滚柱轴承制造技术

一种用于锥形滚柱轴承的轴承环，所述轴承环限定引导凸缘(36，110)和滚道(112)，其中，所述轴承环包括可与所述滚道可移除地接合的保持器元件(77，120，124)。本发明专利技术的实施方式还涉及包括这种轴承环的滚柱轴承组件，以及结合这种滚柱轴承组件的风力涡轮机装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滚柱轴承
本专利技术涉及滚柱轴承、滚柱轴承组件和这种轴承的部件。特别地，但不排他地，本专利技术涉及一种适用于高负载应用例如风力涡轮机的滚柱轴承。本专利技术还延伸到结合这种滚柱轴承的风力涡轮机和风力涡轮机传动系。
技术介绍
滚柱轴承通常包括承载在内滚道和外滚道之间的一组滚柱。由于与滚珠轴承相比，滚动元件的接触面积更大，因此在高负载应用中滚柱轴承通常更受喜爱。一种类型的滚柱轴承是“渐缩”或“锥形”滚柱轴承。在锥形滚柱轴承(TRB)中，内环滚道和外环滚道是内圈的部段，并且滚柱是锥形的，使得滚道的圆锥表面和滚柱轴线如果投影的话将在轴承的主轴线上的共同点处全部相遇。通过这种几何形状，内圈的运动保持同轴，在滚道和滚柱之间没有滑动运动。这种圆锥几何形状产生线性接触面，这允许比例如具有点接触的滚珠轴承承载更大的负载。由于这个原因，在汽车和工业重型应用中，单排TRB以及单元匹配的TRB将被越来越多地考虑，因为它们属于最可靠和耐用类型的滚柱轴承。滚柱通过内环上的引导凸缘稳定和受限，滚柱的大的端部抵靠引导凸缘滑动，而滚柱的小的端部受较小的保持壁限制。TRB的部件可以分成两部分，即外圈(该外圈为外环)和内圈组件，内圈组件由内环、滚柱和保持滚柱并使滚柱均匀间隔开的保持架组成。在安装期间，内部间隙通过内圈相对于外圈的轴向位置来建立，尽管没有间隙的预加载安装是常见的。滚柱轴承是重型应用的关键部件，并且通常是由硬化轴承钢机加工的以使耐久性最大化。因此，应当理解，与滚柱轴承的制造相关的机加工过程是耗时且昂贵的。不同尺寸的轴承需要单独的生产过程，以便生产匹配组的内滚道和外滚道，因此这限制了生产效率。本专利技术正是为了改进这种情况而设计的。发现使用TRB的一个具体场所是在风力涡轮机工业中。尽管现在存在许多不同类型的风能发电机，但是最常见的类型是水平轴线风力涡轮机或“HAWT”。HAWT，在下文中简称为“风力涡轮机”，广泛用于岸上和离岸设施。风力涡轮机中的使用示例是作为主轴承，出于该原因，本申请内的焦点被放在这一点上以给出上下文；然而，不应将其视为限制性的。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于滚柱轴承的轴承环，该轴承环限定引导凸缘和滚道，其中，轴承环包括保持器元件，该保持器元件可与滚道可移除地接合。本专利技术还延伸到滚柱轴承组件，该滚柱轴承组件包括内环、外环和多个滚动元件，其中，内环或外环中的至少一者是如上限定的轴承环。有利地，本专利技术提供了轴承“平台”的创造，这使得一系列不同的轴承能够满足不同的动态和静态负载比率、速度限制和刚度比率，该轴承具有内环和外环的相同的基本构造，外环和内环也称为外圈和内圈。可移除的保持器元件可以定位在轴承环上的不同位置处，该轴承环修改或调节滚道宽度以便适应不同尺寸的滚动元件，以满足特定应用的具体要求。本专利技术还提供制造益处。例如，内轴承环通常被制造为限定前引导凸缘和后保持凸缘。然而，本专利技术避免了对整体式后凸缘的需要，而代替用可移除的保持器元件来代替该整体式后凸缘。这部分地是可能的，因为后凸缘不经受与主引导凸缘相同的高负载。因此，保持器元件可以由比轴承环的硬化轴承钢低强度的材料制成。保持器元件可以以各种方式定位和固定到轴承环上。在一个实施方式中，保持器元件可与由轴承环限定的接合特征可移除地接合。因此，接合特征将保持器元件设定在固定位置，从而在使用中能够将滚动元件保持在轴承环的滚道上。为了使保持元件可以在不同的位置固定到轴承环上，在一个实施方式中，轴承环可限定沿着滚道的不同轴向位置的多个接合特征。接合特征可采取各种形式，例如在一个实施方式中，接合特征可包括一个或多个凹部；这些凹部可以包括周向槽。接合特征可以成形为接纳或接收相应的保持器元件的至少一部分。因此，这将使保持器元件的另一部分从接合特征突出。保持器元件可以被构造和成形为限定沿着滚道的方向与接合特征间隔开的接触面。这可以通过具有呈肘形或L形形式的纵向横截面的保持器元件来实现。这样，不同尺寸的保持器元件可以设定不同的滚道宽度。尽管本专利技术涉及可应用于许多应用的轴承组件的部件，但是本专利技术在风力涡轮机的领域中具有特别的实用性，并且因此还包含用于风力涡轮机的主转子装置，该主转子装置包括主转子轴，该主转子轴通过轴承装置可旋转地支撑在主轴壳体中，所述轴承装置包括如上限定的至少一个滚柱轴承组件。此外，本专利技术还可以表示为实用规模的风力涡轮机，该风力涡轮机包括塔架、安装到塔架的机舱、连接到多个风力涡轮机叶片的轮毂，其中轮毂安装到如上限定的主转子装置。最后，本专利技术可以被认为体现在一种轴承套件中，该轴承套件包括第一轴承环、与第一轴承环一起形成轴承组件的轴承外圈和轴承内圈的互补轴承环、以及多个滚动元件，所述第一轴承环是如上限定的轴承环，其中，该多个滚动元件被分组成两组或更多组滚动元件，每组的滚动元件具有与另一组的滚动元件中的滚动元件不同的尺寸，并且其中，轴承套件的一个或多个保持器元件可构造成可选择地限定与多组滚动元件中的相应的滚动元件互补的两个或更多个滚道宽度。本专利技术的主转子装置将在实用规模的风力涡轮机的背景下考虑，该风力涡轮机将典型地具有至少1MW的额定功率，并且通常显著地高于此。因此，本专利技术延伸到包括根据本专利技术的主转子装置的这种风力涡轮机。在本申请的范围内，明确地意图是在前面的段落中、在权利要求中和/或在下面的描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、实施例和替代方案，并且特别是其各个特征，可以被独立地或以任何组合来采用。也就是说，所有实施方式和/或任何实施方式的特征可以以任何方式和/或组合来组合，除非这些特征不兼容。申请人保留改变任何最初提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的权利，包括修改任何最初提交的权利要求以从属于和/或并入任何其它权利要求的任何特征的权利，尽管最初没有以该方式要求保护。附图说明现在将参考附图仅通过实施例的方式描述本专利技术的实施方式，其中：图1是包括根据本专利技术的主转子装置的风力涡轮机的正视图；图2是图1的包括主转子装置的风力涡轮机的传动系的示意图；图3是主转子装置的立体图；图4是包括主轴和主轴承的已知装置的主转子装置的纵向截面图；图5和图6是滚柱轴承的已知构造的部件的示意图；图7和图8是根据本专利技术的第一实施方式的滚柱轴承的部件的示意图；图9是根据本专利技术的另一实施方式的滚柱轴承的部件的示意图；以及图10和图11是根据本专利技术的再一实施方式的滚柱轴承的部件的示意图。具体实施方式本说明书涉及一种允许提高制造效率的滚柱轴承组件的构造。而且，它在构造用于特定工业应用的轴承组件方面提供了更大的灵活性。本专利技术的滚柱轴承组件允许其滚道的宽度以不需要机加工内环来限定滚道宽度的方式被构造。在所示实施方式中，这通过使用可移除的保持器元件来实现，该保持器元件可与滚道接合以将滚柱元件保持在轴承组件中。本专利技术利用了这样的事实，即，轴承保持器元件在使用中不经受高的轴向力，这是因为轴承的推力被处在轴承的前面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于滚柱轴承的轴承环(100)，所述轴承环(100)限定引导凸缘(110)和滚道(112)，其中，所述轴承环包括能够与所述滚道以可移除的方式接合的保持器元件(120)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 DK PA2017708931.一种用于滚柱轴承的轴承环(100)，所述轴承环(100)限定引导凸缘(110)和滚道(112)，其中，所述轴承环包括能够与所述滚道以可移除的方式接合的保持器元件(120)。


2.根据权利要求1所述的轴承环，其中，所述保持器元件(120)能够与由所述轴承环限定的接合特征(124)以可移除的方式接合。


3.根据权利要求2所述的轴承环，其中，所述轴承环限定多个接合特征(124a-124c)，所述多个接合特征沿着所述滚道被限定在不同的轴向位置处。


4.根据前述权利要求中任一项所述的轴承环，其中，所述接合特征包括限定在所述滚道中的一个或多个凹部(126)。


5.根据权利要求4所述的轴承环，其中，所述一个或多个凹部是围绕所述滚道周向地延伸的环形槽。


6.根据权利要求4或5所述的轴承环，其中，所述一个或多个凹部被成形为接收相应的保持器元件(120)的至少一部分。


7.根据前述权利要求中任一项所述的轴承环，其中，所述保持器元件是弹性挡圈。


8.根据前述权利要求中任一项所述的轴承环，其中，所述保持器元件被成形为限定沿着所述滚道的方向与所述接合特征间隔开的接触表面(130)。


9.根据前述权利要求中任一项所述的轴承环，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·霍伊泽尔，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK