轴承用夹紧装置和风力涡轮机制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种轴承用夹紧装置和风力涡轮机。轴承用夹紧装置用于套设在轴上以向轴承内圈传递轴向载荷，所述夹紧装置包括第一环，所述第一环具有从其内周壁向径向外侧凹陷而限定出的环形槽，所述环形槽的开口朝向所述第一环的径向内侧，当所述夹紧装置承受轴向载荷时，所述环形槽的轴向两侧的侧壁互相靠拢。根据本发明专利技术的夹紧装置能够将轴向载荷稳定地传递到轴承内圈，轴承工作状态好，夹紧装置不易损坏。

【技术实现步骤摘要】
轴承用夹紧装置和风力涡轮机
本专利技术涉及轴承相关领域，尤其涉及风力发电机主轴用的圆锥滚子轴承的夹紧装置。
技术介绍
参照图1，风力涡轮机(也称风力发电机或风机)的主轴1上的轴承(主轴承)2通常使用圆锥滚子轴承。为了给轴承2提供一定的预紧力，在轴承2的轴承内圈201(参照图2和图3)的轴向侧部通常设置有夹紧装置。以下若非特殊说明，“预紧力”指常温下没有风载时轴承2上的轴向力，“轴向”指与主轴1的轴线平行的方向，“径向”指与主轴1的直径平行的方向。现有技术中的夹紧装置通常有以下两种设置方式：参照图2说明夹紧装置的第一种设置方式。该夹紧装置包括环状的、轴向截面呈大致矩形状的夹紧环31和定距环32，定距环32的一个端面与轴承内圈201的轴向侧部接触，定距环32的另一个端面与夹紧环31接触并受到来自夹紧环31的轴向力，从而使轴承2得到预紧力。参照图3说明夹紧装置的第二种设置方式。该夹紧装置包括环状的、轴向截面呈大致L形的夹紧环31，夹紧环31的一个端面直接与轴承内圈201的轴向侧部接触、并对轴承内圈201施加轴向力，从而使轴承2得到预紧力。在上述两种设置方式中，轴承内圈201受到的来自夹紧装置的轴向力在轴承内圈201的与夹紧装置接触的轴向承载面2011上的分布往往是不均匀的。尤其在风机受到风载工作时，轴向力使得夹紧装置与轴向承载面2011的接触表面发生局部挤压变形，夹紧装置与轴向承载面2011相对的面的径向外侧部分脱离轴向承载面2011，接触面积较风机未受风载时变小，轴向承载面2011上所受的轴向力分布更加集中、尤其集中于其径向内侧部分，轴承内圈201和夹紧装置各自在单位接触面积上所受的轴向力变大。当轴承内圈201或夹紧装置的局部应力超过其材料的屈服极限后，局部压缩变形将形成部分不可恢复的塑性变形，尤其是夹紧装置更容易发生塑性变形。轴承内圈201或夹紧装置变形后，轴承2的预紧力变小，对风机的正常运转造成不良影响。另一方面，轴向承载面2011上所受的轴向力集中于其径向内侧部分的很小的区域，这会对轴承2的正常运转造成不良影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种使轴承的轴向受力均衡的夹紧装置。根据本专利技术的第一方面，提供一种轴承用夹紧装置，其用于套设在轴上以向轴承内圈传递轴向载荷，所述夹紧装置包括第一环，所述第一环具有从其内周壁向径向外侧凹陷而限定出的环形槽，所述环形槽的开口朝向所述第一环的径向内侧，当所述夹紧装置承受轴向载荷时，所述环形槽的轴向两侧的侧壁互相靠拢。在至少一个实施方式中，所述环形槽在径向上的槽深是所述第一环在径向上的环高的1/3至1/2。在至少一个实施方式中，所述第一环包括在轴向上分体的第一环第一部分和第一环第二部分，所述环形槽至少部分地位于所述第一环第一部分或所述环形槽至少部分地位于所述第一环第二部分。在至少一个实施方式中，所述第一环第一部分和所述第一环第二部分在所述环形槽的径向外侧彼此相对的端面中的至少一个端面是倾斜的，从而在不承受轴向载荷时，所述第一环第一部分和所述第一环第二部分之间在所述环形槽的径向外侧限定出楔形间隙，越向径向内侧去所述楔形间隙的轴向宽度越大。在至少一个实施方式中，所述环形槽形成于所述第一环第一部分和所述第一环第二部分中的一者，所述环形槽的位于径向外侧的底面相对于轴向倾斜，沿着轴向越远离所述第一环第一部分和所述第一环第二部分中的另一者，所述环形槽的沿着径向的槽深越大。在至少一个实施方式中，所述环形槽的位于径向外侧的底部形成有至少一个倒角或圆角。在至少一个实施方式中，所述第一环为定距环，所述夹紧装置还包括夹紧环，所述夹紧环在轴向上与所述定距环抵接，从而将所述定距环压紧到所述轴承内圈。在至少一个实施方式中，所述第一环为夹紧环。根据本专利技术的第二方面，提供一种风力涡轮机，其包括：主轴；套装于所述主轴的轴承；以及用于压紧所述轴承的根据本专利技术的轴承用夹紧装置。在至少一个实施方式中，所述轴承为圆锥滚子轴承。根据本专利技术的夹紧装置能够将轴向载荷稳定地传递到轴承内圈，轴承工作状态好，夹紧装置不易损坏。附图说明图1是现有技术中在风力发电机主轴上安装轴承的示意图。图2是轴承使用根据现有技术中夹紧装置的第一种设置方式安装于主轴的轴向剖面图的一半。图3是轴承使用根据现有技术中夹紧装置的第二种设置方式安装于主轴的轴向剖面图的一半。图4是轴承使用根据本专利技术的第一实施方式的夹紧装置安装于主轴的轴向剖面图的一半。图5是根据本专利技术的第一实施方式的定距环的示意图。图6是根据本专利技术的第一实施方式的定距环的轴向剖面图的一半。图7是根据本专利技术的第二实施方式的定距环的轴向剖面图的一半。图8是图7中的定距环第一部分和定距环第二部分的装配分解图。附图标记说明：1主轴；2轴承；201轴承内圈；2011轴向承载面；31夹紧环；32定距环；320环形槽；321定距环第一部分；322定距环第二部分；3221第一斜面；3222第二斜面；323楔形间隙；w槽宽；d槽深；D环高。具体实施方式下面参照附图描述本专利技术的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本专利技术，而不用于穷举本专利技术的所有可行的方式，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术在现有技术的基础上，对夹紧装置做了改进。参照图4-8，以上文所述的风机主轴1上的夹紧装置的第一种设置方式为例，介绍本专利技术对夹紧装置的改进。第一实施方式参照图4-6，在夹紧装置的定距环32轴向的大致中部开有环形槽320，环形槽320的开口朝向定距环32的径向内侧。环形槽320将定距环32的径向内侧部分分隔成定距环第一部分321和定距环第二部分322。当轴向力传递到定距环32时，定距环第一部分321和定距环第二部分322互相靠近(即环形槽320的轴向两侧的侧壁互相靠拢)，定距环32发生变形，从而定距环32能很好地与轴承内圈201的轴向承载面2011贴合。环形槽320沿轴向的槽宽w较明显地小于环形槽320沿径向的槽深d，例如优选地，槽深d是槽宽w的2倍以上。优选地，槽深d是定距环32的沿径向的环高D的1/3至1/2，这样的槽深d的设计使得定距环32在承受轴向力时能容易地发生适应性的调整变形，在风机承受风载时，定距环32与轴向承载面2011的接触面积较现有技术中的不具有环形槽320的夹紧装置中的定距环32与轴向承载面2011的接触面积变大，且保证定距环32在持续变形过程中不易发生损坏。优选地，环形槽320的槽底部(径向外侧端部)的表面为圆弧面，以减小环形槽320底部的应力集中，当然本专利技术不限于此，例如，环形槽320的槽底部也可以是平面，该平面与环形槽320的轴向两侧的面的连接处设有倒角或圆角。实验表明，在风机承受风载时，使用根据本专利技术的定距环32能够使轴承内圈201与定距环32的接触区域从轴向承载面2011的径向内周缘扩展至轴向承载面2011的径向中间部位，接触区域的面积大，单位接触面积的压力小，应力集中情况减少。第二实施方式参照图7-8，第二实施方式中与第一实施方式相同或相似的部件标注相同或相似的附图标记，并省略对这些部件的详细说明。第二实施方式与第一实施方式的区别在于，被环形槽320所分隔开的定距环第一部分321和定距环第二部分322是分体制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴承用夹紧装置，其用于套设在轴上以向轴承内圈传递轴向载荷，所述夹紧装置包括第一环，所述第一环具有从其内周壁向径向外侧凹陷而限定出的环形槽，所述环形槽的开口朝向所述第一环的径向内侧，当所述夹紧装置承受轴向载荷时，所述环形槽的轴向两侧的侧壁互相靠拢。

【技术特征摘要】
1.一种轴承用夹紧装置，其用于套设在轴上以向轴承内圈传递轴向载荷，所述夹紧装置包括第一环，所述第一环具有从其内周壁向径向外侧凹陷而限定出的环形槽，所述环形槽的开口朝向所述第一环的径向内侧，当所述夹紧装置承受轴向载荷时，所述环形槽的轴向两侧的侧壁互相靠拢。2.根据权利要求1所述的轴承用夹紧装置，其特征在于，所述环形槽在径向上的槽深是所述第一环在径向上的环高的1/3至1/2。3.根据权利要求1所述的轴承用夹紧装置，其特征在于，所述第一环包括在轴向上分体的第一环第一部分和第一环第二部分，所述环形槽至少部分地位于所述第一环第一部分或所述环形槽至少部分地位于所述第一环第二部分。4.根据权利要求3所述的轴承用夹紧装置，其特征在于，所述第一环第一部分和所述第一环第二部分在所述环形槽的径向外侧彼此相对的端面中的至少一个端面是倾斜的，从而在不承受轴向载荷时，所述第一环第一部分和所述第一环第二部分之间在所述环形槽的径向外侧限定出楔形间隙，越向径向内侧去所述楔形...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁华生，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE