CN105829768A - 风力传动装置的轴轴承组件 - Google Patents

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ZF Wind Power Antwerpen NV
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Abstract

轴轴承组件(10)包括至少一个轴(11)，其借助至少两个滚动轴承(13、14)支承。滚动轴承(13、14)在轴向上带有中间空间地装配在至少一个轴(11)上。其中，滚动轴承(13)在轴向上固定，并且另一滚动轴承(14)被锁止件(16)锁定。锁止件(16)位于滚动轴承(14)与另一滚动轴承(13)距离最远的侧上，并且具有第一接触面(17)和第二接触面(19)，滚动轴承(14)的内圈(18)的运动在至少一个方向上受限，第二接触面碰触轴(11)上的支座(20)。

Description

风力传动装置的轴轴承组件
技术领域
本发明涉及一种用于风力传动装置的轴轴承组件以及将滚动轴承装配在风力传动装置的轴上的方法。
背景技术
在传动装置中轴借助轴承支承，因此这些轴可以旋转。此外，为了能够在传动装置中尽量准确地确定轴的位置，必须阻止轴承在轴向上相对于轴的运动。另一重要要求是，可以准确调整轴承间隙。
目前已知很多方法用于将轴承对(例如滚子轴承的轴承对)装配在轴上(例如出自SKF的“工业传动装置中的滚动轴承”)。图1中示出第一机械机构，其用于校准在镜像对称的背对背布局(O形布局)中具有圆锥滚子轴承的轴承布局。在此，第一圆锥滚子轴承1安设在轴2的一端上，第二圆锥滚子轴承3安设在轴2的另一端上。轴承间隙利用锁定螺母4调整。锁定螺母4定位在第二圆锥滚子轴承3的与第一圆锥滚子轴承1距离最远的侧上。锁定螺母4确定了圆锥滚子轴承3的位置以及进而确定了其轴承间隙，这是因为第二圆锥滚子轴承3的内圈5不压靠轴2或另一部件地定位。这种调整轴承间隙的方法的缺点是，精确的轴承间隙调整的可重复性很差，这是因为轴承内圈5的位置没有被固定地预设定且依赖于对锁定螺母4的装配。
另一公知的用于调整轴承间隙的方法在图2中示出。在该示例中，应用锁定螺母4和间隔件6，其中，锁定螺母4定位在第二圆锥滚子轴承3的与第一圆锥滚子轴承1距离最远的侧上。间隔件6位于圆锥滚子轴承3的另一侧上并且位于轴2的凸缘7与第二圆锥滚子轴承3的内圈5之间。将间隔件6再磨削到正确的宽度可以促成对轴承间隙的准确且可重复的调整。轴承3的内圈5的位置由轴2的凸缘7和间隔件6限定。为了通过再磨削来校正间隔件的宽度，必须拆下轴承3，以便触及到间隔件6。这使得该过程耗费时间且因而更加昂贵。
发明内容
本发明任务是提供一种替选的轴轴承组件和一种用于在轴上装配更多轴承的替选的方法。本发明的任务尤其可以是，提供一种可以实现更简单地调节轴承间隙的轴轴承布局或在轴上装配轴承的方法。
该任务通过根据权利要求1的轴轴承组件解决。优选实施方式存在于从属权利要求中。
该任务优选可以通过一种用于风力传动装置的轴轴承组件解决，其中，轴轴承组件包括至少一个轴，所述至少一个轴借助至少一个优选是圆锥滚子轴承的第一滚动轴承和优选是圆锥滚子轴承的第二滚动轴承支承，其中，第一滚动轴承轴向固定，而第二滚动轴承被锁止件锁定，并且其中
-锁止件位于第二滚动轴承的背离第一滚动轴承的侧上，并且
-锁止件具有第一接触面和第二接触面，滚动轴承的内圈支撑在第一接触面上，第二接触面与轴上的支座相连。
在此已知的是，第二滚动轴承的锁止件可以布置在第二滚动轴承的背离第一滚动轴承的侧上。由此不必在更改锁止件时(例如为了调整轴承间隙)拆解轴轴承组件，尤其是不必从轴上移除第二滚动轴承。
第一接触面和第二接触面位于锁止件的相同侧上，即，位于锁止件的面对轴承的侧上。
第一滚动轴承优选轴向固定，为此，将第一轴承内圈锁定在轴上防止朝向背离第二滚动轴承的轴向方向移动。在此，第一滚动轴承外圈相对于锁定在风力传动装置(例如在传动装置壳体中)的元部件中防止朝向面对第二轴承的方向移动。然后，第一滚动轴承的滚动体确保第一滚动轴承的内圈防止朝向面对第二轴承的方向移动并且确保第一滚动轴承的外圈防止朝向背离第二滚动轴承的方向移动。
优选地，第二滚动轴承通过锁止件的锁定相应促成第二滚动轴承的轴向固定，其中，将第二轴承内圈锁定在轴上防止朝向背离第一滚动轴承的轴向方向移动。这通过将第二轴承内圈支撑在第一接触面上实现。第二滚动轴承外圈相对于锁定在风力传动装置的上述元部件中防止朝向面对第一轴承的方向移动。然后，第二滚动轴承的滚动体确保第二滚动轴承的内圈防止朝向面对第一轴承的方向移动并且确保第二滚动轴承的外圈防止朝向背离第一滚动轴承的方向移动。
此外，风力传动装置的元部件确保第一轴承的外圈防止朝向面对第二滚动轴承的轴向方向移动，并且确保第二滚动轴承的外圈防止面对第一滚动轴承的方向移动。
支座是轴的组成部分并且具有如下功能，即，锁止件在轴向方向上尤其是在面对第一轴承和第二轴承的方向上进行锁定。为此，一个接触面可以设计为支座，第二接触面尤其是沿轴向方向支撑在该支座上。
第一接触面、第二接触面和构造为支座的接触面优选径向地取向，即，相对于轴的转动轴线或对称轴线正交地延伸。
锁止件可以包括间隔件和止动环节，它们根据本发明实施方式被设计为一个单个的部件，即，锁止件一体式地实施，或者按照本发明其他实施方式设计为两个不同的部件。间隔件可以位于滚动轴承与止动环节之间。
本发明的轴轴承组件的优点在于，可以重复地以配合准确的方式调整轴承间隙。此外，当装配期间需要时，总是可以再磨削间隔件，而无需拆下轴或轴承；仅须拆卸锁止件。另外，轴承间隙可以从第二滚动轴承的与第一滚动轴承距离最远的侧调整。不必为了装配或拆下止动环节而接近固定设备，例如固定第一滚动轴承的端板或挡圈。
根据本发明实施方式，止动环节可以是螺母或端板或者其他适当的、本领域专业人员已知的阻断环节。
第一接触面可以形成在间隔件与滚动轴承内圈之间。
根据本发明实施方式，第二接触面可以形成在止动环节与轴凸缘之间。根据本发明其他实施方式，第二接触面可以位于间隔件与轴凸缘之间。
根据本发明实施方式，在轴轴承组件中，轴可以是快速运转的轴、缓慢运转的轴和/或中间轴。
为了将轴轴承组件装配在风力传动装置中，将第一滚动轴承推装到轴上并进行轴向固定。尤其固定第一滚动轴承的内圈防止朝向背离第二滚动轴承的轴向方向移动。第一滚动轴承装入到风力传动装置的元部件中。这可以在将第一滚动轴承推装到轴上并沿轴向方向固定之后实施。另选地也可以将第一滚动轴承首先装入到风力传动装置的元部件中并随后将轴推入到第一滚动轴承的内圈中。在此，除了轴之外，风力传动装置的元部件也负责对轴的轴向固定。风力传动装置的元部件尤其固定第一滚动轴承的外圈防止朝向面对第二滚动轴承的方向移动。
随后，将第二滚动轴承推装到轴上。同时，第二滚动轴承在此引入到风力传动装置的元部件中。风力传动装置的元部件如下地构造，即，其除了第一滚动轴承之外也轴向地固定了第二滚动轴承。风力传动装置的元部件尤其是锁定第二滚动轴承的外圈防止面对第一滚动轴承的方向移动。
为了将第二滚动轴承也固定在轴上，随后将锁止件施加到轴上。该锁止件锁定第二轴承的内圈防止朝向背离第一轴承的方向移动。将锁止件以如下程度施加到轴上，例如在其中将锁止件拧接到轴上，直至第二接触面与支座接触。
优选首先如下地选择锁止件，即，在施加锁止件之后，轴具有较大的轴向间隙。根据本发明，测得该轴向间隙。随后移除锁止件。为了获得轴的所期望的轴向间隙或者轴承的被限定的预应力，现在更改或替换所述锁止件。
为了适当更改或替换锁止件，参考轴的测得的轴向间隙。这样可以实现，基于轴的测得的轴向间隙来获知锁止件的几何形状，该锁止件的几何形状促成期望的预应力或期望的轴向间隙。
在最后一步，利用经更改或替换的锁止件来锁定第二滚动轴承，从而调整期望的预应力或期望的轴向间隙。
所描述的处理步骤的优点在于，可以与所用元部件的尺寸偏差无关地调整出期望的预应力或期望的轴向间隙。换而言之，存在的尺寸偏差被引入到轴的测得的轴向间隙中。这又形成用于获知锁止件额定几何形状的基础。对尺寸偏差的补偿以这种方式自动进行。无需考虑用于尺寸偏差的特殊措施。
上述方法的各个步骤优选按照描述的顺序执行。然而该顺序并非绝对的。因此，各个方法步骤可以完全按照不同的顺序进行。
附图说明
应当注意，在不同附图中的相同附图标记涉及相同、类似或相似元件。
图1和图2示出根据现有技术的轴轴承组件；
图3和图4示出根据本发明实施方式的轴轴承组件；
图5至图7示意性示出根据本发明不同实施方式的轴轴承组件的实现可能性。
具体实施方式
在本说明书中使用不同的实施方式来示出本发明。因而参考多个附图。必须指出的是，这些附图不是限制性的；本发明仅受权利要求限制。这些附图因而用于直观显示的目的；为清晰起见附图中一些元件的尺寸可以被夸大显示。
术语“包括”不意味着，除了所包括的元件之外，不可以包括其他元件，尤其是同类其他元件。
权利要求和说明书中的术语“相连/接连”不能理解为对直接连接的限制，除非另有说明。因而部件A与部件B相连这种说法不局限于部件A与部件B的直接接触，而是也包含部件A与部件B之间的间接接触；换而言之，也包含部件A与部件B之间存在中间部件的这种情况。并非本发明所有实施方式都包括本发明所有特征。每个要求保护的实施方式可以任意组合应用于下面的说明和权利要求书中。
本发明提供一种用于风力涡轮机传动装置的尤其是风力涡轮机传动装置的平行传动级的轴轴承组件。轴轴承组件包括至少一个轴，该至少一个轴通过两个滚动轴承，尤其是圆锥滚子轴承支承。这些滚动轴承可以布置在背对背位置(O形布局)中并且轴向地利用中间空间装配在至少一个轴上。在此，该轴可以具有齿作用部位，滚动轴承尤其可以如此布置，即，相应至少一个滚动轴承位于齿作用部位的一侧并且至少一个第二滚动轴承位于齿作用部位的第二侧。一个滚动轴承沿轴向通过固定设备例如端板、挡圈或其他适当机构固定，第二滚动轴承被锁止件固定。锁止件位于滚动轴承的与其他滚动轴承距离最远的侧上，并且具有碰触滚动轴承内圈的第一接触面和碰触轴上的支座的第二接触面。
图3示出根据本发明实施方式的轴轴承组件10。轴11包含齿作用部位12。齿作用部位是指轴上的设计具有用于与传动装置其他部件的其他齿进行作用的齿的位置。此外，轴11支承在两个圆锥滚子轴承13、14中，其中的圆锥滚子轴承分别位于齿作用部位12的各一个侧上。换而言之，轴11上的齿作用部位12位于两个圆锥滚子轴承13、14之间，其中，轴11可转动地支承。圆锥滚子轴承13、14装配在镜像对称的背对背布局中，或者换而言之，装配在O形布局中。轴11上的齿作用部位12的一侧上的圆锥滚子轴承13轴向地通过固定设备15固定，在所举示例中通过端板15固定。在齿作用部位12的另一侧上的圆锥滚子轴承14在轴11上被锁止件16定位或调整。锁止件16位于圆锥滚子轴承14的与圆锥滚子轴承13距离最远的侧上。锁止件16具有第一接触面17和第二接触面19，第一接触面碰触圆锥滚子轴承14的内圈18，第二接触面碰触轴11上的支座20(也参见图4，在其中示出图3的细节)。轴承14的外圈21贴合式地装配在传动装置壳体22的部件上。
下面借助不同实施方式来说明本发明。必须明确的是，这些实施方式仅用于方便理解本发明，而不应以任何方式限制本发明。
图5至图7以示意性的方式示出本发明若干实施方式。为简明起见在这些附图中仅示出支承在轴承14中的轴11的、位于锁止件16区域内的部分。
图5示意性示出本发明第一实施方式。根据该第一实施方式，锁止件16可以包括间隔件23和止动环节24。止动环节24可以是任意的、本领域技术人员已知的适当的保持环节，例如锁定螺母或端板。间隔件23和止动环节24可以根据本发明被设计成两个分开的部件。
止动环节24根据本发明实施方式具有双重接触，或者换而言之，具有两个接触面。一个是与轴承14接触，更准确说是与轴承14的内圈18的接触，另一是与支座20接触，也就是与轴11上的凸缘20的接触。在本示例中，锁止件16具有第一接触面17，其碰触轴承14的内圈18并由间隔件23的一侧形成。此外，锁止件16具有第二接触面19，其碰触轴11上的支座20(在所举示例中是凸缘20)并且由止动环节24的一部分形成。凸缘20限定止动环节24的最终位置进而限定轴承14的内圈18的位置。
根据本发明的实施方式，间隔件23位于轴承14，更准确地说位于轴承14的内圈18与止动环节24之间。
根据本发明实施方式的锁止件16的优点在于，轴承13、14装配在轴11上，通过安设根据本发明实施方式的锁止件16可以轻松且准确地调整轴承间隙。
在将圆锥滚子轴承13、14的组对装配在风力涡轮机传动装置的平行传动级的轴11上时，首先在齿作用位置12的端部处将第一圆锥滚子轴承13安设在轴11上。该第一圆锥滚子轴承13轴向地通过固定设备15固定，在所举示例中通过端板15固定。然后将第二圆锥滚子轴承14装配在齿作用位置12的另一侧上。由此，第一和第二圆锥滚子轴承13、14轴向地具有中间空间地布置在轴11上。第二圆锥滚子轴承14被锁止件16固定。锁止件16安设在第二圆锥滚子轴承14的与第一圆锥滚子轴承13距离最远的侧上，具体而言，锁止件16具有碰触第二圆锥滚子轴承14的内圈18的第一接触面17以及碰触轴11的支座20的第二接触面19。根据本发明实施方式，第一接触面17和第二接触面19位于锁止件16的同侧上，即，位于锁止件16的面对圆锥滚子轴承14的侧上。
为了按照本发明安设锁止件16，首先装配具有确定宽度(最好是稍微小于推测的宽度)的间隔件23。装配了止动环节24之后测量间隙。当对轴承间隙的调整不充分时，则可以拆卸锁止件16，即，拆卸间隔件23和止动环节24，并装配现在具有正确宽度的新的间隔件23，然后装配止动环节24。所应用的.根据本发明实施方式的锁止件16的优点是，只需拆卸间隔件23和止动环节24，而不必拆下其他部件，尤其是轴11和圆锥滚子轴承13、14，因而可以更换间隔件23。
图6中示意性示出本发明其他实施方式。该实施方式类似于图5所示的实施方式。然而在此情况下，间隔件23和止动环节24被设计为一个单个的构件，而在图5的实施方式中，间隔件23和止动环节24被设计为两个分开的部件。在本实施方式中，锁止件16可以与前述实施方式类似方式装配，区别在于，在本实施方式中，间隔件23和止动环节24被一起安设和拆卸，这是因为它们由一个单个的构件组成。如果对轴承间隙的调整是不充分的，则同样以类似方式拆卸锁止件16并替换成具有正确宽度的另一锁止件16。根据本实施方式制造改进的间隙的另一可行方案是，首先拿起又经拆卸的过宽的锁止件16，并打磨第二接触面19，以便获得正确宽度进而获得正确且精准的轴承间隙。
图7示意性示出本发明另一实施方式。类似于前述实施方式，根据该实施方式，锁止件16也包含间隔件23和止动环节24。间隔件23和止动环节24被设计为两个分开的部件，间隔件23位于轴承14，更准确地说位于轴承14的内圈18与止动环节24之间。根据本发明，间隔件23可以相应地具有倒L形。换而言之，间隔件23由具有第一宽度的第一部分和具有第二宽度的第二部分组成，其中，第二宽度比第一宽度更窄。止动环节24例如可以是锁定螺母或端板或者是本领域技术人员已知的适当的其他阻断环节。根据本发明的该实施方式并以与结合图5和图6已述的实施方式类似的方式，间隔件23具有双重接触，即，一个是与轴承14的内圈18的接触并且另一个是与轴11上的凸缘20的接触。锁止件16具有第一接触面17，其由间隔件23的一部分，即，最宽部分，或者说由具有最大宽度的部分形成并碰触轴承14的内圈18。此外，锁止件16还具有第二接触面19，其由间隔件23的另一部分，即，最小部分，或者说由具有最小宽度的部分形成并碰触轴11上的支座20，在本实施方式中是凸缘20。根据本发明实施方式，第一接触面17和第二接触面19都位于锁止件16的同侧上，即，都位于锁止件16的面对圆锥滚子轴承14的侧上。
类似于前述实施方式描述的.根据本发明实施方式的锁止件16的优点在于，可以方便且准确地调整轴承间隙。在将轴承13、14装配在轴11上之后，类似于结合图5所述的实施方式实施地，根据结合图7的说明来安设锁止件16。根据本实施方式可以在对轴承间隙的调整不充分时相应地再磨削间隔件23的形成锁止件16的第二接触面19的那侧，以便优化对轴承间隙的调整。
根据本发明实施方式的轴轴承组件10的优点在于，可以重复地以配合准确的方式调整轴承间隙。
此外，当装配期间需要时，总是可以再磨削锁止件16的侧，即，再磨削或更换间隔件23，而无需拆下轴11或轴承13、14；仅须拆卸锁止件16本身。
此外，可以从第二圆锥滚子轴承14的与第一圆锥滚子轴承13距离最远的侧调整轴承间隙。因而不必为了装配或拆下锁止件16而必须接近固定第一圆锥滚子轴承13的固定设备(例如端板15)。在根据本发明实施方式的轴轴承组件10中，轴11可以是快速运转的轴、缓慢运转的轴和/或风力涡轮机传动装置的平行传动级的中间轴11。

Claims (12)

1.一种用于风力传动装置的轴轴承组件(10)，其中，所述轴轴承组件(10)包括至少一个轴(11)，其中，所述至少一个轴(11)借助至少一个第一滚动轴承(13)和第二滚动轴承(14)支承，其中，所述第一滚动轴承(13)在轴向上固定，而所述第二滚动轴承(14)被锁止件(16)锁定，并且所述锁止件(16)位于所述第二滚动轴承(14)的背离所述第一滚动轴承(13)的侧上，其特征在于，所述锁止件(16)具有第一接触面(17)和第二接触面(19)，所述滚动轴承(14)的内圈(18)支撑在所述第一接触面上，所述第二接触面与所述轴(11)上的支座(20)相连。
2.根据权利要求1所述的轴轴承组件(10)，在其中，所述锁止件(16)包括间隔件(23)和止动环节(24)。
3.根据权利要求2所述的轴轴承组件(10)，在其中，所述间隔件(23)位于所述滚动轴承(14)与所述止动环节(24)之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴轴承组件(10)，在其中，所述间隔件(23)和所述止动环节(24)被设计为一个单个的部件。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的轴轴承组件(10)，在其中，所述间隔件(23)和所述止动环节(24)被设计为多个尤其是两个不同的部件。
6.根据权利要求5所述的轴轴承组件(10)，在其中，所述止动环节(24)是锁定螺母或端板。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的轴轴承组件(10)，在其中，所述锁止件(16)的第一接触面(17)由所述间隔件(23)的一侧的至少一部分形成。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的轴轴承组件(10)，在其中，所述锁止件(16)的第二接触面(19)由所述止动环节(24)的一部分形成。
9.根据权利要求2至7中任一项所述的轴轴承组件(10)，在其中，所述锁止件(16)的第二接触面(19)在所述间隔件(23)与所述支座(20)之间形成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的轴轴承组件(10)，在其中，所述轴(11)是快速运转的轴、缓慢运转的轴和/或中间轴。
11.一种用于将根据前述权利要求中任一项所述的轴轴承组件(10)安装到风力传动装置中的方法，其特征在于，
在将第一滚动轴承(13)轴向固定地固定住之后，
在将所述第一滚动轴承(13)和第二滚动轴承(14)在轴(11)上地装入到所述风力传动装置中之后，并且
在将所述第一滚动轴承(13)和所述第二滚动轴承(14)安设在所述轴(11)上之后，所述第二滚动轴承(14)才被锁止件(16)锁定。
12.一种用于调整根据前述权利要求1至10中任一项所述的轴轴承组件(10)的第一滚动轴承(13)和第二滚动轴承(14)的预应力或轴向间隙的方法，其中，首先根据权利要求11将所述轴轴承组件(10)安装到风力传动装置中，其特征在于，随后
测得轴(11)的轴向间隙，
移除锁止件(16)，
更改或替换所述锁止件(16)，以及
借助经更改或替换的锁止件(16)锁定所述第二滚动轴承(14)。
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