滾柱軸承裝置和風力渦輪機制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及滾柱軸承裝置，特別是用于風力發電站的大型滾柱軸承裝置，所述滾珠軸承裝置包括外環和內環，所述內環可相對于所述外環圍繞旋轉軸線旋轉，所述滾柱軸承裝置包括第一滾道，所述第一滾道中設置多個第一滾動體，所述第一滾道設計在外環的第一環延伸部和內環的第二環延伸部之間，所述第二環延伸部沿著相對于旋轉軸線的徑向方向接合在第一環延伸部的后方。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及根據權利要求1的前序部分的滾柱軸承裝置。
技術介紹
所述滾柱軸承裝置是現有技術中完全公知的并且例如以所謂的大型滾柱軸承的形式用于安裝風力發電站的轉子軸。風力發電站通常包括塔和可旋轉地設置在塔上并且充當機器支架的吊籃。設置在吊籃中的轉子軸的一端連接至帶有由風力驅動的轉子葉片的轉子輪轂，而另一端經由可能的傳動裝置直接或間接聯接至用于發電的發電機。所述風力發電站的問題在于，特別是在風力負載變化的情況下，在轉子軸的區域中產生沿著轉子軸的極高的軸向力以及垂直于轉子軸的基本上傾斜的力，需要由用于安裝轉子軸的滾柱軸承來吸收這些力。通過公開文獻DE102007049087A1已知通過雙排錐形滾柱軸承安裝轉子軸從而吸收軸向力和徑向力。公開文獻WO2013/113487A1進一步提出使用具有兩個錐形滾柱軸承的滾柱軸承裝置用于安裝風力發電站的轉子軸，所述兩個錐形滾柱軸承在軸向方向上彼此隔開。在該情況下，兩個軸承設置在風力發電站的定子單元或轉子單元的相反端部區域中并且部分設置有固定的軸向止動件從而實現風力負載的盡可能剛性和無游隙的支撐。上述錐形滾柱軸承用于吸收軸向力和徑向力。然而存在的風險在于：由于這些軸承主要用于吸收大的軸向力，因此當傾斜力變得特別大的時候軸承的內環和外環遠離彼此移動并且發生軸承環的橢圓化。屬于現有技術的公開文獻DE202007018480U1的教導提出設置傾斜滾珠軌道形式的額外的滾動體軌道從而解決該問題。該解決方案的缺點在于，垂直于軸向方向作用的力造成傾斜滾珠軌道的傾斜，由此影響軸承的平穩運行并造成額外的軸向力。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供具有內環和外環的滾柱軸承裝置，通過所述滾柱軸承裝置克服現有技術的缺點。特別地，即使在具有垂直于旋轉軸線的極高的力的情況下也可以有效避免內環和外環在某些截面的逐漸分離，而不會由于此出現額外的軸向力或增加的摩擦。此外，滾柱軸承裝置可以高性價比制得并具有低磨損且由此具有長效動力學。根據本專利技術，通過滾柱軸承裝置，特別是用于風力發電站的大型滾柱軸承裝置實現該目的，所述滾珠軸承裝置包括外環和內環，所述內環可相對于外環圍繞旋轉軸線旋轉，其中滾柱軸承裝置包括第一滾道，所述第一滾道中設置多個第一滾動體，其特征在于，第一滾道在外環的第一環延伸部和內環的第二環延伸部之間形成，其中第二環延伸部沿著相對于旋轉軸線的徑向方向接合在第一環延伸部的后方。相比于現有技術，根據本專利技術的滾柱軸承裝置的優點在于：第一滾道在沿徑向方向前后接合的兩個環延伸部之間形成從而通過第一環延伸部和第二環延伸部之間的利用位于其間的第一滾動體形成的剛性連接作用而避免內環與外環在徑向方向上隔開。在本專利技術中，術語“接合在后方”特別表示第一環延伸部和第二環延伸部在徑向方向上重疊，第一環延伸部至少部分地設置在第二環延伸部和旋轉軸線之間，使得相比于現有技術，通過根據本專利技術的滾柱軸承裝置實現了相對于以徑向方向作用的力的顯著更高的穩定性。同時，實現了徑向方向上基本上更小的游隙，因此相比于現有技術動力學顯示出更少的磨損并且具有更長的壽命。顯而易見的是內環和外環均可旋轉，即外環也可以相對于內環圍繞旋轉軸線旋轉。因此裝配有根據本專利技術的滾柱軸承裝置的風力發電站可以吸收更高的傾斜力并且具有增加的使用壽命。通過從屬權利要求和參考附圖的描述可知本專利技術的有利構造和其它改進方案。根據本專利技術的一個優選的實施方案提出的是，第一滾道由在第一環延伸部上形成的第一滾道表面和在第二環延伸部上形成的第二滾道表面形成，其中第一滾道表面背對旋轉軸線而第二滾道表面面對旋轉軸線。在該情況下，第一滾道表面和第二滾道表面優選形成與旋轉軸線同軸的外表面使得在第一滾道表面和第二滾道表面之間設置第一滾動體并且僅吸收徑向力。在該情況下，第一滾動體的旋轉軸線特別地平行于旋轉軸線延伸。第一滾動體優選以圓柱形形成從而僅使得外軸承和內軸承相對于彼此的徑向支撐。使用圓柱形滾動體用于支撐徑向力確保可以吸收相當高的力而不存在由于內環和外環的橢圓化造成的內環和外環分開的風險。同時，即使當這些高徑向力作用于滾柱軸承裝置的時候，仍然確保滾柱軸承裝置的低磨損和減少游隙和平穩運行的功能。第一環延伸部和/或第二環延伸部優選以L形形成從而實現用于相互前后接合的底切以實現盡可能緊湊的安裝空間。根據本專利技術的一個優選的實施方案提出的是，滾柱軸承裝置包括具有多個第二滾動體的第二滾道和具有多個第三滾動體的第三滾道。第二滾道和第二滾動體以及第三滾道和第三滾動體優選以如下方式形成：內環和外環沿徑向并獨立于軸向推力的方向且沿軸向彼此支撐。在該情況下，第二和第三滾動體各自特別地以截頭圓錐的形狀形成。因此以有利的方式，僅通過第二和第三滾道或滾動體吸收軸向力，而第一滾道或第一滾動體僅用于吸收徑向力。根據本專利技術的一個優選的實施方案提出的是，第一滾道沿著平行于旋轉軸線的方向設置在第二和第三滾道之間。因此以有利的方式，避免了第一環延伸部和第二環延伸部由于內環相對于外環的相對移動而變得分離。根據本專利技術的一個優選的實施方案提出的是，第二滾動體和第三滾動體的旋轉軸線在每種情況下與旋轉軸線交叉，其中第二滾動體的旋轉軸線和第三滾動體旋轉軸線相對于平行于旋轉軸線延伸的截面以60度和120度之間，優選80度和100度之間，特別優選基本上90度的角度彼此交叉。因此可以以有利的方式吸收相當高的軸向推力。根據本專利技術的一個優選的實施方案提出的是，相對于垂直于旋轉軸線的鏡面，第二滾道和第二滾動體相對于第三滾道和第三滾動體基本上以鏡面對稱的方式形成。因此以有利的方式實現了：內環和外環獨立于軸向推力的方向沿軸向彼此支撐。根據本專利技術的一個優選的實施方案提出的是，第二滾道由在外環上形成的第三滾道表面和在內環上形成的第四滾道表面形成，在所述第三滾道表面和第四滾道表面之間設置第二滾動體，并且第三滾道由在外環上形成的第五滾道表面和在內環上形成的第六滾道表面形成，在所述第五滾道表面和第六滾道表面之間設置第三滾動體，其中第三和第五滾道表面和/或第四和第六滾道表面相對于彼此具有60度和120度之間，優選80度和100度之間，特別優選基本上90度的角度，和/或其中第三和第五滾道表面和/或第四和第六滾道表面相對于旋轉軸線具有25度至65度，優選40度至50度，特別優選基本上45度的角度。根據本專利技術的一個優選的實施方案提出的是，第二和第三滾動體具有相同尺寸。通過這種方式實現完全對稱的滾柱軸承裝置。根據本專利技術的一個替代性優選實施方案提出的是，第二滾動體比第三滾動體以更大的尺寸形成。因此可以以有利的方式使單獨軸承單獨地適應于例如在風力發電站的不對稱構造的情況下預期的負載。此外通過該實施方案可想到，第二滾動體的旋轉軸線和第三滾動體的旋轉軸線還相對于旋轉軸線具有不同角度。換言之，第二滾動體相對于旋轉軸線的傾斜度不同于第三滾動體相對于旋轉軸線的傾斜度。根據本專利技術的一個優選的實施方案提出的是，外環和/或內環以多個部件形成。因此特別是關于在軸向方向上彼此接合并且在徑向方向上前后接合的第一和第二環延伸部，以有利的方式簡化了滾柱軸承裝置的組裝。本專利技術的另一個主題是風力發電站，所述風力發電站包括具有多個轉子葉片的轉子輪轂，其中轉子輪轂以旋轉固定的方式連接至轉子軸，并且其中轉子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
滾柱軸承裝置(1)，特別是用于風力發電站的大型滾柱軸承裝置(1)，所述滾柱軸承裝置(1)包括外環(2)和內環(3)，所述內環(3)能夠相對于外環(2)圍繞旋轉軸線(100)旋轉，其中滾柱軸承裝置(1)包括第一滾道(10)，所述第一滾道(10)中設置多個第一滾動體(11)，其特征在于，第一滾道(10)在外環(2)的第一環延伸部(15)和內環(3)的第二環延伸部(16)之間形成，其中第二環延伸部(16)沿著相對于旋轉軸線(100)的徑向方向(101)接合在第一環延伸部(15)的后方。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.04 DE 102014104863.61.滾柱軸承裝置(1)，特別是用于風力發電站的大型滾柱軸承裝置(1)，所述滾柱軸承裝置(1)包括外環(2)和內環(3)，所述內環(3)能夠相對于外環(2)圍繞旋轉軸線(100)旋轉，其中滾柱軸承裝置(1)包括第一滾道(10)，所述第一滾道(10)中設置多個第一滾動體(11)，其特征在于，第一滾道(10)在外環(2)的第一環延伸部(15)和內環(3)的第二環延伸部(16)之間形成，其中第二環延伸部(16)沿著相對于旋轉軸線(100)的徑向方向(101)接合在第一環延伸部(15)的后方。2.根據權利要求1所述的滾柱軸承裝置(1)，其中第一環延伸部(15)至少部分地設置在第二環延伸部(16)和旋轉軸線(100)之間。3.根據前述權利要求中的任一項所述的滾柱軸承裝置(1)，其中第一滾道(10)通過在第一環延伸部(15)上形成的第一滾道表面(12)和在第二環延伸部(16)上形成的第二滾道表面(13)而形成，其中第一滾道表面(12)背對旋轉軸線(100)而第二滾道表面(13)面對旋轉軸線(100)。4.根據權利要求3所述的滾柱軸承裝置(1)，其中第一滾道表面(12)和第二滾道表面(13)形成與旋轉軸線(100)同軸并且在徑向方向(101)上彼此重疊的外表面。5.根據前述權利要求中的任一項所述的滾柱軸承裝置(1)，其中第一滾動體(11)的旋轉軸線(14)平行于旋轉軸線(100)延伸，并且其中第一滾動體(11)以圓柱形形成并使得外軸承(2)和內軸承(3)的彼此徑向支撐。6.根據前述權利要求中的任一項所述的滾柱軸承裝置(1)，其中滾柱軸承裝置(1)包括具有多個第二滾動體(21)的第二滾道(20)和具有多個第三滾動體(31)的第三滾道(30)。7.根據權利要求6所述的滾柱軸承裝置(1)，其中第一滾道(10)沿著平行于旋轉軸線(100)的方向設置在第二和第三滾道(20、30)之間。8.根據權利要求6或7所述的滾柱軸承裝置(1)，其中第二滾道(20)和第二滾動體(21)以及第三滾道(30)和第三滾動體(31)以如下方式形成：沿徑向的內環(3)和外環(2)沿軸向彼此支撐并且獨立于軸向推力的方向。9.根據權利要求8所述的滾柱軸承裝置(1)，其中第二滾動體(21)的旋轉軸線(24)在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·洛夫勒，JP·博赫特，T·漢德拉克，B·呂內堡，W·克勞斯，
申請(專利權)人：蒂森克虜伯羅特艾德有限公司，蒂森克虜伯股份公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE