CN114688168A - 风力发电机主轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种风力发电机主轴承。风力发电机主轴承包括轴承外圈、轴承内圈、多个滚子及多个缓冲件；轴承外圈包括第一分部、第二分部及第三分部；第一分部、第二分部及第三分部均套设于轴承内圈，且沿轴承内圈的轴线依次设置；多个滚子均位于轴承外圈及轴承内圈之间，以使得轴承外圈与轴承内圈转动配合；多个缓冲件分别设置于第一分部及第三分部的内周面，多个缓冲件均用于轴承内圈接触，以吸收第一分部及第三分部与轴承内圈间的冲击能量。风力发电机主轴承能够吸收部分突变载荷的冲击能量，避免对轴承滚子及滚道造成剧烈冲击，从而延长风力发电机主轴承的寿命。

Description

风力发电机主轴承

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种风力发电机主轴承。

背景技术

目前风力发电机组的主轴承与叶轮及发电机的连接形式都是采用螺栓预紧刚性连接，其中主轴承的内圈与发电机定子连接，主轴承的外圈与发电机转子及风机叶轮连接，当叶轮受到突变风速或者突变风向的影响时，叶轮将受到突变载荷的影响，由于叶轮与主轴承为刚性连接，该载荷会直接传递到主轴承上，主轴承受到突变载荷冲击后，便会将载荷直接传递到滚子和滚道上，进而会对内外圈滚道及滚子造成巨大的冲击，严重影响轴承使用寿命。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种风力发电机主轴承，其能够吸收部分突变载荷的冲击能量，避免对轴承滚子及滚道造成剧烈冲击，从而延长风力发电机主轴承的寿命。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明提供一种风力发电机主轴承，风力发电机主轴承包括轴承外圈、轴承内圈、多个滚子及多个缓冲件；

轴承外圈包括第一分部、第二分部及第三分部；第一分部、第二分部及第三分部均套设于轴承内圈，且沿轴承内圈的轴线依次设置；多个滚子均位于轴承外圈及轴承内圈之间，以使得轴承外圈与轴承内圈转动配合；

多个缓冲件分别设置于第一分部及第三分部的内周面，多个缓冲件均用于轴承内圈接触，以吸收第一分部及第三分部与轴承内圈间的冲击能量。

在可选的实施方式中，第一分部及第三分部均包括本体以及朝向轴承内圈的方向延伸的延伸部，延伸部与本体连接并形成L型；

本体开设有与螺杆配合的通孔，第一分部及第三分部均通过螺杆与第二分部连接；

延伸部朝向轴承内圈的周面开设有多个安装槽，多个安装槽绕轴承内圈的轴线布置，且每个安装槽均对应安装一个缓冲件。

在可选的实施方式中，缓冲件包括第一弹性件以及支撑块；

第一弹性件容置于安装槽；支撑块的部分容置于安装槽，且与第一弹性件连接，支撑块的其余部分在第一弹性件的弹性作用下凸出于安装槽，并与轴承内圈抵接。

在可选的实施方式中，安装槽包括第一槽体及第二槽体，第二槽体开设于第一槽体的底部；

第一弹性件容置于第二槽体；

支撑块包括第一分体及第二分体，第一分体与第二分体连接，第二分体容置于第二槽体，并与第一弹性件连接；第一分体与第一槽体可滑动地配合；第一分体用于轴承内圈接触。

在可选的实施方式中，缓冲件还包括第二弹性件，第二弹性件与第二槽体的底部连接，并与第二分体连接，以限制支撑块沿脱离安装槽的方向的运动。

在可选的实施方式中，第一弹性件为碟簧，第二弹性件为弹簧。

在可选的实施方式中，第二分体背离第一分体的一端开设有容置第二弹性件的安装孔。

在可选的实施方式中，缓冲件用于与轴承内圈接触的部位设置有摩擦片。

在可选的实施方式中，轴承内圈的两侧均设置有接触部，接触部用于与摩擦片相耦合，且接触部的表面淬火处理或渗碳处理。

在可选的实施方式中，轴承内圈开设有润滑油路，润滑油路用于对接触部与摩擦片相耦合的面供油。

本发明实施例的有益效果包括：

该风力发电机主轴承包括轴承外圈、轴承内圈、多个滚子及多个缓冲件；轴承外圈包括第一分部、第二分部及第三分部；第一分部、第二分部及第三分部均套设于轴承内圈，且沿轴承内圈的轴线依次设置；多个滚子均位于轴承外圈及轴承内圈之间，以使得轴承外圈与轴承内圈转动配合；多个缓冲件分别设置于第一分部及第三分部的内周面，多个缓冲件均用于轴承内圈接触，以吸收第一分部及第三分部与轴承内圈间的冲击能量。

采用该风力发电机主轴承的风力发电机在工作的过程中，由于多个缓冲件分别设置于第一分部及第三分部的内周面，且多个缓冲件均用于轴承内圈接触，由此，在风力发电机主轴承受到突变载荷冲击后，在载荷由轴承外圈向轴承内圈传递的过程中，通过缓冲件能够吸收第一分部及第三分部与轴承内圈间的冲击能量，进而能够避免载荷直接传递到滚子和滚道上，进而能够对轴承内圈和轴承外圈起到保护的作用，防止轴承内圈及轴承外圈因受到冲击而出现损伤，进而能够延长风力发电机主轴承的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中风力发电机主轴承的剖视图；

图2为本发明实施例中风力发电机主轴承的局部剖视图；

图3为本发明实施例中安装槽与缓冲件的连接示意图；

图4为图2中A处的局部示意图。

图标：200-风力发电机主轴承；210-轴承外圈；220-轴承内圈；230-滚子；240-缓冲件；211-第一分部；212-第二分部；213-第三分部；214-本体；215-延伸部；216-安装槽；241-第一弹性件；242-支撑块；217-第一槽体；218-第二槽体；243-第一分体；244-第二分体；245-第二弹性件；246-安装孔；247-摩擦片；248-接触部；221-润滑油路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1-图3，图1及图2示出了本发明实施例中风力发电机主轴承的结构，图3示出了本发明实施例中安装槽及缓冲件的结构，本实施例提供了一种风力发电机主轴承200，风力发电机主轴承200包括轴承外圈210、轴承内圈220、多个滚子230及多个缓冲件240；

轴承外圈210包括第一分部211、第二分部212及第三分部213；第一分部211、第二分部212及第三分部213均套设于轴承内圈220，且沿轴承内圈220的轴线依次设置；多个滚子230均位于轴承外圈210及轴承内圈220之间，以使得轴承外圈210与轴承内圈220转动配合；

多个缓冲件240分别设置于第一分部211及第三分部213的内周面，多个缓冲件240均用于轴承内圈220接触，以吸收第一分部211及第三分部213与轴承内圈220间的冲击能量。

请参考图1-图3，该风力发电机主轴承200的工作原理是：

采用该风力发电机主轴承200的风力发电机在工作的过程中，由于多个缓冲件240分别设置于第一分部211及第三分部213的内周面，且多个缓冲件240均用于轴承内圈220接触，由此，在风力发电机主轴承200受到突变载荷冲击后，在载荷由轴承外圈210向轴承内圈220传递的过程中，通过缓冲件240能够吸收第一分部211及第三分部213与轴承内圈220间的冲击能量，进而能够避免载荷直接传递到滚子230和滚道上，进而能够对轴承内圈220和轴承外圈210起到保护的作用，防止轴承内圈220及轴承外圈210因受到冲击而出现损伤，进而能够延长风力发电机主轴承200的使用寿命。

进一步地，请参考图1-图3，在本实施例中，第一分部211及第三分部213均包括本体214以及朝向轴承内圈220的方向延伸的延伸部215，延伸部215与本体214连接并形成L型；

其中，本体214开设有与螺杆配合的通孔，第一分部211及第三分部213均通过螺杆与第二分部212连接；而延伸部215朝向轴承内圈220的周面开设有多个安装槽216，多个安装槽216绕轴承内圈220的轴线布置，且每个安装槽216均对应安装一个缓冲件240。

需要说明的是，在本实施例中，由于延伸部215与本体214连接并形成L型，故，通过位于第二分部212两侧呈L型的第一分部211及第三分部213能够形成包覆轴承内圈220的结构，而且第二分部212上设置有与滚子230配合的结构，进而能够使得滚子230能够位于第二分部212与轴承内圈220之间，从使得轴承内圈220通过滚子230与轴承外圈210转动连接。

进一步地，请参考图1-图4，图4示出了本发明实施例中缓冲件的结构，在本实施例中，在设置缓冲件240时，缓冲件240的作用在于吸收冲击能量，由此，缓冲件240包括第一弹性件241以及支撑块242；

具体的，第一弹性件241容置于安装槽216；支撑块242的部分容置于安装槽216，且与第一弹性件241连接，支撑块242的其余部分在第一弹性件241的弹性作用下凸出于安装槽216，并与轴承内圈220抵接。

由此，在轴承外圈210受到外部的冲击载荷的情况下，会通过轴承外圈210向轴承内圈220传递，而在此过程中，由于支撑块242的其余部分在第一弹性件241的弹性作用下凸出于安装槽216，并与轴承内圈220抵接，故，支撑块242会在冲击的作用下，使得第一弹性件241被压缩，进而能够通过第一弹性件241吸收冲击能量，从而能够避免轴承外圈210与轴承内圈220之间因冲击而造成损伤，还能够避免滚子230以及滚道出现损伤。

请参考图1-图4，在设置上述的安装槽216时，为引导支撑块242沿预定方向运动，以压缩第一弹性件241，故，安装槽216包括第一槽体217及第二槽体218，第二槽体218开设于第一槽体217的底部；其中，第一弹性件241容置于第二槽体218；支撑块242包括第一分体243及第二分体244，第一分体243与第二分体244连接，第二分体244容置于第二槽体218，并与第一弹性件241连接；第一分体243与第一槽体217可滑动地配合；第一分体243用于轴承内圈220接触。

由此，通过第一分体243与第一槽体217可滑动地配合，会使得支撑块242沿安装槽216的轴线方向滑动，并沿安装槽216的轴线方向压缩第一弹性件241，进能够通过第一弹性件241吸收冲击能量。

其外，由于支撑块242的其余部分在第一弹性件241的弹性作用下凸出于安装槽216，为限定支撑块242凸出于安装槽216的长度，故，缓冲件240还包括第二弹性件245，第二弹性件245与第二槽体218的底部连接，并与第二分体244连接，以限制支撑块242沿脱离安装槽216的方向的运动。通过这样的方式，能够将支撑块242凸出于安装槽216的长度限制在6mm内，而且通过对第一弹性件241及第二弹性件245的调整，还能够对凸出的长度进行调整。需要说明的是，在本实施例中，第一弹性件241为碟簧，第二弹性件245为弹簧。

请参考图1-图4，为安装第二弹性件245，故，第二分体244背离第一分体243的一端开设有容置第二弹性件245的安装孔246。

由上述内容可知，在本实施例中，由于支撑块242的第一分体243会与轴承内圈220接触，而且在工作的过程中，轴承外圈210与轴承内圈220会产生相对转动，由此，为避免第一分体243与轴承内圈220接触的过程中，两者接触面间的摩擦力过大而导致轴承内圈220及支撑块242损伤，故，缓冲件240用于与轴承内圈220接触的部位设置有摩擦片247，该摩擦片247具有自润滑、磨损率低且高抗压强度等特点，并且，轴承内圈220的两侧均设置有接触部248，接触部248用于与摩擦片247相耦合，且接触部248的表面淬火处理或渗碳处理，通过淬火处理或渗碳处理能够使其表面的硬度提高，而且在进行淬火处理或渗碳处理后，还需要将其精磨到超低摩擦系数。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，在设置第一分体243时，还可以将第一分体243设置为摩擦片247，而且在第一分体243为摩擦片247时，第二分体244可以采用钢制材料制成，而且钢制的第二分体244可以采用粘接的方式与摩擦片247连接。

通过上述的设置方式，能够降低缓冲件240与轴承内圈220接触的过程中，接触面间的摩擦系数，进而能够避免两者的接触面因摩擦损耗过大，而影响使用寿命。

与此同时，为进一步降低摩擦，故，轴承内圈220开设有润滑油路221，润滑油路221用于对接触部248与摩擦片247相耦合的面供油，以对摩擦片247进行润滑，减小摩擦片247的磨损。而且当风力发电机正常发电时，风力发电机主轴承200的轴承外圈210和轴承内圈220相对转动，支撑块242上的摩擦片247与轴承内圈220偶合面之间留有间隙，摩擦片247不与轴承内圈220偶合面接触，当风机受到突变载荷作用，轴承外圈210支撑块242在第一弹性件241的作用下，首先吸收部分突变载荷的冲击能量，对轴承滚子230及滚道起到缓冲作用，避免对轴承滚子230及滚道造成剧烈冲击。此外，还可以利用内部的润滑油路221输送的润滑脂对滑动摩擦片247及偶合面起到润滑作用，减小摩擦片247的摩擦及摩擦热的产生。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种风力发电机主轴承，其特征在于：

所述风力发电机主轴承包括轴承外圈、轴承内圈、多个滚子及多个缓冲件；

所述轴承外圈包括第一分部、第二分部及第三分部；所述第一分部、所述第二分部及所述第三分部均套设于所述轴承内圈，且沿所述轴承内圈的轴线依次设置；多个所述滚子均位于所述轴承外圈及所述轴承内圈之间，以使得所述轴承外圈与所述轴承内圈转动配合；

多个所述缓冲件分别设置于所述第一分部及所述第三分部的内周面，多个所述缓冲件均用于所述轴承内圈接触，以吸收所述第一分部及所述第三分部与所述轴承内圈间的冲击能量。

2.根据权利要求1所述的风力发电机主轴承，其特征在于：

所述第一分部及所述第三分部均包括本体以及朝向所述轴承内圈的方向延伸的延伸部，所述延伸部与所述本体连接并形成L型；

所述本体开设有与螺杆配合的通孔，所述第一分部及所述第三分部均通过所述螺杆与所述第二分部连接；

所述延伸部朝向所述轴承内圈的周面开设有多个安装槽，多个所述安装槽绕所述轴承内圈的轴线布置，且每个所述安装槽均对应安装一个所述缓冲件。

3.根据权利要求2所述的风力发电机主轴承，其特征在于：

所述缓冲件包括第一弹性件以及支撑块；

所述第一弹性件容置于所述安装槽；所述支撑块的部分容置于所述安装槽，且与所述第一弹性件连接，所述支撑块的其余部分在所述第一弹性件的弹性作用下凸出于所述安装槽，并与所述轴承内圈抵接。

4.根据权利要求3所述的风力发电机主轴承，其特征在于：

所述安装槽包括第一槽体及第二槽体，所述第二槽体开设于所述第一槽体的底部；

所述第一弹性件容置于所述第二槽体；

所述支撑块包括第一分体及第二分体，所述第一分体与所述第二分体连接，所述第二分体容置于所述第二槽体，并与所述第一弹性件连接；所述第一分体与所述第一槽体可滑动地配合；所述第一分体用于所述轴承内圈接触。

5.根据权利要求4所述的风力发电机主轴承，其特征在于：

所述缓冲件还包括第二弹性件，所述第二弹性件与所述第二槽体的底部连接，并与所述第二分体连接，以限制所述支撑块沿脱离所述安装槽的方向的运动。

6.根据权利要求5所述的风力发电机主轴承，其特征在于：

所述第一弹性件为碟簧，所述第二弹性件为弹簧。

7.根据权利要求5所述的风力发电机主轴承，其特征在于：

所述第二分体背离所述第一分体的一端开设有容置所述第二弹性件的安装孔。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的风力发电机主轴承，其特征在于：

所述缓冲件用于与所述轴承内圈接触的部位设置有摩擦片。

9.根据权利要求8所述的风力发电机主轴承，其特征在于：

所述轴承内圈的两侧均设置有接触部，所述接触部用于与所述摩擦片相耦合，且所述接触部的表面淬火处理或渗碳处理。

10.根据权利要求9所述的风力发电机主轴承，其特征在于：

所述轴承内圈开设有润滑油路，所述润滑油路用于对所述接触部与所述摩擦片相耦合的面供油。

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