大型滚动轴承的密封装置和风力发电设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及大型滚动轴承的密封装置和风力发电设备，大型滚动轴承的转动支承机构有环形的联接元件，联接元件能相对彼此转动，该转动支承机构还有轴承间隙，该轴承间隙在环形的口上用密封器件密封，密封器件有造型部，该造型部有由槽侧翼和槽底限定边界的槽形的凹痕，凹痕的深度延伸平行于轴承转动轴线，槽侧翼形成了密封器件的造型部横截面的两条臂的内侧，一条臂用于密封器件在环形的联接元件上的锚固，另一条臂在其外侧上有密封唇，将弹簧元件插入槽形的凹痕，弹簧元件从内部贴靠槽侧翼上且致力于将槽侧翼压开，由此使密封器件的两条臂在两个联接元件之间的轴承间隙内彼此张开，因而密封唇在一条臂的外侧上得到了更高的按压力。

Sealing device of large rolling bearing and wind power generation equipment

The invention relates to a sealing device of large rolling bearing and wind power generation equipment, large rolling bearing rotation supporting mechanism has a connecting element ring, a connecting element can rotate relative to each other, the rotation supporting mechanism and bearing clearance, the bearing clearance in the circular mouth sealing device sealing, sealing device with other department, the other a dent is defined by the groove flank and bottom groove boundary, dent depth extends parallel to the axis of rotation of the bearing groove, flank formed inside of the two arm cross section of other department sealing device of the sealing device of anchorage in the coupling member on the ring for one arm, another arm the sealing lip on the outside, the spring element is inserted into the groove shaped dent, spring element from the inside against the flank and committed to the groove groove flank pressure to open the two arm sealing device The opening of the bearing between the two connecting elements is opened to each other, so that the sealing lip gets higher pressure on the outer side of the arm.

【技术实现步骤摘要】
大型滚动轴承的密封装置和风力发电设备
本专利技术涉及一种形式为大型滚动轴承的转动支承机构，该转动支承机构带有至少两个环形的联接元件，用于联接各一个固定不动的或旋转的机器部分或设备部分，其中，与相关的、固定不动的或旋转的机器部分或设备部分的接触不通过相关的联接元件(2、3)的拱曲的周侧面完成，而是通过同一联接元件的平坦的端侧面(6、7、8、9)，结合螺钉或螺栓完成，螺钉或螺栓伸入或伸过在相关的联接元件(2、3)中的环形分布的钻孔作用，以便将联接端侧面(6、7、8、9)牢牢地以及摩擦锁合地(reibschlüssig)压向联接结构，其中，联接元件(2、3)能相对彼此围绕一条共同的轴承转动轴线转动，轴承转动轴线垂直地贯穿每一个环形的联接元件的基面，该转动支承机构还带有在两个联接元件之间的间隙，该间隙在至少一个环形的口上用密封器件环形地密封，其中，密封器件具有至少一个在轴承间隙的口上沿着延伸的由软材料制成的密封造型部，该密封造型部带有至少一个沿着该密封造型部的纵向方向延伸的、由两个彼此对置的槽侧翼和一个槽底限定边界的槽形的凹痕，凹痕的深度延伸大致平行于轴承转动轴线取向；本专利技术还涉及一种风力发电设备，该风力发电设备带有围绕例如水平的轴线旋转的风轮，风轮的轮毂与转子轴抗相对转动地连接，转子轴被支承在至少一个主轴承中，主轴承带有至少两个环形的、能围绕共同的轴承转动轴线相对彼此转动的联接元件，这两个联接元件中的一个与风力发电设备的转子轴抗相对转动地连接，另一个则与风力发电设备的机器壳体的机架抗相对转动地连接，主轴承还带有在两个联接元件之间的轴承间隙，该轴承间隙在至少一个环形的口上用密封器件环形地密封，其中，密封器件如在上述的转动支承机构中那样被设计。
技术介绍
转动支承机构通常形成了在旋转的机器部分或设备部分与基座、机架或其它的固定不动的机器部分或设备部分之间的过渡。转动支承机构为了这个目的具有两个环形的联接元件，这两个环形元件中的一个联接在旋转的部分上，另一个则联接在固定不动的支座上。在此流行甚广的是所谓的滚动轴承，在滚动轴承中，滚动体，例如球形、桶形、滚子形或圆锥滚子形的滚动体在两个环形的联接元件之间的间隙中在彼此面对的滚道之间滚动。这些滚动体致力于，以最小的阻力对抗在两个联接元件之间的相对运动，反之则以最大的阻力对抗各种其它的相对运动。可以按以下方式来最小化这种滚动体的磨损，即，间隙区域配设有润滑剂或用润滑剂填充，特别是润滑脂或润滑油。为了将这种润滑剂保持在间隙区域中且同时阻止污物颗粒侵入，间隙在两个口上都被密封。大多使用由易弯曲的和/或弹性的材料制的环作为在两个联接元件之间的密封器件。这个环的造型部具有不锋利的锚固区域，锚固区域被锚固在两个联接元件的其中一个上，还具有逐渐变细的区域，该区域通入狭窄的密封唇，密封唇在相应另一个联接元件的区域中贴靠在或碰撞在止推面上。正好在止推面和在该止推面上沿着运行的密封唇之间的这个接触区域中存在润滑剂的漏损加剧的风险，这是因为这个区域仅由于易弯曲的和/或弹性的密封材料的弹性的或复位的特性被封闭。若密封材料疲劳或者在一个部位上承受的磨损加剧，那么漏损效应连续升高。因此已经转向通过沿着密封间隙在径向环绕地布置张紧用金属线来提高密封器件的按压力。在环形闭合的张紧用金属线内部的净直径可以通过沿环绕方向的张紧力变小，因此可以实现径向向内取向的按压力。用这种措施可以将密封器件的具有密封唇的区域径向向内压靠到径向在内的联接元件上的止推面。在大型技术设备中大多使用大型滚动轴承，它们与普通的滚动轴承的区别在于，与相关的、旋转的或固定不动的机器部分或设备部分等的接触，不是通过相关的联接元件的拱曲的周侧面完成的，而是通过同一联接元件的平坦的端侧面，结合螺钉、螺栓或类似物等完成的，螺钉、螺栓或类似物伸入或伸过在相关的联接元件中的环形分布的钻孔作用，以便将联接端侧面牢牢地以及摩擦锁合地压向联接结构。但在此要考虑的是，随着滚动轴承的直径渐增，间隙的拱曲沿其圆周方向减小或联接元件的曲率半径在间隙的区域中渐增。但间隙的走向越是笔直，那么径向向内取向的按压力就越小，以及因此这种张紧用金属线的支持密封的效果在大型滚动轴承中相对较小。还要补充的是，相应长度的张紧用金属线随着张力渐增而变形以及因此不能被任意地强烈张紧。另一个观点在于，在多种应用中，旋转的部分被支承在固定不动的在外的部分内。如果在此密封装置与向内取向的密封唇一起被锚固在径向在外的联接元件上，那么密封装置在空间中的取向没有变化，因为它被锚固在固定不动的部分上。由于磨损，支承机构的空隙可能随时间变大，其中，在外部的影响因素，例如重力的影响下，在固定不动的和旋转的联接元件之间出现了(尽管一开始仅很轻微)持久的沿径向的相对移动，其中，各被支承的部分占据其尽可能深的位置。因此间隙宽度在间隙圆周的特定的部位上可能发生变化。例如一根带有水平的纵向延伸部的经转动支承的重型的轴在其重量下尽可能远地向下运动。间隙宽度于是在间隙的最深的部位上减小以及在间隙的最上面的部位上变大。如果现在密封部分被锚固在在外的、大多固定不动的联接元件上，那么该密封部分并不环绕，而是始终保持不变，且它的在间隙的最深的部位上的区段永久地承受径向的镦压以及因此承受的磨损加大，而它的在间隙的上方的区域中的区段则必须永久地密封变大的间隙宽度。两种效果都导致了密封效果变糟。此外，这个问题尤其在风力发电设备的主轴承中出现，主轴承支承与风轮的轮毂连接或联结的转子轴。因为转子轴被布置在机器壳体的机架内，所以转子轴与内置的联接元件连接，而外置的联接元件则被锚固在机器室上以及因此它的垂直取向从未变化。因此在风力发电设备的主轴承的情形下以及在一些其它的情形下，值得期望的是，能够将密封器件锚固在在内的旋转的联接元件上，因此密封器件持续地旋转且它的密封唇不是承受纯粹静态的负荷，而是承受动态变化的负荷，该负荷导致了在环形的密封器件的整个圆周上的更为均匀的以及局部任何地方都更小的磨损。但在这种情形下，张紧用金属线没能完美地改善密封效果。
技术实现思路
由所说明的现有技术的缺陷得出了推动本专利技术的问题，即，按如下方式来扩展设计这种类属的形式为大型滚动轴承的转动支承机构，即，借助张紧元件提高在密封唇和止推面之间的按压力，而与密封器件是被锚固在径向在内的还是径向在外的联接元件上且它的密封唇是在径向在外的还是径向在内的联接元件上碰撞无关。这个问题的解决方案在这种类属的形式为大型滚动轴承的转动支承机构的框架内由此达到，即，两个槽侧翼形成了密封造型部的造型部横截面的两条臂的内侧，它们在槽底的区域中相互连接，且其中一条臂用于将密封造型部锚固在环形的联接元件上，而另一条臂则在其外侧上具有用于和另一个联接元件贴靠的密封唇，其中，将弹簧元件插入槽形的凹痕，弹簧元件至少局部贴靠在彼此对置的槽侧翼上且致力于将这些槽侧翼通过其固有的弹簧力彼此压开且密封造型部的两条臂因此在两个联接元件的间隙内彼此张开，因而密封唇得到了对其止推面上的更高的按压力。本专利技术因此取消了沿张紧用金属线的纵向方向延伸的伴随有上述缺陷的拉紧力，且用张开作用代替了这个拉紧力，张开作用与相对轴承主轴线的径向方向无关。更确切地说，环形延伸的锚固区段和同样环形延伸的密封唇始终被彼此张本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形式为大型滚动轴承的转动支承机构(1)，所述转动支承机构带有至少两个环形的联接元件(2、3)，用于联接各固定不动的或旋转的机器部分或设备部分，其中，与相关的、固定不动的或旋转的机器部分或设备部分的接触不通过相关的联接元件(2、3)的拱曲的周侧面完成，而是通过同一联接元件的平坦的端侧面(6、7、8、9)结合螺钉或螺栓完成，所述螺钉或螺栓伸入或伸过在相关的联接元件(2、3)中的环形分布的钻孔，以便将联接端侧面(6、7、8、9)固定地以及摩擦锁合地压向联接结构，其中，所述联接元件(2、3)能相对彼此围绕一条共同的轴承转动轴线(4)转动，所述轴承转动轴线垂直地贯穿每一个环形的联接元件(2、3)的基面(5)，所述转动支承机构还带有在两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14)，所述轴承间隙在至少一个环形的口(23)上用密封器件(24)环形地密封，其中，密封器件(24)具有至少一个在轴承间隙(14)的口(23)上沿着延伸的由软材料制成的密封造型部(24)，所述密封造型部带有至少一个沿着所述密封造型部(24)的纵向方向延伸的、由两个彼此对置的槽侧翼(37、38)和一个槽底(39)限定边界的槽形的凹痕(36)，所述凹痕的深度延伸大致平行于轴承转动轴线(4)取向，其特征在于，两个槽侧翼(37、38)形成了所述密封造型部(24)的造型部横截面的两条臂(26、33)的内侧，它们在槽底(39)的区域中相互连接，以及其中一条臂(26)被用于密封造型部(24)在环形的联接元件(2、3)上的锚固，而另一条臂(33)则在其外侧(41)上具有用于和另一个联接元件(2、3)贴靠的密封唇(25)，其中，将弹簧元件(44)插入槽形的凹痕(36)，所述弹簧元件至少局部从内部贴靠在彼此对置的槽侧翼(37、38)上且致力于将这些槽侧翼通过所述弹簧元件固有的弹簧力压开，以及由此使密封造型部(24)的两条臂(26、33)在两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14)内彼此张开，因而密封唇(25)在其中一条臂(33)的外侧(41)上得到了对其止推面的更高的按压力。...

【技术特征摘要】
2016.04.28 DE 202016003040.01.一种形式为大型滚动轴承的转动支承机构(1)，所述转动支承机构带有至少两个环形的联接元件(2、3)，用于联接各固定不动的或旋转的机器部分或设备部分，其中，与相关的、固定不动的或旋转的机器部分或设备部分的接触不通过相关的联接元件(2、3)的拱曲的周侧面完成，而是通过同一联接元件的平坦的端侧面(6、7、8、9)结合螺钉或螺栓完成，所述螺钉或螺栓伸入或伸过在相关的联接元件(2、3)中的环形分布的钻孔，以便将联接端侧面(6、7、8、9)固定地以及摩擦锁合地压向联接结构，其中，所述联接元件(2、3)能相对彼此围绕一条共同的轴承转动轴线(4)转动，所述轴承转动轴线垂直地贯穿每一个环形的联接元件(2、3)的基面(5)，所述转动支承机构还带有在两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14)，所述轴承间隙在至少一个环形的口(23)上用密封器件(24)环形地密封，其中，密封器件(24)具有至少一个在轴承间隙(14)的口(23)上沿着延伸的由软材料制成的密封造型部(24)，所述密封造型部带有至少一个沿着所述密封造型部(24)的纵向方向延伸的、由两个彼此对置的槽侧翼(37、38)和一个槽底(39)限定边界的槽形的凹痕(36)，所述凹痕的深度延伸大致平行于轴承转动轴线(4)取向，其特征在于，两个槽侧翼(37、38)形成了所述密封造型部(24)的造型部横截面的两条臂(26、33)的内侧，它们在槽底(39)的区域中相互连接，以及其中一条臂(26)被用于密封造型部(24)在环形的联接元件(2、3)上的锚固，而另一条臂(33)则在其外侧(41)上具有用于和另一个联接元件(2、3)贴靠的密封唇(25)，其中，将弹簧元件(44)插入槽形的凹痕(36)，所述弹簧元件至少局部从内部贴靠在彼此对置的槽侧翼(37、38)上且致力于将这些槽侧翼通过所述弹簧元件固有的弹簧力压开，以及由此使密封造型部(24)的两条臂(26、33)在两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14)内彼此张开，因而密封唇(25)在其中一条臂(33)的外侧(41)上得到了对其止推面的更高的按压力。2.按权利要求1所述的转动支承机构(1)，其特征在于，在每一个联接元件(2、3)上，在所述联接元件(2、3)的平坦的端侧面(6、7、8、9)中，分别围绕所述轴承转动轴线(4)环形分布地设置有多个带内螺纹的盲孔用于旋入各螺钉，并且/或者在相关的联接元件(2、3)的两个彼此对置的端侧面(6、7、8、9)之间设置有贯通的钻孔用于穿插螺栓或螺钉。3.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述联接元件(2、3)的面朝所述轴承间隙(14)的表面(12、13)配设有环形延伸的凸缘(18)，而在另一联接元件(3、2)的面朝所述轴承间隙(14)的表面(13、12)中设置有环形延伸的、槽形的凹部(19)，所述环形延伸的凸缘(18)能够啮合到所述凹部中。4.按权利要求3所述的转动支承机构(1)，其特征在于，带有所述环形延伸的凹部(19)的那一个联接元件(3、2)被划分成两个沿着所述轴承转动轴线的方向相叠的环(20、21)。5.按权利要求3或4所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述凸缘(18)的两个侧翼和自由的端侧面也如所述槽形的凹部(19)的两个侧翼和底部一样分别用作用于各列在滚道上沿着滚道滚动的滚动体(17)的滚道(15、16)。6.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述转动支承机构作为主轴承装入在具有围绕大致水平的轴线旋转的风轮的风力发电设备中，用于支承承载风轮的轮毂的转子轴，其中，一个联接元件(2、3)与所述风力发电设备的转子轴抗相对转动地连接，而另一联接元件(3、2)与所述风力发电设备的机器壳体的机架抗相对转动地连接。7.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述轴承间隙(14)完全或局部地用形式为润滑脂或润滑油的润滑剂填充。8.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，由软材料构成的密封造型部(24)以如下方式完全搭接两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14)，即，所述密封造型部的用于锚固的臂(26)直接贴靠在一个环形的联接元件(2、3)上，而所述密封造型部的另一臂(33)的外侧上的密封唇(25)直接贴靠在另一环形的联接元件(3、2)上。9.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，用于锚固的臂(26)具有大致矩形或正方形的横截面，必要时带有经倒角和/或经修圆的角(29、30、31)。10.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述用于锚固的臂(26)以其背离承载密封唇(25)的臂(33)的外侧直接贴靠在相关的联接元件(2、3)的面朝所述轴承间隙(14)的拱曲的表面区域上。11.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述用于锚固的臂(26)直接贴靠在内部的联接元件(2、3)上。12.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)以如下方式装入，即，所述用于锚固的臂(26)与承载所述密封唇(25)的臂(33)之间的槽形的凹痕(36)面朝所述轴承间隙(14)。13.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)以如下方式装入，即，所述用于锚固的臂(26)和承载所述密封唇(25)的臂(33)沿所述密封造型部(24)的移入方向延伸。14.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)不具有由另外的材料构成的进行承载的元件，而是彻底由所述密封造型部(24)的软材料填充。15.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)不与由另外的材料构成的外部的进行承载的元件接触，而是仅与相关的联接元件(2、3)接触。16.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)被置入在环形延伸的槽中或者在轴承间隙(14)的沟(27)中。17.按权利要求16所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)被置入在所述轴承间隙(14)的沟(27)中，并且通过遮盖部(28)遮盖，并且由所述遮盖部在由此收窄成槽形的沟(27)中固定。18.按权利要求17所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述遮盖部由唯一的、环形的部分构成，或者由多个的、分别呈环形部段状的部分组装成。19.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的区域中的轴承间隙(14)和/或所述轴承间隙(14)的用于在与所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)接触的表面区域中容纳所述密封造型部(24)的沟(27)具有柱体周侧形的或空心柱体形的造型。20.按权利要求19所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)与相关的联接元件(2、3)之间的接触面具有500mm或更大的曲率半径的数值，或者具有600mm或更大的曲率半径。21.按权利要求19或20所述的转动支承机构(1)，其特征在于，在所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)与相关的联接元件(2、3)之间的接触面的区域中，所述相关的联接元件具有凸状的拱曲部。22.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的槽形的凹痕(36)的槽底(39)优选在整个槽宽度上凹状拱曲。23.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，槽形的凹痕(36)的宽度从槽底(39)至槽口(40)优选连续地扩大。24.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的承载密封唇(25)的臂(33)和/或密封器件的用于锚固的臂(26)具有在槽底(39)和槽口(40)之间的厚度大致不变的中央的区段。25.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的承载密封唇(25)的臂(33)要比用于锚固的臂(26)更薄。26.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24)的承载密封唇(25)的臂(33)要比用于锚固的臂(26)更短。27.按前述权利要求中任一项所述的转动支承机构(1)，其特征在于，所述密封造型部(24...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨里克·阿尔伯岑恩，亚历山大·彼得，
申请(专利权)人：IMO控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE