FR3034828A3 - Cage pour un palier a roulement a plusieurs rangees et palier a roulement a plusieurs rangees pour eoliennes - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une cage pour un palier à roulement à plusieurs rangées, en particulier pour éoliennes, comprenant des cavités de corps de roulement destinées à recevoir des corps de roulement, les cavités de corps de roulement étant disposées sur plusieurs , en particulier deux, pistes circulaires différentes. En outre, l'invention concerne un palier à roulement à plusieurs rangées, en particulier un gros palier à roulement pour éoliennes , comprenant plusieurs chemins de roulement de corps de roulement parallèles et une cage définie ci-dessus.
Description
140641G10FR 1 THY0370-FR DESCRIPTION Titre Cage pour un palier à roulement à plusieurs rangées et palier à roulement à plusieurs rangées pour éoliennes Etat de la technique La présente invention concerne une cage pour un palier à roulement à plusieurs rangées, en particulier pour éoliennes, comprenant des cavités de corps de roulement destinées à rece- voir des corps de roulement. En outre, l'invention concerne un palier à roulement à plusieurs rangées, en particulier un gros palier à roulement pour éoliennes, comprenant plusieurs chemins de roulement de corps de roulement parallèles. Un objet supplémentaire de l'invention est une éolienne comprenant au moins une pale de rotor.
Les paliers à roulement à plusieurs rangées présentent des corps de roulement qui roulent dans plusieurs chemins de roulement différents de corps de roulement. De tels paliers à roulement sont par exemple utilisés pour la liaison rotative de pales de rotor dans des éoliennes, afin de permettre, par l'ajustement de l'angle de pale, une régulation de la puissance de l'éolienne. Habituellement, dans de tels paliers à roulement à plusieurs rangées, on prévoit plusieurs cages qui présentent des cavités de corps de roulement destinées à recevoir des corps de roulement. A chaque chemin de roulement de corps de roulement est en général associée exactement une cage, de sorte que les corps de roulement roulant sur un chemin de roule- ment de corps de roulement soient reçus à chaque fois dans une cage commune. Par le biais de ces cages, une distance peut être ajustée entre les corps de roulement d'un chemin de roulement de corps de roulement, de sorte que l'on évite que des corps de roulement individuels ne viennent en contact direct les uns avec les autres.
Dans de tels paliers à roulement, il s'est avéré désavantageux qu'une certaine distance minimale entre des cages adjacentes soit nécessaire pour éviter des interactions négatives mutuelles des cages. Cette distance minimale entraîne une certaine hauteur de construction minimale du palier à roulement à plusieurs rangées qui conduit à une utilisation accrue de matériau et par conséquent également à un poids accru du palier à roulement. Divulgation de l'invention 3034828 140641G10FR 2 THY0370-FR L'objet de la présente invention est de réduire la hauteur de construction et le poids de paliers à roulement à plusieurs rangées.
5 Dans le cas d'une cage du type mentionné en introduction, cet objet est réalisé en ce que les cavités de corps de roulement sont disposées sur plusieurs, en particulier deux, pistes circulaires différentes. Dans les cavités de corps de roulement des plusieurs, en particulier deux, pistes circulaires 10 de la cage peuvent être reçus des corps de roulement qui roulent dans différents chemins de roulement de corps de roulement d'un palier à roulement. Ainsi, une cage commune peut être fournie pour les corps de roulement roulant sur les différents chemins de roulement de corps de roulement. Il n'est pas nécessaire de prévoir plusieurs cages dans un palier à roulement, de sorte que la nécessité d'une distance minimale entre les cages n'existe plus et 15 que l'on peut réaliser un palier à roulement à plusieurs rangées compact avec un poids ré- duit. De préférence, les cavités de corps de roulement sont disposées sur deux pistes circulaires. En variante, les cavités de corps de roulement peuvent être disposées sur trois, quatre, cinq, 20 ou six pistes circulaires, ou plus. Selon une configuration avantageuse, les pistes circulaires sont disposées de manière à s'étendre parallèlement de sorte que la construction de paliers à roulement à deux rangées ou plus de deux rangées avec des chemins de roulement de corps de roulement parallèles 25 soit possible en utilisant seulement une cage. En outre, il est avantageux que les pistes circulaires soient disposées à distance les unes des autres dans la direction d'un axe de rotation de la cage.
30 On préfère une configuration dans laquelle les cavités de corps de roulement de deux pistes circulaires adjacentes sont disposées de manière décalée les unes par rapport aux autres. Du fait du décalage des cavités de corps de roulement de deux pistes circulaires adjacentes, la variation de rigidité de la cage le long de la périphérie de la cage peut être réduite. Par comparaison avec une cage munie de cavités de corps de roulement qui sont disposées sur 35 une piste circulaire unique, on obtient une rigidité plus uniforme de la cage le long de la di- rection périphérique. En outre, un avantage obtenu est que la distance entre les deux pistes circulaires peut être réduite du fait du décalage, sans avoir à craindre une détérioration de la 3034828 140641G10FR 3 THY0370-FR rigidité de la cage. De manière particulièrement préférée, les cavités de corps de roulement de deux pistes circulaires adjacentes sont décalées de telle sorte qu'une cavité de corps de roulement d'une première piste circulaire soit disposée sur une perpendiculaire à une ligne de connexion imaginaire entre deux cavités de corps de roulement d'une deuxième piste 5 circulaire, la perpendiculaire intersectant la ligne de connexion dans la région du centre de la ligne de connexion. Dans une configuration avantageuse, les cavités de corps de roulement d'une première piste circulaire et d'une deuxième piste circulaire adjacente à la première piste circulaire présen- 10 tent le même espacement les unes par rapport aux autres et les cavités de corps de roule- ment de la première piste circulaire sont disposées de manière décalée de la moitié de la distance par rapport aux cavités de corps de roulement de la deuxième piste circulaire. Dans un tel agencement des cavités de corps de roulement, à la manière d'un motif en zigzag, on obtient une répartition particulièrement uniforme des cavités de corps de roulement sur la 15 cage, ce qui entraîne une distribution particulièrement uniforme de la rigidité. En outre, les cavités de corps de roulement peuvent être davantage rapprochées les unes des autres, ce qui améliore encore la compacité de la cage et/ou du palier à roulement. De préférence, les cavités de corps de roulement sont réalisées sous forme d'évidements 20 dans un corps de base de la cage. Les évidements sont avantageusement ronds, de sorte que des corps de roulement en forme de billes puissent être reçus. En outre, la cage est avantageusement réalisée sous forme annulaire. Du point de vue de la construction, une configuration annulaire cylindrique de la cage est avantageuse.
25 En outre, il s'est avéré avantageux de réaliser la cage d'une seule pièce, de sorte que l'on obtienne une particulièrement grande stabilité, capacité de charge et rigidité en torsion. La cage présente de préférence un diamètre de l'ordre de 1 m à 10 m, de préférence de 3 m 30 à 7 m, particulièrement préférablement de 4 m à 6 m, de sorte qu'elle puisse être utilisée dans un gros palier à roulement pour une éolienne. Dans un palier à roulement à plusieurs rangées, en particulier un gros palier à roulement, du type mentionné en introduction, le fait que le palier à roulement présente une cage telle que 35 décrite ci-dessus contribue à la réalisation de l'objet de l'invention.
3034828 140641G10FR 4 THY0370-FR Dans l'optique d'une éolienne du type mentionné en introduction, l'objet de l'invention est réalisé en ce que la pale de rotor est prévue de manière à pouvoir tourner par le biais d'un palier à roulement susmentionné.
5 Dans le cas du palier à roulement selon l'invention et de l'éolienne selon l'invention, on ob- tient les mêmes avantages que ceux qui ont déjà été décrits en rapport avec la cage. Selon une configuration avantageuse du palier à roulement, les corps de roulement sont réalisés sous forme de billes. En variante, les corps de roulement peuvent être réalisés sous 10 forme de rouleaux, en particulier de rouleaux cylindriques, de cônes, de tonneaux ou d'ai- guilles. D'autres particularités, caractéristiques et avantages de l'invention résultent des dessins ain- si que de la description suivante de formes de réalisation préférées à l'aide des dessins. Les 15 dessins illustrent dans ce cas uniquement des formes de réalisation à titre d'exemple de l'invention, qui ne limitent pas l'idée de l'invention. Brève description des figures 20 La figure 1 illustre un exemple de réalisation d'une éolienne selon l'invention en vue de face. La figure 2 illustre un exemple de réalisation d'une cage selon l'invention en représentation en perspective.
25 La figure 3 illustre un exemple de réalisation d'un palier à roulement selon l'invention en re- présentation en perspective, la bague interne n'étant pas illustrée pour une meilleure visibilité de la cage. La figure 4 illustre l'agencement des cavités de corps de roulement sur la cage selon la fi- 30 gure 2 en représentation schématique. Formes de réalisation de l'invention Dans les différentes figures, les mêmes pièces sont toujours pourvues des mêmes numéros 35 de référence et sont par conséquent en général aussi citées ou mentionnées une seule fois.
140641G10FR 3034828 5 THY0370-FR La figure 1 illustre une éolienne 1 qui présente un rotor 2 disposé sur une tour. Le rotor 2 est supporté à rotation en azimut par rapport à la tour par le biais d'un palier azimutal. Sur le rotor 2 sont prévues plusieurs pales de rotor 3, lesquelles sont supportées à rotation sur le rotor par le biais de paliers de pales pour l'ajustement de l'angle de pale des pales de rotor 5 individuelles 3. Le palier azimutal et les paliers de pales sont réalisés sous forme de gros palier à roulement ayant un diamètre de l'ordre de 1 m à 10 m, de préférence de 3 m à 7 m, particulièrement préférablement de 4 m à 6 m. On va décrire ci-dessous un palier de pale qui relie de manière 10 rotative les pales de rotor 3 au rotor 2. En variante ou en plus, il est possible de réaliser un palier azimutal de l'éolienne 1 comme décrit ci-dessous. La figure 2 illustre une cage 4 du palier à roulement 8 réalisé sous forme de gros palier à roulement, laquelle présente un corps de base de forme annulaire cylindrique. Le corps de 15 base est une bague cylindrique réalisée d'une seule pièce ayant un diamètre de l'ordre de 1 m à 10 m, de préférence de 3 m à 7 m, particulièrement préférablement de 4 m à 6 m. La figure 3 illustre un palier à roulement 8 avec une bague externe 9 et une bague interne pouvant tourner autour d'un axe de rotation par rapport à la bague externe 9, la bague in- 20 terne du palier à roulement n'étant pas illustrée pour améliorer la visibilité de la cage 4. Le palier à roulement 8 peut par exemple être un palier à quatre points. La bague externe 9 présente une bride 10 avec plusieurs ouvertures 11 dans lesquelles peuvent être introduits des moyens de connexion afin de connecter le palier à roulement 8 au rotor 2 ou à la pale de rotor 3.
25 Le palier à roulement 8 est réalisé en deux rangées et présente ainsi deux chemins de roulement de corps de roulement dans lesquels roulent des corps de roulement en particulier en forme de billes. Les corps de roulement sont reçus à l'intérieur de cavités de corps de roulement 5 dans lesquelles les corps de roulement sont guidés dans le chemin de roulement de 30 corps de roulement à distance les uns des autres. Les cavités de corps de roulement 5 sont réalisées sous forme d'évidements, en particulier circulaires, dans le corps de base de la cage 4. On obtient ainsi une cage 4 à la manière d'une tôle perforée cylindrique. Afin de permettre une configuration du palier à roulement 8 compacte et dans la mesure du 35 possible associée à un faible poids, on prévoit une cage commune 4 pour recevoir tous les corps de roulement du palier à roulement 8. La cage 4 présente une pluralité de cavités de corps de roulement 5, les cavités de corps de roulement 5, en particulier les centres des ca- 3034828 140641G10FR 6 THY0370-FR vités de corps de roulement 5, étant disposées sur deux pistes circulaires 6, 7. Les deux pistes circulaires 6, 7 sont prévues de manière à s'étendre parallèlement dans la cage 4. Dans ce cas, les pistes circulaires 6, 7 présentent un espacement prédéfini dans la direction de l'axe de rotation du palier à roulement 8.
5 Comme cela sera expliqué ci-dessous à l'aide de l'illustration schématique détaillée de la figure 4, les cavités de corps de roulement 5 des deux pistes circulaires adjacentes 6, 7 sont disposées de manière décalée les unes par rapport aux autres. Le décalage des cavités de corps de roulement 5 est choisi de telle sorte qu'une cavité de corps de roulement 5 d'une 10 première piste circulaire 6 soit disposée sur une perpendiculaire L à une ligne de connexion imaginaire V entre deux cavités de corps de roulement 5 d'une deuxième piste circulaire 7, la perpendiculaire L intersectant la ligne de connexion V dans la région du centre de la ligne de connexion V. Le centre de la ligne de connexion V se situe à mi-chemin entre les centres de deux cavités de corps de roulement adjacentes 5 de la deuxième piste circulaire 7. Les cavi- 15 tés de corps de roulement 5 situées sur la première piste circulaire 6 et les cavités de corps de roulement 5 situées sur la deuxième piste circulaire 7 présentent à chaque fois un espacement identique les unes par rapport aux autres. Dans l'exemple de réalisation, on obtient un décalage des cavités de corps de roulement 5 de la première piste circulaire 6 par rapport aux cavités de corps de roulement de la deuxième piste circulaire 7 de la moitié de l'espa- 20 cernent des cavités de corps de roulement 5. L'éolienne 1 décrite ci-dessus présente un palier à roulement à plusieurs rangées 8 pour la liaison rotative d'une pale de rotor 3 qui comprend plusieurs chemins de roulement de corps de roulement parallèles. Une partie du palier à roulement 8 est une cage 4 avec des cavités 25 de corps de roulement 5 destinées à recevoir des corps de roulement, les cavités de corps de roulement 5 étant disposées sur plusieurs pistes circulaires différentes 6, 7. Ceci permet une configuration compacte de poids réduit du palier à roulement 8.
140641G10FR 7
Claims (12)
- REVENDICATIONS1. Cage pour un palier à roulement à plusieurs rangées (8), en particulier pour éoliennes (1), comprenant des cavités de corps de roulement (5) destinées à recevoir des corps de roulement, caractérisée en ce que les cavités de corps de roulement (5) sont disposées sur plusieurs, en particulier deux, pistes circulaires différentes (6, 7).
- 2. Cage selon la revendication 1, dans laquelle les pistes circulaires (6, 7) sont dispo- sées de manière à s'étendre parallèlement.
- 3. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les pistes circulaires (6, 7) sont disposées à distance les unes des autres dans la direc- tion d'un axe de rotation de la cage (4).
- 4. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les cavités de corps de roulement (5) de deux pistes circulaires adjacentes (6, 7) sont disposées de manière décalée les unes par rapport aux autres, en particulier de telle sorte qu'une cavité de corps de roulement (5) d'une première piste circulaire (6) soit dispo- sée sur une perpendiculaire (L) à une ligne de connexion imaginaire (V) entre deux cavités de corps de roulement (5) d'une deuxième piste circulaire (7), la perpendiculaire (L) intersectant la ligne de connexion (V) dans la région du centre de la ligne de connexion (V).
- 5. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les cavités de corps de roulement (5) d'une première piste circulaire (6) et d'une deuxième piste circulaire (7) adjacente à la première piste circulaire (6) présentent le même espacement les unes par rapport aux autres et dans laquelle les cavités de corps de roulement (5) de la première piste circulaire (6) sont disposées de manière décalée de la moitié de la distance par rapport aux cavités de corps de roulement (5) de la deuxième piste circulaire (7).
- 6. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les cavi- tés de corps de roulement (5) sont réalisées sous forme d'évidements ronds dans un corps de base de la cage (4). 3034828 140641G10FR 9 THY0370-FR
- 7. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la cage (4) est réalisée sous forme annulaire, en particulier sous forme annulaire cylindrique.
- 8. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la cage 5 (4) est réalisée d'une seule pièce.
- 9. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la cage (4) présente un diamètre de l'ordre de 1 m à 10 m, de préférence de 3 m à 7 m, particulièrement préférablement de 4 m à 6 m.
- 10. Palier à roulement à plusieurs rangées, en particulier gros palier à roulement pour éoliennes (1), comprenant plusieurs chemins de roulement de corps de roulement parallèles, caractérisé en ce que le palier à roulement (8) présente une cage (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
- 11. Palier à roulement selon la revendication 10, dans lequel les corps de roulement sont réalisés sous forme de billes.
- 12. Eolienne comprenant au moins une pale de rotor, caractérisée en ce que la pale de 20 rotor (3) est prévue de manière à pouvoir tourner par le biais d'un palier à roulement (8) selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11. 10 15
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