用于调节大型滚动轴承的致动驱动器制造技术

本发明专利技术涉及用于调节大型滚动轴承的旋转位置的致动驱动器，所述致动驱动器包括两个能够相对彼此旋转的轴承环以及用于使所述两个轴承环相对彼此旋转的致动器。根据本发明专利技术，所述致动驱动器包括：环形通道缸，其被设计在所述大型滚动轴承的所述轴承环中的一者中或上；以及至少一个活塞，其以能够滑动的方式被容纳在所述环形通道缸中，并且以传动的方式连接到所述两个轴承环中的另一者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于调节大型滚动轴承的致动驱动器
本专利技术涉及用于调节大型滚动轴承的旋转位置的致动驱动器，该大型滚动轴承包括至少两个能够相对彼此旋转的轴承环，该致动驱动器具有用于使两个轴承环相对彼此旋转的致动器(Stellaktor)。
技术介绍
对于大型滚动轴承的轴承环或其上安装的系统部件的旋转位置的调节，在工业中基本上存在两种解决方案。一方面，通过轴承上的电动马达、传动机构和齿圈进行电气调节。另一方面，通过一个或两个缸进行液压调节，这些缸支撑在一个轴承环或连接结构上，并通过一个或多个活塞杆偏心地挤压在与另一轴承环连接的盘上。在当前的具有缸的解决方案中，由于杠杆臂随枢转角度而变化，因此产生的调节扭矩不是恒定的。此外，在传统的差动缸中，由于活塞表面和活塞杆表面具有不同的尺寸，因此缸力取决于方向。例如，在现代风力涡轮机中使用这种致动驱动器，其中，转子叶片支撑在转子轮毂上，使得它们能够通过大型滚动轴承围绕转子叶片的纵向轴线旋转，从而可以根据风速改变转子叶片的桨距角。在此，能够以上述方式电气地调节该桨距角(即，围绕转子叶片的纵向轴线的倾斜角)，其中，在桨距的电气调节的情况下，电动马达、传动机构和齿圈安装在滚动轴承上。由电动马达驱动的小齿轮与齿圈啮合，以便以此方式使两个轴承环相对彼此旋转并由此调节桨距角。另一方面，还已知的是，以液压方式调节桨距角。在此，设置有一个或两个液压缸，它们支撑在轮毂上或与轮毂连接的轴承环上，其中，活塞杆偏心地连接到通过第二轴承环与转子叶片连接的盘上，从而通过活塞杆的缩回和伸出实现两个轴承环的旋转并由此实现桨距角的调节。由于这种例如用于设置桨距角的致动驱动器(而且在其它应用中)通常长时间保持在相同的位置并且将轴承环(例如，转子叶片)保持在曾经设置的旋转角上，因此这些致动驱动器受到特殊要求。例如，由于小齿轮通常相对于齿圈长时间不运动且无法分配润滑剂，因此上述的电动桨距调节存在润滑问题。在所述的桨距的液压调节中，一方面由于液压缸的杠杆臂或其活塞杆随枢转角度而变化，而另一方面由于如上所述活塞面积和活塞杆面积具有不同的尺寸，因此产生的调节扭矩通常不是恒定的，而且还取决于方向。在这方面，已经考虑了相应地控制液压压力以补偿不同的致动力，但这相当复杂。除了上述问题之外，大型滚动轴承还存在拆卸工作量特别大且难以处理的特殊问题。这种大型滚动轴承具有直径大于1m且通常为几米的轴承环，使得在搬运方面仅大型滚动轴承的重量就已是一项挑战。在风力涡轮机的示例中，转子叶片通过大型滚动轴承可旋转地安装在轮毂上，不仅在故障情况下拆卸轴承的工作量非常大，而且在拆卸和重新安装时在此待拆卸的转子叶片的搬运也非常困难。在此，大型滚动轴承和致动驱动器的子部件(特别是，密封件)的更换也存在问题。有帮助的是，在尽可能不拆卸大型滚动轴承的情况下能够进行子部件的更换。此外，还存在的问题是大型滚动轴承的滚动元件在使用寿命的过程中磨损。这导致了大型滚动轴承的内环和外环之间的额外游隙，并且对于大型滚动轴承的子部件的功能是一个特别的挑战。由于这种游隙，轴承环相对彼此的运动必须由与两个轴承环接合的部件承担。特别地，这可能导致该子部件(例如，密封件)非常快速地损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种改进的用于大型滚动轴承的致动驱动器(Stellantrieb)，其可以避免现有技术的缺点，并以有利的方式进一步发展了现有技术。特别地，应为大型滚动轴承提供紧凑制造的、易于维护的致动驱动器，该致动驱动器能够在不完全拆卸大型滚动轴承的情况下对子部件进行维护，能够抵抗滚动元件的磨损和由此产生的游隙，并且在此能够实现与方向无关的相同大小的恒定致动扭矩，而无需复杂的压力控制。根据本专利技术，该目的通过根据权利要求1的致动驱动器实现。本专利技术的优选实施例是从属权利要求的主题。因此，提出将致动驱动器集成到大型滚动轴承中，并将致动驱动器的活塞放置到其中一个轴承环中或上的环形通道中，以便可以在圆弧形路径上调节活塞，并从而无需更换杠杆臂。根据本专利技术，致动驱动器包括环形通道缸和至少一个活塞，环形通道缸形成在两个轴承环中的一个轴承环中或上，至少一个活塞以能够移动的方式被容纳在环形通道缸中并与以传动的方式连接到两个轴承环中的另一轴承环。如果环形通道缸中的活塞受到压力介质的挤压，则活塞在一个轴承环的环形通道缸中移动，并通过所述传动连接结构带动另一轴承环，从而使两个轴承环旋转并由此调节桨距角。在此，不仅活塞的杠杆臂以及由此产生的扭矩保持恒定，而且活塞在相对两侧也可以具有相同大小的活塞表面，从而无论方向如何，都能产生相同的致动力，并由此产生相同的调节扭矩。在此，活塞不执行线性运动，而是在半径恒定的曲线上运动。由于活塞可以在没有利用活塞杆的情况下进行调节的事实，因此环形通道缸为同步缸。因此不存在振荡体积(Pendelvolumen)，并且环形通道缸的致动力与方向无关。为了保护环形通道和/或在环形通道中运行的活塞受到可能由于滚动轴承的磨损以及与此伴随的大型滚动轴承的轴承环的轴承游隙而导致的损坏和磨损，可以在环形通道缸的至少一个半部上实现游隙与大型滚动轴承的内环和外环的解耦。特别地，活塞与轴承环的传动连接结构可以被设计成柔性的和/或用于补偿轴承游隙，活塞相对于该轴承环是不能移动的或该轴承环由活塞旋转地带动，使得当轴承环相对彼此具有游隙时，所述传动连接结构不必吸收轴承力。特别地，一个或多个活塞与被带动的轴承环的传动连接结构可以被形成为在轴向方向上可移动的和/或柔性的，尤其具有游隙，以便能够至少部分地补偿大型滚动轴承的轴承环的轴向轴承游隙。在此，在轴向方向上可移动是指平行于大型滚动轴承的旋转轴线的移动性。例如，这可以通过一个或多个销钉实现，该一个或多个销可以在传动环和/或被带动的轴承环的钻孔中轴向移动。另一种可能性为直齿部，通过该直齿部可以实现轴向移动性。替代地或附加地，所述传动连接结构可以是在径向方向上可移动的和/或柔性的，尤其具有游隙，以便能够至少部分地补偿大型滚动轴承的轴承环的径向轴承游隙。在此，在径向方向上可移动是指垂直于大型滚动轴承的旋转轴线的移动性。例如在销连接结构的情况下，这可以通过径向的细长孔实现，销钉可以在该细长孔中径向地移动。这种细长孔可以设置在传动环和/或被带动的轴承环中。也可以设置或制造允许径向齿轮游隙的齿轮，并且可以至少部分地补偿轴承环的径向游隙。所述传动连接结构可以设置在整个圆周上或仅设置在部分区域中。例如，所述传动环可在周向侧上具有径向凸出的部分，用于被带动的轴承环的连接件安装在所述部分上。有利地，上面安装有用于被带动的轴承环的连接件的部分在圆周方向上安装到活塞所位于的并连接到传动环的扇形部分或环形部分上。有利地，所述传动连接结构在圆周方向上例如通过销连接和/或齿轮和/或沟槽连接以形状配合(formschlüssig)和/或力配合(kraftschlüssig)的方式来实现。有利地，所述传动连接结构被设计成在圆周方向上基本上无游隙，以便能够实现大型滚动轴承的期望的旋转角的精确调节和/或维持。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于调节大型滚动轴承(5)的旋转位置的致动驱动器，所述致动驱动器具有至少两个能够相对彼此旋转的轴承环(6、7)、至少一个环形通道缸(12)以及至少一个活塞(13)，所述环形通道缸形成在所述轴承环中的一者(6)中或上并且在圆周上至少被中断一次，并且所述环形通道缸在所述中断的两侧都设置有液压液体供应部，所述活塞以能够移动的方式被容纳在所述环形通道缸(12)中并通过至少在所述环形通道缸(12)的密封间隙中运转的传动板(15)以传动的方式连接到所述两个轴承环中的另一者(7)，/n其特征在于，所述传动板(15)和/或所述传动板(15)与被带动的所述轴承环(7)的连接结构被设计为在圆周方向上基本上无游隙，并且在轴向方向和径向方向上是能够移动的和/或柔性的，尤其具有游隙。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180507 DE 102018110925.31.一种用于调节大型滚动轴承(5)的旋转位置的致动驱动器，所述致动驱动器具有至少两个能够相对彼此旋转的轴承环(6、7)、至少一个环形通道缸(12)以及至少一个活塞(13)，所述环形通道缸形成在所述轴承环中的一者(6)中或上并且在圆周上至少被中断一次，并且所述环形通道缸在所述中断的两侧都设置有液压液体供应部，所述活塞以能够移动的方式被容纳在所述环形通道缸(12)中并通过至少在所述环形通道缸(12)的密封间隙中运转的传动板(15)以传动的方式连接到所述两个轴承环中的另一者(7)，
其特征在于，所述传动板(15)和/或所述传动板(15)与被带动的所述轴承环(7)的连接结构被设计为在圆周方向上基本上无游隙，并且在轴向方向和径向方向上是能够移动的和/或柔性的，尤其具有游隙。


2.根据前一权利要求所述的致动驱动器，其中，所述连接结构具有销连接结构和/或齿轮连接结构，所述销连接结构具有能够在所述被带动的轴承环(7)上和/或在所述传动环(15)上在轴向上和/或在径向上被可移动地引导的销钉(15a)，所述齿轮连接结构具有在所述传动环(15)和所述被带动的轴承环(7)之间的径向游隙和/或轴向游隙。


3.根据前述任一项权利要求所述的致动驱动器，其中，所述环形通道缸(12)布置在所述两个轴承环中的所述一者(6)的轴向端面上的端面上。


4.根据前一权利要求所述的致动驱动器，其中，围绕所述环形通道缸(12)的环形通道缸体(12a、12b)被形成为两个以上的部分，并且所述环形通道缸(12)具有基本上平行于所述至少一个活塞(13)的轨道的分隔面，在从横截面看时，所述分隔面大致在中心穿过所述环形通道。


5.根据前一权利要求所述的致动驱动器，其中，所述环形通道缸体部分中的一者(12a)被集成到所述两个轴承环中的所述一者(6)中，或者作为单独的环被紧固在所述轴承环(6)上。


6.根据前两项权利要求中任一项所述的致动驱动器，其中，另一环形通道缸体部分(12b)形成环形通道盖形式的额外的单独部分，所述另一环形通道缸体部分可拆卸地连接到所述轴承环(6)和/或最初提及的环形通道部分(12a)，优选地通过额外的螺栓连接结构进行连接。


7.根据权利要求1的前序...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·达尔，斯特凡·克莱因尔，马库斯·舒斯特，托马斯·舒尔茨，克劳斯·格拉纳，安德烈亚斯·帕默，
申请(专利权)人：利勃海尔比伯拉赫零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE