CN110273925A - 轴承组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种轴承组件(1)，包括内环(2)和外环(4)，二者在它们之间形成轴承内部(6)，其中通过固定的内环(2)，至少一个基本上径向的贯通开口(8)设置在内环(2)上，或者通过固定的外环(4)，至少一个基本上径向和/或轴向的贯通开口(8)设置在外环(4)和/或固定连接到该外环的环上，其中贯通开口(8)设置在9点钟位置和3点钟位置之间。

Description

轴承组件

技术领域

本发明涉及一种轴承组件，包括内环和外环，该内环和外环在它们之间形成轴承内部。

背景技术

轴承通常是油脂润滑的。特别是在大型轴承的情况下，例如用于风力涡轮机并且可能具有20年或更长的使用寿命，所使用的润滑脂必须连续更换。为此，必须将其从轴承上移除。为此目的，需要一开口；然而，由于轴承的几何形状，开口通常不能实现为实际所需的那么大。如果旧的润滑脂没有从轴承上移除，则新近更换的润滑脂会溢出，或者润滑脂的溢出以不受控制的方式通过存在的密封件发生。这可能导致轴承和轴承环境的损坏，并且还会导致危险的工作条件。此外，轴承可能会充满过多的油脂，从而产生不必要的高温，接着是不良的润滑条件和过早的油脂老化。

发明内容

因此，本发明的目的是要能够改进从轴承中移除旧润滑剂。

该目的是通过轴承组件实现的。轴承组件包括固定的内环和旋转的外环，或旋转的内环和固定的外环，二者在它们之间形成轴承内部。

润滑剂可以存在于轴承内部中，以便润滑可以设置在固定的内环和旋转的外环之间的轴承内部或滚动元件。在轴承的使用寿命期间通常需要更换润滑剂。然而，为了能够提供新的润滑剂，必须从轴承上除去旧的、使用过的润滑剂。

根据本发明，如果内环是固定的，则为此目的在内环上设置至少一个基本上径向的贯通开口。如果外环是固定的，则可以在外环上和/或固定地连接到外环上的环上设置至少一个基本上径向和/或轴向的贯通开口。这样的固定连接的环可以用作例如密封件或密封系统的紧固装置。贯通开口设置在9点钟位置和3点钟位置之间的固定的环上。

在旋转轴承外环或轴承内环的运动期间，润滑剂在轴承内部中朝向内环的12点钟位置移动。发明人已经认识到，在内环或外环旋转期间，润滑剂移出超过12点钟位置。因此，润滑剂可以通过设置在9点钟位置和3点钟位置之间的贯通开口引出。润滑剂浓度沿相应静止环的圆周的所得分布取决于轴承几何形状和旋转速度。

贯通开口优选地设置在10点钟位置和2点钟位置之间。由于已经认识到在外环旋转期间有利量的润滑剂积聚在该位置，因此润滑剂可以特别有利地通过设置在那里的贯通开口泵送。1点钟和2点钟之间的位置是特别优选的，因为由于旋转运动的影响，所需的润滑剂量在此处逸出。

贯通开口可具有大于110平方毫米的横截面，然而优选超过250平方毫米，特别是大于300平方毫米，特别优选大于350平方毫米的横截面。这里，贯通开口的尺寸构造成使得润滑剂在操作期间不容易流出，而是由于轴承中的主要动力学，仅使用过的润滑剂通过贯通开口被少量地推出。

贯通开口的孔可以在其长度上变化，其中250平方毫米的最小孔是优选的，以确保引导出润滑剂。贯通开口的横截面可以具有不同的形状，例如圆形，但也可以是椭圆形、细长形或矩形。

在内环、外环或固定连接到外环的环上可以设置多个贯通开口，每个贯通开口设置在9点钟位置和3点钟位置之间，特别是在10点钟和2点钟位置之间。多个贯通开口可以优选地均匀地分布在9点钟位置和3点钟位置之间，特别是在10点钟位置和2点钟位置之间。单个贯通开口的孔具有其上限尺寸，因为否则润滑剂可以不受阻碍地从轴承内部流出。避免显着高于1300平方毫米的横截面。

如果存在多个贯通开口，则与单个贯通开口相比可以改善润滑剂的移除，因为由贯通开口总共提供了更大的逸出开口。

根据另一实施例，所述至少一个贯通开口可配备有清洁系统，以允许清洁所述贯通开口的油脂。以这种方式，可以防止一个或多个贯通开口中的润滑剂堵塞。清洁系统可以是例如设置在贯通开口中的旋转螺旋，或者是沿着贯通开口的长度滑动的清洁柱塞。清洁系统也可以通过空气喷嘴实现，该空气喷嘴将空气通过贯通开口吹入轴承或从轴承中吹出。贯通开口可以通过气流除去润滑剂。

根据另一实施例，抽吸装置可设置在至少一个贯通开口中的至少一个上。抽吸装置可用于支撑润滑剂通过贯通开口流出。为此目的，抽吸装置例如使用负压抽吸抵靠贯通开口的润滑剂。抽吸装置可以例如设置在轴承内部中。

为了捕获排出的润滑剂，储存器可以直接或间接地连接到贯通开口。储存器可以可拆卸地设置在轴承本身上，或者可以设置为从其移除并通过软管或其他管线连接到轴承。储存器本身可以构造为固定容器或软管，其可以例如柔性地适应轴承。储存器优选地设置在贯通开口下方，使得润滑剂可以排放到储存器中。

根据另一实施例，管线系统可设置在一个或多个贯通开口上，以便排出润滑剂。例如，储存器可以连接到管线系统，用过的润滑剂被引导到管线系统中。管线系统可以包括柔性的软管，并且可以容易地适应轴承。或者，管线系统也可以包括连接到贯通开口的刚性部件。储存器可以可拆卸地设置在轴承本身上，或者可以设置为从其移除并且使用软管或其他管线连接到轴承或管线系统。储存器可以以密封方式连接到管线系统。

根据另一实施例，贯通开口可包括内螺纹，例如，连接元件可拧入该内螺纹中，以便能够连接该管线系统。

除了润滑脂的更换之外，轴承组件的通气也是必要的。由于在启动温度和工作温度之间存在高温差，如果轴承内部相对于环境气密密封，则会产生热引起的内部压力，该内部压力会压在轴承的密封唇上并引起严重的问题。例如，由此可以产生加速的密封唇磨损。此外，由于泄漏可能发生润滑脂损失的风险增加，从而增加了轴承摩擦。此外，由于内部压力增加，可以加速油脂老化，这又导致较差的润滑效果和轴承的更明显的热变形。

根据本发明的另一实施例，这通过在内环上设置的通气开口来防止，该通气开口直接或间接地与周围空气连通。经由通气开口可以发生轴承内部与环境的压力平衡。

管线系统可包括与周围空气连通的相应通风开口。以这样的方式，内环中的通气开口可以通过通风开口经由管线系统与周围空气接触并且执行压力平衡。

在说明书、附图中详细说明了其他优点和有利实施例。这里特别地，说明书和附图中指定的特征的组合纯粹是示例性的，使得这些特征也可以单独存在或以其他方式组合。

附图说明

在下面，将使用附图中描绘的示例性实施例更详细地描述本发明。这里，示例性实施例和示例性实施例中示出的组合纯粹是示例性的，并不旨在限定本发明的范围。

图1示出了轴承环的示意性截面图，该轴承环包括一径向开口和连接的润滑剂收集容器；

图2示出了轴承环的示意性截面图，该轴承环包括多个径向开口和连接的润滑剂收集容器；和

图3示出了包括多个径向开口的轴承环的示意性截面图。

在下面，相同或功能等同的元件由相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1示出了轴承1，其包括固定的内环2和旋转的外环4，该内环和外环在它们之间限定了轴承内部6，其中可以设置滚动元件(未示出)。作为未示出的替代方案，外环4可以固定并且内环2可以旋转。因此，固定的内环2的设计也适用于固定的外环4。

润滑剂通常位于轴承内部6中，以便确保轴承1的润滑，特别是滚动元件的润滑。在轴承1的使用寿命期间必须更换润滑剂。为了能够将新的润滑剂引入轴承1中，必须首先将旧的润滑剂从轴承上移除。

为此目的，在内环2中设置贯通开口8。贯通开口8位于内环2上9点钟位置和3点钟位置之间。在外环4旋转期间，旧的润滑剂被泵送到该区域并且在那里停留在内环2处并且因此在贯通开口8处。由于旋转，重力以及轴承1中的进一步动力学，于是如箭头16所示的，润滑剂被压过贯通开口8或流过它。

抽吸装置可以设置在贯通开口8和管线系统10之间。这样的抽吸装置可以通过负压支撑润滑剂通过贯通开口8的流出。

贯通开口8可以是基本上径向的贯通开口，其具有大于110平方毫米的孔。通过该孔可以确保润滑剂仅仅由于轴承1中的动力学而通过贯通开口6泵出轴承内部6。

贯通开口8可以连接到储存器12，其中收集有润滑剂。储存器12可以用于收集用过的润滑剂，并且可以设置在轴承1的内部，如图1所示，但也可以设置在轴承1的外部。如果储存器12已满，则可以更换。

如图1所示，贯通开口8也可以连接到管线系统10。管线系统10可以包括软管或类似的柔性元件或刚性部件。通过管线系统10，润滑剂可以直接从贯通开口8泵送到储存器12中。在后一种情况下，储存器12可以通过管线连接到管线系统10。

由于轴承1的起始温度和工作温度之间存在高温差，如果轴承内部6相对于环境气密密封，则可能产生热引起的内部压力，该内部压力可压在轴承1的密封唇上并导致严重问题。为了避免这种情况，在管线系统10中设置通风开口14，该通风开口14用于与环境压力平衡。空气流由箭头18表示。通风开口14可包括过滤器以将水分保持在轴承1之外。通风开口14可以与贯通开口8分开地并且优选地在贯通开口8上方地设置在内环中。由于该布置，空气可以通过通风开口14特别好地从轴承1中逸出。在此情况下，贯通开口8同时用作轴承1的通风开口。由于贯通开口8和通风开口14，轴承1和周围空气之间的压力平衡因此可以实现。

在图2中示出的一个替代实施例中，可以在内环2中设置多个贯通开口8，8'。如所示的，所有贯通开口8，8'连接到管线系统10中。从而排出润滑剂。例如，可以提供这些贯通开口8，8'中的四个到六个，它们设置在9点钟位置和3点钟位置之间。在图2中，贯通开口8，8'设置在11点钟位置附近，然而1点钟和2点钟之间的位置是特别优选的。由于润滑剂在轴承1中的运动，使用过的润滑剂位于该区域中，由于轴承1的动力学，所使用的润滑剂可以通过贯通开口8压出。

同样在图1中，可以在贯通开口8和管线系统10之间设置抽吸装置，该抽吸装置通过负压支撑润滑剂通过贯通开口8的流出。

在图2所示的实施例中，贯通开口8'中的一个可用作通气开口。环境和轴承内部3之间的压力平衡可以通过通气开口8'和通风开口14实现。通气开口8'可以设置在略微超过9点的位置，因为较少的润滑剂位于此位置处。

如已经解释的那样，在轴承1的使用寿命期间，润滑剂从轴承1排出，并且新的润滑剂也被引入到轴承1中。为此，在相应的静止环中，因此在旋转外环的情况下在内环2中，可以存在另外的引入开口20。如图3所示，这些引入开口20可以径向地与贯通开口8相对，以便移除润滑剂。尽管示出了三个引入开口20，但是也可以提供更多或更少的引入开口20。引入开口20设置在轴承旋转期间新润滑剂从其中出来被良好分布而不通过贯通开口8直接泵回从轴承1出来的位置。由于选定位置在旋转方向上在贯通开口8后面不远，因此由于轴承1的旋转运动，新鲜引入的润滑剂在其到达贯通开口8附近之前与已经存在的润滑剂最佳地混合。新鲜润滑剂从贯通开口8中逸出因此最小化。

如在图3中可进一步看到的，贯通开口8和引入开口20均匀间隔开。这是有利的，因为可以实现润滑剂的均匀移除和引入。

由于所提出的轴承组件，使用过的润滑剂可以以简单的方式从轴承中排出。由此可以改善轴承中的润滑，因为旧的、使用过的润滑剂不会积聚。

附图标记列表

1 轴承

2 内环

4 外环

6 轴承内部

8，8' 贯通开口

10 管线系统

12 储存器

14 通风开口

16 润滑剂流

18 空气流

20 引入开口

Claims (10)

1.一种轴承组件(1)，包括内环(2)和外环(4)，该内环和外环在它们之间形成轴承内部(6)，其特征在于，通过固定的内环，至少一个基本上径向的贯通开口(8)设置在内环(2)上，或者通过固定的外环，至少一个基本上轴向和/或径向的贯通开口(8)设置在外环(4)上和/或固定地连接到该外环(4)的环上，其中贯通开口(8)设置在9点钟位置和3点钟位置之间。

2.根据权利要求1所述的轴承组件(1)，其中所述贯通开口(8)设置在10点钟位置和2点钟位置之间。

3.根据前述权利要求中任一项所述的轴承组件(1)，其中所述贯通开口(8)具有大于250平方毫米、优选大于300平方毫米、特别是大于350平方毫米的孔。

4.根据前述权利要求中任一项所述的轴承组件(1)，其中多个贯通开口(8)设置在所述内环(2)或外环(4)上和/或固定地连接到所述外环(4)的环上，其中贯通开口(8)设置在9点钟位置和3点钟位置之间，特别是在10点钟位置和2点钟位置之间，其中多个贯通开口(8)优选均匀地分布在9点钟位置和3点钟位置之间，特别是在10点钟位置和2点钟位置之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的轴承组件(1)，其中所述至少一个贯通开口(8)配备有清洁系统。

6.根据前述权利要求中任一项所述的轴承组件(1)，其中抽吸装置设置在所述至少一个贯通开口(8)中的至少一个处。

7.根据前述权利要求中任一项所述的轴承组件(1)，其中管线系统(10)设置在所述至少一个贯通开口(8)处，其中，所述管线系统(10)优选地包括与周围的空气连通的通风开口(14)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的轴承组件(1)，其中通气开口(8')设置在所述内环(2)上，所述通气开口(8')与所述周围空气直接地或间接地连通。

9.根据前述权利要求中任一项所述的轴承组件(1)，其中所述轴承内部(6)用润滑剂、特别是润滑脂润滑。

10.根据前述权利要求中任一项所述的轴承组件(1)，其中所述至少一个贯通开口(8)能够直接或间接地连接到储存器(12)，其中所述储存器(12)设置在轴承组件(1)的内部或轴承组件(1)的外部中。