CN103511451A - 一种一圆一方双滚道偏航轴承 - Google Patents

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方锡元
陈文�
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Abstract

本发明公开了一种一圆一方双滚道偏航轴承，包括外圈和内圈，在内圈的内侧面设有内齿轮，在外圈和内圈之间的结合面上，有一上滚道，上滚道为两个半圆形凹槽合并成的环状圆管形，上滚道内装若干个上钢球和上隔离块，在外圈和内圈之间的结合面上还有一下滚道，下滚道在上滚道的下方，下滚道为外圈内侧和内圈外侧相对应的两个等腰直角三角形凹槽合并而成的环状方管形，下滚道内装有若干个下钢球、滚柱和下隔离块，相邻的下钢球与滚柱之间、相邻的下钢球之间和相邻的滚柱之间分别由不同形状的下隔离块隔开。本发明在充分保持钢球式结构性价合理、灵敏度高特点的同时，又有效发挥滚柱式结构接触点多、承载力强和平稳度高的优势。

Description

一种一圆一方双滚道偏航轴承
技术领域
本发明涉及新型机械产品技术领域，尤其涉及一种大型风力发电机组的一圆一方双滚道偏航轴承的设计。
背景技术
兆瓦级以上的大型风力发电机组，通常塔高百米左右。在塔筒的顶端，设有一套直径3～4米的大型偏航轴承，用来上连机头、下接筒体，犹如人的颈脖一般。这套偏航轴承，既要承受来自发电机和桨叶重力的轴向载荷，同时，又要承担偏航摆动、风向风速和叶片旋转等所产生的径向载荷和倾覆载荷，其功能和作用不可小觑。偏航轴承的滚动结构，大都采用单滚道四点接触球式设计。
发明内容
本发明的目的是为了弥补已有技术的不足，提供了一种一圆一方双滚道偏航轴承，解决现有的大型偏航轴承的承载力和平稳度不够的问题，用于兆瓦级以上风力发电机组的大型风电机组双滚道偏航轴承，它设有两条不同形状的滚道、以装填钢球为主、辅以少量滚柱的大型偏航轴承，以增强它的承载力和平稳度。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种一圆一方双滚道偏航轴承，包括有外圈和内圈，外圈套装在内圈的圆周外，内圈的内侧有一内齿轮，在外圈和内圈之间有一上滚道，上滚道为分别嵌入外圈内侧和内圈外侧的两个半圆形凹槽，两个半圆形凹槽合并成截面为圆管形的上滚道，在上滚道内装有若干个上钢球和若干个上隔离块，相邻上钢球之间由上隔离块隔开，其特征在于：在外圈和内圈之间还有一下滚道，下滚道在上滚道的下方，下滚道为嵌入在外圈内侧和内圈外侧的两个等腰直角三角形凹槽，两等腰直角三角形凹槽合并成截面为方管形的下滚道，在下滚道内装有若干个下钢球、滚柱和下隔离块，所述下隔离块为三种形状，分别包括有隔离相邻的下钢球之间的球隔离块，隔离相邻的滚柱之间的柱隔离块，以及隔离相邻的下钢球与滚柱之间的球柱隔离块，所述球隔离块与下钢球的接触面分别为两个球面；柱隔离块与滚柱的接触面分别为两个轴线垂直的圆柱面；球柱隔离块与下钢球的接触面为球面且与滚柱的接触面为圆柱面。
所述的下滚道内的下钢球和滚柱的数量之比为（10～15）∶1，滚柱以2～3只为一组均布在滚道内的下钢球间。
所述的下滚道内相邻的滚柱之间的轴线相互，垂直且两种同轴线方向的滚柱的数量大体相等。
所述的下滚道的截面正方形边长同下钢球、滚柱的直径相等且有间隙。
所述的下滚道中的下钢球的直径与滚柱的直径相等，滚柱的圆柱体高度略小于滚柱的直径。 
所述的内圈的外侧圆周和外圈的内向圆周上分别开有密封槽，密封圈的一侧装在上述密封槽内，密封圈的另一侧分别搭接在外圈的上端面和内圈的下端面上。
所述的内、外圈上均设有若干个沿着圆周均布的安装孔，内圈的安装孔与机头法兰固定，外圈的安装孔与塔顶法兰固定。
所述的外圈外侧的圆周上开有上下两层各4～8只分别通向上滚道和下滚道的油孔，油孔口部设有油嘴，用于上滚道、钢球、滚柱和隔离块的润滑；且外圈外侧的圆周上正对上滚道和下滚道各开有一装填孔，用于装填滚柱、钢球和隔离块，装填完毕后用堵头块封闭，并用穿销钉加以固定。  
本发明的优点是：
本发明针对特大直径偏航轴承的工艺需要，提供一种设有上、下两条不同形状的滚道结构，并且在其方管形下滚道中，既装填多数钢球，又辅以少量的滚柱组，在充分保持球式结构性价合理、灵敏度高特点的同时，又有效发挥柱式结构接触点多、承载力强和平稳度高的优势。
附图说明
图1为一圆一方双滚道偏航轴承局部剖面结构示意图；
图2为一圆一方双滚道偏航轴承的下滚道内装填下钢球、滚柱和下隔离块的示意图；
图3为一圆一方双滚道偏航轴承的下钢球与滚柱尺寸比较图；
图4为一圆一方双滚道偏航轴承的下隔离块三种形状示意图。
在图1至图4中，标号1为外圈，2为内圈，3为内齿，4为上滚道，5为上钢球，6为上隔离块，7为下滚道，8为下钢球，9为滚柱，10为下隔离块（其中101为球隔离块，102为柱隔离块，103为球柱隔离块），11为密封圈，12为装填孔，13为油孔，14为安装孔。
具体实施方式
一种一圆一方双滚道偏航轴承，包括：外圈1和内圈2，外圈套装在内圈2的圆周外，内圈2高于外圈1安装，在内圈2的外侧圆周和外圈1的内向圆周上分别开有密封槽，密封圈11的一端装在上述密封槽内，密封圈11的另一端分别搭接在内圈2的下端面和外圈1的上端面上。内圈2的内侧有一内齿3，外圈1和内圈2的圆周上开有若干个沿着圆周均布的安装孔14，内圈2的安装孔14与机头法兰联接，外圈1的安装孔14与塔顶法兰固定。在外圈1和内圈2之间有一上滚道4，上滚道4为分别嵌入外圈1内侧和内圈2外侧的半圆形凹槽，上述两个半圆形凹槽合并成截面为圆管形的滚道，在上滚道4内装有若干个上钢球5和若干个上隔离块6，相邻的两只上钢球5之间由上隔离块6隔开。
如图1所示，在外圈1和内圈2之间还有一下滚道7，下滚道7在上滚道4的下方，下滚道7为嵌入在外圈1内侧和内圈2外侧的两个等腰直角三角形凹槽，上述两等腰直角三角形凹槽合并成截面为方管形的滚道，在下滚道7内装有若干个下钢球8、滚柱9和下隔离块10，相邻的下钢球8与滚柱9之间、相邻的下钢球8之间和相邻的滚柱9之间分别由三种不同形状的下隔离块10隔开。 
如图1所示，外圈1外侧的圆周上开有4～8条分别通向上滚道4和下滚道7的油孔13，油孔口部设有油嘴。在外圈1外侧的圆周上正对上滚道4和下滚道7各开一装填孔12，用于装填上滚道4中的上钢球5和上隔离块6，和装填下滚道7的下钢球8、下隔离块10和滚柱9，装填完毕后用堵头块封闭，并用穿销钉加以固定。 
如图2所示，下滚道7内的下钢球8和滚柱9的数量之比为10～15：1，滚柱9以2～3只为一组均布在方管形的滚道7内，相邻的滚柱9之间的轴线相互垂直，下滚道7内相同轴线方向的滚柱9的数量大体相等。
如图3所示，下钢球8与滚柱9的直径相等且和滚道7的边长留有些许间隙，以便使钢球8的球面上有四个接触点、滚柱9的圆柱面上有四条接触线能够同时接触方管形滚道的四壁；滚柱7的直径d略大于其高h，以使滚柱7的两端面不能接触滚道壁。
如图4所示，下隔离块10包括：隔离相邻的两个下钢球5的球隔离块101、隔离相邻的两个滚柱9的柱隔离块102和隔离相邻的下钢球5和滚柱9的球柱隔离块103，球隔离块101与钢球5的接触面分别为两个球面，柱隔离块102与滚柱9的接触面分别为两个轴线相垂直的圆柱面，球柱隔离块103与钢球5的接触面为球面，与滚柱9的接触面为圆柱面。
以上描述是对本发明的解释，不是对本发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求书。

Claims (8)

1.一种一圆一方双滚道偏航轴承，包括有外圈和内圈，外圈套装在内圈的圆周外，内圈的内侧有一内齿轮，在外圈和内圈之间有一上滚道，上滚道为分别嵌入外圈内侧和内圈外侧的两个半圆形凹槽，两个半圆形凹槽合并成截面为圆管形的上滚道，在上滚道内装有若干个上钢球和若干个上隔离块，相邻上钢球之间由上隔离块隔开，其特征在于：在外圈和内圈之间还有一下滚道，下滚道在上滚道的下方，下滚道为嵌入在外圈内侧和内圈外侧的两个等腰直角三角形凹槽，两等腰直角三角形凹槽合并成截面为方管形的下滚道，在下滚道内装有若干个下钢球、滚柱和下隔离块，所述下隔离块为三种形状，分别包括有隔离相邻的下钢球之间的球隔离块，隔离相邻的滚柱之间的柱隔离块，以及隔离相邻的下钢球与滚柱之间的球柱隔离块，所述球隔离块与下钢球的接触面分别为两个球面；柱隔离块与滚柱的接触面分别为两个轴线垂直的圆柱面；球柱隔离块与下钢球的接触面为球面且与滚柱的接触面为圆柱面。
2.根据权利要求1所述的一圆一方双滚道偏航轴承，其特征在于：所述的下滚道内的下钢球和滚柱的数量之比为（10～15）∶1，滚柱以2～3只为一组均布在滚道内的下钢球间。
3.根据权利要求2所述的一圆一方双滚道偏航轴承，其特征在于：所述的下滚道内相邻的滚柱之间的轴线相互，垂直且两种同轴线方向的滚柱的数量大体相等。
4.根据权利要求3所述的一圆一方双滚道偏航轴承，其特征在于：所述的下滚道的截面正方形边长同下钢球、滚柱的直径相等且有间隙。
5.根据权利要求3所述的一圆一方双滚道偏航轴承，其特征在于：所述的下滚道中的下钢球的直径与滚柱的直径相等，滚柱的圆柱体高度略小于滚柱的直径。
6.根据权利要求1所述的一圆一方双滚道偏航轴承，其特征在于：所述的内圈的外侧圆周和外圈的内向圆周上分别开有密封槽，密封圈的一侧装在上述密封槽内，密封圈的另一侧分别搭接在外圈的上端面和内圈的下端面上。
7.根据权利要求1所述的一圆一方双滚道偏航轴承，其特征在于：所述的内、外圈上均设有若干个沿着圆周均布的安装孔，内圈的安装孔与机头法兰固定，外圈的安装孔与塔顶法兰固定。
8.根据权利要求1所述的一圆一方双滚道偏航轴承，其特征在于：所述的外圈外侧的圆周上开有上下两层各4～8只分别通向上滚道和下滚道的油孔，油孔口部设有油嘴，用于上滚道、钢球、滚柱和隔离块的润滑；且外圈外侧的圆周上正对上滚道和下滚道各开有一装填孔，用于装填滚柱、钢球和隔离块，装填完毕后用堵头块封闭，并用穿销钉加以固定。
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