CN111207150A - 一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统，包括注油泵、负压抽油泵和废油集油器，在风电主轴轴承的静止圈上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的注油孔，注油孔通过油管连接在注油泵上，在风电主轴轴承的静止圈上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的出油孔，出油孔通过油管连接在负压抽油泵上，本发明设计科学合理、操作便捷；可以利用注油泵和抽油泵实现轴承内部润滑油的循环，既能够保证轴承内部润滑油量低于40%的要求，也能够避免油温在高速运转时温度升高，压力过大导致漏油问题，以及避免了轴承运转之后出现的油脂干结问题，延长了轴承的使用寿命，降低对环境造成的污染，且减少了轴承维护的次数和成本。

Description

一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统
技术领域
本发明属于风电主轴轴承技术领域，具体涉及一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统。
背景技术
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，风力发电机一般有风轮、发电机、调向器、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成，风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。目前，直驱式风力发电机主轴上采用的三排圆柱滚子组合轴承。该结构轴承能同时承受较大的径向、轴向负荷和倾覆力矩。由于风力发电设备安装使用环境的特殊性，要求轴承具有高可靠性、良好的密封性能、运转灵活，并且寿命超过20年等。
但是，现有的直驱式风电主轴轴承在使用的过程中，由于其处于高速运转状态（线速为100-150m/min），因此对于轴承内部的润滑性能要求较高，一般轴承内部的油脂量不得超过40%，但是当轴承经过高速运转之后，内部油脂经常出现排油不畅、油脂干结的现象，由此会造成轴承内部油脂压力过大（油脂密封耐压应小于3kg），导致密封漏油的现象，也会影响轴承的使用寿命、污染环境、维修频率增加，增大轴承使用成本。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统，其设计科学合理、操作便捷；可以利用注油泵和抽油泵实现轴承内部润滑油的循环，既能够保证轴承内部润滑油量低于40%的要求，也能够避免油温在高速运转时温度升高，压力过大导致漏油问题，以及避免了轴承运转之后出现的油脂干结问题，延长了轴承的使用寿命，降低对环境造成的污染，且减少了轴承维护的次数和成本。
本发明所采用的技术方案是：一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统，包括注油泵、负压抽油泵和废油集油器，在风电主轴轴承的静止圈上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的注油孔，注油孔通过油管连接在注油泵上，在风电主轴轴承的静止圈上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的出油孔，出油孔通过油管连接在负压抽油泵上。
所述废油集油器通过油管与负压抽油泵相连。
所述注油孔包括第一注油孔和第二注油孔，第一注油孔连通在与轴承中心线相平行的滚子润滑间隙处，第一注油孔绕轴承中心线均匀分布。
所述第二注油孔连通在与轴承中心线相互垂直的两个滚子润滑间隙处，第二注油孔绕轴承中心线均匀分布。
所述出油孔设有多个，且绕轴承中心线均匀分布。
这种用于直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统在使用时，轴承高速运转时，可以利用注油泵将润滑油脂通过油管导入注油孔内，经第一注油孔和第二注油孔将油脂导入轴承内外圈的润滑间隙处，这样轴承内的滚子在运转时，可充分与油脂接触，起到润滑、降温的作用，并且在同时，负压抽油泵将油脂从轴承内部抽出，避免了油脂在轴承内部产生干结的现象，也避免油脂温度过高造成轴承内压过大、导致泄露的问题，既可以使油脂重复利用，降低油脂投入成本，也能够避免造成环境的污染，延长轴承的使用寿命。
所述在风电主轴轴承的静止圈上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的注油孔，注油孔通过油管连接在注油泵上，在风电主轴轴承的静止圈上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的出油孔，出油孔通过油管连接在负压抽油泵上；这样设置的目的是：用以通过注油泵将油脂经油管导入轴承内部，利用负压抽油泵将油脂排出，当进油的速度与排油的速度相等时，可使得轴承内部的油量始终恒定，将油量控制在低于40%，即可对轴承内部进行充分润滑，达到理想的润滑效果，在保证润滑效果稳定的同时，油脂能够在注油泵和负压抽油泵的作用下实现循环，可避免油脂在轴承内部温升过高造成的内压大，造成油脂泄露问题，也避免了在轴承运转完成之后，油脂发生干结，导致的轴承寿命降低、污染环境的问题，极大的提高了轴承使用寿命以及降低了成本。
本发明的有益效果：本发明设计科学合理、操作便捷；可以利用注油泵和抽油泵实现轴承内部润滑油的循环，既能够保证轴承内部润滑油量低于40%的要求，也能够避免油温在高速运转时温度升高，压力过大导致漏油问题，以及避免了轴承运转之后出现的油脂干结问题，延长了轴承的使用寿命，降低对环境造成的污染，且减少了轴承维护的次数和成本。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明第一注油孔的结构图；
图3为本发明第一注油孔的截面示意图；
图4为本发明第二注油孔的结构图；
图5为本发明第二注油孔的截面示意图；
图6为本发明出油孔的结构图；
图7为本发明出油孔的截面示意图。
图中标记：
1、注油泵；2、负压抽油泵；3、废油集油器；4、第一注油孔；5、第二注油孔；6、出油孔。
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所示，一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统，包括注油泵1、负压抽油泵2和废油集油器3，在风电主轴轴承的静止圈（静止圈是指轴承在工作时不进行转动的套圈，可以是内圈，也可以是外圈，本实施例采用内圈）上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的注油孔，注油孔通过油管连接在注油泵1上，在风电主轴轴承的静止圈上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的出油孔6，出油孔6通过油管连接在负压抽油泵2上。
所述废油集油器3通过油管与负压抽油泵2相连，利用废油集油器3将油脂进行收集，避免造成环境污染。
所述注油孔包括第一注油孔4和第二注油孔5，第一注油孔4连通在与轴承中心线相平行的滚子润滑间隙处，第一注油孔4绕轴承中心线均匀分布，如图2-3所示，该横截面上具有上下两个第一注油孔4，分别连通在竖直滚子的上下两端位置的间隙处，用以对该滚子组间隙进行润滑作业。
所述第二注油孔5连通在与轴承中心线相互垂直的两个滚子润滑间隙处，第二注油孔5绕轴承中心线均匀分布，如图4-5所示，该横截面上具有上下两个第二注油孔5，位于上部的第二注油孔5连通在上方的滚子组间隙处，下方的第二注油孔5连通在下方的滚子组间隙处，用以对上下两组滚子间隙进行润滑。
所述出油孔6设有多个，且绕轴承中心线均匀分布，如图6-7所示，出油孔6连通内外圈之间的润滑间隙，用以将润滑油脂在负压抽油泵2的作用下，导入出油孔6，实现排油的目的。
这种用于直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统在使用时，轴承高速运转时，可以利用注油泵1将润滑油脂通过油管导入注油孔内，经第一注油孔4和第二注油孔5将油脂导入轴承内外圈的润滑间隙处，这样轴承内的滚子在运转时，可充分与油脂接触，起到润滑、降温的作用，并且在同时，负压抽油泵2将油脂从轴承内部抽出，避免了油脂在轴承内部产生干结的现象，也避免油脂温度过高造成轴承内压过大、导致泄露的问题，既可以使油脂重复利用，降低油脂投入成本，也能够避免造成环境的污染，延长轴承的使用寿命。

Claims (5)

1.一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统，其特征在于：包括注油泵、负压抽油泵和废油集油器，在风电主轴轴承的静止圈上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的注油孔，注油孔通过油管连接在注油泵上，在风电主轴轴承的静止圈上开设有与轴承内外圈形成的润滑间隙相连通的出油孔，出油孔通过油管连接在负压抽油泵上。
2.根据权利要求1所述的一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统，其特征在于：废油集油器通过油管与负压抽油泵相连。
3.根据权利要求1所述的一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统，其特征在于：注油孔包括第一注油孔和第二注油孔，第一注油孔连通在与轴承中心线相平行的滚子润滑间隙处，第一注油孔绕轴承中心线均匀分布。
4.根据权利要求3所述的一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统，其特征在于：第二注油孔连通在与轴承中心线相互垂直的两个滚子润滑间隙处，第二注油孔绕轴承中心线均匀分布。
5.根据权利要求1所述的一种直驱式风电主轴轴承的负压排脂系统，其特征在于：出油孔设有多个，且绕轴承中心线均匀分布。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112283054A (zh) * 2020-10-12 2021-01-29 国家电投集团广西金紫山风电有限公司 一种废油排出控制方法、装置、设备及介质
CN112283054B (zh) * 2020-10-12 2024-01-30 国家电投集团广西金紫山风电有限公司 一种废油排出控制方法、装置、设备及介质
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