CN105041848B - 用于轴承的间隔件组件 - Google Patents

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Abstract

本主题涉及一种用于风力涡轮(10)的轴承的间隔件组件(100)和/或用于风力涡轮(10)的轴承组件(90)。轴承组件(90)包括：外座圈(52)、能相对于外座圈(52)旋转的内座圈(54)、定位在内(54)和外(52)座圈之间的多个滚子元件(56)、和构造在滚子元件(10)之间的多个承载间隔件(102)。间隔件(102)中的各个包括间隔件部分(104)和延伸部分(106)。因而，间隔件(102)中的各个布置为经由延伸部分(106)接触轴承组件(90)内的相邻间隔件(102)，使得间隔件(102)的延伸部分(106)构造为传递由轴承组件(90)经受的负载，而不传递行进穿过滚子元件(56)的负载。

Description

用于轴承的间隔件组件
技术领域
本主题大体涉及轴承，并且更具体地涉及用于轴承的间隔件组件。
背景技术
风能被认为是目前可获得的最洁净、最环境友好的能源中的一种，并且在这方面风力涡轮已获得更多的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或更多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型件原理从风俘获动能，并且通过旋转能来传递动能以使将转子叶片联接到齿轮箱(或者如果不使用齿轮箱，那么直接联接至发电机)的轴转动。发电机然后将机械能转换成可部署至公用电网的电能。
为了相对于风向正确地定向机舱和转子叶片，风力涡轮典型地包括一个或更多个偏航和/或变桨距轴承(pitch bearing)。偏航和/或变桨距轴承典型地为旋转枢轴轴承，其为典型地支撑重型但缓慢转动或缓慢摆动的负载的旋转滚子元件轴承。因此，偏航轴承允许机舱的旋转并且安装在塔架和机舱之间，而变桨距轴承允许转子叶片的旋转并且安装在可旋转毂与转子叶片中的一个之间。典型的偏航和/或变桨距轴承包括外座圈和内座圈，其带有构造为在圈之间的多个滚子元件(例如，滚珠)。
由于风力涡轮持续在尺寸上增加，故由于增大的负载，旋转枢轴轴承必须在尺寸上相似地增加。而且，为了使旋转枢轴轴承耐受这种负载，其必须包括可适当地对增大的负载作出反应的各种构件。因而，例如，常规的轴承典型地包括滚子元件中的各个之间的间隔件，来遍及轴承维持均衡的负载。轴承的摆动可倾向于导致滚珠群聚，其可例如通过提高扭矩而负面地影响转动轴承所需的功率。为了解决上述问题，现代风力涡轮轴承采用由单片或多片元件构成的笼设计。但是，笼设计可潜在地导致对轴承效率有害的其它问题。在本文中描述的轴承典型地是十分昂贵的并且可能难以接近和更换的。因此，轴承的故障可导致冗长且昂贵的修复工序。
由此，解决前面提及的问题的改进的轴承组件在本技术中将是受欢迎的。
发明内容
本发明的方面和优点将在下列描述中部分地示出，或可从描述变得明显，或通过本发明的实施而习得。
在一方面中，本主题涉及用于风力涡轮的轴承组件。轴承组件包括：外座圈、能够相对于外座圈旋转的内座圈、定位在内外座圈之间的多个滚子元件、和构造在滚子元件之间的多个承载间隔件。间隔件中的各个包括间隔件部分和延伸部分。各间隔件的延伸部分构造为接触轴承组件内的相邻间隔件。因而，间隔件的延伸部分构造为传递由轴承组件经受的负载，而不传递行进穿过滚子元件的负载。
在一个实施例中，间隔件部分具有圆柱形主体，该圆柱形主体具有圆柱形主体的相反侧上的一对凹入表面，使得毗邻对的间隔件包括对置的凹入表面，该对置的凹入表面适于在它们之间容纳滚子元件中的一个。在另一实施例中，间隔件部分还可包括润滑剂开口，其允许润滑剂在间隔件和滚子元件之间流动。
在其它实施例中，延伸部分包括第一延伸部件，其从间隔件部分的第一侧在第一方向上延伸。在另一实施例中，第一方向与间隔件部分相切。在又一实施例中，延伸部分还包括第二延伸部件，其从间隔件部分的第二、相反侧延伸，使得第二延伸部件沿与第一方向相反的方向延伸。
在其它实施例中，间隔件的延伸部分中的各个可包括相反的端面，其中，延伸部分中的一个的端面构造为抵靠相邻延伸部分的端面。在特定实施例中，延伸部分的相反端面中的一个可包括凸起表面，而另一端面可包括凹入表面。在另一实施例中，当间隔件布置在轴承组件中时，各间隔件的间隔件部分可由间隙分离。
在各种实施例中，该多个滚子元件可包括下列中的至少一个：滚珠、球体、滚子、锥形滚子、筒形滚子、圆柱形元件等。此外，在本文中描述的轴承组件可用在任何适当的轴承应用中，包括但不限于风力涡轮的变桨距轴承或偏航轴承。
在一方面中，本主题涉及用于滚子元件轴承的间隔件组件。滚子元件轴承可为任何适当的轴承，包括但不限于风力涡轮的变桨距轴承或偏航轴承。间隔件组件构造为维持轴承的相邻滚子元件之间的分离。而且，间隔件组件包括多个承载间隔件。间隔件中的各个包括：间隔件部分，其构造为容纳滚子元件中的一个的至少一部分；和延伸部分，其构造接触滚动元件轴承内的相邻间隔件。因此，延伸部分构造为传递由轴承经受的负载，而不传递行进穿过滚子元件的负载。应当理解的是，间隔件组件还可包括在本文中描述的特征和/或实施例中的任一个或组合。
在又一方面中，本主题涉及用于滚动元件轴承的承载间隔件。滚子元件轴承可为任何适当的轴承，包括但不限于风力涡轮的变桨距轴承或偏航轴承。间隔件包括间隔件部分和延伸部分。间隔件部分具有圆柱形主体，圆柱形主体在主体的相反端部上具有一对凹入表面。凹入表面适于在它们之间容纳滚子元件中的一个的一部分。延伸部分构造为接触滚动元件轴承内的相邻间隔件。因而，延伸部分构造为传递由轴承经受的负载，而不传递行进穿过滚子元件的负载。应当理解的是，间隔件还可包括在本文中描述的特征和/或实施例中的任一个或组合。
技术方案1：一种用于风力涡轮的轴承组件(90)，包括：
外座圈(52)；
内座圈(54)，其能够相对于所述外座圈(52)旋转；
多个滚子元件(56)，其定位在所述内(54)和外座圈(52)之间；和
多个承载间隔件(102)，其构造在所述滚子元件(56)之间，所述间隔件(102)中的各个包括间隔件部分(104)和至少一个延伸部分(106)，
其中，所述延伸部分(106)构造为接触所述轴承组件(90)内的相邻间隔件(102)，以便传递由所述轴承组件经受的负载。
技术方案2：根据技术方案1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述间隔件部分(104)中的各个包括圆柱形主体，所述圆柱形主体包括一对凹入表面(130、132)，使得毗邻对的间隔件(102)包括对置的凹入表面，所述对置的凹入表面适于在它们之间容纳所述滚子元件(56)中的一个。
技术方案3：根据技术方案1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述间隔件部分(104)还包括润滑剂开口(122)，所述润滑剂开口(122)构造为允许润滑剂在所述间隔件(102)与所述滚子元件(56)之间流动。
技术方案4：根据技术方案1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述延伸部分(106)还包括第一延伸部件(108)，所述第一延伸部件(108)从所述间隔件部分(104)的第一侧沿第一方向从所述间隔件部分(104)延伸。
技术方案5：根据技术方案4所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述第一方向与所述间隔件部分(104)相切。
技术方案6：根据技术方案4所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述延伸部分(106)还包括第二延伸部件(109)，所述第二延伸部件(109)从所述间隔件部分(104)的第二、相反侧延伸，其中，所述第二延伸部件(109)沿与所述第一方向相反的方向延伸。
技术方案7：根据技术方案1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述延伸部分(106)中的各个还包括相反的端面(126、128)，其中，所述延伸部分(106)中的一个的端面(126、128)构造为抵靠相邻延伸部分(106)的端面(126、128)。
技术方案8：根据技术方案7所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述相反的端面(126、128)中的一个包括凸起表面，并且所述相反的端面(126、128)中的一个包括凹入表面。
技术方案9：根据技术方案1所述的轴承组件(90)，其特征在于，当所述间隔件(102)布置在所述轴承组件(90)中时，各间隔件(102)的间隔件部分(104)由间隙(124)分离。
技术方案10：根据技术方案1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述多个滚子元件(56)包括下列中的至少一个：滚珠、球体、滚子、锥形滚子、筒形滚子、或圆柱形元件。
技术方案11：一种用于滚子元件轴承的间隔件组件(100)，所述间隔件组件(100)构造为维持所述轴承的相邻滚子元件(56)之间的分离，所述间隔件组件(100)包括：
多个承载间隔件(102)，所述间隔件(102)中的各个包括：
间隔件部分(104)，其构造为容纳所述滚子元件(56)中的一个的至少一部分，和
至少一个延伸部分(106)，其构造为接触所述滚子元件轴承组件内的相邻间隔件(102)，其中，所述间隔件(102)的延伸部分(106)构造为传递由所述轴承经受的负载。
技术方案12：根据技术方案11所述的间隔件组件(100)，其特征在于，所述间隔件部分(104)中的各个包括圆柱形主体，所述圆柱形主体包括一对凹入表面(130、132)，使得毗邻对的间隔件(102)包括对置的凹入表面，所述对置的凹入表面适于在它们之间容纳所述滚子元件(56)中的一个。
技术方案13：根据技术方案11所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述延伸部分(106)还包括第一延伸部件(108)，所述第一延伸部件(108)从所述间隔件部分(104)的第一侧沿第一方向从所述间隔件部分(104)延伸。
技术方案14：根据技术方案13所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述延伸部分(106)还包括第二延伸部件(109)，所述第二延伸部件(109)从第二、与所述第一延伸部件(108)相反的侧从所述间隔件部分(104)延伸。
技术方案15：一种用于滚子元件轴承的承载间隔件(102)，所述间隔件(102)包括：
间隔件部分(104)，其包括圆柱形主体，所述圆柱形主体包括一对凹入表面(130、132)，所述凹入表面(130、132)适于在它们之间容纳所述滚子元件(56)中的一个的一部分；和
延伸部分(106)，其构造为接触所述滚子元件轴承内的相邻间隔件(102)，其中，所述延伸部分(106)构造为传递由所述轴承经受的负载。
一种用于风力涡轮的轴承组件，包括：
外座圈；
内座圈，其能够相对于所述外座圈旋转；
多个滚子元件，其定位在所述内和外座圈之间；和
多个承载间隔件，其构造在所述滚子元件之间，所述间隔件中的各个包括间隔件部分和至少一个延伸部分，
其中，所述延伸部分构造为接触所述轴承组件内的相邻间隔件，以便传递由所述轴承组件经受的负载。
优选地，所述间隔件部分中的各个包括圆柱形主体，所述圆柱形主体包括一对凹入表面，使得毗邻对的间隔件包括对置的凹入表面，所述对置的凹入表面适于在它们之间容纳所述滚子元件中的一个。
优选地，所述间隔件部分还包括润滑剂开口，所述润滑剂开口构造为允许润滑剂在所述间隔件与所述滚子元件之间流动。
优选地，所述延伸部分还包括第一延伸部件，所述第一延伸部件从所述间隔件部分的第一侧沿第一方向从所述间隔件部分延伸。
优选地，所述第一方向与所述间隔件部分相切。
优选地，所述延伸部分还包括第二延伸部件，所述第二延伸部件从所述间隔件部分的第二、相反侧延伸，其中，所述第二延伸部件沿与所述第一方向相反的方向延伸。
优选地，所述延伸部分中的各个还包括相反的端面，其中，所述延伸部分中的一个的端面构造为抵靠相邻延伸部分的端面。
优选地，所述相反的端面中的一个包括凸起表面，并且所述相反的端面中的一个包括凹入表面。
优选地，当所述间隔件布置在所述轴承组件中时，各间隔件的间隔件部分由间隙分离。
优选地，所述多个滚子元件包括下列中的至少一个：滚珠、球体、滚子、锥形滚子、筒形滚子、或圆柱形元件。
一种用于滚子元件轴承的间隔件组件，所述间隔件组件构造为维持所述轴承的相邻滚子元件之间的分离，所述间隔件组件包括：
多个承载间隔件，所述间隔件中的各个包括：
间隔件部分，其构造为容纳所述滚子元件中的一个的至少一部分，和
至少一个延伸部分，其构造为接触所述滚子元件轴承组件内的相邻间隔件，其中，所述间隔件的延伸部分构造为传递由所述轴承经受的负载。
优选地，所述间隔件部分中的各个包括圆柱形主体，所述圆柱形主体包括一对凹入表面，使得毗邻对的间隔件包括对置的凹入表面，所述对置的凹入表面适于在它们之间容纳所述滚子元件中的一个。
优选地，所述延伸部分还包括第一延伸部件，所述第一延伸部件从所述间隔件部分的第一侧沿第一方向从所述间隔件部分延伸。
优选地，所述第一方向与所述间隔件部分相切。
优选地，所述延伸部分还包括第二延伸部件，所述第二延伸部件从第二、与所述第一延伸部件相反的侧从所述间隔件部分延伸。
优选地，所述延伸部分中的各个还包括相反的端面，其中，所述延伸部分中的一个的端面抵靠相邻延伸部分的端面。
优选地，所述相反的端面中的一个包括凸起表面且所述相反的端面中的一个包括凹入表面。
优选地，所述轴承包括变桨距轴承或偏航轴承中的一者。
优选地，所述多个滚子元件包括下列中的至少一个：滚珠、球体、滚子、锥形滚子、筒形滚子、或圆柱形滚子。
一种用于滚子元件轴承的承载间隔件，所述间隔件包括：
间隔件部分，其包括圆柱形主体，所述圆柱形主体包括一对凹入表面，所述凹入表面适于在它们之间容纳所述滚子元件中的一个的一部分；和
延伸部分，其构造为接触所述滚子元件轴承内的相邻间隔件，其中，所述延伸部分构造为传递由所述轴承经受的负载。
将参照下列描述和所附权利要求，进一步支持和描述本发明的这些和其它特征、方面以及优点。并入本说明书中并组成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明一起用来说明本发明的原理。
附图说明
本发明的对本领域技术人员而言完整和能够实践的公开，包括其最佳模式，在参照附图的说明书中示出，在附图中：
图1示出了风力涡轮的一个实施例的透视图；
图2示出了在图1中显示的风力涡轮的机舱的透视、内部视图；
图3示出了在图1中显示的风力涡轮的转子叶片中的一个的透视图；
图4示出了通过根据本公开的轴承组件而联接至风力涡轮毂的转子叶片的一个实施例的剖视图；
图5示出了在图4中显示的轴承组件的一部分的详细、剖视图；
图6示出了根据本公开的轴承组件的另一实施例的一部分的详细、剖视图；
图7示出了根据本公开的轴承组件的一个实施例的透视、局部剖视图；
图8示出了根据本公开的轴承组件的一个实施例的局部、透视图，其中，内座圈被移除来进一步示出间隔件组件的细节；
图9示出了根据本公开的间隔件组件的一个实施例的侧视、剖视图；
图10示出了根据本公开的间隔件的一个实施例的前视图；
图11示出了图10的实施例的侧视、透视图；
图12示出了图10的实施例的另一侧视、透视图；
图13示出了根据本公开的间隔件的另一实施例的透视图；并且，
图14示出了图13的实施例的侧视、透视图。
附图标记
10 风力涡轮
12 塔架
14 机舱
16 转子
18 可旋转毂
20 转子叶片
22 叶片根部
24 叶片末梢
26 主体
28 压力侧
30 吸力侧
32 前缘
34 后缘
36 翼展
38 翼弦
40 根部附接组件
42 筒形螺母
44 根部螺栓
46 根部端部
50 (多个)变桨距轴承
52 外轴承座圈
53 外轴承座圈的内表面
54 内轴承座圈
56 滚子元件
60 毂凸缘
62 毂螺栓
64 第一端
66 第二端
72 变桨距调整机构
74 变桨距驱动马达
76 变桨距驱动齿轮箱
78 变桨距驱动小齿轮
80 齿轮齿
82 对应的齿轮齿
90 轴承组件
92 共同中心线
100 间隔件组件
102 间隔件
104 间隔件部分
106 延伸部分
108 第一延伸部件
109 第二延伸部件
110 第一圈路
112 第二圈路
114 第一外圈路壁
116 第一内圈路壁
118 第二外圈路壁
120 第二内圈路壁
122 润滑剂开口
124 间隙
126 端面
128 端面
130 凹入表面
132 凹入表面
160 圈路凸条
170 第一端
172 第二端
174 第一间隙
176 上部
178 第二间隙
180 下部
182 第一密封机构
184 第二密封机构
226 转子轴
228 发电机轴
230 齿轮箱
232 偏航驱动机构
234 底板
236 偏航轴承
244 偏航马达
246 偏航齿轮
252 变桨距轴线。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的实施例，其一个或多个实例在附图中示出。各个实例作为本发明的说明，而非本发明的限制来提供。事实上，对于本领域专业人员而言显而易见的是，在本发明中可进行各种更改和变化而不脱离本发明的精神和范畴。例如，示出或描述作为一个实施例的部分的特征可与其他实施例一起使用以形成又一个实施例。因此，本发明意图覆盖落入所附权利要求和它们的等同物的范围内的这种修改和变化。
通常，本主题涉及用于风力涡轮的间隔件和/或轴承组件。轴承组件通常包括轴承，其具有：内座圈和外座圈、定位在内外座圈之间的多个滚子元件、和构造在滚子元件之间的多个承载间隔件。间隔件中的各个包括间隔件部分和延伸部分，并且布置为经由延伸部分接触相邻的间隔件。因而，由轴承组件经受的负载通过间隔件的延伸部分(或“足部”)传递，而不通过滚子元件自身传递。在某些实施例中，间隔件部分中的各个包括圆柱形主体，圆柱形主体具有一对凹入表面，使得毗邻对的间隔件具有对置的凹入表面，这些对置的凹入表面适于在它们之间容纳滚子元件中的一个。而且，容纳滚子元件中的一个的空间可在尺寸方面确定为限定比滚子元件中的一个的直径大的直径。
本公开的间隔件和/或轴承元件提供在引用领域中不存在的许多优点。例如，间隔件能够传递在轴承组件内的负载，从而防止可导致轴承故障的扭矩增大。此外，由于间隔件通过它们的延伸部分而非滚珠元件凹穴接触彼此，故滚珠元件不压靠相邻的滚珠元件和/或内外座圈的圈路。因而，由于滚子元件中的各个的直径比由具有相反凹入表面的毗邻对的间隔件限定的直径小，故滚珠元件被允许在轴承组件内自由旋转。此外，在本文中描述的间隔件耐受磨损。而且，由于延伸部分接触彼此，因而防止间隔件彼此重叠。而且，在本文中描述的间隔件组件减少轴承中的摩擦，以及滚珠群聚效应。此外，应当理解的是，本公开的间隔件和/或轴承组件可设计为与常规旋转枢轴轴承和/或修改的旋转枢轴轴承结合地起作用，使得旋转枢轴轴承可适应在本文中描述的间隔件的各种实施例的独特特征。
本发明在本文中描述为其可涉及至少包括偏航轴承、变桨距轴承等的风力涡轮轴承。但是，应当理解的是，根据本发明的原理的独特间隔件和/或轴承组件不限于与风力涡轮一起使用，而是可应用于任何适当的轴承应用。例如，应当理解的是，在本文中描述的间隔件组件构造为配合在常规旋转枢轴轴承和/或在本领域中公知和后来开发的修改的旋转枢轴轴承内，并且不限于特定旋转枢轴轴承构造。
现参照附图，图1示出了风力涡轮10的一个实施例的侧视图。如所显示，风力涡轮10通常包括塔架12、安装在塔架12上的机舱14、和联接至机舱14的转子16。转子16包括可旋转毂18和联接至毂20并从其向外延伸的至少一个转子叶片20。例如，在示出的实施例中，转子16包括三个转子叶片20。但是，在备选实施例中，转子16可包括多于或少于三个的转子叶片20。各转子叶片可围绕毂20间隔开以有助于使转子18旋转，来允许动能从风转变为可使用的机械能，并随后转变为电能。例如，可将毂18可以可旋转地联接至发电机224(图2)，发电机224定位在机舱14内来允许产生电能。
现参照图2，示出了在图1中显示的风力涡轮10的机舱14的一个实施例的简化、内部视图。如所显示，发电机224可配置在机舱16内。通常，发电机224可联接至风力涡轮10的转子16，以用于产生来自于由转子16产生的旋转能的电能。例如，转子16可包括转子轴226，其联接至毂18以用于与其一起旋转。发电机224可然后联接至转子轴226，使得转子轴226的旋转驱动发电机224。例如，在示出的实施例中，发电机224包括发电机轴228，其通过齿轮箱230可旋转地联接至转子轴226。但是，在其它实施例中，应当理解的是，发电机轴228可以可旋转地直接联接至转子轴226。备选地，发电机224可直接地可旋转地联接至转子轴226(通常称作“直接驱动风力涡轮”)。
此外，风力涡轮10可包括一个或更多个偏航驱动机构232，其安装至底板234和/或穿过底板234，该底板234定位在风力涡轮塔架12的顶部。具体地，各偏航驱动机构232可安装至底板234和/或穿过底板234，以便接合偏航轴承236，偏航轴承236联接在风力涡轮10的底板234与塔架12之间。偏航轴承236可安装至底板234，使得在偏航轴承236绕风力涡轮10的偏航轴线(未显示)旋转时，底板234，并且因而机舱14绕偏航轴线相似地旋转。
通常，应当理解的是，偏航驱动机构232可具有任何适当的构造，并且可包括允许这种机构232如在本文中所描述地起作用的在本领域中公知的任何适当的构件。例如，如图2所显示，各偏航驱动机构232可包括安装至底板234的偏航马达244。偏航马达244可联接至偏航齿轮246(例如，小齿轮)，偏航齿轮246构造为接合偏航轴承236。例如，偏航马达244可直接地(例如，通过延伸穿过底板234的输出轴(未显示))，或通过联接在偏航马达244和偏航齿轮246之间的适当的齿轮组件间接地联接至偏航齿轮246。因此，由偏航马达244产生的扭矩可通过偏航齿轮246传递，并且施加至偏航轴承236，来允许机舱14绕风力涡轮10的偏航轴线旋转。应当理解的是，尽管示出的风力涡轮10显示为包括两个偏航驱动机构232，但风力涡轮10可大体包括任何适当数量的偏航驱动机构232。
相似地，应当理解的是，偏航轴承236可大体具有任何适当的构造，包括在下面描述的轴承构造中的一个或更多个。例如，在多个实施例中，偏航轴承236可包括内座圈和能够相对于内座圈旋转的外座圈，其中，一排或更多排滚子元件配置在内外座圈之间。在这种实施例中，偏航齿轮246可构造为接合偏航轴承236的外座圈，使得外座圈相对于内座圈旋转，来相对于风向调整机舱14的定向。
仍然参照图2，风力涡轮10还可包括多个变桨距轴承50，其中，各变桨距轴承50联接在毂18与转子叶片20中的一个之间。如在下面将描述的，变桨距轴承50可构造为允许各转子叶片20绕其变桨距轴线252(例如，通过变桨距调整机构72)，因而允许相对于风向调整各叶片20的定向。应当理解的是，如在本文中所使用的，术语“旋转枢轴轴承”可用来指风力涡轮10的偏航轴承236和/或风力涡轮10的变桨距轴承50中的一个或任何其它相似的轴承。
现参照图3，根据本主题的方面示出在图1和图2中显示的转子叶片中20的一个的透视图。如所示，转子叶片20包括叶片根部22和与叶片根部22相反地配置的叶片末梢24，该叶片根部22构造为用于将转子叶片20安装至风力涡轮10(图1)的毂18。转子叶片20的主体26可在叶片根部22和叶片末梢24之间纵向地延伸，并且可大体用作转子叶片20的外壳。如通常所理解的，主体26可限定空气动力剖面(例如，通过限定翼型件形截面，例如，对称或弧形翼型件形截面)，来使转子叶片20能够使用已知的空气动力学原理从风俘获动能。因而，主体26可大体包括在前缘32和后缘34之间延伸的压力侧28和吸力侧30。此外，转子叶片20可具有：翼展36，其限定主体26的在叶片根部22和叶片末梢24之间的总长度；和翼弦38，其限定主体26的在前缘32和后缘34之间的总长度。如通常所理解的，在主体26从叶片根部22延伸至叶片末梢24时，翼弦38可相对于翼展26在长度上改变。
而且，如所显示的，转子叶片20还可包括多个T形螺栓或根部附接组件40，其用于将叶片根部20联接至风力涡轮10的毂18。通常，各根部附接组件40可包括：筒形螺母42，其安装在叶片根部22的一部分内；和根部螺栓44，其联接至筒形螺母42并由其延伸，以便从叶片根部22的根部端部46向外突出。如将在下面更加详细地描述，通过从根部端部46向外突出，根部螺栓44可通常用来将叶片根部22联接至毂18(例如，经由变桨距轴承50中的一个)。
现参照图4，示出在图3中显示的转子叶片20的局部、剖视图，局部地示出了根据本主题的方面构造的经由轴承组件90安装至毂18上的转子叶片20。如所显示，轴承组件90包括：变桨距轴承50，其具有外轴承座圈52、内轴承座圈54；和多个滚子元件56，其配置于座圈52、54之间。在本文中描述的滚子元件56可包括下列中的任一个或组合：一个或更多个滚珠、球体、滚子、锥形滚子、筒形滚子、圆柱形元件、或任何其它适当的滚子元件。此外，可采用任何适当数量的滚子元件56。而且，滚子元件56可布置成任何适当的构造。例如，如图4-7所示，采用两排滚子元件56，其中，滚子元件56中的各个在外内座圈62、64之间周向地间隔开。在其它实施例中，单排或多个、轴向地间隔的排的滚子元件56可利用于轴承组件90中，来提供额外的强度。例如，在各种实施例中，可采用三排或更多排滚子元件56。
如在示出的实施例中所显示的，外座圈52可通常构造为使用多个毂螺栓62和/或其它适当的紧固机构安装至毂18的毂凸缘60。相似地，内座圈54可构造为使用根部附接组件40的根部螺栓44安装至叶片根部22。例如，如在图4中所显示，各根部螺栓44可在第一端64和第二端66之间延伸。第一端64可构造为联接至内座圈54的一部分，例如通过使用附接螺母和/或其它适当的紧固机构将第一端64联接至内座圈54。各根部螺栓44的第二端66可构造为经由各根部附接组件40的筒形螺母42联接至叶片根部22。
如通常所理解的，内座圈54可构造为相对于外座圈52旋转(通过滚子元件56)，来允许调整各个根部叶片20的桨距角度。如在图4中所显示的，外内座圈52、54的这种相对旋转可使用安装于毂18的一部分内的变桨距调整机构72来实现。通常，变桨距调整机构72可包括任何适当的构件，并且可具有允许机构72如在本文中所描述地起作用的任何适当的构造。例如，如在示出的实施例中所显示，变桨距调整机构72可包括变桨距驱动马达74(例如，电动马达)、变桨距驱动齿轮箱76、和变桨距驱动小齿轮78。在这种实施例中，变桨距驱动马达74可联接至变桨距驱动齿轮箱76，使得马达74对齿轮箱76施加机械力。相似地，齿轮箱76可联接至变桨距驱动小齿轮78以用于与其一起旋转。小齿轮78可又与内座圈54旋转接合。例如，如图4所显示，多个齿轮齿80可沿内座圈54的内圆周形成，其中，齿轮齿80构造为与在小齿轮78上形成的对应齿轮齿82啮合。因而，由于齿轮齿80、82的啮合，因而变桨距驱动小齿轮78的旋转导致内座圈54相对于外座圈52的旋转，并因而导致转子叶片20相对于毂18的旋转。
现参照图5，示出了图4的轴承组件90的特写、剖视图。如所显示的，滚子元件56构造为容纳于限定在内外座圈52、54之间的分离的圈路内。具体地，第一圈路110限定在内外座圈52、54之间，以用于容纳第一排滚子元件56，并且第二圈路112限定在内外座圈52、54之间，以用于容纳第二排滚子元件56。在这种实施例中，各圈路110、112可由外内座圈52、54的分离壁限定。例如，如在图5中所显示，第一圈路110由外座圈52的第一外圈路壁114和内座圈54的第一内圈路壁116限定。相似地，第二圈路112由外座圈54的第二外圈路壁118和内座圈120的第二内圈路壁120限定。
在各种实施例中，外座圈52还可包括圈路凸条160，其将第一圈路110与第二圈路112至少部分地分开。更具体地，如所显示的，圈路凸条160可形成外座圈52的延伸。例如，圈路凸条160可对应于外座圈52的径向突出，其在第一和第二排滚子元件56之间延伸，并且将第一外圈路壁114与第二外圈路壁118分离。备选地，圈路凸条160可构造为形成内座圈54的延伸。例如，圈路凸条160可对应于内座圈54的径向突出，其构造为在第一和第二排滚子元件56之间延伸，并且将第一内圈路壁116与第二内圈路壁118分离。
此外，在若干实施例中，多个润滑油端口可限定为穿过外座圈52。例如，在一个实施例中，润滑油端口可绕外座圈52的外圆周周向地间隔开。通常，各润滑油端口可构造为从轴承组件90外侧的位置向第一和第二圈路110、112之间的位置供应适当的润滑剂(例如，滑脂等)。
为了维持轴承组件90内的润滑剂，可使用适当的密封机构来密封外内座圈52、54之间限定的任何间隙。例如，如在图5中所显示的，变桨距轴承50包括：第一间隙174，其沿着轴承50的上部176限定于外内座圈52、54之间；和第二间隙178，其沿着轴承50的下部180限定于外内座圈52、54之间。在这种实施例中，第一密封机构182可直接配置于外内座圈52、54之间来密封第一间隙174，且第二密封机构184可直接配置于外内座圈52、54之间来密封第二间隙178。
大体参照图5-9，示出了根据本公开的轴承和/或间隔件组件的各种视图。如所显示的，包含在各排内的滚子元件56可经由承载间隔件组件100彼此周向地间隔开。更具体地，间隔件组件100通常包括在滚子元件56之间间隔开的多个间隔件102。而且，如在示出的实施例中所绘出的，各间隔件102大体包括间隔件部分104和延伸部分106。因而，各间隔件102经由延伸部分106接触相邻的间隔件102。而且，在各种实施例中，如图7-9所示，当延伸部分160在轴承组件90内时，间隔件102的间隔件部分104可通过间隙124而分离。此外，延伸部分106传递由轴承组件90经受的负载，而不传递行进穿过滚子元件凹穴和滚子元件56自身的负载。因此，滚子元件56不受压，并且可在轴承组件90内自由旋转。
参照图5和8-12，示出了根据本公开的间隔件102的一个实施例的各种视图。如所提及的，间隔件102中的各个包括间隔件部分104和延伸部分106。在示出的实施例中，间隔件部分104包括一对凹入表面130、132，使得毗邻对的间隔件102包括对置的凹入表面，该对置的凹入表面适于在它们之间容纳滚子元件56中的一个。此外，间隔件部分104还可包括润滑剂开口122。例如，如所显示的，润滑剂开口122通常在间隔件部分104内处于中心。因而，润滑剂开口122构造为允许从润滑剂端口注入的润滑剂在间隔件102和滚子元件56之间流动。
在某些实施例中，如在图4-5和图7-12中大体显示的，延伸部分106可包括单个延伸部件108。而且，延伸部件108可在任何适当的方向上延伸，以便配合在内外座圈54、52之间。例如，如在图4-5和图7-12中所显示的，延伸部分108从间隔件102的间隔件部分104切向地延伸。备选地，如在图6中所显示的，延伸部件108可大体从间隔件部分104的中心部分延伸。
在其它实施例中，延伸部分106还可包括从间隔件102的间隔件部分104延伸的多于一个延伸部件。例如，如在图6和13-14中所显示的，延伸部分106可包括第一和第二延伸部件108、109。更具体地，如所显示的，第一和第二延伸部件108、109在间隔件102的间隔件部分104的相反侧上延伸。而且，第一延伸部件108在第一方向上延伸，而第二延伸部件109在第二、相反的方向上延伸。更具体地，如在图6的实施例中所显示的，当布置于轴承组件90中时，第一和第二延伸部分108、109可沿着共同的中心线92延伸。备选地，如在图13和14中所显示，第一和第二延伸部分108、109可从间隔件部分104在相反的切向方向上延伸，并且可分离由间隔件部分104限定的距离。在各种实施例中，如在图5中所显示的，当装配于轴承组件90中时，间隔件102的延伸部分106(不管是否具有一个或更多个延伸部件)构造为抵靠圈路114、116、118、120和/或圈路凸条160或与它们齐平地放置。
现参照图10-14，延伸部件108、109包括相反的端面126、128。更具体地，延伸部件108、109的端面126、128构造为抵靠相邻延伸部件108、109的端面126、128。在一个实施例中，如在图10-12中所显示，端面126、128可为抵靠相邻延伸部件108、109的平坦端面126、128的基本平坦表面。在其它实施例中，如在图13-14中所显示，端面126中的一个可包括凸起表面；而相反的端面128可包括凹入表面。因此，延伸部分的端面中的一个的凸起表面可对应于相邻延伸部分106的毗邻端面的凹入表面。在其它实施例中，端面126、128可具有任何适当的构造(例如，燕尾件构造)，使得相邻间隔件102可抵靠和/或连接至彼此。
应当理解的是，间隔件102可由任何适当的材料构成，并且可限定任何适当的形状和/或尺寸。例如，在一个实施例中，间隔件102可由任何适当的金属、橡胶、或塑料材料、或任何其它适当的材料构成。更具体地，在各种实施例中，间隔件102的构造的材料可包括钢、青铜、黄铜、铝、尼龙或其它替代材料、特氟龙、酚醛树脂、聚酰胺、或任何其它塑料。因此，在一些实施例中，间隔件102可为大体柔性材料或可为大体刚性材料。此外，间隔件102可具有任何适当的形状。例如，如在示出的实施例中所显示的，间隔件102成形为适应滚子元件56中的一个或更多个的一部分，同时还构造为在圈52、54内保持于正确位置中。而且，间隔件102可构造为相对于滚子元件56保持固定。例如，在另一实施例中，间隔件102可具有圆柱形形状，其带有与滚子元件56对应的两个凹入端或表面130、132。因此，圆柱形直径可稍微小于滚动元件56的直径，使得间隔件102在轴承组件90内保持在适当的位置中。此外，所有的间隔件102可具有相同的尺寸或可各自具有不同的尺寸。因而，间隔件102可设计为在相邻的滚子元件56之间提供任何适当的距离。
本书面说明使用示例以公开本发明，包括最佳方式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造并且使用任何设备或系统并且实行任何合并的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括由本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种用于风力涡轮的轴承组件(90)，包括：
外座圈(52)；
内座圈(54)，其能够相对于所述外座圈(52)旋转；
多个滚子元件(56)，其定位在所述内座圈(54)和外座圈(52)之间；和
多个承载间隔件(102)，其构造在所述滚子元件(56)之间，所述间隔件(102)中的各个包括间隔件部分(104)和至少一个延伸部分(106)，
其中，所述延伸部分(106)构造为接触所述轴承组件(90)内的相邻间隔件(102)，以便传递由所述轴承组件经受的负载，所述延伸部分包括从所述间隔件部分切向地延伸的至少一个延伸部件。
2.根据权利要求1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述间隔件部分(104)中的各个包括圆柱形主体，所述圆柱形主体包括一对凹入表面(130、132)，使得毗邻对的间隔件(102)包括对置的凹入表面，所述对置的凹入表面适于在它们之间容纳所述滚子元件(56)中的一个。
3.根据权利要求1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述间隔件部分(104)还包括润滑剂开口(122)，所述润滑剂开口(122)构造为允许润滑剂在所述间隔件(102)与所述滚子元件(56)之间流动。
4.根据权利要求1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述延伸部分(106)包括第一延伸部件(108)，所述第一延伸部件(108)从所述间隔件部分(104)的第一侧沿第一方向从所述间隔件部分(104)切向地延伸。
5.根据权利要求4所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述延伸部分(106)还包括第二延伸部件(109)，所述第二延伸部件(109)从所述间隔件部分(104)的第二、相反侧延伸，其中，所述第二延伸部件(109)沿与所述第一方向相反的方向延伸。
6.根据权利要求1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述延伸部分(106)中的各个还包括相反的端面(126、128)，其中，所述延伸部分(106)中的一个的端面(126、128)构造为抵靠相邻延伸部分(106)的端面(126、128)。
7.根据权利要求6所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述相反的端面(126、128)中的一个包括凸起表面，并且所述相反的端面(126、128)中的一个包括凹入表面。
8.根据权利要求1所述的轴承组件(90)，其特征在于，当所述间隔件(102)布置在所述轴承组件(90)中时，各间隔件(102)的间隔件部分(104)由间隙(124)分离。
9.根据权利要求1所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述多个滚子元件(56)包括下列中的至少一个：滚珠、滚子。
10.根据权利要求9所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述滚子包括锥形滚子和筒形滚子。
11.根据权利要求10所述的轴承组件(90)，其特征在于，所述筒形滚子包括圆柱形元件。
12.一种用于风力涡轮的轴承组件(90)，包括：
外座圈(52)；
内座圈(54)，其能够相对于所述外座圈(52)旋转；
多个滚子元件(56)，其定位在所述内座圈(54)和外座圈(52)之间；和
多个承载间隔件(102)，其构造在所述滚子元件(56)之间，所述间隔件(102)中的各个包括间隔件部分(104)和至少一个延伸部分(106)，
其中，所述延伸部分(106)构造为接触所述轴承组件(90)内的相邻间隔件(102)，以便传递由所述轴承组件经受的负载，所述延伸部分(106)中的各个还包括相反的端面(126、128)，其中，所述延伸部分(106)中的一个的端面(126、128)构造为抵靠相邻延伸部分(106)的端面(126、128)，所述相反的端面(126、128)中的一个包括凸起表面，并且所述相反的端面(126、128)中的一个包括凹入表面。
13.一种用于滚子元件轴承的间隔件组件(100)，所述间隔件组件(100)构造为维持所述轴承的相邻滚子元件(56)之间的分离，所述间隔件组件(100)包括：
多个承载间隔件(102)，所述间隔件(102)中的各个包括：
间隔件部分(104)，其构造为容纳所述滚子元件(56)中的一个的至少一部分，和
至少一个延伸部分(106)，其构造为接触所述滚子元件轴承组件内的相邻间隔件(102)，其中，所述间隔件(102)的延伸部分(106)构造为传递由所述轴承经受的负载，其中所述延伸部分中各个包括从所述间隔件部分切向地延伸的至少一个延伸部件。
14.根据权利要求13所述的间隔件组件(100)，其特征在于，所述间隔件部分(104)中的各个包括圆柱形主体，所述圆柱形主体包括一对凹入表面(130、132)，使得毗邻对的间隔件(102)包括对置的凹入表面，所述对置的凹入表面适于在它们之间容纳所述滚子元件(56)中的一个。
15.根据权利要求13所述的间隔件组件(100)，其特征在于，所述延伸部分(106)中的各个还包括相反的端面(126、128)，其中，所述延伸部分(106)中的一个的端面(126、128)构造为抵靠相邻延伸部分(106)的端面(126、128)。
16.根据权利要求15所述的间隔件组件(100)，其特征在于，所述相反的端面(126、128)中的一个包括凸起表面，并且所述相反的端面(126、128)中的一个包括凹入表面。
17.根据权利要求13所述的间隔件组件(100)，其特征在于，所述多个滚子元件(56)包括下列中的至少一个：滚珠、滚子。
18.根据权利要求17所述的间隔件组件(100)，其特征在于，所述滚子包括锥形滚子和筒形滚子。
19.根据权利要求18所述的间隔件组件(100)，其特征在于，所述筒形滚子包括圆柱形元件。
20.根据权利要求13所述的间隔件组件(100)，其特征在于，所述延伸部分(106)包括第一延伸部件(108)，所述第一延伸部件(108)从所述间隔件部分(104)的第一侧沿第一方向从所述间隔件部分(104)切向地延伸。
21.根据权利要求20所述的间隔件组件(100)，其特征在于，所述延伸部分(106)还包括第二延伸部件(109)，所述第二延伸部件(109)从与所述第一延伸部件(108)相反的第二侧从所述间隔件部分(104)延伸。
22.一种用于滚子元件轴承的承载间隔件(102)，所述间隔件(102)包括：
间隔件部分(104)，其包括圆柱形主体，所述圆柱形主体包括一对凹入表面(130、132)，所述凹入表面(130、132)适于在它们之间容纳所述滚子元件(56)中的一个的一部分；和
延伸部分(106)，其构造为接触所述滚子元件轴承内的相邻间隔件(102)，其中，所述延伸部分(106)构造为传递由所述轴承经受的负载，其中所述延伸部分包括从所述间隔件部分切向地延伸的至少一个延伸部件。
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