CN109899387B - 一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，包括内齿圈和外圈，在内齿圈与外圈之间所形成的间隙内设有一排承受径向载荷的径向滚子以及两排承受轴向载荷的推力滚子；每个径向滚子的轴线与内齿圈的中心线相互平行设置，在径向滚子所在的环形区域内安装有径向保持架，径向保持架在周向开设有绕其中心均匀分布的、且用以安装径向滚子的若干兜孔一，本发明结构简单、设计合理，能够将滚动体装入保持架内后，将保持架和滚动体作为整体与内外圈进行组装，达到快速组装目的的同时，也能够在工作时，利用滚动体对保持架进行引导，且保持架能够在轴承内处于悬空状态，避免了保持架与内外圈之间产生摩擦，有利于轴承使用寿命的延长。

Description

一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承

技术领域

本发明属于风电变桨轴承技术领域，具体涉及一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承。

背景技术

变桨轴承是电动变桨系统的重要组成部分，内外圈通过螺栓分别与叶片和轮毂连接，当风向发生变化时，通过变桨驱动电机轴承转动而改变叶片的迎风角，使叶片保持在最佳的迎风状态，由此控制叶片的升力。变桨轴承的作用不仅是变桨，它是叶片与轮毂之间的连接件，因此也肩负着传递载荷的作用，由此需要对变桨轴承进行定期维护，对变桨轴承进行润滑等，使变桨轴承能够正常有效地工作。

目前变桨轴承大多由内外圈、滚动体以及保持架构成，其中，保持架是指部分地包裹全部或部分滚动体，并随之运动的轴承零件，用以隔离滚动体，通常还引导滚动体并将其保持在轴承内。而现有的变桨轴承在使用的过程中，由于保持架工作时容易与内圈或者外圈相接触，在长时间使用之后，会造成保持架的磨损，严重时甚至造成变桨轴承内外圈的磨损，影响轴承的使用寿命。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，能够将滚动体装入保持架内后，将保持架和滚动体作为整体与内外圈进行组装，达到快速组装目的的同时，也能够在工作时，利用滚动体对保持架进行引导，且保持架能够在轴承内处于悬空状态，避免了保持架与内外圈之间产生摩擦，有利于轴承使用寿命的延长。

本发明所采用的技术方案是：一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，包括内齿圈和外圈，在内齿圈与外圈之间所形成的间隙内设有一排承受径向载荷的径向滚子以及两排承受轴向载荷的推力滚子；

每个径向滚子的轴线与内齿圈的中心线相互平行设置，在径向滚子所在的环形区域内安装有径向保持架，径向保持架在周向开设有绕其中心均匀分布的、且用以安装径向滚子的若干兜孔一，径向保持架的兜孔一内设有在该变桨轴承工作时，使径向保持架的内壁和内齿圈外壁之间、径向保持架的外壁与外圈内壁之间具有一定间隙的径向限位结构；

每个推力滚子的轴线与内齿圈的中心线相互垂直设置，两排推力滚子所在的环形区域内均安装有推力保持架，推力保持架在其厚度方向上开设有绕其中心均匀分布的、且用以安装推力滚子的若干兜孔二，推力保持架的兜孔二内设有在该变桨轴承工作时，使推力保持架在内齿圈与外圈所形成的环形区域内、相对于内齿圈与外齿圈处于水平悬空状态的轴向限位结构。

所述径向保持架周向位置的每个兜孔一均包括两个相互平行的端内壁一和两个对应的侧内壁一，每个侧内壁一包括直通段一和圆弧段一，单个兜孔一的两个直通段一之间的距离大于两个圆弧段一之间的最小距离，侧内壁一的直通段一与圆弧段一的交界处设有便于径向滚子安装后进行限位的缩量部一，相邻的两个兜孔一的侧内壁一的位置相反。

所述径向保持架的内壁和外壁位置上设置有多个与径向保持架一体连接的筋板一，多个筋板一绕架体的中心均匀分布。

所述推力保持架上的每个兜孔二均包括两个相互平行的端内壁二、两个对应的侧内壁二，每个侧内壁二包括直通段二和圆弧段二，单个兜孔二的两个直通段二之间的距离大于两个圆弧段二之间的最小距离，侧内壁二的直通段二与圆弧段二的交界处设有便于推力滚子安装后进行限位的缩量部二，相邻的两个兜孔二的侧内壁二位置相反。

所述推力保持架的上下两个表面位置均安装有多个筋板二，筋板二与推力保持架一体连接，筋板二绕推力保持架的中心均匀分布。

所述内齿圈与外圈连接处的上下两部位安装有密封圈。

所述外圈包括第一外圈、第二外圈以及用以连接第一外圈和第二外圈的内六角圆柱头螺钉，内六角圆柱头螺钉的数量为多个且绕第一外圈的中心均匀分布。

径向滚子在安装到兜孔一的时候，兜孔一靠近直通段一的一侧为安装端、远离直通段一的一侧为限位端，径向滚子从安装端装入兜孔一内，并利用直通段一与圆弧段一之间的缩量部一对径向滚子进行限位，防止径向滚子向着直通段一的方向掉落，在径向滚子全部装入兜孔一内时，径向滚子与径向保持架装配成整体结构，然后将径向保持架以及径向滚子装入内齿圈与外圈之间的环形区域内，完成轴承的组装；轴承在运转的过程中，随着滚动体工作时间的增加，即使直通段一与圆弧段一之间的缩量部一产生磨损，由于兜孔一的圆弧段一呈交错分布，也会使得径向保持架始终处于内齿圈与外圈间隙的中间位置，达到悬空的目的，不会与内齿圈或外圈发生摩擦，工作时径向滚子发生转动，继而引导径向保持架进行旋转，有效的提高了径向保持架的使用寿命，达到轴承使用寿命的延长；

推力滚子在安装到推力保持架的兜孔二时，与上述径向滚子安装到兜孔一一样的方法进行安装，在安装到位后，推力滚子连同推力保持架一同安装到轴承内，使用时，推力保持架在内齿圈与外圈所形成区域的中部位置，达到悬空的目的，不会与内齿圈或者外圈产生摩擦，工作时推力滚子发生转动，继而引导推力保持架进行旋转，有效的提高推力保持架的使用寿命。

所述径向保持架的兜孔一内设有在该变桨轴承工作时，使径向保持架的内壁和内齿圈外壁之间、径向保持架的外壁与外圈内壁之间具有一定间隙的径向限位结构；这样设置的目的是：能够通过该径向限位结构使得径向保持架悬空在轴承内，不会与轴承的内齿圈和外圈产生直接接触，只是径向滚子与轴承内齿圈、外圈发生接触，因此，径向保持架与轴承内齿圈、外圈之间不会产生摩擦，可有利于径向保持架使用寿命的延长。

所述推力保持架的兜孔二内设有在该变桨轴承工作时，使推力保持架在内齿圈与外圈所形成的环形区域内、相对于内齿圈与外齿圈处于水平悬空状态的轴向限位结构；这样设置的目的是：通过轴向限位结构使得推力保持架始终悬空在轴承内，不会与轴承的内齿圈和外圈产生直接接触，只有推力滚子与轴承内齿圈、外圈发生接触，因此，推力保持架与轴承内齿圈、外圈之间不会产生摩擦，有利于推力保持架使用寿命的延长。

本发明的有益效果为：本发明结构简单、设计合理，能够将滚动体装入保持架内后，将保持架和滚动体作为整体与内外圈进行组装，达到快速组装目的的同时，也能够在工作时，利用滚动体对保持架进行引导，且保持架能够在轴承内处于悬空状态，避免了保持架与内外圈之间产生摩擦，有利于轴承使用寿命的延长。

附图说明

图1为本发明的横截面示意图；

图2为本发明的局部放大视图；

图3为本发明径向保持架的立体图；

图4为本发明径向保持架的平面视图；

图5为本发明径向保持架的局部放大视图；

图6为本发明图4中A-A的剖视图；

图7为本发明图6中的局部放大视图；

图8为本发明图6中的B-B剖视图；

图9为本发明推力保持架的整体结构图；

图10为本发明推力保持架的局部放大视图；

图11为本发明图10中C-C的剖视图；

图12为本发明图11中的局部放大视图。

图中标记：1、内齿圈；

2、外圈；21、第一外圈；22、第二外圈；

3、密封圈；

4、径向滚子；

5、径向保持架；

6、推力保持架；

7、推力滚子；

8、兜孔一；81、端内壁一；82、侧内壁一；821、直通段一；822、圆弧段一；823、缩量部一；

9、兜孔二；91、端内壁二；92、侧内壁二；921、直通段二；922、圆弧段二；923、缩量部二；

10、筋板一；

11、筋板二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图1-2所示，一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，包括内齿圈1和外圈2，在内齿圈1与外圈2之间所形成的间隙内设有一排承受径向载荷的径向滚子4以及两排承受轴向载荷的推力滚子7；

每个径向滚子4的轴线与内齿圈1的中心线相互平行设置，在径向滚子4所在的环形区域内安装有径向保持架5，径向保持架5在周向开设有绕其中心均匀分布的、且用以安装径向滚子4的若干兜孔一8，径向保持架5的兜孔一8内设有在该变桨轴承工作时，使径向保持架5的内壁和内齿圈1外壁之间、径向保持架5的外壁与外圈2内壁之间具有一定间隙的径向限位结构；

每个推力滚子7的轴线与内齿圈1的中心线相互垂直设置，两排推力滚子7所在的环形区域内均安装有推力保持架6，推力保持架6在其厚度方向上开设有绕其中心均匀分布的、且用以安装推力滚子7的若干兜孔二9，推力保持架6的兜孔二9内设有在该变桨轴承工作时，使推力保持架6在内齿圈1与外圈2所形成的环形区域内、相对于内齿圈1与外齿圈处于水平悬空状态的轴向限位结构。

如图3-8所示，所述径向保持架5周向位置的每个兜孔一8均包括两个相互平行的端内壁一81和两个对应的侧内壁一82，每个侧内壁一82包括直通段一821和圆弧段一822，单个兜孔一8的两个直通段一821之间的距离大于两个圆弧段一822之间的最小距离，侧内壁一82的直通段一821与圆弧段一822的交界处设有便于径向滚子4安装后进行限位的缩量部一823，相邻的两个兜孔一8的侧内壁一82的位置相反。

具体的，将直通段一821作为径向滚子4安装的初始端，而圆弧段一822作为限位端，即当径向滚子4安装到兜孔一8内后，侧内壁一82的圆弧段一822与径向滚子4外壁接触，并限制径向滚子4掉落，达到限位的目的，另外兜孔一8呈交错分布式结构，这样可以使得径向保持架5在装配到轴承内时，实现悬空的目的，避免了径向保持架5与内齿圈1、外圈2发生接触，造成摩擦。

在径向滚子4安装到径向保持架5内的初期，可以通过缩量部一823限制径向滚子4朝着兜孔一8的直通段一821方向掉落，起到了限位的目的，另外由于兜孔一8的圆弧段一822限制了径向滚子4另外一个运动方向，从而使得径向滚子4稳定的安装在径向保持架5内，形成整体式结构，便于进行轴承的装配。

所述径向保持架5的内壁和外壁位置上设置有多个与径向保持架5一体连接的筋板一10，多个筋板一10绕架体的中心均匀分布，设置该筋板一10的目的是为了增加该径向保持架5的整体刚性。

如图9-12所示，所述推力保持架6上的每个兜孔二9均包括两个相互平行的端内壁二91、两个对应的侧内壁二92，每个侧内壁二92包括直通段二921和圆弧段二922，单个兜孔二9的两个直通段二921之间的距离大于两个圆弧段二922之间的最小距离，侧内壁二92的直通段二921与圆弧段二922的交界处设有便于推力滚子7安装后进行限位的缩量部二923，相邻的两个兜孔二9的侧内壁二92位置相反。

具体的，将直通段二921作为推力滚子7安装的初始端，而圆弧段二922作为限位端，即推力滚子7安装到兜孔二9内后，侧内壁二92的圆弧段二922与推力滚子7外壁接触，并限制推力滚子7掉落，达到限位的目的，另外兜孔二9呈交错分布式结构，这样可以使得推力保持架6在装配到轴承内时，实现悬空的目的，避免了推力保持架6与内齿圈1、外圈2发生接触，造成摩擦。

在推力滚子7安装到推力保持架6内的初期，可以通过缩量部二923限制推力滚子7朝着兜孔二9的直通段二921方向掉落，起到了限位的目的，另外由于兜孔二9的圆弧段二922限制了推力滚子7另外一个运动方向，从而使得推力滚子7稳定的安装在推力保持架6内，形成整体式结构，便于进行轴承的装配。

所述推力保持架6的上下两个表面位置均安装有多个筋板二11，筋板二11与推力保持架6一体连接，筋板二11绕推力保持架6的中心均匀分布，设置该筋板二11的目的是为了增加该推力保持架6的整体刚性。

所述内齿圈1与外圈2连接处的上下两部位安装有密封圈3，用以起到防尘、密封的作用，避免在工作时，灰尘进入到保持架所在的位置。

所述外圈2包括第一外圈21、第二外圈22以及用以连接第一外圈21和第二外圈22的内六角圆柱头螺钉，内六角圆柱头螺钉的数量为多个且绕第一外圈21的中心均匀分布。

径向滚子4在安装到兜孔一8的时候，兜孔一8靠近直通段一821的一侧为安装端、远离直通段一821的一侧为限位端，径向滚子4从安装端装入兜孔一8内，并利用直通段一821与圆弧段一822之间的缩量部一823对径向滚子4进行限位，防止径向滚子4向着直通段一821的方向掉落，在径向滚子4全部装入兜孔一8内时，径向滚子4与径向保持架5装配成整体结构，然后将径向保持架5以及径向滚子4装入内齿圈1与外圈2之间的环形区域内，完成轴承的组装；轴承在运转的过程中，随着滚动体工作时间的增加，即使直通段一821与圆弧段一822之间的缩量部一823产生磨损，由于兜孔一8的圆弧段一822呈交错分布，也会使得径向保持架5始终处于内齿圈1与外圈2间隙的中间位置，达到悬空的目的，不会与内齿圈1或外圈2发生摩擦，工作时径向滚子4发生转动，继而引导径向保持架5进行旋转，有效的提高了径向保持架5的使用寿命，达到轴承使用寿命的延长；

推力滚子7在安装到推力保持架6的兜孔二9时，与上述径向滚子4安装到兜孔一8一样的方法进行安装，在安装到位后，推力滚子7连同推力保持架6一同安装到轴承内，使用时，推力保持架6在内齿圈1与外圈2所形成区域的中部位置，达到悬空的目的，不会与内齿圈1或者外圈2产生摩擦，工作时推力滚子7发生转动，继而引导推力保持架6进行旋转，有效的提高推力保持架6的使用寿命。

Claims (6)

1.一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，其特征在于：包括内齿圈和外圈，在内齿圈与外圈之间所形成的间隙内设有一排承受径向载荷的径向滚子以及两排承受轴向载荷的推力滚子；

每个径向滚子的轴线与内齿圈的中心线相互平行设置，在径向滚子所在的环形区域内安装有径向保持架，径向保持架在周向开设有绕其中心均匀分布的、且用以安装径向滚子的若干兜孔一，径向保持架的兜孔一内设有在该变桨轴承工作时，使径向保持架的内壁和内齿圈外壁之间、径向保持架的外壁与外圈内壁之间具有一定间隙的径向限位结构；

每个推力滚子的轴线与内齿圈的中心线相互垂直设置，两排推力滚子所在的环形区域内均安装有推力保持架，推力保持架在其厚度方向上开设有绕其中心均匀分布的、且用以安装推力滚子的若干兜孔二，推力保持架的兜孔二内设有在该变桨轴承工作时，使推力保持架在内齿圈与外圈所形成的环形区域内、相对于内齿圈与外齿圈处于水平悬空状态的轴向限位结构；

径向保持架周向位置的每个兜孔一均包括两个相互平行的端内壁一和两个对应的侧内壁一，每个侧内壁一包括直通段一和圆弧段一，单个兜孔一的两个直通段一之间的距离大于两个圆弧段一之间的最小距离，侧内壁一的直通段一与圆弧段一的交界处设有便于径向滚子安装后进行限位的缩量部一，相邻的两个兜孔一的侧内壁一的位置相反。

2.根据权利要求1所述的一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，其特征在于：径向保持架的内壁和外壁位置上设置有多个与径向保持架一体连接的筋板一，多个筋板一绕架体的中心均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，其特征在于：推力保持架上的每个兜孔二均包括两个相互平行的端内壁二、两个对应的侧内壁二，每个侧内壁二包括直通段二和圆弧段二，单个兜孔二的两个直通段二之间的距离大于两个圆弧段二之间的最小距离，侧内壁二的直通段二与圆弧段二的交界处设有便于推力滚子安装后进行限位的缩量部二，相邻的两个兜孔二的侧内壁二位置相反。

4.根据权利要求1所述的一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，其特征在于：推力保持架的上下两个表面位置均安装有多个筋板二，筋板二与推力保持架一体连接，筋板二绕推力保持架的中心均匀分布。

5.根据权利要求1所述的一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，其特征在于：内齿圈与外圈连接处的上下两部位安装有密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种滚子引导保持架的三排圆柱滚子变桨轴承，其特征在于：外圈包括第一外圈、第二外圈以及用以连接第一外圈和第二外圈的内六角圆柱头螺钉，内六角圆柱头螺钉的数量为多个且绕第一外圈的中心均匀分布。