DE102022134122A1 - Spherical roller bearings for a wind turbine and wind turbine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Pendelrollenlager (114) für eine Windenergieanlage (100) mit einem äußeren Lagerring (120), mit einen inneren Lagerring (118), mit einer ersten Rollenreihe (126) von Wälzkörpern (122) und mit einer zweiten Rollenreihe (128) von Wälzkörpern (124), wobei die Wälzkörper (122, 124) beider Rollenreihen (126, 128) jeweils (136, 138) Laufflächen aufweisen, mittels denen sie auf von den beiden Lagerringen (118, 120) ausgebildeten Laufbahnen (130, 132, 134) abrollen. Die Wälzkörper (122) der ersten Rollenreihe (126) weisen an deren jeweiligen Laufflächen (136) eine erste Schicht (140) und die Wälzkörper (124) der zweiten Rollenreihe (128) an ihren jeweiligen Laufflächen (138) eine zweite Schicht (142) auf. Die erste Schicht (140) und die zweite Schicht (142) sind unterschiedlich zueinander ausgebildet.Die Erfindung betrifft auch eine Windenergieanlage (100).The invention relates to a spherical roller bearing (114) for a wind turbine (100) with an outer bearing ring (120), with an inner bearing ring (118), with a first roller row (126) of rolling elements (122) and with a second roller row (128) of rolling elements (124), wherein the rolling elements (122, 124) of both roller rows (126, 128) each have (136, 138) running surfaces by means of which they roll on raceways (130, 132, 134) formed by the two bearing rings (118, 120). The rolling elements (122) of the first row of rollers (126) have a first layer (140) on their respective running surfaces (136) and the rolling elements (124) of the second row of rollers (128) have a second layer (142) on their respective running surfaces (138). The first layer (140) and the second layer (142) are designed differently from one another. The invention also relates to a wind turbine (100).
Description
Die Erfindung betrifft ein Pendelrollenlager für eine Windenergieanlage, welches einen äußeren Lagerring, einen inneren Lagerring sowie eine erste Rollenreihe von Wälzkörpern und eine zweite Rollenreihe von Wälzkörpern aufweist. Die Wälzkörper beider Rollenreihen rollen auf von den beiden Lagerringen ausgebildeten Laufbahnen ab. Die Erfindung betrifft auch eine Windenergieanlage mit solchem Pendelrollenlager.The invention relates to a spherical roller bearing for a wind turbine, which has an outer bearing ring, an inner bearing ring and a first row of rolling elements and a second row of rolling elements. The rolling elements of both rows of rollers roll on raceways formed by the two bearing rings. The invention also relates to a wind turbine with such a spherical roller bearing.
Windenergieanlagen mit Rotorblättern sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt und werden verwendet, um Windenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Windenergieanlagen sind typischerweise mit einem Hauptlager versehen, welches Verschleiß ausgesetzt ist. In einem Hauptlager wird typischerweise eine Rotorwelle der Windenergieanlage mittels einem Pendelrollenlager gelagert, da ein solches Lager sowohl Radialkräfte als auch Axialkräfte aufnehmen sowie beispielsweise fertigungs- oder lastbedingte Fluchtungsfehler ausgleichen kann.Wind turbines with rotor blades are well known in the art and are used to convert wind energy into electrical energy. Wind turbines are typically equipped with a main bearing that is subject to wear. A rotor shaft of the wind turbine is typically supported in a main bearing using a spherical roller bearing, as such a bearing can absorb both radial forces and axial forces and can compensate for misalignments caused by manufacturing or load, for example.
Aus der
Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Konzept für ein Pendelrollenlager anzugeben, welches zu einem besonders verlässlichen Betrieb einer Windenergieanlage insbesondere durch einen verschleißarmen Betrieb des Pendelrollenlagers beiträgt.An object underlying the invention is to provide a concept for a spherical roller bearing which contributes to a particularly reliable operation of a wind turbine, in particular through low-wear operation of the spherical roller bearing.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The problem is solved by the subject matter of patent claim 1. Further developments are specified in the subclaims.
Demgemäß ist erfindungsgemäß ein Pendelrollenlager für eine Windenergieanlage offenbart. Das Pendelrollenlager weist einen äußeren Lagerring, einen inneren Lagerring sowie eine erste Rollenreihe von Wälzkörpern und eine zweite Rollenreihe von Wälzkörpern auf. Die Wälzkörper beider Rollenreihen weisen jeweils Laufflächen auf, mittels denen sie auf von den beiden Lagerringen ausgebildeten Laufbahnen abrollen. Die Wälzkörper der ersten Rollenreihe weisen an ihren jeweiligen Laufflächen eine erste Schicht und die Wälzkörper der zweiten Rollenreihe weisen an ihren jeweiligen Laufflächen eine zweite Schicht auf. Die erste Schicht und die zweite Schicht sind unterschiedlich ausgebildet.Accordingly, according to the invention, a spherical roller bearing for a wind turbine is disclosed. The spherical roller bearing has an outer bearing ring, an inner bearing ring and a first roller row of rolling elements and a second roller row of rolling elements. The rolling elements of both roller rows each have running surfaces by means of which they roll on raceways formed by the two bearing rings. The rolling elements of the first roller row have a first layer on their respective running surfaces and the rolling elements of the second roller row have a second layer on their respective running surfaces. The first layer and the second layer are designed differently.
Die Erfindung sieht unterschiedliche Schichten für die Wälzkörper beider Rollenreihen vor, etwa an deren mit den Laufbahnen in Kontakt kommenden Mantelflächen, wodurch bei dem Pendelrollenlager erfindungsgemäß verschiedene Beschichtungsmaßnahmen beziehungsweise Schichtverarbeitungsmaßnahmen kombiniert werden beziehungsweise kombinierbar sind. Der Erfinder hat erkannt, dass eine solche Maßnahme insbesondere bei Windenergieanlagen von Vorteil ist, da hier die Laufbahnen und/oder Laufflächen der Wälzkörper für die beiden Rollenreihen von Wälzkörpern abhängig von der Betriebssituation unterschiedlich stark belastet werden. Beispielsweise werden beide Wälzlagerreihen, insbesondere die Laufbahnen und/oder die Laufflächen der Wälzkörper beider Wälzlagerreihen, in einem sogenannten Trudelbetrieb der Windenergieanlage und/oder bei geringen Windgeschwindigkeiten (beispielsweise weniger als 5 m/s) im Wesentlichen durch die auf das Pendelrollenlager wirkende, resultierende Gewichtskraft belastet. Nimmt die Windgeschwindigkeit zu, erfolgt durch einen zunehmenden axial wirkenden Schub eine Verlagerung der Belastung auf die dem Rotor abgewandte Laufbahn und/oder abgewandten Laufflächen der Wälzkörper. Insbesondere die rotorseitige Laufbahn beziehungsweise die rotorseitigen Laufflächen werden mit zunehmender Windgeschwindigkeit immer weniger stark belastet.The invention provides different layers for the rolling elements of both rows of rollers, for example on their outer surfaces that come into contact with the raceways, whereby in the spherical roller bearing according to the invention different coating measures or layer processing measures are combined or can be combined. The inventor has recognized that such a measure is particularly advantageous in wind turbines, since the raceways and/or running surfaces of the rolling elements for the two rows of rollers are loaded to different degrees depending on the operating situation. For example, both rows of rolling bearings, in particular the raceways and/or the running surfaces of the rolling elements of both rows of rolling bearings, are loaded in a so-called spin operation of the wind turbine and/or at low wind speeds (for example less than 5 m/s) essentially by the resulting weight force acting on the spherical roller bearing. If the wind speed increases, an increasing axial thrust shifts the load to the raceway and/or the running surfaces of the rolling elements facing away from the rotor. In particular, the rotor-side raceway or the rotor-side running surfaces are subjected to less and less stress as the wind speed increases.
Die Erfindung bietet eine Mehrzahl von Vorteilen. Mit einer Kombination verschiedener Schichten für die Wälzkörper beider Rollenreihen ist das Pendelrollenlager so gestaltet, dass es an die Belastungen, die sich bei bestimmten Betriebssituationen für die beiden Wälzlagerreihen unterschieden, angepasst werden kann. Somit kann die Zuverlässigkeit und Lebensdauer erhöht werden. Es wird also besonders effektiv eine Zuverlässigkeitsoptimierung für Pendelrollenlager, etwa solchen für eine Rotorlagerung, ermöglicht. Insbesondere wird ein optimaler Verschleißschutz ermöglicht. Ferner kann auch eine Reduzierung der Kosten ermöglicht werden, indem nicht sämtliche Wälzkörper (insbesondere nur eine Rollenreihe der Wälzkörper) kostenintensiv beschichtet bzw. verarbeitet werden. Beispielsweise werden nur die Wälzkörper, die zu einer im Betrieb stärker belasteten Rollenreihe gehören, kostenintensiv beschichtet bzw. verarbeitet.The invention offers a number of advantages. With a combination of different layers for the rolling elements of both rows of rollers, the spherical roller bearing is designed in such a way that it can be adapted to the loads that differ for the two rows of rolling bearings in certain operating situations. This increases reliability and service life. This makes it particularly effective to optimize the reliability of spherical roller bearings, such as those for rotor bearings. In particular, optimal wear protection is made possible. Furthermore, costs can also be reduced by not coating or processing all of the rolling elements (in particular only one row of rolling elements), which is expensive. For example, only the rolling elements that belong to a row of rollers that is subject to greater loads during operation are coated or processed in a costly manner.
Diese Vorteile treten insbesondere stark zu Tage im Vergleich zu lediglich teilweise beschichteten Pendelrollenlagern, bei denen entweder nur alle Wälzkörper, das heißt sämtliche Wälzkörper beider Rollenreihen, oder Lageraußenring beziehungsweise -innenring beschichtet bzw. verarbeitet sind.These advantages are particularly evident in comparison to only partially coated spherical roller bearings, in which either only all rolling elements, i.e. all rolling elements of both rows of rollers, or the bearing outer ring or inner ring are coated or processed.
Mit den beiden Schichten der Wälzkörper sind Schichten gemeint, die sich jeweils auch von einem Kern des entsprechenden Wälzkörpers unterscheiden. Als eine Schicht im vorliegenden Kontext wird nicht die Mantelfläche eines „blanken“ Wälzkörpers verstanden. Die jeweilige Schicht muss sich strukturell, das heißt physisch, physikalisch und/oder chemisch, beispielsweise hinsichtlich eines Gefüges, von dem restlichen Wälzköper, insbesondere dem Kern, unterscheiden. Mit Kern ist der Teil des Wälzkörpers gemeint, der sich unter der Schicht befindet.The two layers of the rolling elements refer to layers that are each also separated from a core of the corresponding rolling element under A layer in the present context is not understood to mean the outer surface of a "bare" rolling element. The respective layer must be structurally, i.e. physically, physically and/or chemically, for example in terms of structure, different from the rest of the rolling element, in particular the core. The core refers to the part of the rolling element that is located under the layer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Wälzkörper der ersten Rollenreihe einen durch die erste Schicht umgebenen ersten Kern und die Wälzkörper der zweiten Rollenreihe einen durch die zweite Schicht umgebenen zweiten Kern auf, wobei die erste Schicht eine geringere Härte als der erste Kern aufweist und wobei die zweite Schicht eine größere Härte als der zweite Kern aufweist. Dadurch wird besonders zu den obigen Vorteilen und Funktionen beigetragen. Weiterhin wird durch die geringe Härte der ersten Schicht zu einer Reduzierung der Neigung zum extremen Rauheitsspitzenbruch und zur Graufleckigkeit in der Einlaufphase beigetragen, was eine Reduzierung von Einlaufschäden beim Wälzlager, etwa beim Rotorlager, ermöglicht. Weiterhin wird durch die große Härte der zweiten Schicht eine Reduzierung der Oberflächenschäden oder sogar Vermeidung der Oberflächenschäden, sogenannten „Surface Damages“, von hoch belasteten Lagerlaufbahnen, ermöglicht. Auch wird zu einem geringeren Eintrag von Verschleißpartikeln in den Schmierstoff beigetragen. Ferner wird auch eine Reduzierung der Kosten ermöglicht, indem nicht mehr sämtliche Wälzkörper (insbesondere nur eine Rollenreihe der Wälzkörper) kostenintensiv beschichtet sind.According to at least one embodiment, the rolling elements of the first row of rollers have a first core surrounded by the first layer and the rolling elements of the second row of rollers have a second core surrounded by the second layer, the first layer having a lower hardness than the first core and the second layer having a higher hardness than the second core. This contributes in particular to the above advantages and functions. Furthermore, the low hardness of the first layer contributes to a reduction in the tendency towards extreme roughness tip fracture and micropitting in the running-in phase, which enables a reduction in running-in damage to the rolling bearing, for example in the rotor bearing. Furthermore, the high hardness of the second layer enables a reduction in surface damage or even prevention of surface damage, so-called "surface damage", of highly loaded bearing raceways. It also contributes to a lower ingress of wear particles into the lubricant. Furthermore, a reduction in costs is also made possible by not all rolling elements (in particular only one row of rolling elements) being expensively coated.
Beispielsweise ist die erste Schicht eine Beschichtung, die auf den ersten Kern aufgebracht ist. Alternativ ist die erste Schicht integraler Bestandteil des ersten Kerns. Mit anderen Worten sind die erste Schicht und der erste Kern ineinander integriert. Beispielsweise ergibt sich die erste Schicht aus einer Ver- oder Bearbeitung der Lauffläche der Wälzkörper der ersten Rollenreihe, insbesondere einer physischen, physikalischen und/oder chemischen Ver- oder Bearbeitung. Analog gelten diese Ausführungen auch für die zweite Schicht und die Wälzkörper der zweiten Rollenreihe. Beispielsweise weisen der erste Kern und der zweite Kern die gleiche Härte auf.For example, the first layer is a coating that is applied to the first core. Alternatively, the first layer is an integral part of the first core. In other words, the first layer and the first core are integrated into one another. For example, the first layer results from a processing or machining of the running surface of the rolling elements of the first row of rollers, in particular a physical and/or chemical processing or machining. These statements also apply analogously to the second layer and the rolling elements of the second row of rollers. For example, the first core and the second core have the same hardness.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Schicht durch Brünieren der Laufflächen der jeweiligen Wälzkörper ausgebildet. Dadurch lässt sich beispielsweise eine erste Schicht mit geringerer Härte als der erste Kern erreichen. Bei dem Kernmaterial handelt es sich beispielsweise um Stahl, etwa martensitischer Stahl oder bainitischer Stahl.According to at least one embodiment, the first layer is formed by burnishing the running surfaces of the respective rolling elements. This makes it possible, for example, to achieve a first layer with a lower hardness than the first core. The core material is, for example, steel, such as martensitic steel or bainitic steel.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der zweiten Schicht um eine DLC-Beschichtung. Dadurch lässt sich beispielsweise eine zweite Schicht mit größerer Härte als der zweite Kern erreichen.According to at least one embodiment, the second layer is a DLC coating. This makes it possible, for example, to achieve a second layer with greater hardness than the second core.
Die beiden vorstehenden Ausführungsformen tragen erheblich zu den eingangs genannten Vorteilen und Funktionen bei. Eine DLC-Beschichtung reduziert erheblich die Neigung zu den erwähnten „Surface-Damages“, die aufgrund hohem spezifischen Energieeintrag in die entsprechende Laufbahn beziehungsweise Laufbahnen durch die Überlagerung hoher Pressung und Schlupf zunimmt. Bei Brünierung wird erheblich die Neigung zu einem extremen Rauheitsspitzenbruch und damit die Graufleckigkeit in der Einlaufphase reduziert, in dem die Schmierstofftragfähigkeit der Lauffläche deutlich erhöht wird. Die erhöhte Schmierstofftragfähigkeit der Lauffläche ermöglicht beispielsweise auch eine gute Benetzung der Lauffläche mit Schmierstoff während langer Stillstände oder Transportzeiten. Gerade die Kombination dieser beiden Schichtarten stellt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar.The two above embodiments contribute significantly to the advantages and functions mentioned at the beginning. A DLC coating significantly reduces the tendency to the aforementioned "surface damage", which increases due to the high specific energy input into the corresponding raceway or raceways through the superposition of high pressure and slip. With browning, the tendency to extreme roughness tip fracture and thus micropitting in the running-in phase is significantly reduced by significantly increasing the lubricant-carrying capacity of the running surface. The increased lubricant-carrying capacity of the running surface also enables, for example, good wetting of the running surface with lubricant during long downtimes or transport times. The combination of these two types of coating represents a particularly advantageous embodiment of the invention.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist - in einem bestimmungsgemäßen Einbauzustand des Pendelrollenlagers in der Windenergieanlage - die erste Rollenreihe von Wälzkörpern einem Rotorstern zugewandt und die zweite Rollenreihe von Wälzkörpern dem Rotorstern abgewandt. Unter dem Rotorstern werden die Rotorblätter und die Rotornabe verstanden. Die zweite Rollenreihe von Wälzkörpern ist insbesondere dem Getriebe und/oder einem Generator zugewandt.According to at least one embodiment - in a proper installation state of the spherical roller bearing in the wind turbine - the first row of rollers faces a rotor star and the second row of rollers faces away from the rotor star. The rotor star is understood to mean the rotor blades and the rotor hub. The second row of rollers faces in particular the gearbox and/or a generator.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform rollen die Wälzkörper beider Rollenreihen auf einer gemeinsamen Laufbahn des äußeren Lagerrings ab, wobei die gemeinsame Laufbahn eine dritte Schicht aufweist, die sich von der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht zumindest teilweise oder abschnittsweise unterscheidet. Die dritte Schicht kann somit gleichartig wie die erste oder die zweite Schicht ausgebildet sein. Die dritte Schicht kann auch unterschiedlich zu beiden anderen Schichten, der ersten und der zweiten Schicht, ausgebildet sein. Die dritte Schicht ist beispielsweise durch Brünieren gebildet. Dies ermöglicht die oben genannten Vorteile und Funktionen, wobei eine besonders flexible Anpassung an Belastungsfälle des Pendelrollenlagers abbildbar ist.According to at least one embodiment, the rolling elements of both rows of rollers roll on a common raceway of the outer bearing ring, wherein the common raceway has a third layer that differs from the first layer and/or the second layer at least partially or in sections. The third layer can thus be designed in the same way as the first or the second layer. The third layer can also be designed differently from the other two layers, the first and the second layer. The third layer is formed, for example, by burnishing. This enables the advantages and functions mentioned above, whereby a particularly flexible adaptation to load cases of the spherical roller bearing can be reproduced.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform rollen die Wälzkörper der ersten Rollenreihe auf einer ersten Laufbahn des inneren Lagerrings ab, wobei die erste Laufbahn des inneren Lagerrings eine vierte Schicht aufweist, die sich von der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht zumindest teilweise oder abschnittsweise unterscheidet.According to at least one embodiment, the rolling elements of the first row of rollers roll on a first raceway of the inner bearing ring, wherein the first raceway of the inner bearing ring has a fourth layer which differs from the first layer and/or the second layer at least partially or in sections.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform rollen die Wälzkörper der zweiten Rollenreihe auf einer zweiten Laufbahn des inneren Lagerrings ab, und wobei die zweite Laufbahn des inneren Lagerrings eine fünfte Schicht aufweist, die sich von der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht zumindest teilweise oder abschnittsweise unterscheidet.According to at least one embodiment, the rolling elements of the second row of rollers roll on a second raceway of the inner bearing ring, and wherein the second raceway of the inner bearing ring has a fifth layer which differs from the first layer and/or the second layer at least partially or in sections.
Auch diese beiden Ausführungsformen tragen zu den oben genannten Vorteilen und Funktionen bei. Die erste und zweite Laufbahn des inneren Lagerrings können Teil einer gemeinsam ausgebildeten Laufbahn sein, sie können jedoch auch getrennte Laufbahnen darstellen, das heißt räumlich voneinander abgesetzt sein. Dies kann beispielsweise durch ein oder mehrere konstruktive Maßnahmen, wie einen Bund, Absätze oder dergleichen, geschehen.These two designs also contribute to the advantages and functions mentioned above. The first and second raceways of the inner bearing ring can be part of a jointly formed raceway, but they can also be separate raceways, i.e. spatially separated from one another. This can be done, for example, by one or more design measures, such as a collar, shoulders or the like.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die vierte Schicht und fünfte Schicht durch Brünieren der jeweiligen Laufbahnen ausgebildet.According to at least one embodiment, the fourth layer and fifth layer are formed by burnishing the respective raceways.
Zudem wird eine Windenergieanlage offenbart, die eine Welle, insbesondere eine Rotorwelle, sowie ein Pendelrollenlager nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen aufweist, mittels welcher die Welle gelagert ist.In addition, a wind turbine is disclosed which has a shaft, in particular a rotor shaft, and a spherical roller bearing according to one of the preceding embodiments, by means of which the shaft is mounted.
Die Windenergieanlage ermöglicht im Wesentlichen die vorgenannten Vorteile und Funktionen. Die oben genannten Ausführungsformen und Weiterbildungen des Pendelrollenlagers gelten analog.The wind turbine essentially enables the aforementioned advantages and functions. The above-mentioned designs and developments of the spherical roller bearing apply analogously.
Weitere Vorteile und Funktionen sind in der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der angehängten Figuren beschrieben. Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Further advantages and functions are described in the following detailed description of an embodiment with the aid of the attached figures. Elements of the same construction or function are identified with the same reference numerals across all figures.
In den Figuren zeigen:
-
1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Windenergieanlage, und -
2 eine schematische Schnittdarstellung eines Pendelrollenlagers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
1 a schematic, perspective view of a wind turbine, and -
2 a schematic sectional view of a spherical roller bearing according to an embodiment of the invention.
Der Rotor 108 wird im Betrieb durch eine Luftströmung, beispielsweise Wind, in Rotation versetzt. Diese Rotationsbewegung wird über die Rotorwelle 160 und gegebenenfalls ein Getriebe auf den Generator übertragen. Der Generator wandelt die kinetische Energie des Rotors 108 in elektrische Energie um.During operation, the
Das Pendelrollenlager 114 ist in einem schematisch illustrierten Lagergehäuse 116 gelagert. Das Pendelrollenlager 114 hat einen inneren Lagerring 118 und einen äußeren Lagerring 120. Das Pendelrollenlager 114 hat baugleiche erste Wälzkörper 122 und zweite Wälzkörper 124 (nachfolgend auch kurz als Wälzkörper 122 und 124 bezeichnet) in der Form von Tonnenrollen, wobei die Wälzkörper 122 eine erste Rollenreihe 126 und die Wälzkörper 124 eine zweite Rollenreihe 128 bilden. Die Wälzkörper 122 und 124 sind umfangsseitig gleich verteilt und die beiden Rollenreihen 126 und 128 sind axial beabstandet zueinander angeordnet.The
In dem bestimmungsgemäßen Einbauzustand des Pendelrollenlagers 114 in der Windenergieanlage 110 ist die erste Rollenreihe 126 von Wälzkörpern 122 einem Rotorstern, das heißt den Rotorblättern 110 und der Rotornabe 112, zugewandt, während die zweite Rollenreihe 128 von Wälzkörpern 124 dem Rotorstern abgewandt ist.In the intended installation state of the
Die Wälzkörper 122 und 124 rollen auf einer gemeinsamen, sphärischen Laufbahn 130 des äußeren Lagerrings 120 ab. Innenseitig rollen die Wälzkörper 122 auf einer ersten Laufbahn 132 des inneren Lagerrings 118 und die Wälzkörper 124 auf einer zweiten Laufbahn 134 des inneren Lagerrings 118 ab.The rolling
Zum Abrollen an den jeweiligen Laufbahnen 132, 134 haben die Wälzkörper 122 und 124 jeweils Laufflächen 136 und 138 (Mantelflächen, die in Kontakt mit den Laufbahnen beim Abrollen kommen). Die (ersten) Laufflächen 136 der Wälzkörper 122 der ersten Rollenreihe 126 weisen jeweils eine erste Schicht 140 und die (zweiten) Laufflächen 138 der Wälzkörper 124 der zweiten Rollenreihe 128 jeweils eine zweite Schicht 142 auf. Die Wälzkörper 122 der ersten Rollenreihe 126 haben einen durch die erste Schicht 140 umgebenen ersten Kern 144 und die Wälzkörper 124 der zweiten Rollenreihe 128 haben einen durch die zweite Schicht 142 umgebenen zweiten Kern 146.To roll on the respective raceways 132, 134, the rolling
Die erste Schicht 140 und die zweite Schicht 142 sind unterschiedlich ausgebildet, wobei die erste Schicht 140 eine geringere Härte als der erste Kern 144 aufweist und die zweite Schicht 142 eine größere Härte als der zweite Kern 146 aufweist. Insbesondere ist jede erste Schicht 140 durch Brünieren der Laufflächen 136 der ersten Wälzkörper 122 ausgebildet. Bei jeder zweiten Schicht 142 handelt es sich um eine DLC-Beschichtung.The first layer 140 and the second layer 142 are formed differently, with the first layer 140 having a lower hardness than the
Die gemeinsame, sphärische Laufbahn 130 des äußeren Lagerrings 120 weist eine dritte Schicht 148 auf, die analog zu der ersten Schicht 140 durch Brünieren ausgebildet ist und sich demnach von der zweiten Schicht 142 unterscheidet. Mit anderen Worten rollen die Wälzkörper 122, 124 beider Rollenreihen 126 und 128 jeweils auf einer brünierten Laufbahn 130 ab.The common, spherical raceway 130 of the
Die erste Laufbahn 132 sowie die zweite Laufbahn 134 des inneren Lagerrings 118 weisen eine vierte Schicht 150 und eine fünfte Schicht 152 auf. Die vierte und fünfte Schicht 150, 152 sind ebenfalls durch Brünieren gebildet und unterscheiden sich damit jeweils von der zweiten Schicht 142.The first raceway 132 and the second raceway 134 of the
Es ist denkbar, dass - beispielsweise aus fertigungstechnischen Gründen - der innere Lagerring 118 und der äußere Lagerring 120 vollständig brüniert sind. Anders ausgedrückt ist es nicht zwingend notwendig, nur die jeweiligen Laufbahnen zu brünieren.It is conceivable that - for example for manufacturing reasons - the
Das beschriebene Pendelrollenlager 114 ermöglicht die eingangs genannten Vorteile und Funktionen. Selbstverständlich ist die beschriebene Lösung nicht auf Tonnenrollen als Wälzkörper beschränkt. Auch können anstelle einer gemeinsamen sphärischen Laufbahn 130 auch zwei separate Laufbahnen vorgesehen sein. Auch können die Wälzkörper der einen Rollenreihe in einem anderen Schrägwinkel zur Mittellangsachse (Achse der Rotorwelle 160) als die Wälzkörper der anderen Rollenreihe angeordnet sein.The described
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- WindenergieanlageWind turbine
- 102102
- TurmTower
- 104104
- Fundamentfoundation
- 106106
- Gondelgondola
- 108108
- Rotorrotor
- 110110
- RotorblattRotor blade
- 112112
- RotornabeRotor hub
- 114114
- PendelrollenlagerSpherical roller bearings
- 116116
- LagergehäuseBearing housing
- 118118
- innerer Lagerringinner bearing ring
- 120120
- äußerer Lagerringouter bearing ring
- 122122
- erste Wälzkörperfirst rolling elements
- 124124
- zweite Wälzkörpersecond rolling elements
- 126126
- erste Rollenreihefirst row of rollers
- 128128
- zweite Rollenreihesecond row of rollers
- 130130
- gemeinsame Laufbahncommon career
- 132132
- erste Laufbahnfirst career
- 134134
- zweite Laufbahnsecond career
- 136136
- erste Laufflächefirst tread
- 138138
- zweite Laufflächesecond running surface
- 140140
- erste Schichtfirst layer
- 142142
- zweite Schichtsecond layer
- 144144
- erster Kernfirst core
- 146146
- zweiter Kernsecond core
- 148148
- dritte Schichtthird layer
- 150150
- vierte Schichtfourth layer
- 152152
- fünfte Schichtfifth layer
- 160160
- RotorwelleRotor shaft
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2014062922 A1 [0003]WO 2014062922 A1 [0003]
Claims (11)
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102022134122.4A DE102022134122A1 (en) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | Spherical roller bearings for a wind turbine and wind turbine |
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ID=91278696
Family Applications (1)
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---|---|---|---|---|
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WO2016146115A1 (en) | 2015-03-19 | 2016-09-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Roller bearing, for example of a wind power plant |
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-
2022
- 2022-12-20 DE DE102022134122.4A patent/DE102022134122A1/en active Pending
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---|---|---|---|---|
WO2014062922A1 (en) | 2012-10-18 | 2014-04-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Roller bearing for wind turbines |
WO2016146115A1 (en) | 2015-03-19 | 2016-09-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Roller bearing, for example of a wind power plant |
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