是在我们的同时待审的已公开专利申请第WO 2012/017302号中描述的通用型风力涡轮机。
[0036]现在参见图10至图11，本发明的原理也可被应用于具有轴向磁通耦合的机器。在该布置中，大致水平的第一转子(41)可被安装为能相对于轴向相邻的定子(42)旋转，并且轴向相邻的第二转子(43)由第一转子通过辊(44)的阵列支撑。辊被例示为倾斜的，以便与第二转子上的倾斜的滚道(45)协作，这可具有使第二转子相对于第一转子居中的效果。在该布置中，可在所描述的布置中采用单组支撑辊。
[0037]本发明的应用导致利用较小部件，伴随有可维护性的改善。本发明的使用可被用于利用负载点，以使结构刚度的需求最小化，从而使结构材料需要最小化。轴承支撑辊可以较小的空气隙偏差改善空气隙空隙管理。当应用于分段转子设计时，本发明可使部件尺寸减小，并因此也减小运输和维护的时间和成本。较小的部件或组件也可导致较廉价的机器制造以及标准部件的使用。
[0038]将理解，可对上述本发明的实施例进行许多变化，而不偏离本发明的范围。
【主权项】
1.一种具有两个同轴的且能够相对旋转的转子和同轴的定子或壳体的机器，两个转子均能够相对于所述同轴的定子或壳体旋转，并且其中两个轴承装置对所述两个转子进行相对于彼此并相对于所述定子或壳体的相互支撑，其中所述轴承装置中的一个包括多个支承轴承，该多个支承轴承关于所述转子相对于所述定子的旋转轴线成角度地间隔开，所述支承轴承均具有相对于所述转子之一或所述定子固定的轴或轴杆，每个支承轴承与提供在同心的相邻转子或定子上的滚道协作，其中由所述滚道和成角度布置的所述支承轴承构成的直径大于所述轴承装置中的另一个的直径。2.如权利要求1所述的机器，其中所述支承轴承均包括由轴承体承载的外辊套，而所述轴承体由其内侧的轴承承载。3.如权利要求1或2中的任一项所述的机器，其中与每个所述支承轴承关联的轴承是滚柱轴承或轴颈轴承。4.如前述权利要求中的任一项所述的机器，其中所述支承轴承均具有被支撑在相对于所述转子或定子固定的轴上或被支撑在能够相对于所述转子或定子旋转的轴杆上的主体。5.如前述权利要求中的任一项所述的机器，其中所述轴承装置中的另一个是与所述转子的旋转轴线同轴的传统轴承。6.如前述权利要求中的任一项所述的机器，其中所述机器是机电式机器，其中所述转子中的一个转子相对于另一个转子并相对于所述定子的旋转运动产生电能。7.如前述权利要求中的任一项所述的机器，其中所述一个转子是由风力涡轮机驱动的感应转子，并且所述另一个转子是自由旋转转子并具有与其关联的永磁体以形成所谓的拼合式永磁发电机。8.如前述权利要求中的任一项所述的机器，其中所述两个转子和定子被布置为一个在另一个内，以在使用中产生径向磁通耦合。9.如权利要求1至7中的任一项所述的机器，其中所述两个转子和所述定子在轴向方向上彼此紧邻，以产生轴向磁通耦合。10.如前述权利要求中的任一项所述的机器，其中根据具体情况，所述支承轴承被布置为与所述滚道协作在所述两个转子之间或在一转子和所述定子之间限定空气隙。11.如前述权利要求中的任一项所述的机器，其中所述定子在所述两个转子内侧或在所述两个转子的外侧。12.—种风力涡轮机，该风力涡轮机包含如权利要求1至11中的任一项所述的机器，其中所述机器是发电机的形式。
【专利摘要】提供一种具有两个同轴的且能够相对旋转的转子和同轴的定子或壳体的机器，两个转子均能够相对于所述同轴的定子或壳体旋转，其中两个轴承装置对所述两个转子进行相对于彼此并相对于所述定子或壳体的相互支撑。所述轴承装置中的一个包括多个支承轴承，该多个支承轴承关于所述转子相对于所述定子的旋转轴线成角度地间隔开，所述支承轴承均具有相对于所述转子之一或所述定子固定的轴或轴杆。每个支承轴承与提供在同心的相邻转子或定子上的滚道协同。所述机器可以是诸如风力涡轮机的机电式机器，其中所述转子中的一个转子相对于另一个转子并相对于所述定子的旋转运动产生电能。
【IPC分类】H02K7/08, F16C19/50, H02K16/02, F16C19/55, H02K7/18
【公开号】CN104904103
【申请号】CN201380066481
【发明人】约翰·尼科·施坦德
【申请人】斯坦陵布什大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月15日
【公告号】EP2923437A2, US20150303767, WO2014080327A2, WO2014080327A3