CN108266456A - 一种模块化调心轴承装置 - Google Patents

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李少亮
潘磊
刘桂然
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张建福
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Abstract

本发明公开了一种模块化调心轴承装置，包括剖分式轴承箱和设置在其内的圆锥滚子轴承，该圆锥滚子轴承的外圈外表面与轴承箱的内部径向表面采用球面结构的间隙配合。该圆锥滚子轴承为双列圆锥滚子轴承。该剖分式轴承箱包括两个对称设置的轴承箱单元，所述的两个轴承箱单元通过螺栓连接。该轴承箱单元上开设有径向注油孔；该圆锥滚子轴承的外圈外表面中间沿圆周开设有与所述注油孔连通的油槽，该油槽底部开设有若干个进油孔。本发明融合了传统调心滚子轴承与圆锥滚子轴承的优点，既能有效避免装配中因装配误差产生的预应力，又能避免偏载现象。本发明采用模块化设计，便于加工，利于装配，适合于作为既承受径向载荷又承受轴向载荷的推力轴承使用。

Description

一种模块化调心轴承装置
技术领域
本发明涉及轴承技术领域，特别是涉及一种模块化调心轴承装置。
背景技术
目前双馈式风力发电机组的传动链多采用四点支撑形式，这种支撑形式需要两个主轴轴承，一个浮动轴承和一个推力轴承，其中推力轴承的选型以调心滚子轴承和圆锥滚子轴承两种为主，这两种轴承各有优缺点。
以调心滚子轴承做为推力轴承的选型，其优点是装配工艺简单，不会因装配误差产生预应力；其缺点是在使用中存在很严重的偏载现象，两列滚道受力不一，甚至经常出现齿箱侧一列滚道单列受载的情况，导致此列滚道与滚子较易发生失效。
以圆锥滚子轴承做为推力轴承的选型，其优点是可通过外圈调节使两列滚道同时受载，不会产生偏载现象；其缺点是对传动链的装配精度有很高的要求，在装配中由于偏心或不对中会使轴承内部产生很大的装配应力，导致轴承使用寿命达不到预期。
由此可见，上述现有的推力轴承显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。本申请就是要创设一种新的模块化调心轴承装置，使其能有效结合调心滚子轴承和圆锥滚子轴承的优点，规避两者的缺点，提高轴承可靠性和延长轴承寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种模块化调心轴承装置，使其不会产生偏载现象且装配工艺简单，从而克服现有的调心滚子轴承和圆锥滚子轴承的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种模块化调心轴承装置，包括剖分式轴承箱和设置在所述轴承箱内的圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承的外圈外表面与所述轴承箱的内部径向表面采用球面结构的间隙配合。
作为本发明的一种改进，所述圆锥滚子轴承为双列圆锥滚子轴承。
进一步改进，所述剖分式轴承箱包括两个对称设置的轴承箱单元，所述的两个轴承箱单元通过螺栓连接。
进一步改进，所述轴承箱单元上开设有径向注油孔；
所述圆锥滚子轴承的外圈外表面中间沿圆周开设有与所述注油孔连通的油槽，所述油槽底部开设有若干个进油孔。
进一步改进，所述的两个轴承箱单元的对接面上分别设置相对应的半孔，所述相对应的半孔在所述两个轴承箱单元对接时形成所述注油孔。
进一步改进，所述轴承箱单元的侧板上开设有若干个排油孔。
进一步改进，所述若干个排油孔沿所述侧板的圆周排列，且所述排油孔为用于安装集油瓶的螺栓安装孔。
进一步改进，所述轴承箱单元的侧板内圈表面开设有用于安装密封环的密封安装槽。
进一步改进，所述轴承箱单元的底部设有底座，所述底座上开设有安装孔；所述轴承箱单元还包括设置在所述底座上方且固定于所述轴承箱单元外侧的腹板。
进一步改进，所述轴承箱单元上还设有安装定位槽或安装定位销。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
1、本发明通过将圆锥滚子轴承的外圈外表面设置为球面结构，以及与轴承外圈外表面接触的轴承箱体内表面也设置为球面结构，两者间隙配合，使轴承外圈与轴承座之间实现了调心功能，既能有效避免装配中由于装配误差产生的预应力，又能避免偏载现象。本发明融合了调心滚子轴承与圆锥滚子轴承的优点，同时避免了两者的缺点，利于作为风电机组主轴的推力轴承使用，提高风电机组的可靠性。
2、本发明还通过在轴承箱单元上设置径向注油孔、轴承外圈上设置油槽和进油孔，以及在轴承箱单元侧板上设置排油孔，形成该调心轴承润滑油脂的注入和排出通道，提高该调心轴承的使用可靠性。
3、本发明轴承箱单元侧板上设置的排油孔设置为螺纹孔，该螺纹孔用于安装集油瓶，并可做为检测轴承油脂状态的取油孔。
4、本发明还通过在轴承箱单元的侧板内圈表面开设密封安装槽，用于安装密封轴承的密封环，还通过设置腹板，能增强轴承箱单元的强度，进一步提高该调心轴承装置的使用强度。
5、本发明采用模块化设计，便于加工，利于装配，适合于作为既承受径向载荷又承受轴向载荷的推力轴承使用，如风电机组主轴的推力轴承使用。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明中轴承箱单元的结构立体图一。
图2是本发明中轴承箱单元的结构立体图二。
图3是本发明中轴承箱单元的结构主视图。
图4是图3中A-A线的剖视图。
图5是本发明中轴承箱单元的结构俯视图。
图6是本发明中圆锥滚子轴承的结构剖视图。
图7是本发明调心轴承装置沿图3中A-A线的剖视图。
具体实施方式
本实施例以应用于风电机组主轴的推力轴承为例，对本发明模块化调心轴承装置进行具体叙述，不应理解为是对本轴承装置的任何限制。具体结构如下：
参照附图1至7所示，本发明模块化调心轴承装置，包括剖分式轴承箱1和设置在该轴承箱1内的圆锥滚子轴承2。该圆锥滚子轴承2的外圈外表面与该轴承箱1的内部径向表面采用球面结构的间隙配合，以实现轴承外圈与剖分式轴承箱体之间的调心，避免因装配不对中而产生的装配应力，且能避免偏载现象。
其中，本实施例中圆锥滚子轴承2为双列圆锥滚子轴承。该圆锥滚子轴承2的外圈21外表面中间沿圆周开设有油槽22，该油槽22底部开设有若干个进油孔23。本实施例中该圆锥滚子轴承2的外圈21上均匀设置有六个进油孔23，用于向轴承内部提供润滑油脂。该圆锥滚子轴承2的轴承内圈24、保持架25及滚子26均与传统圆锥滚子轴承相同。
本实施例中该剖分式轴承箱1包括两个对称设置的轴承箱单元11，该轴承箱单元11的外圈上开设有若干个均匀分布的螺栓通孔12，该两个轴承箱单元11通过其上相对应的螺栓通孔12采用长螺栓实现固定连接，即将圆锥滚子轴承2扣合在该两个轴承箱单元11之中。为了防止轴承中润滑油脂的泄露，将两个轴承箱单元11连接后沿其连接面均匀涂抹专用密封胶。
为了利于向该圆锥滚子轴承2中注入润滑油脂，该轴承箱单元11上开设有径向注油孔，该注油孔与圆锥滚子轴承2外圈外表面的油槽22连通。
较优实施例为，该两个轴承箱单元11的对接面上分别设置相对应的半孔13，该相对应的半孔13在该两个轴承箱单元11对接时形成该注油孔，利于该轴承箱单元的加工。
本实施例中该轴承箱单元11的侧板14上还开设有若干个排油孔15。该若干个排油孔15沿该侧板14的圆周排列。本实施例中该排油孔15为螺栓安装孔，用于安装集油瓶，收集圆锥滚子轴承2排出的润滑油脂，同时该排油孔15还可做为检测轴承油脂状态的取油孔，利于后续操作。
本实施例中该轴承箱单元11的侧板14内圈表面还开设有用于安装密封环的密封安装槽16，便于密封环的安装。
该轴承箱单元11的底部设有底座17，该底座17上开设有安装孔18，用于实现该轴承装置与风电机架的固定连接。
为了提高该轴承箱单元的强度，该轴承箱单元11还包括设置在该底座17上方且固定于该轴承箱单元外侧的腹板19。
另外，为了该调心轴承装置安装定位的准确度，该轴承箱单元11上还加工有定位槽或安装定位销。
本发明模块化调心轴承装置采用模块化设计，在装配时，应首先在一个轴承箱单元的内部球面结构处均匀涂抹润滑脂，再装配圆锥滚子轴承，以使球面结构的间隙接触面良好润滑，然后装配另一轴承箱单元，用螺栓连接固定，并在两个轴承箱单元的连接面沿圆周方向均匀涂抹专用密封胶，以防止油脂泄露，即完成模块化调心轴承装置的装配。
本发明模块化调心轴承装置适用于风电机组主轴的自适应推力轴承系统，用于代替传统四点支撑形式的双馈式风电机组传动链主轴推力轴承及推力轴承座，既能有效避免装配中由于装配误差产生的预应力，又能避免偏载现象，提高风电机组的可靠性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种模块化调心轴承装置，包括剖分式轴承箱和设置在所述轴承箱内的圆锥滚子轴承，其特征在于，所述圆锥滚子轴承的外圈外表面与所述轴承箱的内部径向表面采用球面结构的间隙配合。
2.根据权利要求1所述的模块化调心轴承装置，其特征在于，所述圆锥滚子轴承为双列圆锥滚子轴承。
3.根据权利要求1或2所述的模块化调心轴承装置，其特征在于，所述剖分式轴承箱包括两个对称设置的轴承箱单元，所述的两个轴承箱单元通过螺栓连接。
4.根据权利要求3所述的模块化调心轴承装置，其特征在于，所述轴承箱单元上开设有径向注油孔；
所述圆锥滚子轴承的外圈外表面中间沿圆周开设有与所述注油孔连通的油槽，所述油槽底部开设有若干个进油孔。
5.根据权利要求4所述的模块化调心轴承装置，其特征在于，所述的两个轴承箱单元的对接面上分别设置相对应的半孔，所述相对应的半孔在所述两个轴承箱单元对接时形成所述注油孔。
6.根据权利要求3所述的模块化调心轴承装置，其特征在于，所述轴承箱单元的侧板上开设有若干个排油孔。
7.根据权利要求6所述的模块化调心轴承装置，其特征在于，所述若干个排油孔沿所述侧板的圆周排列，且所述排油孔为用于安装集油瓶的螺栓安装孔。
8.根据权利要求3所述的模块化调心轴承装置，其特征在于，所述轴承箱单元的侧板内圈表面开设有用于安装密封环的密封安装槽。
9.根据权利要求3所述的模块化调心轴承装置，其特征在于，所述轴承箱单元的底部设有底座，所述底座上开设有安装孔；
所述轴承箱单元还包括设置在所述底座上方且固定于所述轴承箱单元外侧的腹板。
10.根据权利要求3所述的模块化调心轴承装置，其特征在于，所述轴承箱单元上还设有安装定位槽或安装定位销。
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