用于风力发电设备的转子轴承制造技术

本发明专利技术涉及一种滚动轴承(1)，特别是用于风力发电设备的转子轴承或主轴承，该滚动轴承带有至少两个彼此同中心的环(2，3)，它们通过间隙(10)彼此分开，在该间隙中，一列或多列滚动体(11，12，13)沿着在两个环(2，3)上的滚道滚动，从而使这两个环能绕它们共同的轴线相对彼此扭转，其中，每个环(2，3)具有至少一个平的、环形的、优选凸出的联接面(20，23)，其用于联结到机器部件或设备部件、机架或基座上，其中，联接面(20，23)彼此平行延伸，并且被多个紧固孔(24，25)大致垂直地穿过以穿入和/或拧入紧固螺栓，其中，在与相关的环(3)分开的部件(27)上构造有至少一个滚动体列(11)的滚道(26)，该部件通过带有至少一个弹性的元件(45)的装置，在与联接面(20，23)垂直的方向上被从相关的环(3)压开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于风力发电设备的滚动轴承
本专利技术涉及一种滚动轴承，尤其是用于风力发电设备的转子轴承或主轴承，该滚动轴承带有至少两个彼此同中心的环，它们通过间隙彼此分开，在该间隙中一列或多列滚动体沿着在两个环上的滚道滚动，从而使这两个环能绕他们共同的轴线相对彼此转动，其中，每个环具有至少一个平的、环形的、优选凸出的联接面，其用于联接到机器部件或设备部件、机架或基座上，其中，联接面彼此平行延伸并且被多个紧固孔大致垂直地穿过以插入和/或拧入紧固螺栓。
技术介绍
因为大型机器和设备通常比小型机器和设备在运行经济上更有利，所以有趋向于越来越大的生产能力的持续趋势。此外，这在风力发电设备不断增加的结构大小和额定功率上可以特别清楚地看到，尽管相似的效应在别处，例如在越来越大的船和飞机上也可以看到。在这个发展过程中，也有对用于这种装置的越来越大的滚动轴承的需求。在风力发电设备中，这首先涉及到用于支撑转子的主轴承，此外涉及到用于枢转吊舱的方位轴承或机壳轴承，以及最后涉及到用于改变转子叶片的定位角的叶片轴承。又以对其中的主轴承或转子轴承的需求最强烈，这是因为它们必须在轴向上吸收叶片轴承的多重风压，此外还必须在径向上支撑转子连同轮彀和转子叶片的总重量，以及最后最持久地被扭转。因此，在风力发电设备中优选应用3列式转子轴承作为主轴承，这尤其是因为3列式转子轴承相对于其他滚动轴承结构形式具有明显更高的使用寿命。在负载通过倾斜布置的接触角被传递的所有轴承装置中，轴承由于联接结构的挠性经受到增加的扩径。这以更多的润滑剂泄露、滚子在静止状态下增加的滑动运动、轴承环的更强的椭圆化等等形式可以被注意到。虽然在如下3列式轴承中，其以0°承载角传递径向滚道上的负载，而以90°承载角传递两个轴向列上的轴向负载和倾斜力矩，这些效应比较小，无论是否使用滚子或滚珠作为传递负载的元件。但是，3列式滚子轴承具有相对较紧的轴向空隙，这尤其在应用于风力发电设备中的情况下可以令人不快地被注意到。此外，滚子轴承与滚珠轴承相比对于静止状态下的振动明显更加敏感。因此力求使用于这种应用的轴承尽可能在预张紧下运转。通过紧固螺栓施加到轴承环上的旋拧张紧力，轴向的轴承空隙可以进一步收紧，并且在不利的环形几何形状的情况下也可能导致不期望地高的轴向列中的预张紧。也就是说，在安装这种轴承时，需要在不同的需求之间找到最脆弱的折中：这些轴承一方面应当非常容易运转，而另一方面则应当最好调整成无空隙的。在直径为数米的转子轴承中，这种调整和空隙协调是成本非常高的，而且在周围环境条件较小变化的情况下，例如在温度变化的情况下，调整好的在无空隙性和适度的预张紧的范围中的平衡就可能已经敏感地被干扰了。此外，根据在各个轴向滚道上和在径向滚道上的负载情况，出现非常不同的负载分布。例如，甚至可能出现如下负载状况，在该负载状况中，轴向列在很大程度上或完全是无负载的，其中，那里的滚动体于是不滚动或仅不充分地滚动，或者甚至静止不动。在这种情况下，滚动体在滚道上滑动，并且这会导致滚动体上的可怕的、面式的、尤其是研磨形式的磨损。
技术实现思路
从所描述的现有技术的缺点中得出了如下发起本专利技术的问题，即，克服在该滚动轴承中所提及的，特别是在约为1米或数米的大轴承直径的情况下出现的缺点。该问题的解决方案通过如下方法来实现，即，在与相关的联接环分开的滚道环上构造有至少一个滚动体列的滚道，该滚道环通过带有至少一个弹性的和/或可弹性压缩的元件的装置，在与联接面垂直的方向上被从相关的联接环压开。利用这种弹簧元件可以尤其是在与相关的环的联接面的垂直方向上产生和/或调整出预张紧。其结果是，滚动体列的滚动体，即使当这列滚动体列没有外部负载时，仍然保持以微小的、由预张紧产生的负载加载，由此可靠地防止滚动体滑动。同时通过弹簧的挠性避免难以接受地高的预张紧。最后，通过这种措施，可以避免轴承空隙由于紧固螺栓的张紧力和/或由于所联接的机器部件或设备部件的轻微的不平度引起的收紧。相关的联接环的预张紧方向涉及到联接环和滚道环彼此最大程度地靠近的区域中的局部方向。在这些彼此直接对置的面的区域中，这两个环彼此远离，也就是说被彼此压开。这可以通过压力器件来实现，并且具有如下另一优点，即，一个或多个这种压力器件可以布置在滚道环的与本来的滚道对置的侧，尤其是端侧上，也就是说在与轴线平行的方向上径直在朝向在滚道上滚动的滚动体的方向布置。由此排出了错边、扭曲或类似情况。另一方面，这些压力器件或它们的锚定器件并不贯穿滚道环，从而确保了连续的滚道表面并且不被锚定器件或者类似物中断。最后，这种优选施加压力的弹簧元件可以特别简单地制造；它们可以例如布置在联接环的沟槽状或槽状的凹陷部中，并且因而极其节约空间。对于可控的压力器件，例如液压式压力器件而言，相关的驱控线可以用直线式延长的方式或在垂直于相关的滚道的直线中引出，并且可以在那里(优选在相关的联接环的与联接面对置的端面的区域中)例如通过圆形环绕的连接通道被接触或被联接，只要这不在环本身中进行。因为所需的压紧机构或调节机构由此可以在轴向方向上直接安装在相关的滚道下方，所以相关的联接环的联接元件可以构造为通孔，而相关的环的横截面不必为此被加大。由于引导器件或锚定器件主要负载压力，而不是拉力，所以明显减小了断裂的危险。已经证明有利的是，一个或优选两个联接环具有如下轴向延伸，该轴向延伸小于径向在外的联接环的外直径，例如小于间隙的最大直径，优选小于径向在内的联接环的内直径，并且优选小于外环的外半径，尤其是小于内环的内半径。通过根据本专利技术的滚道环，其本身刚性被限制的精细的轴承环也可以毫无问题地在风力发电设备或类似物中使用，因为可能通过负载和/或通过不平的联接结构导致的变形被可运动的滚道环容许。至少一列滚动体可以构造为滚子。虽然滚子在部分卸载的情况下可能遭受面式磨损的危险，但是不必担心这些滚子滑动或打滑，因为这些滚子通过根据本专利技术的预张紧装置以与滚道保持摩擦连接(reibschlüssig)的接触。在本专利技术的框架内，设置有多列，尤其是至少三列滚动体。由此可以例如针对在两个轴向方向上的力分别设置各一列滚动体，并针对径向力设置另一列滚动体。通过使滚道环具有大致呈矩形的横截面几何形状，其中，较长的主轴线平行于相关的联接面延伸，得到其他优点。这种几何形状有利于根据本专利技术的轴承的最小轴向高度，从而使两个可彼此相对转动的构件的两个联接面可以以彼此间最小的间距布置，这对于很多应用情况是重要的。本专利技术可以如下这样来改进，即，至少一个弹性的和/或可弹性压缩的元件的压力方向平行于在相关的联接环中的紧固孔延伸。由此，尤其消除了这个紧固期间的张紧力的影响。如果由此例如本来的联接环发生变形，那么滚道环可以相对其运动，也就是说可以补偿由张力引起的局部形变。优选地，滚道环沿朝向相关的联接环的联接面的方向被按压。滚道环于是位于相关的滚动体列背离该联接面的侧上，并且可以例如从这个更容易接近的侧被调整或维护。特别有利的布置方式是，滚道环将沿着其滚动的滚动体压向另一联接环的凸鼻环。在这种情况下，滚道环不位于凸鼻环上，而是位于各另一联接环上，也就是说压向轴承的中心平面，从而使弹性压力器件面向外轴承端侧，并且在理想状况下从这个侧是可以接近的(例如用于维护目的)。根据本专利技术可行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.19 DE 102011008958.61.一种用于风力发电设备的滚动轴承(1)，所述滚动轴承带有至少两个彼此同中心的联接环(2、3)，它们通过间隙(10)彼此分开，在所述间隙中，一个或多个滚动体(11、12、13)的列沿着在两个联接环(2、3)上的滚道滚动，从而使所述两个联接环(2、3)能绕它们共同的轴线相对彼此转动，其中，每个联接环(2、3)具有至少一个平的、环形的联接面(20、23)，所述联接面用于联结到机器部件或设备部件、机架或基座上，其中，所述联接面(20、23)彼此平行延伸，并且被多个紧固孔(24、25)大致垂直地穿过以穿入和/或拧入紧固螺栓，其中，两个联接环(2、3)中的一个构造为带有圆形环绕地延伸的凸缘(7)的所谓的凸鼻环，在凸鼻环的平的上和下端侧(8、9)上由另一个联接环(3、2)以间隙(10)围绕该凸缘，其特征在于，在滚道环(27)上构造有一个滚动体(11)的列的滚道(26)，-所述滚道环与相关的联接环(2、3)是分开的，并且-所述滚道环通过带有至少一个弹性的、能弹性压缩的和/或能调节的元件(33、45、49)的装置，在与所述联接面(20、23)垂直的方向上被从所述相关的联接环(2、3)压开，并且-所述滚道环将滚子形的两个滚动体(11、12)的列在轴向方向上保持在预张紧状态下，这两个列的其中一个滚动体(11)的列与所述滚道环(27)相同地位于带有圆形环绕地延伸的凸缘的联接环(2、3)的凸缘(7)的同一侧，并且另一个滚动体(12)的列位于带有圆形环绕地延伸的凸缘的联接环(2、3)的凸缘(7)的外部。2.根据权利要求1所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，一个联接环(2、3)具有轴向延伸，所述轴向延伸小于径向在外的联接环(2)的外直径。3.根据权利要求1或2所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，至少一个所述滚动体(11、12、13)的列构造为滚子。4.根据权利要求1或2所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，设置有多个滚动体(11、12、13)的列。5.根据权利要求1或2所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，所述滚道环(27)具有大致呈矩形的横截面几何形状，其中，较长的主轴线平行于联接面(20、23)延伸。6.根据权利要求1或2所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，至少一个弹性的、能弹性压缩和/或能调节的元件(33、45、49)的压力方向平行于在所述相关的联接环(2、3)中的所述紧固孔(24、25)延伸。7.根据权利要求1或2所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，所述滚道环(27)沿朝向所述相关的联接环(2、3)的联接面(20、23)的方向被按压。8.根据权利要求1或2所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，所述滚道环(27)将沿着所述滚道环滚动的滚动体(11)的列压向另外的联接环(2、3)的凸缘(7)。9.根据权利要求1或2所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，通过滚道环(27)，两个滚动体(11、12)的列在轴向方向上被保持在预张紧状态下。10.根据权利要求1或2所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于具有至少一个活塞元件(33)，所述活塞元件由弹性的和/或能弹性压缩的元件(45、49)加载压力，并且在此压向所述滚道环(27)。11.根据权利要求10所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，至少一个活塞元件(33)在所述相关的联接环(2、3)的引导凹部(38)中被引导。12.根据权利要求11所述的用于风力发电设备的滚动轴承(1)，其特征在于，至少一个活塞元件(33)相对其引导凹部(38)被密封。13.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡贝图斯·弗兰克，
申请(专利权)人：IMO控股有限责任公司，
类型：
国别省市：