CN218453910U - 风力发电机组主轴轴系 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，具体涉及一种风力发电机组主轴轴系。风力发电机组主轴轴系包括内轴、外轴；前端轴承和后端轴承均处于外轴与内轴之间；前端轴承处于外轴的前端，后端轴承处于外轴的后端；内轴与前端轴承的内圈前后挡止配合限制前端轴承的内圈向前移动；内轴的前端设置有前端法兰，前端法兰的后侧与外轴的前端动密封配合。风力发电机组主轴轴系中，内轴的前端设置与外轴的前端密封配合的前端法兰，通过前端法兰直接与外轴的前端密封，代替了现有技术中的前端盖，简化了主轴轴系的结构，减少了装配步骤，从而提高了主轴轴系的装配效率，解决了目前的风力发电机组主轴轴系装配效率低的技术问题。

Description

风力发电机组主轴轴系

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，具体涉及一种风力发电机组主轴轴系。

背景技术

主轴轴系为风力发电机组的核心旋转部件，大功率直驱型风电机组主轴轴系跨距更大，主轴轴系承受的载荷较大。申请公布号为CN107013595A的中国专利申请公开一种风力发电机内轴总成，包括主轴、轴承座，轴承座固定在风机的机舱底座上，主轴与轴承座之间有轴承，轴承座的前后两端均设置有端盖。主轴轴系安装时，将主轴竖直放置，大端面朝下，安装轴向限位装置和其他附件，将前端盖套在内轴上，然后利用温差法将前轴承内圈安装到主轴上，利用工装保持前轴承内圈被压紧，利用温差法将两个轴承外圈安装到轴承座上，利用压环和端盖压紧轴承外圈；安装后轴承内圈及轴承预紧装置，测量轴承内外圈的高度差，调节轴承预紧装置，最后安装前后轴承端盖，完成主轴轴系的安装。其中主轴即转轴，轴承座即相当于定轴。这种主轴轴系装配过程耗时较长，存在装配效率低的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机组主轴轴系，用于解决目前的风力发电机组主轴轴系装配效率低的技术问题。

本实用新型一种风力发电机组主轴轴系的技术方案：

风力发电机组主轴轴系包括外轴和内轴，外轴前后方向延伸；内轴自前向后穿过外轴设置，内轴和外轴中一个为转轴，另一个为定轴；风力发电机组主轴轴系还包括前端轴承和后端轴承，前端轴承和后端轴承均处于外轴与内轴之间；前端轴承处于外轴的前端，后端轴承处于外轴的后端；内轴与前端轴承的内圈前后挡止配合限制前端轴承的内圈向前移动；其特征在于，内轴的前端设置有前端法兰，前端法兰的后侧与外轴的前端动密封配合。

有益效果：风力发电机组主轴轴系中，内轴的前端设置与外轴的前端密封配合的前端法兰，通过前端法兰直接与外轴的前端密封，代替了现有技术中的前端盖，简化了主轴轴系的结构，减少了装配步骤，从而提高了主轴轴系的装配效率，解决了目前的风力发电机组主轴轴系装配效率低的技术问题。

进一步的，所述前端法兰与外轴前端配合处的配合间隙的截面呈迷宫形，前端法兰与外轴前端配合处设置有封堵配合间隙的前端密封圈。前端法兰与外轴前端配合处形成的迷宫形的结构能够进一步提高密封效果。

进一步的，前端密封圈与外轴沿外轴径向布置。径向密封圈不影响主轴轴系的轴向预紧力。

进一步的，所述前端法兰与外轴前端之间设置有前端密封圈，前端密封圈与外轴沿外轴径向布置。前端密封圈不影响主轴轴系的轴向预紧力。

进一步的，所述内轴为空心轴，所述内轴前端的外径大于后端的外径，前端轴承的内径大于后端轴承的内径。主轴轴系的承载性能更好。

进一步的，风力发电机组主轴轴系还包括后端盖和后端盖紧固件，后端盖紧固件将后端盖固定在内轴的后端，后端盖上设有朝前压紧后端轴承内圈的轴承预紧面，后端盖紧固件将后端盖紧固后，后端盖压紧后端轴承内圈，实现风力发电机组主轴轴系的轴向预紧。后端盖和后端盖紧固件将主轴轴系轴向预紧，无需另外专门设置预紧装置，简化主轴轴系的结构。

进一步的，所述后端盖与外轴的后端之间设置有后端密封圈。提高内轴后端的密封性。

进一步的，所述后端盖紧固件包括穿过后端盖与内轴螺纹连接的双头螺柱和与双头螺柱配合紧固后端盖的紧固螺母。双头螺柱方便调节主轴轴系的轴向预紧力。

进一步的，所述后端盖上设置有朝前凸出的环形凸起，所述轴承预紧面处于环形凸起上。环形凸起方便压紧后端轴承。

进一步的，所述外轴内侧设置有前挡油环和后挡油环，前挡油环和后挡油环前后布置，且前挡油环处于前端轴承的后侧，后挡油环处于后端轴承的前侧。减少前端轴承和后端轴承处润滑油的外泄，改善润滑效果。

附图说明

图1是本实用新型风力发电机组主轴轴系具体实施例1中的结构示意图；

图中：1、内轴；11、前端法兰；2、外轴；21、前挡油环；22、后挡油环；3、前端轴承；4、后端轴承；5、后端盖；51、轴承预紧面；52、环形凸起；6、配合间隙；7、前端密封圈；81、双头螺柱；82、紧固螺母；9、后端密封圈。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的风力发电机组主轴轴系的具体实施例1：

如图1所示，风力发电机组主轴轴系包括内轴1和外轴2，内轴1和外轴2均前后延伸，外轴2呈前后延伸的筒状，内轴1自前向后穿过外轴2。本实施例中内轴1为空心轴，内轴1外周面有锥度，内轴1前端外径大于后端外径。本实施例中外轴2为与风机底座固定的定轴，内轴1为转轴。

内轴1与外轴2之间设置有前端轴承3和后端轴承4，前端轴承3处于外轴2的前端，后端轴承4处于外轴2的后端，前端轴承3的内径大于后端轴承4的内径。本实施例中前端轴承3和后端轴承4均为圆锥滚子轴承。内轴1与前端轴承3的内圈前后挡止配合限制前端轴承3的内圈向前移动，外轴2与前端轴承3的外圈前后挡止配合限制外轴2向前移动，内轴1的后端面固定有后端盖5，后端盖5压紧后端轴承4的内圈。

内轴1前端一体设置有前端法兰11，前端法兰11的后侧与外轴2的前端动密封。前端法兰11的后侧面为弯折面，外轴2前端面与前端法兰11的后侧面形状适配，前端法兰11的后侧面与外轴2前端面之间的配合间隙6的截面呈迷宫形，润滑油更不容易外溢。前端法兰11与外轴2前端配合处设置有封堵配合间隙6的前端密封圈7，本实施例中前端密封圈7为与外轴2沿外轴2径向布置的径向密封圈，主轴轴系轴向预紧后，径向密封圈不影响主轴轴系的预紧量，便于控制主轴轴系的轴向预紧力。通过迷宫结构和前端密封圈7提高了外轴2与内轴1之间的密封性能，前端法兰11与外轴2密封配合，无需设置前端盖，简化了主轴轴系的结构，提高了主轴轴系的装配效率。

后端盖5通过后端盖紧固件固定在内轴1的后端，后端盖5上设有朝前压紧后端轴承4内圈的轴承预紧面51，后端盖紧固件将后端盖5紧固后，后端盖5压紧后端轴承4的内圈，实现风力发电机组主轴轴系的轴向预紧。后端盖紧固件包括穿过后端盖5与内轴1螺纹连接的双头螺柱81和与双头螺柱81配合紧固后端盖5的紧固螺母82，通过紧固螺母82便于调节预紧力。

后端盖5上设置有朝前凸出的环形凸起52，轴承预紧面51处于环形凸起52上。环形凸起52便于后端盖5压紧后端轴承4的内圈。后端盖5与外轴2的后端之间设置有后端密封圈9，后端密封圈9能够减少后端轴承4处润滑油的外溢。

外轴2内侧设置有前挡油环21和后挡油环22，前挡油环21和后挡油环22前后布置，且前挡油环21处于前端轴承3的后侧，后挡油环22处于后端轴承4的前侧。前挡油环21能够减少前端轴承3处润滑油的前后外溢，后挡油环22能够减少后端轴承4处润滑油的向前外溢。

本实用新型的主轴轴系在安装时，使用吊具将内轴1吊起，并将内轴1放置在工作台面上，调平内轴1。将前端轴承3的内圈和滚子加热至110℃，保温1~2h。使用夹具将前端轴承3的内圈和滚子吊装滑入内轴11，并与内轴11上的轴肩挡止配合。使用辅助工装压紧前端轴承3的内圈和滚子，直至前端轴承3的内圈和滚子温度恢复至环境温度。

使用吊具缓慢升起外轴2，并将外轴2放置在工作台面上，大端向上。将外轴2加热至110℃，保温1~2h。使用夹具将前端轴承3的外圈吊装滑入外轴2，并与外轴2挡肩贴合。使用辅助工装压紧前端轴承3的外圈，直至外轴2恢复至环境温度。

使用吊具缓慢升起外轴2，将外轴2翻转后放置在工作台面上，小端向上。将外轴2加热至110℃，保温1~2h。使用夹具将后端轴承4的外圈吊装滑入外轴2，并与外轴2挡止配合。使用辅助工装压紧后端轴承4的外圈，直至外轴2恢复至环境温度。

首先将前端轴承3的内圈和滚子上均匀涂抹适量润滑脂，将外轴2使用吊装工装吊起，缓慢套入内轴1，直至前端轴承3的外圈与前端轴承3的滚动体接触。正反旋转外轴2各两圈使前轴承滚子与滚道充分接触，保证外轴2、内轴1小端端面平行。

将后端轴承4的内圈和滚子加热至110℃，保温1~2h。将后端轴承4的内圈和滚子上均匀涂抹适量润滑脂，使用夹具将后端轴承4的内圈和滚子吊装滑入内轴1。将后端盖5固定在内轴1后端，至此，轴系装配完成。

本实用新型所提供的风力发电机组主轴轴系的具体实施例2，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中的通过另外增加预紧装置对主轴轴系进行预紧。预紧装置可以采用申请公布号为CN107013595A中介绍的轴承预紧装置。

本实用新型所提供的风力发电机组主轴轴系的具体实施例3，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中的前端法兰与外轴仅通过密封圈进行密封，取消设置迷宫结构。

本实用新型所提供的风力发电机组主轴轴系的具体实施例4，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中内轴的前端外径等于内轴后端的外径。

本实用新型所提供的风力发电机组主轴轴系的具体实施例5，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中，后端盖紧固件为固定螺栓。

本实用新型所提供的风力发电机组主轴轴系的具体实施例6，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中，后端轴承内圈的后端面凸出内轴的后端面，这样后端盖的前端面形成轴承预紧面，无需设置环形凸起。

本实用新型所提供的风力发电机组主轴轴系的具体实施例7，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中，前端密封圈与外轴沿外轴的轴向布置。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.风力发电机组主轴轴系，包括外轴（2）和内轴（1），外轴（2）前后方向延伸；内轴（1）自前向后穿过外轴（2）设置，内轴（1）和外轴（2）中一个为转轴，另一个为定轴；风力发电机组主轴轴系还包括前端轴承（3）和后端轴承（4），前端轴承（3）和后端轴承（4）均处于外轴（2）与内轴（1）之间；前端轴承（3）处于外轴（2）的前端，后端轴承（4）处于外轴（2）的后端；内轴（1）与前端轴承（3）的内圈前后挡止配合限制前端轴承（3）的内圈向前移动；其特征在于，内轴（1）的前端设置有前端法兰（11），前端法兰（11）的后侧与外轴（2）的前端动密封配合。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组主轴轴系，其特征在于，所述前端法兰（11）与外轴（2）前端配合处的配合间隙（6）的截面呈迷宫形，前端法兰（11）与外轴（2）前端配合处设置有封堵配合间隙（6）的前端密封圈（7）。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组主轴轴系，其特征在于，前端密封圈（7）与外轴（2）沿外轴（2）径向布置。

4.根据权利要求1或2所述的风力发电机组主轴轴系，其特征在于，所述前端法兰（11）与外轴（2）前端之间设置有前端密封圈（7），前端密封圈（7）与外轴（2）沿外轴（2）径向布置。

5.根据权利要求1或2或3所述的风力发电机组主轴轴系，其特征在于，所述内轴（1）为空心轴，所述内轴（1）前端的外径大于后端的外径，前端轴承（3）的内径大于后端轴承（4）的内径。

6.根据权利要求1或2或3所述的风力发电机组主轴轴系，其特征在于，风力发电机组主轴轴系还包括后端盖（5）和后端盖紧固件，后端盖紧固件将后端盖（5）固定在内轴（1）的后端，后端盖（5）上设有朝前压紧后端轴承（4）内圈的轴承预紧面（51），后端盖紧固件将后端盖（5）紧固后，后端盖（5）压紧后端轴承（4）内圈，实现风力发电机组主轴轴系的轴向预紧。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组主轴轴系，其特征在于，所述后端盖（5）与外轴（2）的后端之间设置有后端密封圈（9）。

8.根据权利要求6所述的风力发电机组主轴轴系，其特征在于，所述后端盖紧固件包括穿过后端盖（5）与内轴（1）螺纹连接的双头螺柱（81）和与双头螺柱（81）配合紧固后端盖（5）的紧固螺母（82）。

9.根据权利要求6所述的风力发电机组主轴轴系，其特征在于，所述后端盖（5）上设置有朝前凸出的环形凸起（52），所述轴承预紧面（51）处于环形凸起（52）上。

10.根据权利要求1或2或3所述的风力发电机组主轴轴系，其特征在于，所述外轴（2）内侧设置有前挡油环（21）和后挡油环（22），前挡油环（21）和后挡油环（22）前后布置，且前挡油环（21）处于前端轴承（3）的后侧，后挡油环（22）处于后端轴承（4）的前侧。

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