CN103375489A

CN103375489A - 滚动轴承用的润滑脂供给系统

Info

Publication number: CN103375489A
Application number: CN2013101338627A
Authority: CN
Inventors: 小林康裕
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-10-30
Also published as: JP2013228063A; EP2657556A3; EP2657556A2; US20130284539A1

Abstract

本发明提供一种滚动轴承用的润滑脂供给系统，该润滑脂供给系统具备：排出部，其将润滑脂从滚动轴承强制地排出；排出量测定部，其测定润滑脂的排出量；补给量设定部，其基于由排出量测定部测定出的润滑脂的排出量来设定润滑脂的补给量；以及供给部，其对滚动轴承自动地补给所设定的补给量的润滑脂。

Description

滚动轴承用的润滑脂供给系统

技术领域

本发明涉及对支承风力发电装置的主轴等的滚动轴承供给润滑脂的润滑脂供给系统

背景技术

风力发电作为不排出二氧化碳、对环境的影响较小的发电方法而再次受到注目，并在世界迅速普及。另外，近年来，不仅在陆地上而且在能够确保较少受地形影响的布局、缓和噪声问题的海上设置风力发电装置。另一方面，由于对风力发电装置进行维护更难，因而希望降低维护频率。

在日本特开2010-159710号公报中，公开了通过实时地把握风力发电装置的运转状况来预测需要维护的时期，从而能够降低维护次数的技术。具体而言，日本特开2010-159710号记载的技术中，对用于支承风力发电装置中的安装有叶片的主轴的滚动轴承进行负载荷重、润滑脂等封入润滑剂的劣化状况的检测，并根据该检测结果进行需要维护的时期的判定。然而，在日本特开2010-159710号记载的技术中，即便判断出封入润滑剂劣化，也无法自动地进行其交换、补给等，因此不得不为了实施上述交换、补给等而进行维护，因而作为降低维护次数的手段不是那么有效。

在日本特开2003-83351号公报中公开了能够自动地对滚动轴承进行润滑脂的补给的润滑脂补给机构。只要将这样的润滑脂补给机构应用于风力发电装置的主轴用滚动轴承，就能够降低维护频率。

日本特开2003-83351号公报记载的润滑脂补给机构，使用泵对封入有润滑脂的滚动轴承的内部空间供给新的润滑脂，从滚动轴承的内部空间自然地排出与新供给的润滑脂的量对应的量的润滑脂，并通过测定单元来测定该排出的润滑脂的量。而且构成为，在测定单元测定的润滑脂的量较少的情况下，判定为润滑脂的补给存在异常。

然而，润滑脂由于粘性较高而难以自然地排出，因此尽管适当地进行润滑脂的补给，但还存在不能适当地排出润滑脂的情况。在这样的情况下，在日本特开2003-83351号公报的技术中存在误判定为补给出现异常的可能性。另外，在风力发电装置的情况下，因气侯等原因，主轴的旋转速度会发生较大的变动，润滑脂的排出状态也发生较大的变动，因此上述那样的误判定频繁发生的可能性升高。

此外，为了从滚动轴承的内部空间自然地排出与新供给的润滑脂的量对应的量的润滑脂，而必需始终用润滑脂充满滚动轴承的内部空间。这会增大旋转阻力，并且因过度填充而使得发生润滑脂泄漏的可能性升高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种滚动轴承用的润滑脂供给系统，能够针对滚动轴承可靠地进行润滑脂的排出，并且根据润滑脂的排出量而适当地调整润滑脂的补给量，将对滚动轴承封入润滑脂的封入量保持为规定的封入量。

本发明的一个实施方式的滚动轴承的润滑脂供给系统的结构上的特征在于，具备：排出部，其将润滑脂从滚动轴承强制地排出；排出量测定部，其测定由所述排出部排出的润滑脂的量；补给量设定部，其基于由所述排出量测定部测定出的润滑脂的排出量来设定润滑脂的补给量；供给部，其对所述滚动轴承自动地补给所设定的补给量的润滑脂。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的实施方式进行的详细地描述，本发明的上述及其他特征和优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素。

图1是能够应用本发明的一个实施方式的润滑脂供给系统的风力发电装置的简图。

图2是润滑脂供给系统的简图。

图3是润滑脂供给系统的框图。

图4是表示强制排出机构的排出部的简图。

图5是表示润滑脂供给系统的动作顺序的流程图。

图6是本发明的其他实施方式的强制排出装置的简图。

图7是本发明的再一实施方式的强制排出装置的简图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。

风力发电装置10具备叶片11、支柱12以及导流罩13。叶片11由设置于主轴14的前端的多片叶片构成，因迎风而使主轴14旋转。导流罩13具备主轴14、支承机构15、增速机16、发电机17以及外壳18等。上述支承机构15支承上述主轴14。上述增速机16对主轴14的旋转增速。上述发电机17借助因增速机16而增速的旋转动力来发电。上述外壳18收容上述部件。支柱12将导流罩13支承为能够绕上下方向的轴心水平旋转。

图2是润滑脂供给系统的简图。

本实施方式的润滑脂供给系统1是对支承主轴14的支承机构15供给润滑脂的系统。支承机构15具备轴向的一对滚动轴承21、22、和收纳各滚动轴承21、22的轴承箱23。一个滚动轴承21为多列圆锥滚子轴承，另一个滚动轴承22为圆柱滚子轴承。

轴承箱23由外周壁23a和一对侧壁23b形成为剖面“コ”字形状，并且轴承箱23设置于主轴14的外周部。而且，在被主轴14和轴承箱23包围的空间内收纳有滚动轴承21、22。在轴承箱23的侧壁23b和主轴14之间设置有密封部件24，利用该密封部件24将轴承箱23内密封。

在轴承箱23内封入半固体形状的润滑脂作为润滑剂，来润滑滚动轴承21、22。该润滑脂由润滑脂供给系统1供给。润滑脂供给系统1由自动供给装置31和强制排出装置32构成。自动供给装置31具有对轴承箱23内供给规定量的润滑脂的功能、和作为定期地（断续地）或连续地补给润滑脂的自动补给装置的功能。

与此相对，强制排出装置32具有将轴承箱23内的润滑脂定期地（断续地）或连续地排出的功能。因此润滑脂供给系统1通过强制排出装置32而将轴承箱23内的润滑脂强制地排出，同时通过自动供给装置31而向轴承箱23内补给新的润滑脂。由此，能够将轴承箱23内的润滑脂的量维持为大致一定并且防止其劣化，从而能够长期维持润滑性能。

图3是润滑脂供给系统的框图。

润滑脂供给系统1的自动供给装置31具有供给部35、封入量设定部36和补给量设定部37。上述供给部35向轴承箱23内供给润滑脂。上述封入量设定部36设定封入到轴承箱23内的润滑脂的量。上述补给量设定部37设定向轴承箱23内补给的润滑脂的量。

供给部35包括存积润滑脂的罐（省略图示）、和从该罐取出润滑脂而供给到轴承箱23内的泵（省略图示）等。

封入量设定部36具有如下功能，即、基于轴承箱23的内部容积、滚动轴承21、22的体积等来计算封入到轴承箱23内的润滑脂的量，并对供给部35进行动作控制，以便将计算出的量的润滑脂供给到轴承箱23内。此外，封入到轴承箱23的润滑脂的量，考虑滚动轴承21、22的旋转阻力的大小、润滑脂的润滑性能等来设定。例如可以将占轴承箱23内剩余空间的70％左右的量的润滑脂封入到轴承箱23内。

补给量设定部37具有如下功能，即、根据假设的主轴14的旋转速度、润滑脂的劣化程度等而计算出能够维持轴承箱23内的润滑性能的润滑脂的补给量，并对供给部35进行动作控制，以便将计算出的补给量的润滑脂供给到轴承箱23内。

因此封入量设定部36以及补给量设定部37不仅设定封入量、补给量，实际上还具有作为控制部而发挥对供给部35进行动作控制的功能。

强制排出装置32具有排出部40、排出量设定部41以及排出量测定部42。上述排出部40从轴承箱23内排出润滑脂。上述排出量设定部41设定从轴承箱23内排出的润滑脂的量。上述排出量测定部42测定由排出部40排出的润滑脂的量。

图4是表示强制排出装置32的排出部40的简图。本实施方式的排出部40由螺杆泵构成。上述螺杆泵40具备筒状体43、螺杆46以及驱动部47。上述筒状体43形成润滑脂的流路。上述螺杆46在旋转轴44的外周部具备螺旋状的叶片45。上述驱动部47包括马达、动力传递机构等，用于对螺杆46进行旋转驱动。螺杆泵40是通过使螺杆46旋转来输送润滑脂的泵。螺杆泵40以倾斜的姿势配置，其上部面对轴承箱23的底部，并将积存在轴承箱23的底部的润滑脂强制地排出。

排出量设定部41具有如下功能，即、计算从轴承箱23内排出的润滑脂的量，并对排出部40进行动作控制，以便将计算出的量的润滑脂从轴承箱23内排出。即，排出量设定部41实际上作为控制排出部40的控制部而发挥功能。由排出部40排出的润滑脂的量，基于由自动供给装置31的补给量设定部37设定的润滑脂的补给量来设定。具体而言，润滑脂的排出量，以将轴承箱23内的润滑脂维持为一定的封入量的方式，而与润滑脂的补给量相关联地设定。

排出量测定部42接受由排出部40排出的润滑脂，并测定其重量、容量。由该排出量测定部42测定出的润滑脂的排出量，用于更新自动供给装置31进行的润滑脂的补给量。

此外，强制排出装置32除了上述结构以外，还具备回收罐49等，该回收罐49将由排出量测定部42测定了排出量后的润滑脂回收并存积。

以下，对本实施方式的润滑脂供给系统1的动作顺序进行说明。图5是表示润滑脂供给系统的动作顺序的流程图。

首先，若启动润滑脂供给系统1，则自动供给装置31的封入量设定部36根据轴承箱23内的容积等计算润滑脂的封入量，并且根据该计算结果来设定向轴承箱23内封入的润滑脂的初始封入量（步骤S1）。

接下来，自动供给装置31的补给量设定部37设定规定时间内向轴承箱23内补给的润滑脂的补给量（步骤S2）。此外，此处求出的润滑脂的补给量是初始的设定，根据后述的润滑脂的排出量而适当更新。然后，补给量设定部37将关于设定的润滑脂的补给量的信息输出（发送）到强制排出装置32的排出量设定部41。

接下来，自动供给装置31的封入量设定部36控制供给部35的动作，供给部35将在封入量设定部36设定的初始封入量的润滑脂供给到轴承箱23内（步骤S3）。

强制排出装置32的排出量设定部41接收关于从补给量设定部37输出的润滑脂的补给量的信息，并基于该补给量来设定规定时间内的润滑脂的排出量（步骤S21）。然后，强制排出装置32的排出量设定部41控制排出部40的动作，排出部40从轴承箱23内强制地排出所设定的排出量的润滑脂（步骤S22）。

接下来，强制排出装置32的排出量测定部42测定由排出部40排出的润滑脂的量（步骤S23）。然后，排出量测定部42将关于测定的润滑脂的排出量的信息输出（发送）到自动供给装置31的补给量设定部37。

自动供给装置31判断是否从强制排出装置32接收到关于排出量的信息（步骤S4），在未接受到信息的情况下（No），通过供给部35补给在步骤S2中设定的润滑脂的补给量（步骤S7）。另外，在从强制排出装置32接收到关于排出量的信息的情况下（步骤S4为Yes），补给量设定部37根据润滑脂的排出量和轴承箱23内的初始封入量，通过计算求出轴承箱23内的润滑脂的余量（步骤S5）。然后，补给量设定部37根据求出的润滑脂的余量进行以下处理，即：更新应向轴承箱23内补给的润滑脂的补给量的处理（步骤S6）。

然后，补给量设定部37控制供给部35的动作，供给部35将更新后的润滑脂的补给量补给到轴承箱23内（步骤S7）。

自动供给装置31判断是否由操作人员等进行了停止润滑脂补给（润滑脂供给系统1的运转停止）的指示（步骤S8），在未进行该指示的情况下，反复进行步骤S4～S7的动作，在进行了该指示的情况下，停止自动补给（步骤S9）。另外，同样地，强制排出装置32判断是否进行了停止排出润滑脂（停止润滑脂供给系统1的运转）的指示（步骤S25），在未进行该指示的情况下，反复进行步骤S22～S24的动作，在进行了该指示的情况下，停止润滑脂的排出（步骤S26）。

以上说明的本实施方式的润滑脂供给系统1构成为，通过自动供给装置31向轴承箱23内补给润滑脂，并且通过强制排出装置32排出轴承箱23内的润滑脂。润滑脂的粘性较高，难以自然地从轴承箱23排出，但在本实施方式中，通过强制排出装置32的排出部40强制地排出润滑脂，因此能够更可靠地排出润滑脂。

另外，若轴承箱23内的润滑脂的量过多，则会提高由于其粘性引起的阻力而阻碍主轴14的旋转、或者润滑脂从密封部件24泄漏的可能性。若润滑脂的量过少，则有可能因润滑不良而导致滚动轴承21、22的耐久性降低。然而，本实施方式的润滑脂供给系统，能够测定由强制排出装置32的排出部40强制地排出的润滑脂的量，并补给与该排出量对应的量的润滑脂。由此，能够将轴承箱23内的润滑脂的量保持为大致一定。由此几乎不会发生旋转阻力增大、润滑脂泄漏、滚动轴承21、22的耐久性降低等问题。

另外，即便滚动轴承21、22的转速的变动较大，润滑脂粘性较高，螺杆泵40也能够以一定的排出速度（排出量）连续地排出润滑脂。因此作为将润滑脂从风力发电装置10的主轴支承用的滚动轴承21、22排出的排出部40，能够优选利用螺杆泵。

强制排出装置32的排出部40除了图4所示的结构以外，还能够变更为图6和图7所示的结构。图6和图7是表示本发明的其他实施方式的强制排出装置的排出部的简图。图6所示的强制排出装置32的排出部40具备推动器48，该推动器在筒状体43的内部沿筒轴心方向能够往复移动。该推动器48推出润滑脂，由此能够从轴承箱23内强制地排出润滑脂。

图7所示的强制排出装置32的排出部40是在卷挂于一对带轮上的传送带50上隔开间隔地具备多个移送部件51而成的。通过使传送带50回送，由此能够利用移送部件51强制地排出润滑脂。

本发明不限定于上述实施方式，而是能够在权利要求书记载的发明的范围内进行各种变形以及变更。例如，本发明不仅适用于支承风力发电装置10的主轴14的滚动轴承21、22，还能够适用于对各种装置所使用的滚动轴承供给润滑脂。但是，本发明适用于难以补给润滑脂而强烈需要降低维护频率的风力发电装置则更为有效。

用于排出润滑脂的排出部40的结构不限定于上述实施方式所说明的结构，而是能够采用各种结构。

另外，成为润滑脂的供给对象的滚动轴承21、22，不限定于圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承，也可以是球轴承等其他形式的滚动轴承。

上述自动供给装置31的封入量设定部36以及补给量设定部37、强制排出装置32的排出量设定部41也可以由共同的控制装置来构成。另外，本发明的供给部也可以不对滚动轴承21、22进行初始封入，仅进行补给。

此外，本发明的润滑脂供给系统1可以直接对滚动轴承21、22的内部进行润滑脂的补给、排出，也可以将滚动轴承21、22收容于轴承箱23内，并在将润滑脂封入到该轴承箱23内的情况下，直接对轴承箱23的内部进行润滑脂的补给、排出，由此间接地对滚动轴承21、22的内部进行润滑脂的补给、排出。

根据本发明，能够可靠地进行润滑脂从滚动轴承的排出，并且能够根据润滑脂的排出量来调整润滑脂的补给量，并能够将对滚动轴承封入润滑脂的封入量维持为规定的封入量。

Claims

1.一种滚动轴承用的润滑脂供给系统，其特征在于，具备：

排出部，其将润滑脂从滚动轴承强制地排出；

排出量测定部，其测定由所述排出部排出的润滑脂的量；

补给量设定部，其基于由所述排出量测定部测定出的润滑脂的排出量来设定润滑脂的补给量；以及

供给部，其对所述滚动轴承自动地补给所设定的补给量的润滑脂。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承用的润滑脂供给系统，其特征在于，

所述排出部由螺杆泵构成。