CN111433483B - 由可单独装配且可替换的弹性体轴承元件构成的轴承结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于大型和重型机器和设备(例如风力设备)的轴承结构。本发明尤其涉及基于弹性体轴承元件的这种轴承结构，所述弹性体轴承元件能够单独地装配或替换，而无须至少部分地拆开轴承结构并且由此设备或机器。本发明另外涉及一种用于简单地替换用于重型和大型设备和机器的轴承中的弹性体元件的方法。

Description

由可单独装配且可替换的弹性体轴承元件构成的轴承结构

发明领域

本发明涉及一种用于大型和重型机器和设备(例如风力设备)的轴承结构。本发明尤其涉及基于弹性体轴承元件的这种轴承结构，所述弹性体轴承元件能够单独地装配或替换，而无须至少部分地拆开轴承结构并且由此设备或机器。本发明另外涉及一种用于简单地替换用于重型和大型设备和机器的轴承中的弹性体元件的方法。

背景技术

在大型机器和设备中，经常必须将不同大小的构件相互连接，其中，必须补偿产生影响的不同的力和振动。这通常利用相应的弹性轴承来实现，这些弹性轴承安装在待接合到一起的构件之间。

这例如在转子轴与传动件之间的弹性连接中，但是或者还在风力设备的舱(Gondel)与塔之间的弹性连接中是该情况。

在WO 2010/054808中描述了一种尤其使用在风力设备中的弹性的机器轴承或传动轴承，其用于传递在所有空间方向，尤其是轴向和径向上出现的力和力矩，且用于减小和隔离出现的振动，其中，该轴承包括轴向取向的弹性的夹层元件和安装在该夹层元件之上或之下的弹性的锥形元件，所述锥形元件的轴线垂直于夹层元件的面取向并且其逐渐变细的端部相对于该夹层元件定位。

在此描述所述结构成使得在磨损引起地替换弹性元件尤其锥形元件时仅能够在轴向上移除替换部件，这同样意味着，所述设备的该部件须费力地拆开并且随后又组装。尽管这种轴承在其振动脱耦方面已知的优点，但其只能在设备或机器中的使得能够拆开该设备或其部件的可接近位置处使用。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种由弹性元件构成的轴承组件，其通过相应的结构性措施使得能够更换单独的弹性的且遭受磨损的轴承元件，而无须拆卸轴承组件的其它部件或使其显著改变。

该目的通过在此提出和要求的轴承组件来实现。

因此，本发明的主题是一种由单独的弹性轴承元件构成的用于弹性支承机器部件或设备部件的轴承结构，其中，每个弹性轴承元件在不拆卸和不重新装配整个轴承结构或部件的情况下能够单独地装配和替换。

本发明的主题尤其是这样的轴承组件，其具有大量弹性轴承元件，至少3个、优选12-72个，其中，各个弹性轴承优选环形地布置并夹紧在两个法兰之间。法兰属于两个机器部件，所述两个机器部件由此应弹性支承地相互连接，例如转子轴与风力设备的传动组。

因此，根据本发明的轴承结构或轴承组件包括第一法兰(3)和第二法兰(4)，所述第一法兰和第二法兰彼此相对布置并且经由安装在它们之间的多个、至少三个、优选六个或八个弹性轴承(1)通过夹紧装置(5)夹紧，从而使得由此能够出现极为有效的振动缓冲或者说振动-和声波脱耦。各个轴承元件(1)以及法兰件(3)和(4)的相应区域在此根据本发明设计成使得其可单独地拆卸并且由新的代替，而无须在此将整个组件彼此拆开并且在替换之后再次组装。

因此，本发明的主题是一种用于弹性支承重型机器部件的基于至少3个环形布置的弹性体轴承元件的轴承结构或者说轴承组件，其中，每个弹性体轴承元件在不拆卸和不重新装配所属机器的整个轴承结构或部件的情况下能够单独地装配和替换，所述轴承结构包括三个、四个、六个或更多个、优选12-72个弹性轴承(1)、第一法兰(3)和相对而置的第二法兰(4)，所述第一法兰具有带有位于末端的内螺纹(11)的轴向孔(10a)，所述第二法兰具有一个或多个贯通的孔(10c)，其中，每个轴承(1)基本上由壳体(1a)、在中间具有孔(10b)的非弹性内芯(1c)和由一个或多个通过非弹性层彼此隔开的弹性体层组成的真正的弹性体部件(1d)组成，并且其中，多个轴承(1)环形地布置在两个法兰(3)(4)之间，并且所述两个法兰借助夹紧器件(5)经由所述各个构件中的轴向孔(10)相互夹紧。

优选地，所述夹紧器件(5)包括螺栓，其至少被引导穿过法兰(4)中的孔(10c)和轴承(1)中的孔(10b)并且可在夹紧轴承结构的情况下被拧到法兰(3)的孔(10a)的端部处的内螺纹(11)中。

根据本发明该轴承组件的特征尤其在于，(i)第二法兰(4)在面对轴承(1)或第一法兰(3)的侧面上具有与孔(10c)同心地布置的凹部(7)或下沉部；在轴承结构的运行准备好的状态中，轴承(1)的相应成形的部分(壳体的一部分或者是特定的适配件(1b))在预紧力下准确配合地接入并固定在所述凹部或下沉部中，其中，在为了替换轴承(1)拆卸轴承结构时，所述轴承能够通过消除或减小预紧力从所述凹部(7)中被推出到法兰(3)和(4)之间的空间中；

(ii)每个弹性轴承(1)以其面对法兰(4)的面或以在其上安装的适配件(1b)准确地配合到法兰(4)的相关区域中的所述凹部(7)中，其中，轴承的孔(10b)的至少朝法兰(4)取向的部分设有螺纹用于容纳装配预紧螺栓(13)，借助该装配预紧螺栓，轴承(1)在装配时在替换过程中在移除夹紧器件(5)之后可通过推入到凹部(7)中被预紧并且必要时在拆卸时又可被推出；并且

(iii)在每个轴承(1)与法兰(3)之间装入至少一个设有中心孔的间隔片(9)，其也可由两个间隔半片组成。

所述间隔片应当适宜地具有其侧面相对于轴承(1)和法兰(3)的邻接面的摩擦系数，该摩擦系数足够高(优选≥0.3，尤其≥0.4-0.6，取决于夹紧螺栓(5)的厚度)，从而防止在其他部件的所选负载下在运行中的滑动。

因此，径向的力传递通过在拉紧夹紧器件(5)的情况下间隔片(9)的摩擦配合实现。摩擦系数在此确定摩擦力与法向力的比例有多大；摩擦系数越大意味着摩擦力越大。间隔片(9)与在两侧邻接的面之间的摩擦力越小，轴承在该位置处的负载较强的情况中会越容易滑动。通过使用带有更大直径和/或更大的强度和更高的预紧力的夹紧螺栓(5)可以克服这个问题。然而，更好且令人惊讶的解决方案是根据本发明使用间隔片(9)或其半片的在一个方向上呈球形、凹形或凸形地弯曲的表面，这如在图7中所示出的那样。

优选地，间隔片(9)的两个面(16)均匀地并且在相同的方向上球形地弯曲，其中，球形的假想圆心点轴向地并且优选地在弹性轴承(1)或法兰(4)的方向上布置。对于风力设备的轴承元件，间隔片(9)的两个面的曲率相应于带有30-100cm，尤其40-60cm直径的圆。

由间隔片(9)的曲率引起，也需要使邻接的面相应地设有相同的曲率，以便在运行准备好的状态下能够最佳地传递摩擦力。因此那么在该优选的实施形式中，弹性锥形轴承(1C)相对于间隔片(9)的侧面同样具有相应弯曲的、优选球形弯曲的基面。

在这种情况下，法兰(3)同样地并且以相同的方式在接触区域中具有相应的曲率。在此，这可以直接在法兰(3)上实现，或者然而更简单地经由承载板(19)实现，该承载板固定到法兰上或者置于法兰(3)中的配合的凹部中。

根据本发明，间隔片(9)在轴承组件的运行准备好的状态中牢固地夹入在法兰(3)和轴承(1)之间，并且在拆卸轴承结构时在减小轴承(1)中的预紧力之后可以通过借助于装配预紧螺栓(13)移除夹紧器件(5)来移除。优选地，间隔片(9)比在法兰(4)处的凹部(7)更厚。

在本发明的另一实施形式中，提出一种相应的轴承结构，其设置有可轴向推动的且优选配备有内螺纹的轴套(8)，该轴套完全或部分地容纳在法兰(3)的轴向孔(10a)中，并且在轴承结构的运行准备好的状态下相应部分地填充轴承(1)中的孔(10b)和法兰(3)中的孔(10a)，并且具有等于或小于孔(10a)的长度的长度，其中，至少孔(10b)的朝法兰(3)取向的部分(10b')具有与法兰(3)中的用于容纳可推动的轴套(8)的孔(10a)相同的直径。轴套(8)本身在运行准备好的状态下通过固定器件(12)、例如固定螺栓牢固地固定在轴套的纵向缝隙中，并且在为了替换弹性轴承(1)拆卸轴承结构时，借助装配螺栓(18)可以从弹性轴承(1)中完全被推出到法兰(3)的孔(10a)中。通常，轴套因此可以在由孔(10a)和(10b')形成的空间中被往复推动。

如果轴承组件或各个区域的场所和尺寸比例受到限制，则如所描述的那样使用附加的轴套(8)是适宜的或甚至是必要的，从而使得必须承受较高力的部件(例如，夹紧螺栓(5))不够大或不能提供足够大的强度。

然而，如果夹紧螺栓(5)可以足够厚并且间隔片(9)具有足够大的摩擦面，则不必使用附加的设有内螺纹的轴套，尤其是由此不仅使得装配或拆卸变得更简单，而且也可以省去非弹性的芯部(1c)的以不同的孔直径(10b)(10b')的形式的相应的扩展设计方案。

相反，在使用可推动的轴套时，无须对于摩擦力或者说所需摩擦系数提出特别的要求或限制。

至少穿过构件(4)(1)和(9)并且终止于法兰(3)中的孔相应于其功能和在其中引导的构件地配备有不同的或相同的直径，以能够在其中引导不同的或相同厚度的夹紧器件(5)和/或装配器件(13)(18)。

如此在本发明的大多数可能的实施形式中，法兰(4)中的孔(10c)大于法兰(3)中的孔(10a)和轴承(1)中的孔(10b)。

此外，只要使用可推动的轴套(8)，弹性轴承(1)的孔(10b)的配备有内螺纹的部分的直径通常小于同一轴承中的孔(10b')的该部分的直径。在这种情况下，法兰(3)中的孔(10a)与弹性轴承(1)中的孔(10b')具有相同的直径，该直径相应于轴套(8)的外直径。此外，在这种情况下，孔(10b')的长度应选择成使得其能够通过推动容纳轴套(8)的长度的至少一部分，优选一半，而另一半填充法兰(3)中的孔(10a)的空间的一部分。法兰(3)中的孔(10a)应至少如此长，使得其可完全容纳轴套(8)，这在装配和拆卸弹性轴承(1)时是必要的。

通常，在法兰(3)和(4)之间可使用弹性支承(1)的每个结构方式。然而，在本发明的优选实施形式中，使用弹性锥形轴承或者说弹性锥形轴承。在此，由非弹性的中间层隔开的弹性层布置成使得它们采取带有与轴承或孔(10)的轴线重合的中心轴线的锥形或锥体形状。在此，该锥形不仅可以在法兰(3)的方向上敞开，而且可以在法兰(4)的方向上敞开，优选地其在法兰(3)的方向上敞开，如果另一弹性元件(2)安装在法兰(4)的另一个向外指向的侧面上时，那么尤其是这种情况。

在本发明的一优选实施形式中，轴承结构不仅包括根据本发明构建的构造为带有优选地对于法兰(3)敞开的锥形的锥形元件(1A)的弹性轴承(1)，而且包括构造为相对地安装在法兰(4)的外侧上的夹层元件(2A)的另一弹性轴承(2)。夹层元件(2A)和锥形元件(1A)优选地经由间隔轴套(6)相互连接，所述间隔轴套被推入到法兰(4)的孔(10c)中。

由WO 2010/054808已知的这种双轴承，其原则上然而没有此处陈处的根据本发明的关于可替换性和简化的可装配性的特征，在振动尤其是弯曲振动的减弱中、在重型机器尤其是风力设备中展示出突出的性质，在其中有关构件的完全的拆分由于尺寸、重量和位置通常特别困难，有时不可能。

根据这种双轴承，下面应将更准确地描述本发明及其利用。

附图说明

在此提到下列参考量和插图：

图1(a)和图1(b)示出了现有技术的风力设备的转子-传动装置连接；

图1(c)示出了现有技术的风力设备中的法兰连接的可能布置；

图2示出了根据本发明的在运行准备好的状态下的轴承组件的许多双轴承元件中的一个；

图3示出双轴承元件，但没有夹紧螺栓；

图4示出双轴承元件，但是在在可推动的轴套(8)的辅助下的另一实施形式中；

图5示出了与图4中相同的结构，但是在轴套(8)通过与其内螺纹连接的装配螺栓(18)被推到弹性轴承(1)中的孔(10b')的设置的空间中之后；

图6示出图5的组件，在移除牵拉装置(14)并装配夹层元件(2A)、间隔轴套(6)和夹紧螺栓(5)之后，所述夹紧螺栓与法兰(3)的孔(10a)的螺纹(11)拧紧；

图7示出了相应于图3的轴承组件。(1) 法兰(3)与(4)之间的弹性轴承元件

(1a) 轴承元件的壳体

(lb) 适配件

(lc) 带有孔(10b)(10b')的非弹性芯

(ld) 弹性体部件

(1A) 弹性锥形元件

(2) 法兰(4)外部的弹性轴承元件

(2A) 弹性夹层元件

(3) 第一法兰-带有用于容纳轴套(8)的孔(10a)，和

位于末端的螺纹孔(11)

(4) 第二法兰-带有孔(10c)

(5) 夹紧器件/螺栓

(6) 用于孔(10c)的间隔轴套

(7) 用于容纳适配件(1b)的位于法兰(3)内侧的凹部

(8) 可推动的轴套

(9) 在弹性轴承元件(1)与法兰(3)之间的带有中心孔的间隔片

(10) 在(1)(2)(3)(4)中的彼此交错的孔

(10a) 法兰(3)中的用于在装配时容纳轴套(8)的孔

(10b) 轴承(1)中的孔、在法兰(4)侧带有用于与装配预紧螺栓(13)拧紧的内螺纹

(10b') 在使用轴套(8)时：轴承(1)中的孔、在法兰(3)侧用于在运行准备好的状态下容纳轴套(8)的一部分；

(10c) 法兰(4)中的孔

(10d) 弹性轴承(2)中的孔

(10e) 装配牵拉元件(14)中的孔

(11) 相对于法兰(3)中的孔(10a)位于末端的内螺纹用于与预紧器件/预紧螺栓(5)拧紧

(12) 用于垂直于孔(10)(10a)的滑动轴套(8)的固定器件

(13) 带有用于与轴承(1)拧紧的螺纹装配预紧螺栓

(14) 用于从法兰(4)中拉出装配预紧螺栓(13)同时推入固定在螺栓(13)处的轴承(1)的装配牵拉设备(例如牵拉气缸)

(15) 到装配器件(13)或(18)上的拉力

(16) 摩擦面间隔片

(17) 弹性轴承(1)的法兰(3)侧的面与间隔片(9)或其半片之间的间隙；

(18) 用于固定和引导轴套(8)的装配螺栓(例如带有螺纹)

(19) 在间隔片(9)和法兰(3)之间的承载板用于支承间隔片

(20) 脱耦塔

(21) 脱耦塔上部

(22) 脱耦转子毂

(23) 脱耦叶片联接部(Blattanschluss)

(24) 脱耦叶片部分圆或适配于叶片形状

(25) 脱耦转子轴

(26) 脱耦传动行星齿轮

(27) 脱耦发电机轴。

具体实施方式

图1(a)和图1(b)示出了现有技术的风力设备的转子-传动装置连接。在此，大量轴承单元围绕风力设备的转子轴布置。每个轴承单元由扁平的弹性夹层轴承元件和弹性锥形轴承元件组成，其中锥形元件布置在两个不同的机器部件之间。图1(c)示出了现有技术的风力设备中的法兰连接的可能布置。

图2示出了根据本发明的在运行准备好的状态下的轴承组件的许多双轴承元件中的一个，其由在法兰4外侧的弹性夹层元件2、2A和在法兰4与法兰3之间的弹性锥形元件1、1A组成，所述弹性夹层元件和弹性锥形元件经由间隔轴套6处于相互连接，所述间隔轴套在确保足够间隙用于在孔中运动的情况下被引导穿过孔10c。锥形元件具有非弹性的芯部1c，其在此具有内螺纹，用于容纳装配预紧螺栓13。轴承元件1在此以其面对法兰4的基面的一部分置于法兰4的匹配的凹部7中，轴承元件在拆卸时在减少元件的预紧力之后可容易地从该凹部中拉出或取出。

处于锥形元件与法兰3之间有间隔片9，其也可以由两个间隔半片构成、用于更好地导入到间隙中，尤其在轴承组件的孔10中存在螺栓的情况下。间隔片具有面对法兰3的内面和锥形元件的其它基面的摩擦面16。这些摩擦面应当防止在夹紧状态中在出现到轴承组件上的弯曲力时造成滑动以及因此造成轴承的失稳。

双轴承通过夹紧螺栓5夹紧，该夹紧螺栓在其厚度中须设定尺寸成使得其主要承受作用到其上的力并且将这些力传递到与其处于接触的构件上。在此，螺栓5的直径小于锥形元件1、1A的内螺纹的孔10b，从而使得螺栓可以插入穿过锥形元件并且如所示出的那样可以与法兰3中的孔10a的内螺纹11拧紧。法兰3中的孔10a也可以完全穿过构件并且拧紧也可以备选地通过法兰3的外侧上的螺母实现。

图3示出双轴承元件，如图2中所说明且上面所描述的那样，但没有夹紧螺栓(图5)。替代地，位于相关的孔10c和10b中有装配预紧螺栓13，其与锥形元件1A的内螺纹拧紧，使得该锥形元件可借助于机械的或液压的牵拉装置14在施加力15的情况下在轴向上朝法兰4的方向被拉动。由此轴承1的锥形形地布置的弹性体层1d在提高或构造预紧力的情况下被挤压到一起。由此，在锥形元件和间隔片9或者其两个半片之间形成间隙，这使得能够拉出间隔片。

图4示出双轴承元件，如上面所描述的那样，但是在在可推动的轴套8的辅助下的另一实施形式中。如已经描绘的那样，当间隔片9相对于边界面的摩擦力不足够时，施用这种实施形式。在该视图中，轴套8完全位于法兰3的孔10a中。轴套具有内螺纹。锥形轴承1A在芯部1c中具有相对法兰3布置的孔10b'，其在直径中大致相应于孔10a。在法兰4的方向上，轴承1具有带有优选地更小直径的孔10b。孔10b设有内螺纹用于容纳同样示出的装配预紧螺栓13，该装配预紧螺栓可以利用由液压的或机械的牵拉装置14制造的轴向力15在箭头的方向上被拉动。

图5示出了与图4中相同的结构，但是在轴套8通过与其内螺纹连接的装配螺栓18被推到弹性轴承1中的孔10b'的设置的空间中之后。轴套在此借助于固定螺栓12锁定在法兰3处。

图6示出图5的组件，在移除牵拉装置14并装配夹层元件2A、间隔轴套6和夹紧螺栓5之后，所述夹紧螺栓与法兰3的孔10a的螺纹11拧紧。在这种状态下，双轴承是运行准备好的。由设备或机器的包括多个弹性体轴承元件的轴承结构来替换各个弹性轴承元件如下地执行。

图7示出了相应于图3的轴承组件。

与图3不同，间隔片9具有朝锥形轴承1A取向的球形弯曲形状。锥形轴承的底面也具有相同的形状，该底面与间隔片9相对而置，使得两个面准确地相互配合。

在所示实施例中，球形弯曲的间隔片一起支承在相应地成形且配合的承载板19上。如所示出的那样，承载板可以支承并固定在法兰3中的相应的凹部中，但是承载板也可以简单地拧紧或以其他方式固定在法兰面上。通过此结构措施可以再次提高摩擦力，从而使得在运行准备好的状态下，夹紧螺栓5在厚度和强度方面无须更强地设定尺寸。

下面详细描述在根据本发明的轴承组件中拆卸和装配弹性元件的方法：

在没有可推动轴套的实施形式中的拆卸：

首先进行将夹紧螺栓5从法兰3中的内螺纹11中旋出并从相关构件的轴向孔10a-c中拉出(图2)。如此可以移除间隔轴套6以及夹层轴承2A。因为该轴承元件只是整个轴承结构中许多个中的一个，所以局部的压紧力还总是如此高，使得间隔片不可被移除。锥形元件1A无论如何固定在凹部7中。

根据图3，从现在起进行从法兰4的侧面将设有螺纹的装配预紧螺栓13拧入到轴承1的孔10b的内螺纹中。随后，螺栓13与液压的或机械的牵拉装置连接，所述牵拉装置以拉力15轴向地朝法兰4的方向拉动螺栓以及由此还有相连接的弹性的锥形轴承1A。由此，轴承1的锥形布置的弹性体层1d被挤压到一起并且轴向上略微朝法兰4的方向推动芯部1c。由此形成间隙17，该间隙足以将间隔片9或其半片从法兰3和法兰4之间的空间中拉出。

接着，在取消弹性体轴承1的预紧力的情况下移除螺栓13，从而使得弹性轴承能从凹部7中并且然后从法兰开口中取出。

为了实现这一点，间隔片9须比凹部7的深度(包括弹性元件1d的预紧在内)更厚。也就是说，为了取出间隔片9，弹性元件1d必须已比其在安装状态下更强地预紧。如果取出的片9不厚于包括弹性体部件1d的整个预紧尺寸在内的凹部7，则不可能径向取出在法兰3与4之间的整个弹性轴承元件1。

在带有可推动的轴套的实施形式中的拆卸：

初始位置在此通过图6良好地示出。这里也首先移除夹紧螺栓5、层轴承2A以及间隔轴套6。

接下来，须松开并移除间隔片9。这通过将锥形的弹性层1d挤压到一起来实现，由此朝法兰4的方向轴向推动牢固的芯部1c并且使在弹性轴承1和间隔片之间形成间隙17。对此提供两种可能性。

在第一种可能性中进行经由装配预紧螺栓13将锥形轴承挤压到一起，所述装配预紧螺栓被拧到轴承1中并且通过所述牵拉装置14朝法兰4的方向被拉动(图4)。

由于轴套8延伸到锥形元件1A的孔10b的一部分中并且在那里填充孔10b'的空间并且通过固定器件12锁定，接下来须将所述轴套从锥形元件1中完全推到法兰3中或者说推到设置在那里的孔10a中。这通过松开锁定部12、将装配螺栓18从法兰4的侧面经由孔10c导入并与设有内螺纹的轴套8拧紧、松开固定器件12并将轴套8从弹性轴承1中完全推动到法兰3的孔腔10a中实现。

接着借助于装配螺栓13如此程度地预紧锥状层1d，使得间隔片9变得自由。因此间隔片9是自由的并且可以被移除。如果间隔片9以两个半部存在，轴套8的推动可以是多余的。

在第二种可能性中进行经由装配螺栓18将锥形轴承挤压到一起，所述装配螺栓被拧到轴套8的内螺纹中并且在取消轴套8的锁定之后通过所述牵拉装置14朝法兰4的方向被拉动。仅当间隔片以两个半部存在时可使用这种备选方案，因为轴套基本上保持在其原始位置处(在孔10b'和孔10a中)。

在移除弹性轴承1和间隔片8之前，将轴套8完全推到法兰3中的孔10a中。

接着是以下的装配步骤：

将应该替代旧轴承的新的相应设计的弹性轴承1导入到法兰3和4之间的空间中，并且从外部经由法兰4中的孔10c引导的装配预紧螺栓13与弹性轴承1的孔10b的内螺纹拧紧。借助于装配牵拉设备14，其施加轴向的向外作用的拉力到装配预紧螺栓13上并且由此到弹性轴承1上，由此，弹性轴承1被拉到法兰4中的凹部7中，此外由此引起使弹性轴承1获得预紧并且在法兰3、4之间形成更大的场所。由此能够将间隔片9或其半部推入到在弹性预紧的轴承1与法兰3之间形成的的间隙中成使得其中心的孔与在法兰3中的孔10a和在弹性轴承1中的孔10b叠合。

在移除装配预紧螺栓13之后，通过由此实现的弹性轴承1的预紧力的降低，将间隔片9牢固地夹入在法兰3与弹性轴承1之间。

在使用可推动的轴套8时，轴套经由其内螺纹与装配螺栓18经由孔10c、10b、10b'连接，其中，该轴套首先位于法兰3的孔10a中。在间隔片9如上述的那样被推入和定位之后，轴套8被推到弹性轴承1的孔10b'中并且在法兰3处利用固定器件12来锁定。随后，移除装配螺栓18。

然后，在之前执行了将间隔轴套6安装到法兰4的孔10c中并且将夹层弹性轴承2A添加在法兰4的外部处的情况下，借助于夹紧螺栓5进行拧紧和夹紧结构。

Claims (23)

1.基于至少三个环形布置的弹性体轴承元件的用于弹性支承重型机器部件的轴承结构，其中，每个弹性体轴承元件在不拆卸且不重新装配所属机器的整个轴承结构或部件的情况下能够单独地装配和替换，所述轴承结构包括三至六个或更多个第一弹性轴承(1)、具有轴向第一孔(10a)的第一法兰(3)和具有一个或多个贯通的第三孔(10c)的相对而置的第二法兰(4)，其中，每个第一弹性轴承(1)基本上包括：

壳体(1a)，在中间具有第二孔(10b, 10b')的非弹性内芯(1c)，和

由一个或多个弹性体层构成的弹性体部件(1d)，所述弹性体层通过非弹性层彼此隔开，

其中，所述第一弹性轴承(1)布置在所述第一法兰(3)和第二法兰(4)之间，并且两个所述法兰借助于夹紧器件(5)经由各个构件中的轴向孔(10)相互夹紧，

其特征在于，

(i)所述第二法兰(4)在面对所述第一弹性轴承(1)或所述第一法兰(3)的侧面上具有与第三孔(10c)同心地布置的凹部(7)；在轴承结构的运行准备好的状态中，所述第一弹性轴承(1)的相应成形的部分在预紧力下准确配合地接入和固定到所述凹部中，其中，在为了替换所述第一弹性轴承(1)拆卸所述轴承结构时，通过消除或减小预紧力，能够将所述轴承从所述凹部(7)中推出到所述第一法兰(3)和第二法兰(4)之间的空间中；

(ii)所述第一弹性轴承(1)以其面对第二法兰(4)的面或以在其上安装的适配件(1b)准确地配合到第二法兰(4)的所述凹部(7)中，其中，至少所述第二孔(10b)的朝所述第二法兰(4)取向的部分设有螺纹用于容纳装配预紧螺栓(13)，利用所述装配预紧螺栓，所述第一弹性轴承(1)在装配时在替换过程中在移除所述夹紧器件(5)之后在推入到所述凹部(7)中后能够被预紧；并且

(iii)在所述第一弹性轴承(1)与所述第一法兰(3)之间装入至少一个设有中心孔的间隔片(9)，所述间隔片也能够由两个间隔半片组成、在所述轴承结构的运行准备好的状态下牢固地夹入在所述第一法兰(3)与所述第一弹性轴承(1)之间并且在拆卸所述轴承结构时在移除所述夹紧器件(5)之后能够通过借助于所述装配预紧螺栓(13)减小所述第一弹性轴承(1)中的预紧力来移除。

2.根据权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，所述间隔片(9)具有其侧面相对于所述第一弹性轴承(1)和所述第一法兰(3)的邻接面≥0.4的摩擦系数。

3.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，所述间隔片(9)具有凹形的或凸形的弯曲部，且所述第一弹性轴承(1)的基面在运行准备好的状态下配合地贴靠到所述间隔片(9)处。

4.根据权利要求3所述的轴承结构，其特征在于，凹形或凸形地弯曲的所述间隔片(9)在法兰侧支承在所述第一法兰(3)上的相应成形的承载板(19)或承载面上或支承在所述第一法兰(3)的相应成形的凹部中。

5.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，所述间隔片(9)比包括所述弹性体部件(1d)的预紧尺寸在内的所述凹部(7)更厚。

6.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，所述第一法兰(3)的轴向第一孔(10a)设置用于完全或部分地容纳可轴向推动的轴套(8)，所述轴套在所述轴承结构的运行准备好的状态下相应部分地填充所述第一弹性轴承(1)中的第二孔(10b)和所述第一法兰(3)中的第一孔(10a)，并且轴套具有等于或小于所述第一孔(10a)的长度的长度，其中，所述第二孔(10b)具有至少一个部分区域(10b')，所述部分区域(10b')朝所述第一法兰(3)取向且与所述第一法兰(3)中的用于容纳可轴向推动的所述轴套(8)的第一孔(10a)相同的直径，所述轴套通过固定器件(12)牢固地固定，并且在为了替换所述第一弹性轴承(1)拆卸所述轴承结构时借助于装配螺栓(18)能够从所述第一弹性轴承(1)中被完全推出到所述第一法兰(3)的第一孔(10a)中。

7.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，所述夹紧器件(5)包括螺栓，所述螺栓至少被引导穿过在所述第二法兰(4)中的第三孔(10c)，和在所述第一弹性轴承(1)中的第二孔(10b)，并且能够在夹紧所述轴承结构的情况下与所述第一法兰(3)拧紧。

8.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，伸延穿过所述第一法兰(3)、第二法兰(4)和位于其之间的所述第一弹性轴承(1)的所述轴向孔(10a,10b,10c)相应于其功能和在其中引导的构件配备有不同的或相同的直径，以便在所述轴向孔中引导不同或相同厚度的夹紧器件(5)和/或装配器件(13)(18)。

9.根据权利要求8所述的轴承结构，其特征在于，所述第二法兰(4)中的第三孔(10c)大于所述第一法兰(3)中的第一孔(10a)和所述第一弹性轴承(1)中的第二孔(10b)。

10.根据权利要求6所述的轴承结构，其特征在于，在所述第一弹性轴承(1)中，配备有内螺纹的第二孔(10b)的部分的直径小于所述第二孔(10b)的部分区域(10b')的直径，在其中所述轴套(8)的一部分处于所述轴承结构的运行准备好的状态中。

11.根据权利要求6所述的轴承结构，其特征在于，所述轴套(8)具有内螺纹，在替换所述第一弹性轴承(1)的过程中，在移除所述夹紧器件(5)之后能够将装配螺栓(18)拧入到所述内螺纹中，从而使得所述轴套能够在由所述第一孔(10a)和第二孔(10b)的部分区域(10b')形成的空间中被往复推动。

12.根据权利要求11所述的轴承结构，其特征在于，所述轴套(8)的自由内直径长度小于所述第一弹性轴承(1)中的所述第二孔(10b)的部分区域(10b')的直径。

13.根据权利要求6所述的轴承结构，其特征在于，所述轴套(8)能够借助于径向安装在所述第一孔(10a)中的固定器件(12)被固定在其轴向运动中。

14.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，所述第三孔(10c)具有间隔轴套(6)，所述间隔轴套的长度相应于所述第一法兰(3)的厚度。

15.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，其为了在替换所述第一弹性轴承(1)的过程中的装配而具有牵拉设备(14)，其包括与所述第二法兰(4)中的第三孔(10c)处于连接的孔(10e)，并且所述牵拉设备相对于所述第一弹性轴承(1)安装在所述第二法兰(4)的相对而置的侧面处并且用于通过拉力将所述装配预紧螺栓(13)挤压到所述第二法兰(4)中的凹部(7)中，以便使待装配的所述第一弹性轴承(1)获得预紧力，以及提供足够的场所用于在第一弹性轴承(1)和所述第一法兰(3)之间装入所述间隔片(9)或其半片，其中，在完成所述轴承的替换之后又移除所述牵拉设备(14)。

16.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，所述第一法兰(3)的轴向第一孔(10a)设有位于末端的内螺纹(11)。

17.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，所述第一弹性轴承(1)是锥形轴承(1A)。

18.根据权利要求1或2所述的轴承结构，其特征在于，其在运行准备好的状态下具有第二弹性轴承(2)，所述第二弹性轴承经由所述所述第二法兰(4)中的第三孔(10c)相对于所述第一弹性轴承(1)地安装，并且借助于夹紧器件(5)能够与所述第一弹性轴承(1)一起相对于所述第一法兰(3)和第二法兰(4)夹紧，所述夹紧器件被引导穿过夹层元件中的孔(10d)并且能够与所述第一法兰(3)中的位于末端的内螺纹(11)拧紧。

19.根据权利要求18所述的轴承结构，其特征在于，第一弹性轴承(1)是锥形轴承(1A)而所述第二弹性轴承(2)是夹层轴承(2A)。

20.根据权利要求19所述的轴承结构，其特征在于，所述轴承结构具有6-72个组合轴承，其中每个组合轴承包括锥形轴承(1A)和夹层轴承(2A)。

21.风力设备，其特征在于，其具有根据权利要求1至20中任一项所述的轴承结构。

22.用于在不拆卸且不重新装配所属机器的整个轴承结构或部件的情况下由设备或机器的包括多个弹性体轴承元件的轴承结构替换各个弹性体轴承元件的方法，其特征在于，使用根据权利要求1至17中任一项所述的轴承结构，其中，执行如下拆卸步骤：

(ai)将所述夹紧器件(5)从所述第一法兰(3)中的内螺纹(11)中旋出并从相关构件的所述轴向孔(10a,b,c)中拉出

(aii)移除第二法兰(4)中的第三孔(10c)的间隔轴套(6)并且必要时移除第二弹性轴承(2)；

(aiii)在使用可轴向推动的轴套(8)时：将装配螺栓(18)从第二法兰(4)的侧面经由所述第三孔(10c)与设有内螺纹的所述轴套(8)拧紧，所述轴套(8)以一部分填充所述第一弹性轴承(1)的第二孔(10b)的部分区域(10b')，松开固定器件(12)并将所述轴套(8)从所述第一弹性轴承(1)中完全推动到所述第二法兰(4)中的孔腔中;

(aiv)将设有螺纹的装配预紧螺栓(13)拧入到所述第一弹性轴承(1)的第二孔(10b)的内螺纹中，

或备选地，在存在所述轴套(8)的情况下：将设有螺纹的装配螺栓(18)拧入到所述轴套(8)的内螺纹中，

并且在同时提高所述第一弹性轴承(1)的弹性体部件(1d)的预紧力的情况下借助于装配牵拉设备(14)施加拉力(15)到相关螺栓上，由此松开所述间隔片(9)的底座；

(av)移除所述间隔片(9)或者其半片以及所述装配预紧螺栓(13)，以及

(avi)随后移除相关的所述装配螺栓，以及然后从所述第二法兰(4)中的凹部(7)中取出待替换的所述第一弹性轴承(1)，并且从所述第一法兰(3)与第二法兰(4)之间的空间中移除所述轴承。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，随后执行以下装配步骤：

(bi)将新的相应设计的第一弹性轴承(1)导入到所述第一法兰(3)与第二法兰(4)之间的空间中并且将从外部经由所述第二法兰(4)中的第三孔(10c)引导的装配预紧螺栓(13)与所述第一弹性轴承(1)的第二孔(10b)的内螺纹拧紧；

(bii)借助于装配牵拉设备(14)将所述第一弹性轴承(1)推入到所述第二法兰(4)中的凹部(7)中，所述装配牵拉设备将轴向向外作用的拉力(15)施加到所述装配预紧螺栓(13)上并且由此到所述第一弹性轴承(1)上，由此引起所述第一弹性轴承(1)在第一法兰(3)和第二法兰(4)之间赢得空间的情况下获得预紧；

(biii)将所述间隔片(9)或其半片推入到存在的并且通过所述预紧形成的、在弹性预紧的第一弹性轴承(1)与所述第一法兰(3)之间的间隙中，从而使得其中心的孔与所述第一法兰(3)中的第一孔(10a)和所述第一弹性轴承(1)中的第二孔(10b)叠合；

(biv)移除所述装配预紧螺栓(13)，由此通过降低所述第一弹性轴承(1)的预紧力，所述弹性轴承和所述间隔片(9)牢固地夹入在所述第一法兰(3)和第二法兰(4)之间，

(bv)在使用可轴向推动的轴套(8)时：将装配螺栓(18)经由所述孔(10c)(10b)(10b')与位于所述第一法兰(3)的第一孔(10a)中的配备有内螺纹的轴套(8)连接，将所述轴套(8)拉入到所述第一弹性轴承(1)的第二孔(10b)的部分区域(10b')中，并利用固定器件(12)将所述轴套(8)锁定在所述第一法兰(3)处，并移除所述装配螺栓(18)；并且

(bvi) 在之前执行了将间隔轴套(6)安装到所述第二法兰(4)的第三孔(10c)中并且/或者将第二弹性轴承(2)添加在所述第二法兰(4)处的情况下，借助于所述夹紧器件(5)拧紧和夹紧结构。

Images