用于支承能量机组的能彼此转动的部件的装置制造方法及图纸

技术编号:10892459 阅读:108 留言:0更新日期:2015-01-09 15:58
本发明专利技术针对一种滚动轴承装置(1、26、31、34、36、37),优选是大型滚动轴承,其具有0.5m或更大的直径、用于支承能量机组的部件,尤其作为风力发电机组的叶片轴承,其具有至少两个彼此同心地以及至少部分地交错布置的、环形的、能彼此转动的元件(2、3)用于联接能量机组的能彼此转动的部件,其中,两个能彼此转动的联接元件(2、3)通过间隙(4)彼此分隔并且在径向方向上至少部分地彼此重叠,其中,在环形联接元件(2、3)的径向重叠的区域中的间隙(4)的区域中还设置有至少两个滚动体(17、18)的列,其分别沿着两个在径向方向上至少部分地彼此重叠的滚道(19、20)滚转,其中,一个或多个用于滚动体(17、18)的滚道(19、20)如下地布置在径向重叠的区段(5、6)中,即,使滚动体(17、18)与它的两个滚道的接触点的中心之间的连接线相对于环平面所夹成的支撑角等于或大于45°,从而这样的轴向滚动支承用于传递主要轴向作用的力分量,并且其中,设置有至少一个另外的支承用于传递主要径向作用的力分量,其支撑角小于45°,优选为25°或更小,尤其是10°或更小,其中,必要时将用于径向的滚动轴承的这类滚道直接加入环形的联接元件(2、3)中,其最大的、与滚道表面垂直的间距等于或小于轴向滚动轴承列的两个滚道之间的与滚道表面垂直的最大间距的25%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术针对一种滚动轴承装置(1、26、31、34、36、37),优选是大型滚动轴承,其具有0.5m或更大的直径、用于支承能量机组的部件,尤其作为风力发电机组的叶片轴承,其具有至少两个彼此同心地以及至少部分地交错布置的、环形的、能彼此转动的元件(2、3)用于联接能量机组的能彼此转动的部件,其中,两个能彼此转动的联接元件(2、3)通过间隙(4)彼此分隔并且在径向方向上至少部分地彼此重叠,其中,在环形联接元件(2、3)的径向重叠的区域中的间隙(4)的区域中还设置有至少两个滚动体(17、18)的列,其分别沿着两个在径向方向上至少部分地彼此重叠的滚道(19、20)滚转,其中,一个或多个用于滚动体(17、18)的滚道(19、20)如下地布置在径向重叠的区段(5、6)中,即,使滚动体(17、18)与它的两个滚道的接触点的中心之间的连接线相对于环平面所夹成的支撑角等于或大于45°,从而这样的轴向滚动支承用于传递主要轴向作用的力分量,并且其中,设置有至少一个另外的支承用于传递主要径向作用的力分量,其支撑角小于45°,优选为25°或更小,尤其是10°或更小,其中,必要时将用于径向的滚动轴承的这类滚道直接加入环形的联接元件(2、3)中,其最大的、与滚道表面垂直的间距等于或小于轴向滚动轴承列的两个滚道之间的与滚道表面垂直的最大间距的25%。【专利说明】用于支承能量机组的能彼此转动的部件的装置
本专利技术针对一种滚动轴承装置,优选是大型滚动轴承,其具有0.5m或更大的直径、用于支承能量机组的能彼此转动的部件,尤其作为风力发电机组的叶片轴承,其具有至少两个彼此同心地以及至少部分交错地布置的、环形的、能彼此转动的元件用于联接能量机组的能彼此转动的部件,其中,两个能彼此转动的联接元件通过间隙彼此分隔并且在径向方向上至少部分地彼此重叠,其中,在环形联接元件的径向重叠的区域中的间隙的区域中还设置有至少两个滚动体列,其分别沿着两个在径向方向上至少部分地彼此重叠的滚道滚转,其中,一个或多个用于滚动体的滚道如下地布置在径向重叠的区段中,即,使滚动体与它的两个滚道的接触点的中心之间的连接线相对于环平面所夹成的支撑角等于或大于45°,从而这样的轴向滚动支承用于传递主要轴向作用的力分量,并且其中,设置有至少一个另外的支承用于传递主要径向作用的力分量,其支撑角小于45°,优选为25°或更小,尤其是10°或更小。在该机组的范围内,术语风力发电机组和风能发电机组以相同意义来使用并且分别涉及用于从风中获得可利用的能量的机组。
技术介绍
在现有技术中,公知了具有两个带有45°或更大的支撑角的轴向彼此错开的滚动体列和另一带有小于45°的支撑角的轴向地布置在它们之间的滚动体列的大型滚动轴承。虽然在实践中这样的装置被证实非常稳定,但是装配具有总共至少三个滚动体列的滚动轴承是困难的。这不仅涉及到用于装入滚动体的耗费,而且尤其涉及到对为此必需的、通常直接加入联接元件中的滚道进行加工的精度的要求。 例如,在专利文献EP I 266 137 BK EP 2 382 146 BK EP 2372149 Al 以及 EP2087249 BI中描述了用在根据当前的现有技术的风力发电机组或风能发电机组的叶片轴承中的用于支承能彼此转动的部分的装置。 虽然在这里描述的用在根据当前的现有技术的风力发电机组或风能发电机组的叶片轴承中的用于支承能彼此转动的部分的装置原则上满足技术上的任务,但是首先鉴于提升尤其作为叶片轴承使用的轴承装置的使用寿命,或者例如也在类似构造的水力发电机组中,例如在流体发电站的范围内存在着改进需求。在某些情况下值得期望的是,提供滚动轴承,其可以实现尽可能小的间隙扩张。因为恰好在高负载的轴承的情况下,在间隙内部滚转的滚动体在压力下能弹性变形并且仅可以有条件地完成其精确取向的任务和对待支承的部件进行彼此定位。
技术实现思路
由描述的现有技术的缺点产生了改善本专利技术的问题,即,以如下方式对该类型的滚动轴承装置加以改进,即,优化的稳定特性伴随着尽可能长的使用寿命和尽可能少的装配耗费。 该问题的解决通过如下来完成,S卩,必要时将用于径向的滚动轴承的这类滚道直接加入环形的联接元件中,其最大的、与滚道表面垂直的间距等于或小于最大的、与滚道表面垂直的在轴向滚动轴承列的两个滚道之间的间距的25%,优选等同于或小于最大的、与滚道表面垂直的在轴向滚动轴承列的两个滚道之间的间距的20 %。 这在第一实施方式的范围内通过如下来实现,即,两个联接环完全独立于所加入的用于径向滚动轴承的滚道。 在这种情况下,在装配时不考虑如下工作步骤,也就是将用于径向滚动轴承的滚道加入间隙面中。然而,只要应设置具有主要为径向的支撑角的滚动轴承,那么可以为此在必要情况下以预先制造的轴承壳或运作线的形式地置入滚道。 另外的方法在于,虽然联接环配备有直接加入的用于径向滚动轴承的滚道,但是该联接环以如下方式设计,即,它的最大的、与滚道表面垂直的间距等于或小于最大的、与滚道表面垂直的在轴向滚动轴承列的两个滚道之间的间距的25%,优选等于或小于最大的、与滚道表面垂直的在轴向滚动轴承列的两个滚道之间的间距的20%。 因此,径向轴承虽然可以实施为滚动轴承,但用于径向支承的滚动体本身(在相关于其旋转轴线的最大半径方面)比用于轴向支承的滚动体更细长。此外,这引起的是,这样的滚动轴承具有改进的硬度并且因此可以在这种类型的支承中几乎没有变形。 此外,根据本专利技术的用于支承能量设备的能彼此转动的部件的装置尤其作为滚动轴承装置用在大于或等于2MW的大型风力发电机组中,或作为具有等于或大于0.5m直径的滚动轴承使用,这是特别有利的,因为通过根据本专利技术的装置能吸收较大的负载并且所引起的滚动体环或轴承环的扩径较小。根据本专利技术,消去径向负载得到了改进。 被证实有利的是,两个联接元件的径向重叠等于或大于在径向重叠的区域中滚转的滚动体的半径。这允许对本专利技术进行如下改进,即,各个加入联接元件中的滚道至少部分地在两个与相关的间隙毗邻的联接元件的径向重叠区域中延伸,尤其是沿着等于或大于相关的滚动体的半径的径向延伸。该措施允许相关的滚动体传递主要轴向作用的负载,也就是轴向力和倾覆力矩,这恰好在较长延伸的联接结构中是有利的,如风力发电机组的转子叶片,但也可以是起重塔或类似设备那样。 从如下内容得到另外的优点,S卩,所有滚动体列的各个横截面上凹入的滚道至少部分地在两个与相关的间隙毗邻的联接元件的径向重叠的区域中延伸,尤其沿着等于或大于相关的滚动体的半径的值的延伸部。这类滚道为球形滚动体而设计。鉴于润滑特性,同样的滚动体相比滚子而言更加没有问题,在这些滚子中润滑油膜更容易破裂。 此外根据本专利技术设置,在两个联接元件之间的间隙的径向上彼此不重叠的区域中,不将在横截面上凹入的、用于在其上滚转的滚动体的滚道加入联接元件中。在这里,大多传递径向负载,这些负载通常较小,从而不需要加入凹入的滚道的制造技术方面的高成本工序,尤其是径向滚道的大多必需的且涉及高成本的硬化过程。而例如制造径向槽是相当简单的,一个或多个滑动体列或滚动体列在该槽中运动,而该径向槽的面无需高成本地硬化。 可以由此实现类似的优点,即,在两本文档来自技高网
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用于支承能量机组的能彼此转动的部件的装置

【技术保护点】
一种滚动轴承装置(1、26、31、34、36、37),优选是大型滚动轴承,其具有0.5m或更大的直径、用于支承能量机组的部件,尤其作为风力发电机组的叶片轴承,其具有至少两个彼此同心地以及至少部分交错地布置的、环形的、能彼此转动的元件(2、3)用于联接能量机组的能彼此转动的部件,其中,两个能彼此转动的联接元件(2、3)通过间隙(4)彼此分隔并且在径向方向上至少部分地彼此重叠,其中,在环形联接元件(2、3)的径向重叠的区域中的间隙(4)的区域中还设置有滚动体(17、18)的至少两个列,其分别沿着两个在径向方向上至少部分地彼此重叠的滚道(19、20)滚转,其中,一个或多个用于滚动体(17、18)的滚道(19、20)如下地布置在径向重叠的区段(5、6)中,即,使滚动体(17、18)与它的两个滚道的接触点的中心之间的连接线相对于环平面所夹成的支撑角或接触角等于或大于45°,例如60°或更大,优选70°或更大,尤其80°或更大,从而这样的轴向滚动支承用于传递主要轴向作用的力分量,并且其中,设置有至少一个另外的支承用于传递主要径向作用的力分量,其得出的支撑角或接触角小于45°,例如30°或更小,优选25°或更小,尤其10°或更小,其特征在于,在环形的联接元件(2、3)中必要时直接引入用于径向的滚动轴承的这类滚道,其最大的、与滚道表面垂直的间距等于或小于轴向滚动轴承列的两个滚道之间的与滚道表面垂直的最大间距的25%,尤其等于或小于轴向滚动轴承列的两个滚道之间的最大间距的20%。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:埃里克·卢斯胡贝图斯·弗兰克福尔克尔·迪茨
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

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