风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承制造技术

技术编号:20326846 阅读:2 留言:0更新日期:2019-02-13 04:29
本发明专利技术涉及应用于风电行业中双调心滚子轴承结构技术领域,具体涉及一种风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承。其包括内圈、外圈、固定端轴承后列滚子、固定端轴承前列滚子;所述内圈与外圈之间设置固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子,所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大径位置从中心分别向两侧偏斜。本发明专利技术有效的改善风电主轴固定端轴承载荷分布不均匀的情况,提高寿命效果显著。

Double-row special-shaped auto-aligning roller bearings for wind power spindle

The invention relates to the technical field of double-aligning roller bearing structure applied in wind power industry, in particular to a double-row special-shaped automatic aligning roller bearing for wind power spindle. It includes inner ring, outer ring, rear roller of fixed end bearing, front roller of fixed end bearing; rear roller of fixed end bearing and front roller of fixed end bearing are arranged between inner ring and outer ring; maximum diameter position of rear roller of fixed end bearing and front roller of fixed end bearing are deflected from center to both sides respectively. The invention effectively improves the uneven load distribution of the bearing at the fixed end of the wind power spindle, and has remarkable service life improvement effect.

【技术实现步骤摘要】
风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承
本专利技术涉及应用于风电行业中双调心滚子轴承结构
,具体涉及一种风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承。
技术介绍
在风电行业中,主轴轴承的轴承选型方式多样,其中双调心滚子轴承结构是应用最广泛的,由于其布置形式和承载情况,容易使靠近齿轮箱侧的轴承出现早期疲劳的现象。目前国内外风电主传动兆瓦级双馈风电机组的轴承,普遍采用两个双列调心滚子轴承共同支撑主轴,前面浮动端的一个调心滚子轴承,其在轴向不进行定位,只承受径向载荷,此轴承可随着主轴的载荷与变形进行轴向移动;后面固定端的一个调心滚子轴承进行轴承定位,同时承受轴向载荷和径向载荷,保证传动系统的稳定性。这样的布置形式,因要求精度较低,有利于风电机组的机座和前后轴承座的加工和装配。但在实际使用过程,由于主轴承受风力带来的较大的轴向力,又加上主轴前端叶片和轮毂的重量较大,使主轴在运行过程中会有一定的弯曲变形。主轴后端作为轴向定位的轴承所承受的综合载荷比较大,特别是风速较高时,风电机组主轴上面所承受轴向力更大,致使后排轴承滚动体会后移,使固定端轴承靠近齿轮箱一列的滚子和滚道出现大面积的剥落现象,当承载较恶劣时,还会出现保持架断裂的现象。这大大缩短了轴承的使用寿命,而另外一侧滚子又没能充分的利用,造成了轴承功能上的浪费,这无疑增加了轴承成本而又降低了使用寿命的。本专利针对固定端轴承的偏载特点和出现的失效形式,对轴承结构进行优化,优化后的轴承载荷分布更加合理,提高轴承的寿命。
技术实现思路
本专利技术针对出现早期疲劳的轴承结构上进行了优化,设计一种左右列滚子长度,接触角都不相同的不对称轴承结构,使载荷分布更趋合理,提高轴承寿命,减少维修成本。为达到上述目的,本专利技术的技术方案是风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承,包括内圈、外圈、固定端轴承后列滚子、固定端轴承前列滚子;所述内圈与外圈之间设置固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子,所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大径位置从中心分别向两侧偏斜。基于上述技术方案,本专利技术针对出现早期疲劳的轴承结构上进行了优化,设计一种左右列滚子长度,接触角都不相同的新型不对称轴承结构,使载荷分布更趋合理,提高轴承寿命,减少维修成本。主轴承受风力带来的较大的轴向力,又加上主轴前端叶片和轮毂的重量较大,使主轴在运行过程中会有一定的弯曲变形。本专利技术通过所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大径位置从中心分别向两侧偏斜的结构设置,使得载荷分布更趋合理,提高轴承寿命,减少维修成本。进一步的,所述固定端轴承后列滚子的偏斜角度大于固定端轴承前列滚子的偏斜角度。进一步的,所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的直径由中间向两端逐渐减小。基于上述技术方案,通过对轴承套圈滚道与滚动体接触受力分析,对滚动体边缘进行修型处理,降低边缘应力集中。进一步的,双列异形自动调心滚子轴承还包括分体式保持架,分体式保持架包括后列滚子保持架及前列滚子保持架,所述后列滚子保持架的长度大于前列滚子保持架的长度。进一步的,所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大直径相等。进一步的,所述固定端轴承后列滚子长度大于固定端轴承前列滚子。进一步的,所述外圈设置成一个整体的双滚道外圈,所述内圈设置成一个整体的双滚道内圈。进一步的,所述内圈带中央挡边。基于上述技术方案,采用带中央挡边的内圈,滚子的最大径位置从中心偏斜的设计,防止滚子的歪斜,实现运转的稳定性。进一步的,所述内圈两端分别设置大挡边及小挡边,小挡边对固定端轴承前列滚子进行限位,大挡边对固定端轴承后列滚子进行限位。进一步的,所述固定端轴承后列滚子为固定端轴承发电机侧滚子;所述固定端轴承前列滚子为固定端轴承叶片侧滚子。对本专利技术的进一步说明,主要针对调心滚子轴承进行结构上的创新:该结构的轴承具有自动调心的功能;左右列滚子长度和接触角及保持架长度都不相同的异形设计;结合轴承具体的应用工况,设计了两体保持架,更加有利于轴承的偏载时应用;与传统结构相同的尺寸,寿命可以提高2.5~3倍;与传统产品具有相同的寿命时,轴承尺寸可以减少约10%,轴承质量可减轻30%左右,使轴承结构更加紧凑,设计更加轻量化;采用带中央挡边的内圈,滚子的最大径位置从中心偏斜的设计,防止滚子的歪斜,实现运转的稳定性。经过计算分析,滚子与轴承滚道接触面压P与滚动轴承滑行速度V的乘积约减少35%,可以提高轴承的耐磨性能;左右列的异性设计,使两列滚子的承载更加均匀化,后列有效的承受轴向载荷,前列积极的承受径向载荷,提高轴承的寿命;通过对轴承套圈滚道与滚动体接触受力分析,对滚动体边缘进行修型处理,降低边缘应力集中。本专利技术的有益效果:针对应用于风电行业中双调心滚子轴承进行改进,有效的改善风电主轴固定端轴承载荷分布不均匀的情况,提高寿命效果显著。附图说明图1为本专利技术的结构示意图;图2为滚子的结构示意图;图中:1、外圈,2、内圈,3、固定端轴承后列滚子,4、固定端轴承前列滚子,5、大挡边,6、小挡边,7、中央挡边,8、后列滚子保持架,9、前列滚子保持架。具体实施方式实施例1风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承,其包括内圈2、外圈1、固定端轴承后列滚子3、固定端轴承前列滚子4;所述内圈2与外圈1之间设固定端轴承后列滚子3及固定端轴承前列滚子4,所述固定端轴承后列滚子3及固定端轴承前列滚子4的最大径位置从中心分别向两侧偏斜。进一步的,所述固定端轴承后列滚子3的偏斜角度大于固定端轴承前列滚子4的偏斜角度。两列滚子Lw2>Lw1,θ2>θ1。进一步的,所述固定端轴承后列滚子3及固定端轴承前列滚子4的直径由中间向两端逐渐减小。进一步的,所述固定端轴承后列滚子3及固定端轴承前列滚子4的最大直径相等。进一步的,所述固定端轴承后列滚子3长度大于固定端轴承前列滚子4。进一步的,所述外圈1设置成一个整体的双滚道外圈,所述内圈2设置成一个整体的双滚道内圈。进一步的,双列异形自动调心滚子轴承还包括分体式保持架,分体式保持架包括后列滚子保持架8及前列滚子保持架9,所述后列滚子保持架8的长度大于前列滚子保持架9的长度。进一步的,所述内圈2带中央挡边7。进一步的,所述内圈2两端分别设置大挡边5及小挡边6,小挡边6对固定端轴承前列滚子4进行限位,大挡边5对固定端轴承后列滚子3进行限位。进一步的,所述固定端轴承后列滚子3为固定端轴承发电机侧滚子;所述固定端轴承前列滚子4为固定端轴承叶片侧滚子。以上所述,仅是本专利技术的较佳实施例而已,并非对本专利技术作任何形式上的限制,本领域技术人员利用上述揭示的
技术实现思路
做出些许简单修改、等同变化或修饰,均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承,其特征在于:包括内圈、外圈、固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子;所述内圈与外圈之间设置固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子,所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大径位置从中心分别向两侧偏斜。

【技术特征摘要】
1.风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承,其特征在于:包括内圈、外圈、固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子;所述内圈与外圈之间设置固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子,所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大径位置从中心分别向两侧偏斜。2.根据权利要求1所述的风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承,其特征在于:所述固定端轴承后列滚子的偏斜角度大于固定端轴承前列滚子的偏斜角度。3.根据权利要求1所述的风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承,其特征在于:双列异形自动调心滚子轴承还包括分体式保持架,分体式保持架包括后列滚子保持架及前列滚子保持架,所述后列滚子保持架的长度大于前列滚子保持架的长度。4.根据权利要求1所述的风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承,其特征在于:所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的直径由中间向两端逐渐减小。5.根据权利要求1所述的风力发电主轴用双列异形自动调...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐猛苍施良张丽娜田琳杜姗珊马建阳肖长春孙晓旭杨金雷
申请(专利权)人:瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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