用于风力涡轮的变桨轴承制造技术

技术编号:26772062 阅读:38 留言:0更新日期:2020-12-18 23:54
本公开涉及一种用于风力涡轮的轴承。轴承包括外座圈、内座圈以及构造在内座圈与外座圈之间的径向剖分的中心座圈。此外,中心座圈包括第一座圈部分和分开的第二座圈部分。另外,第一座圈部分和第二座圈部分沿轴向方向布置在一起。轴承还包括定位在内座圈与中心座圈之间的第一组滚动元件和定位在中心座圈与外座圈之间的第二组滚动元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于风力涡轮的变桨轴承
本主题大体上涉及风力涡轮,并且更特别地涉及用于风力涡轮的变桨轴承。
技术介绍
风力被认为是目前可用的最清洁、对环境最友好的能源之一,并且,在这点上,风力涡轮已得到日益增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型件原理来从风中捕获动能,并且将动能通过旋转能传递,以使将转子叶片联接到齿轮箱或在未使用齿轮箱的情况下将转子叶片直接地联接到发电机的轴转动。然后,发电机使机械能转换成可部署到公用电网的电能。为了使机舱和转子叶片相对于风的方向适当地取向,风力涡轮典型地包括一个或多个偏航和/或变桨轴承。这样的轴承典型地为回转轴承,其为旋转的球轴承,该旋转的球轴承支承沉重但缓慢转动或缓慢摆动的负荷。典型的偏航和/或变桨轴承包括外座圈和内座圈,其中多个球轴承构造在座圈之间。照此,偏航轴承容许机舱旋转并且安装在塔架与机舱之间,而变桨轴承容许转子叶片旋转并且安装在可旋转的毂与转子叶片中的一个之间。随着风力涡轮在大小方面不断增加,回转轴承在大小方面必须类似地增加,这是由于来自更长的转子叶片的增加的加载。更长的转子叶片还伴随有作用在变桨轴承上的增加的负荷。由于变桨轴承典型地为非常昂贵的并且可难以接近和更换,故变桨轴承的失效可造成漫长且昂贵的修理过程。因此,解决前面提到的问题的改进的轴承将在本技术中受欢迎。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述,或可根据描述而为显然的,或可通过实践本专利技术而了解。在一个方面,本公开涉及一种用于风力涡轮的轴承。轴承包括外座圈、内座圈以及构造在内座圈与外座圈之间的径向剖分的中心座圈。此外,中心座圈包括第一座圈部分和分开的第二座圈部分。另外,第一座圈部分和第二座圈部分沿轴向方向布置在一起。轴承还包括定位在内座圈与中心座圈之间的第一组滚动元件和定位在中心座圈与外座圈之间的第二组滚动元件。在一个实施例中,第一组滚动元件和第二组滚动元件中的任一者或两者可包括多排。例如,在某些实施例中,变桨轴承可包括沿轴向方向对准的第一排滚动元件和第二排滚动元件。在这样的实施例中,第一组和第二组的第一排滚动元件和第二排滚动元件中的各排可在仅两个接触位置处接触内座圈、外座圈或中心座圈中的至少一个。例如,在一个实施例中,针对第一组滚动元件的第一排和第二排的两个接触位置可包括在内座圈上的第一位置和在中心座圈上的第二位置。更具体地,在这样的实施例中,在轴承的横截面视图中,连接第一组滚动元件的第一排的两个接触位置的第一线和连接针对第一组滚动元件的第二排的两个接触位置的第二线相交以形成第一角。在某些实施例中,第一角可在从大于0度到大约90度的范围内。在另外的实施例中,第一角可大于90度。类似地,针对第二组滚动元件的第一排和第二排的两个接触位置可包括在中心座圈上的第一位置和在外座圈上的第二位置。因此,在轴承的横截面视图中,连接第二组滚动元件的第一排的两个接触位置的第一线和连接针对第二组滚动元件的第二排的两个接触位置的第二线相交以形成第二角。在某些实施例中,第二角可在从大于0度到大约90度的范围内。在另外的实施例中,第二角可大于90度。在额外的实施例中,轴承可用作风力涡轮的变桨轴承或偏航轴承。在另外的实施例中,第一组滚动元件和第二组滚动元件可为球轴承。在另一方面,本公开涉及一种用于风力涡轮的变桨轴承。变桨轴承包括外座圈、内座圈以及构造在内座圈与外座圈之间的径向剖分的中心座圈。另外,变桨轴承包括定位在内座圈与中心座圈之间的第一组两点接触滚动元件和定位在中心座圈与外座圈之间的第二组两点接触滚动元件。应当理解的是,变桨轴承可进一步包括如本文中描述的特征和/或实施例中的任一个或其组合。在又一方面,本公开涉及一种用于风力涡轮的转子组件。转子组件包括转子,其具有通过变桨轴承连接到可旋转的毂的至少一个转子叶片。变桨轴承包括外座圈、内座圈以及构造在内座圈与外座圈之间的径向剖分的中心座圈。此外,中心座圈包括第一座圈部分和分开的第二座圈部分。另外,第一座圈部分和第二座圈部分沿轴向方向布置在一起。轴承还包括定位在内座圈与中心座圈之间的第一组滚动元件和定位在中心座圈与外座圈之间的第二组滚动元件。应当理解的是,转子组件可进一步包括如本文中描述的特征和/或实施例中的任一个或其组合。参考以下描述和所附权利要求书,将进一步支持和描述本专利技术的这些和其它特征、方面和优点。并入本说明书中并构成本说明书的部分的附图图示本专利技术的实施例,并与描述一起用于解释本专利技术的原理。附图说明在参考附图的说明书中阐述了本专利技术(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开,在附图中:图1图示风力涡轮的一个实施例的透视图;图2图示图1中示出的风力涡轮的机舱的透视内部视图;图3图示图1中示出的风力涡轮的转子叶片中的一个的透视图;图4图示根据本公开的三环变桨轴承的等距视图;图5图示根据本公开的在毂与转子叶片之间连接的三环变桨轴承的一个实施例的详细横截面视图,特别地图示构造成相对于中心座圈旋转的内座圈和外座圈;图6图示根据本公开的在毂与转子叶片之间连接的三环变桨轴承的另一实施例的详细横截面视图,特别地图示构造成相对于内座圈和外座圈旋转的中心座圈;图7图示根据本公开的在毂与转子叶片之间连接的三环变桨轴承的又一实施例的详细横截面视图;以及图8图示根据本公开的三环变桨轴承的一个实施例的横截面视图。具体实施方式现在将详细地参考本专利技术的实施例,其一个或多个示例在附图中图示。各个示例通过本专利技术的解释而非本专利技术的限制的方式来提供。实际上,对于本领域技术人员而言将显而易见的是,在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下,可在本专利技术中作出多种修改和变型。例如,作为一个实施例的部分而图示或描述的特征可与另一实施例一起使用以产生再一个另外的实施例。因此,意图的是,本专利技术涵盖如归入所附权利要求书及其等同体的范围内的这样的修改和变型。大体上,本主题涉及一种用于风力涡轮的三环变桨轴承,其具有外座圈、内座圈以及构造在内座圈与外座圈之间的径向剖分的中心座圈。此外,中心座圈包括第一座圈部分和分开的第二座圈部分。另外,第一座圈部分和第二座圈部分沿轴向方向布置在一起。轴承还包括定位在内座圈与中心座圈之间的第一组滚动元件和定位在中心座圈与外座圈之间的第二组滚动元件。此外,剖分的中心座圈允许滚动元件实现如本文中描述的滚动元件的两点接触。照此,本公开的变桨轴承提供了在引用技术中不存在的许多优点。例如,本公开的变桨轴承可处理由于较大的转子叶片而产生的增加的负荷,而不需要较大的球轴承或更昂贵的滚柱轴承。另外,变桨轴承包括两点接触球轴承,而不是四点接触球轴承,四点接触球轴承需要更复杂的机加工和/或座圈之间的公差。另外,四点接触球轴承固有地限制轴承的几何形状,这意味着为了支承更高的负荷,轴承大小和成本增加。例如,为了机加工接触的所有四个点,轴承的滚道不可环绕多于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风力涡轮的轴承,其包括:/n外座圈;/n内座圈;/n径向剖分的中心座圈,其构造在所述内座圈与所述外座圈之间,所述中心座圈包括第一座圈部分和分开的第二座圈部分,所述第一座圈部分和所述第二座圈部分沿轴向方向布置在一起;/n第一组滚动元件,其定位在所述内座圈与所述中心座圈之间;以及/n第二组滚动元件,其定位在所述外座圈与所述中心座圈之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于风力涡轮的轴承,其包括:
外座圈;
内座圈;
径向剖分的中心座圈,其构造在所述内座圈与所述外座圈之间,所述中心座圈包括第一座圈部分和分开的第二座圈部分,所述第一座圈部分和所述第二座圈部分沿轴向方向布置在一起;
第一组滚动元件,其定位在所述内座圈与所述中心座圈之间;以及
第二组滚动元件,其定位在所述外座圈与所述中心座圈之间。


2.根据权利要求1所述的轴承,其特征在于,所述第一组滚动元件或所述第二组滚动元件中的至少一组至少包括第一排滚动元件和第二排滚动元件。


3.根据权利要求2所述的轴承,其特征在于,所述第一组和所述第二组的所述第一排滚动元件和所述第二排滚动元件中的各排在仅两个接触位置处接触所述内座圈、所述外座圈或所述中心座圈中的至少一个。


4.根据权利要求3所述的轴承,其特征在于,针对所述第一组滚动元件的所述第一排和所述第二排的所述两个接触位置包括在所述内座圈上的第一位置和在所述中心座圈上的第二位置。


5.根据权利要求4所述的轴承,其特征在于,在所述轴承的横截面视图中,连接所述第一组滚动元件的所述第一排的所述两个接触位置的第一线和连接针对所述第一组滚动元件的所述第二排的所述两个接触位置的第二线相交以形成第一角,所述第一角在从大于0度到大约90度的范围内。


6.根据权利要求3所述的轴承,其特征在于,针对所述第二组滚动元件的所述第一排和所述第二排的所述两个接触位置包括在所述中心座圈上的第一位置和在所述外座圈上的第二位置。


7.根据权利要求6所述的轴承,其特征在于,在所述轴承的横截面视图中,连接所述第二组滚动元件的所述第一排的所述两个接触位置的第一线和连接针对所述第二组滚动元件的所述第二排的所述两个接触位置的第二线相交以形成第二角,所述第二角在从大于0度到大约90度的范围内。


8.根据权利要求1所述的轴承,其特征在于,所述轴承包括所述风力涡轮的变桨轴承或偏航轴承中的至少一个。


9.根据权利要求1所述的轴承,其特征在于,所述第一组滚动元件和所述第二组滚动元件包括球轴承。


10.一种用于风力涡轮的变桨轴承,其包括:
外座圈;
内座圈;
径向剖分的中心座圈,其构造在所述内座圈与所述外座圈之间;
第一组两点接触滚动元件,其定位在所述内座圈与所述中心座圈之间;以及
第二组两点接触滚动元件,其定位在所述中心座圈与所述外座圈之间。...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·D·米纳德奥M·J·卡马奇克B·卡基亚
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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