CN101963188A - 风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种结构简单、安装拆卸方便、成本低，可避免偏载且能承受较大多向载荷，安全可靠、使用寿命长的风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承，有外圈(1)及内圈(2)，在外圈(1)及内圈(2)之间有多块均匀分布的径向瓦(3)，与所述外圈(1)轴向左侧接有向内的左止推环(4)，与所述外圈(1)轴向右侧接有向内的右止推环(5)，左止推环(4)与内圈(2)之间以及右止推环(5)与内圈(2)之间均设有多块均匀布置的轴向推力瓦(6)，所述径向瓦(3)与轴向推力瓦(6)有连通的润滑通道(7)，所述润滑通道(7)与注油孔(8)相通。

Description

风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承

技术领域：

本发明涉及一种风电机组主轴轴承，尤其是一种结构简单、安装拆卸方便、成本低，可避免偏载且能承受较大多向载荷，安全可靠、使用寿命长的风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承。

背景技术：

风电机组是在高空工作的一种发电设备，其主轴轴承是机组的关键部件之一。风电机组主轴轴承除了承受轮毂等转动部分的自重和在风力作用下轴向正反推力外，还要承受轮毂与轴承之间在轮毂自重和风力作用下所形成的倾翻力矩载荷，故风电主轴轴承是在多向受力工况下运行。现有大容量直驱或半直驱风电机组主轴轴承均选用滚动轴承且为单轴承支撑结构，为了满足承受较大的轴向负荷，一般采用柱形滚动体，存在如下缺点：

1.柱形滚动体做圆周运动时，因两端的线速度不同而导致滚动体不是纯滚动运动，由此产生滞留阻卡以及摩擦副之间发生滑移；因滚动体、内外圈均为刚性，不能纠正因主轴倾翻产生的偏载状况，使柱形滚动体工作在偏载工况下；两种现象均增加了摩擦阻力并加快滚动体及沟道的磨损，轴承使用寿命短。

2.由于滚动轴承不具有很好的抗震性能，容易在风力作用下产生震动而承受较大的冲击负荷，又因为滚动轴承的实际承载均为点接触或线接触，所以滚动体在承受较大冲击负荷时易发生疲劳压溃破碎，轴承可靠性低；

3.当风电机组启、停机或低转速运行，摩擦工作面不能有效建立动压润滑油膜而处于边界润滑甚至干摩擦时，摩擦副间将发生粘着磨损，轴承极易损坏；

4.结构复杂、体积重量大、安装麻烦、成本高。

发明内容：

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种结构简单、安装容易、成本低，可避免偏载且能承受较大多向载荷，安全可靠、使用寿命长的风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承。

本发明的技术解决方案是：一种风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承，有外圈及内圈，在外圈及内圈之间有多块均匀分布的径向瓦，与所述外圈轴向左侧接有向内的左止推环，与所述外圈轴向右侧接有向内的右止推环，左止推环与内圈之间以及右止推环与内圈之间均设有多块均匀布置的轴向推力瓦，所述径向瓦与轴向推力瓦有连通的润滑通道，所述润滑通道与注油孔相通。

所述注油孔为右止推环的内孔，所述左止推环的内孔与内圈滑动相接，滑动相接处有密封件，所述多块径向瓦之间的间距为5～100mm，所述多块轴向推力瓦之间的间距为5～100mm，在径向瓦间距处及轴向推力瓦间距处设有挡油边。

所述注油孔位于外圈径向上，所述左止推环及右止推环的内孔均与内圈滑动相接，滑动相接处有密封件，所述多块径向瓦相互之间的间距为0～100mm，所述多块轴向推力瓦相互之间的间距为0～100mm。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

1.径向瓦和轴向推力瓦具有自调性，可自动调整风电机组主轴倾翻对轴承产生的不均匀载荷，有效改善摩擦副间的受力状态，避免出现偏载状况，利于建立流体动压安全润滑油膜，摩擦损耗小，安全可靠，延长使用寿命。

2.径向瓦和轴向推力瓦具有低摩擦和自润滑特性，当风电机组启、停机或低转速运行，摩擦工作面不能有效建立动压润滑油膜而处于边界润滑甚至干摩擦时，不会发生粘着磨损，保护对磨主轴表面不受损坏。

3.径向瓦和轴向推力瓦具有减震特性，可有效吸收风电机组运行震动所产生的冲击能量，承受较大的多向载荷，运转顺畅，避免发生疲劳损坏。

4.结构简单紧凑、体积小、重量轻、安装拆卸方便、成本低。

附图说明：

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

图3是图2的A-A视图。

图4是本发明实施例3的结构示意图。

图5是图4的A-A视图。

具体实施方式：

实施例1：

如图1所示：与现有技术一样，有固定部件外圈1及转动部件内圈2，在外圈1及内圈2之间有多块均匀分布在圆周上的径向瓦3，径向瓦3固定在外圈1的内表面，在内圈2上设有与轮毂相接的连接孔11及与风电机组中齿轮箱相接的连接孔12，与现有技术所不同的是与外圈1轴向左侧接有向内的左止推环4，与外圈1轴向右侧接有向内的右止推环5，右止推环5可以与外圈1为一体结构，左止推环4外周则可通过螺栓穿过螺栓孔13等与外圈1连接，连接处设置密封件或密封胶等，左止推环4的内孔与内圈2滑动相接，滑动相接处有密封件9，密封件9可以如图1设置在径向上，也可以设置轴向上。左止推环4与内圈2之间以及右止推环5与内圈2之间均设有多块均匀布置的轴向推力瓦6，轴向推力瓦6固定在内圈2的外表面。多块径向瓦3相互之间的间距可在5～100mm范围内，多块轴向推力瓦6相互之间的间距同样可在5～100mm范围内，径向瓦3之间距与轴向推力瓦6之间距可以相同亦可不同，在径向瓦3的间距和轴向推力瓦6间距处固定连接有挡油边10。径向瓦3和轴向推力瓦6的材料均可采用现有技术中的金属与非金属复合材料或单一的改性工程塑料等，径向瓦3、轴向推力瓦6的加工及固定方法同现有技术，径向瓦3及轴向推力瓦6的数量、尺寸可根据载荷大小、单位面积受力状况而定。径向瓦3与轴向推力瓦6有连通的润滑通道7，所述润滑通道7与注油孔8相通。本实施例1的注油孔8即为右止推环5的内孔，也是与风电机组中齿轮箱相通的孔。

工作时，由于与风电机组中齿轮箱相通，齿轮箱中润滑油位于箱体底部即外圈1的下部，内圈2转动时，润滑油就进入位于下部的径向瓦3间距与挡油边10及轴向推力瓦6间距与挡油边10所形成的沟槽内，以润滑在内圈2径向及轴向两端所形成的三对摩擦副。

实施例2：

如图2、图3所示，为了进一步提高润滑效果，可在实施例1的基础上再在外圈1的径向上增加注油孔8。工作时，润滑油可同时通过外圈1径向的注油孔及右止推环5的内孔进入三对摩擦副进行润滑。

实施例3：

如图4、图5所示：与现有技术一样，有固定部件外圈1及转动部件内圈2，在外圈1及内圈2之间有多块均匀分布在圆周上的径向瓦3，径向瓦3可以固定在外圈1的内表面，也可以固定在内圈2的外表面，在内圈2上设有与轮毂相接的连接孔11，与现有技术所不同的是与外圈1轴向左侧接有向内的左止推环4，与外圈1轴向右侧接有向内的右止推环5，右止推环5可以与外圈1为一体结构，左止推环4外周则可通过螺栓穿过螺栓孔13等与外圈1连接，连接处设置密封件或密封胶等，左止推环4及右止推环5的内孔均与内圈2滑动相接，滑动相接处有密封件9，密封件9可以如图1设置在径向上，也可以设置轴向上。左止推环4与内圈2之间以及右止推环5与内圈2之间均设有多块均匀布置的轴向推力瓦6，轴向推力瓦6同样可以固定在的左止推环4及右止推环5内表面，也可以固定在内圈2的外表面。多块径向瓦3相互之间的间距及多块轴向推力瓦6相互之间的间距均可在0～100mm范围内，两个间距可以相同亦可不同。径向瓦3和轴向推力瓦6材料均可采用现有技术中的金属与非金属复合材料或单一的改性工程塑料等，径向瓦3、轴向推力瓦6的加工及固定方法同现有技术，径向瓦3的长度、轴向推力瓦6的宽度及数量可根据载荷大小、单位面积受力状况而定。径向瓦3与轴向推力瓦6有连通的润滑通道7，所述润滑通道7与注油孔8相通，本实施例3的注油孔8设在外圈1的径向上。

工作时，穿过内圈2的主轴直接与发电机相接，润滑油可通过外圈1径向的注油孔8进入三对摩擦副进行润滑。

Claims (3)

1.一种风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承，有外圈(1)及内圈(2)，在外圈(1)及内圈(2)之间有多块均匀分布的径向瓦(3)，其特征在于：与所述外圈(1)轴向左侧接有向内的左止推环(4)，与所述外圈(1)轴向右侧接有向内的右止推环(5)，左止推环(4)与内圈(2)之间以及右止推环(5)与内圈(2)之间均设有多块均匀布置的轴向推力瓦(6)，所述径向瓦(3)与轴向推力瓦(6)有连通的润滑通道(7)，所述润滑通道(7)与注油孔(8)相通。

2.根据权利要求1所述的风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承，其特征在于：所述注油孔(8)为右止推环(5)的内孔，所述左止推环(4)的内孔与内圈(2)滑动相接，滑动相接处有密封件(9)，所述多块径向瓦(3)之间的间距为5～100mm，所述多块轴向推力瓦(3)之间的间距为5～100mm，在径向瓦(3)间距处及轴向推力瓦(6)间距处设有挡油边(10)。

3.根据权利要求1所述的风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承，其特征在于：所述注油孔(8)位于外圈径向上，所述左止推环(4)及右止推环(5)的内孔均与内圈(2)滑动相接，滑动相接处有密封件(9)，所述多块径向瓦(3)相互之间的间距为0～100mm，所述多块轴向推力瓦(6)相互之间的间距为0～100mm。

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