一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承制造技术

技术编号:42761778 阅读:16 留言:0更新日期:2024-09-18 13:48
本技术提出了一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,包括轴承内套圈和外套圈,内套圈与外套圈之间成型有两个用于安装推力滚子的第一滚道腔和一个用于安装径向滚子的第二滚道腔,第二滚道腔位于两个第一滚道腔之间的位置;本技术的推力滚子隔离块上下表面利用支脚结构可以防止滚动体外径表面的油膜补隔离块刮取的问题,在两个端面设计圆弧面且增设储油槽结构来起到隔离块引导和减摩擦的效果,在两个侧面设置的接触面可以实现精确定位和姿态调整的目的,兜孔内腔端面设置凹槽可以降低滚动体端面与兜孔内壁的摩擦,利用兜孔侧壁的限位部和锁口部结构实现滚动体快速装配到隔离块的效果,使轴承具有低摩擦、抗变形以及长使用寿命的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于变桨轴承设计,具体涉及一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承


技术介绍

1、风力发电机用变桨轴承是风电机组中的核心零部件,主要用于连接风机的轮毂和叶片。独立变桨技术是指每个桨叶的桨距角可以独立调整,从而可以更好地调节风速,提高风机的风能利用率。独立变桨轴承一般采用三排圆柱滚子结构类型,具有尺寸较大、承载能力强、刚性大等特点,适用于大兆瓦风力发电机组。

2、现有轴承的滚道内均安装有保持架,用于对滚道内的滚动体进行隔离,由于应用在风力发电机领域的独立变桨轴承尺寸过大,通常将用于承受轴向载荷的推力滚子保持架设计为分段式结构,即五个或六个滚动体为一组安装在分段式保持架内,多个保持架组合形成环形结构安装在轴承滚道处。然而,由于独立变桨轴承工作条件恶劣、轴承变形量大,造成这种分段式保持架在工作时,因轴承变形而使保持架前后受力不一致的情况出现,从而导致保持架变形、被撕裂以及破损的问题。因此,为了解决这种由于轴承受力变形而造成保持架被损坏的问题,现有技术中采用单体式结构的保持架(也称隔离块)来替代上述分段式结构保持架,使得单个滚动体可以单独置于保持架内,不会因部分滚动体与保持架产生卡滞或变形问题而造成其他保持架的损坏。

3、例如,申请号为cn202223079552.5的中国技术专利公开了一种单体隔离块、轴承保持器及转盘轴承,包括隔离块本体;所述隔离块本体的一个外侧面设置为第一接触面,与所述外侧面相背的外侧面设置为第二接触面,所述第一接触面包括第一接触曲面,所述第二接触面包括沿轴承的径向依次衔接过渡的第二接触曲面、第一平面以及第三接触曲面;所述第一接触曲面的曲率大于第二接触曲面的曲率,且第二接触曲面与第三接触曲面的曲率相等;所述隔离块本体开设有用于装滚子的兜孔。

4、上述方案中,虽然将传统的分段式保持架变为单体隔离块,但是在实际使用过程中,依然存在以下缺陷:

5、1、当滚动体在轴承内部转动时,隔离块会落在滚动体上,使得隔离块兜孔内壁的边缘棱线会对滚动体外壁处的油膜进行刮取,被刮掉油膜的滚动体与兜孔内壁接触会增大二者之间的摩擦阻力,从而造成滚动体和隔离块接触部位受热严重、疲劳以及磨损的问题,缩短了滚动体和隔离块的使用寿命;

6、2、由于上述隔离块的内径面与外径面均为平面,其在工作时会与轴承套圈的圆周滚道面相互接触,由于接触面大,且与滚道面之间间隙小、储油量少,因此也会加剧隔离块的内外径表面以及滚道表面的磨损,缩短隔离块与轴承套圈的使用寿命;

7、3、上述方案中,在兜孔的内壁两个端面中间位置开设有矩形的凹槽,但是并未对该凹槽的作用进行具体描述,由于该凹槽为矩形结构,当润滑油或润滑脂置于该凹槽内时,并不便于润滑油或润滑脂向周围扩散,从而降低了滚动体端面与兜孔端内壁之间的润滑效果;

8、4、上述方案中,虽然在兜孔侧壁的一端位置设置了限位部(即上述专利所述的第三平面113c),然而另外一端为直通式结构(即上述专利所述的第二平面113a),在滚动体安装到兜孔内后,滚动体容易从该直通式结构处掉落,存在轴承装配不便的问题;

9、5、多个单体式隔离块在装入滚道内后处于相互独立的状态,由于隔离块内径位置与外径位置在工作时线速度不一致,从而使相邻两个隔离块无法形成有效的精确引导,并且也不能够根据实际工况条件的不同进行隔离块整体的位置调整,容易产生应力集中、疲劳以及磨损的问题;

10、6、上述方案中,并没有对隔离块两个端面的形状进行具体描述,从其附图中可判断隔离块的两个端面形状为平面,由于隔离块安装在轴承的滚道内,而滚道内具有两个对应的圆形面,当隔离块端面为平面时,隔离块的棱角位置很容易与滚道圆周内外壁之间产生接触,从而造成接触部位发生应力损坏的问题,并且圆形的滚道面也不会对端面为平面的隔离块起到良好的引导效果。

11、由于上述缺陷会导致隔离块与轴承滚道间的润滑效果差,继而导致轴承整体的失效疲劳、变形、磨损等问题加剧,造成轴承使用寿命的缩短,因此,亟需一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承来解决上述问题。


技术实现思路

1、本技术为了解决上述技术问题,提供一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,可以利用隔离块上下表面的支脚作为支撑,避免隔离块落在推力滚子上而造成对推力滚子表面油膜的刮取问题,在隔离块的内外径表面设有储油槽,可以降低隔离块与第一滚道腔圆周面之间的摩擦力,利用隔离块侧面的第一接触面与第二接触面形成精确引导效果,并且能够在工作时相邻隔离块之间产生微动效果,完成隔离块的姿态调整,具有延长整个轴承使用寿命的优点。

2、本技术所采用的技术方案是:一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,包括轴承内套圈和外套圈,内套圈与外套圈之间成型有两个用于安装推力滚子的第一滚道腔和一个用于安装径向滚子的第二滚道腔,第二滚道腔位于两个第一滚道腔之间的位置;第一滚道腔内设置有多个呈环形布置、且各自独立的隔离块,每个推力滚子独立安装在隔离块内部位置;

3、隔离块的两个端面具有与第一滚道腔内外壁相匹配的圆弧面,两个圆弧面上均设有至少一个内凹的储油槽,储油槽沿圆弧面的圆周方向贯通设置;

4、隔离块的上下表面位置分别设有向外凸出的支脚,上下表面的支脚间距小于推力滚子的直径,推力滚子在第一滚道腔内转动时,上下表面的支脚能够与第一滚道腔的其中一个滚道端面相接触。

5、所述隔离块上设有用于安装推力滚子的兜孔,兜孔的两个侧壁位置具有与推力滚子外径相匹配的弧形槽,推力滚子装入兜孔内后,推力滚子的外壁与兜孔的弧形槽之间具有便于推力滚子窜动的间隙,弧形槽两端位置分别设有便于推力滚子进入兜孔的直通部以及设有防止推力滚子从兜孔处脱离的限位部,直通部与弧形槽的连接处设有向兜孔中心方向凸出的锁口部。

6、所述兜孔的两个端内壁处、沿隔离块的厚度方向开设有凹槽,凹槽截面为弧形结构。

7、所述兜孔两侧壁位置的直通部间距等于或大于推力滚子的直径,兜孔两侧壁位置的锁口部最小间距小于推力滚子的直径,且与推力滚子直径的尺寸差为0.1-0.2mm。

8、所述隔离块的其中一个侧面具有弧形内凹设置的第一接触面,与第一接触面相对的隔离块另一侧面具有向外凸出的第二接触面,第二接触面包括位于两端位置的弧形面和位于中间位置的平面,两个弧形面的轴线相互重合、且在隔离块侧面呈对称设置;第一接触面的轴线与弧形面的轴线相互平行,且第一接触面的轴线靠近隔离块的内径方向一侧,第一接触面的半径尺寸大于弧形面的半径尺寸。

9、所述支脚设置在隔离块上下表面的四角位置,支脚的截面形状为椭圆形,且椭圆形两个焦点的连线与隔离块在轴承内的移动方向相一致;支脚的截面面积沿远离隔离块的方向逐渐减小。

10、所述第二滚道腔的内部安装有保持架,多个径向滚子在保持架的作用下均匀间隔排列。

11、所述内套圈与外套圈间隙的上下两端位置安装有用于防止漏油的密封圈。

12、所述外套圈包括第一外本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:包括轴承内套圈和外套圈,内套圈与外套圈之间成型有两个用于安装推力滚子的第一滚道腔和一个用于安装径向滚子的第二滚道腔,第二滚道腔位于两个第一滚道腔之间的位置;第一滚道腔内设置有多个呈环形布置、且各自独立的隔离块,每个推力滚子独立安装在隔离块内部位置;

2.根据权利要求1所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:隔离块上设有用于安装推力滚子的兜孔,兜孔的两个侧壁位置具有与推力滚子外径相匹配的弧形槽,推力滚子装入兜孔内后,推力滚子的外壁与兜孔的弧形槽之间具有便于推力滚子窜动的间隙,弧形槽两端位置分别设有便于推力滚子进入兜孔的直通部以及设有防止推力滚子从兜孔处脱离的限位部,直通部与弧形槽的连接处设有向兜孔中心方向凸出的锁口部。

3.根据权利要求2所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:兜孔的两个端内壁处、沿隔离块的厚度方向开设有凹槽,凹槽截面为弧形结构。

4.根据权利要求3所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:兜孔两侧壁位置的直通部间距等于或大于推力滚子的直径,兜孔两侧壁位置的锁口部最小间距小于推力滚子的直径,且与推力滚子直径的尺寸差为0.1-0.2mm。

5.根据权利要求1所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:隔离块的其中一个侧面具有弧形内凹设置的第一接触面,与第一接触面相对的隔离块另一侧面具有向外凸出的第二接触面,第二接触面包括位于两端位置的弧形面和位于中间位置的平面,两个弧形面的轴线相互重合、且在隔离块侧面呈对称设置;第一接触面的轴线与弧形面的轴线相互平行,且第一接触面的轴线靠近隔离块的内径方向一侧,第一接触面的半径尺寸大于弧形面的半径尺寸。

6.根据权利要求1所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:支脚设置在隔离块上下表面的四角位置,支脚的截面形状为椭圆形,且椭圆形两个焦点的连线与隔离块在轴承内的移动方向相一致;支脚的截面面积沿远离隔离块的方向逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:第二滚道腔的内部安装有保持架,多个径向滚子在保持架的作用下均匀间隔排列。

8.根据权利要求1所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:内套圈与外套圈间隙的上下两端位置安装有用于防止漏油的密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:外套圈包括第一外圈和第二外圈,第一外圈与第二外圈采用螺栓进行连接,内套圈的内壁位置设有均匀分布的齿牙。

10.根据权利要求1所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:第一滚道腔和第二滚道腔相互连通设置,且在内套圈或外套圈上开设有与第一滚道腔连通的注油孔。

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【技术特征摘要】

1.一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:包括轴承内套圈和外套圈,内套圈与外套圈之间成型有两个用于安装推力滚子的第一滚道腔和一个用于安装径向滚子的第二滚道腔,第二滚道腔位于两个第一滚道腔之间的位置;第一滚道腔内设置有多个呈环形布置、且各自独立的隔离块,每个推力滚子独立安装在隔离块内部位置;

2.根据权利要求1所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:隔离块上设有用于安装推力滚子的兜孔,兜孔的两个侧壁位置具有与推力滚子外径相匹配的弧形槽,推力滚子装入兜孔内后,推力滚子的外壁与兜孔的弧形槽之间具有便于推力滚子窜动的间隙,弧形槽两端位置分别设有便于推力滚子进入兜孔的直通部以及设有防止推力滚子从兜孔处脱离的限位部,直通部与弧形槽的连接处设有向兜孔中心方向凸出的锁口部。

3.根据权利要求2所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:兜孔的两个端内壁处、沿隔离块的厚度方向开设有凹槽,凹槽截面为弧形结构。

4.根据权利要求3所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:兜孔两侧壁位置的直通部间距等于或大于推力滚子的直径,兜孔两侧壁位置的锁口部最小间距小于推力滚子的直径,且与推力滚子直径的尺寸差为0.1-0.2mm。

5.根据权利要求1所述的一种低摩擦抗变形风力发电机独立变桨轴承,其特征在于:隔离块的其中一个侧面具有弧形内凹设置的...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖高强赵俊飞郝文路胡占圈杨德胜
申请(专利权)人:洛阳新强联回转支承股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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