形式为大型滚动轴承的转动支承机构和风力发电设备的制作方法

文档序号:14781829发布日期:2018-06-27 02:40阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种形式为大型滚动轴承的转动支承机构(1),所述转动支承机构带有至少两个环形的联接元件(2、3),用于联接各固定不动的或旋转的机器部分或设备部分,其中,与相关的、固定不动的或旋转的机器部分或设备部分的接触不通过相关的联接元件(2、3)的拱曲的周侧面完成,而是通过同一联接元件的平坦的端侧面(6、7、8、9)结合螺钉或螺栓完成,所述螺钉或螺栓伸入或伸过在相关的联接元件(2、3)中的环形分布的钻孔,以便将联接端侧面(6、7、8、9)固定地以及摩擦锁合地压向联接结构,其中,所述联接元件(2、3)能相对彼此围绕一条共同的轴承转动轴线(4)转动,所述轴承转动轴线垂直地贯穿每一个环形的联接元件(2、3)的基面(5),所述转动支承机构还带有在两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14),所述轴承间隙在至少一个环形的口(23)上用密封器件(24)环形地密封,其中,密封器件(24)具有至少一个在轴承间隙(14)的口(23)上沿着延伸的由软材料制成的密封造型部(24),所述密封造型部带有至少一个沿着所述密封造型部(24)的纵向方向延伸的、由两个彼此对置的槽侧翼(37、38)和一个槽底(39)限定边界的槽形的凹痕(36),所述凹痕的深度延伸大致平行于轴承转动轴线(4)取向,其特征在于,两个槽侧翼(37、38)形成了所述密封造型部(24)的造型部横截面的两条臂(26、33)的内侧,它们在槽底(39)的区域中相互连接,以及其中一条臂(26)被用于密封造型部(24)在环形的联接元件(2、3)上的锚固,而另一条臂(33)则在其外侧(41)上具有用于和另一个联接元件(2、3)贴靠的密封唇(25),其中,将弹簧元件(44)插入槽形的凹痕(36),所述弹簧元件至少局部从内部贴靠在彼此对置的槽侧翼(37、38)上且致力于将这些槽侧翼通过所述弹簧元件固有的弹簧力压开,以及由此使密封造型部(24)的两条臂(26、33)在两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14)内彼此张开,因而密封唇(25)在其中一条臂(33)的外侧(41)上得到了对其止推面的更高的按压力。

2.按权利要求1所述的转动支承机构(1),其特征在于,在每一个联接元件(2、3)上,在所述联接元件(2、3)的平坦的端侧面(6、7、8、9)中,分别围绕所述轴承转动轴线(4)环形分布地设置有多个带内螺纹的盲孔用于旋入各螺钉,并且/或者在相关的联接元件(2、3)的两个彼此对置的端侧面(6、7、8、9)之间设置有贯通的钻孔用于穿插螺栓或螺钉。

3.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述联接元件(2、3)的面朝所述轴承间隙(14)的表面(12、13)配设有环形延伸的凸缘(18),而在另一联接元件(3、2)的面朝所述轴承间隙(14)的表面(13、12)中设置有环形延伸的、槽形的凹部(19),所述环形延伸的凸缘(18)能够啮合到所述凹部中。

4.按权利要求3所述的转动支承机构(1),其特征在于,带有所述环形延伸的凹部(19)的那一个联接元件(3、2)被划分成两个沿着所述轴承转动轴线的方向相叠的环(20、21)。

5.按权利要求3所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述凸缘(18)的两个侧翼和自由的端侧面也如所述槽形的凹部(19)的两个侧翼和底部一样分别用作用于各列在滚道上沿着滚道滚动的滚动体(17)的滚道(15、16)。

6.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述转动支承机构作为主轴承装入在具有围绕大致水平的轴线旋转的风轮的风力发电设备中,用于支承承载风轮的轮毂的转子轴,其中,一个联接元件(2、3)与所述风力发电设备的转子轴抗相对转动地连接,而另一联接元件(3、2)与所述风力发电设备的机器壳体的机架抗相对转动地连接。

7.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述轴承间隙(14)完全或局部地用形式为润滑脂或润滑油的润滑剂填充。

8.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,由软材料构成的密封造型部(24)以如下方式完全搭接两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14),即,所述密封造型部的用于锚固的臂(26)直接贴靠在一个环形的联接元件(2、3)上,而所述密封造型部的另一臂(33)的外侧上的密封唇(25)直接贴靠在另一环形的联接元件(3、2)上。

9.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,用于锚固的臂(26)具有大致矩形或正方形的横截面,必要时带有经倒角和/或经修圆的角(29、30、31)。

10.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述用于锚固的臂(26)以其背离承载密封唇(25)的臂(33)的外侧直接贴靠在相关的联接元件(2、3)的面朝所述轴承间隙(14)的拱曲的表面区域上。

11.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述用于锚固的臂(26)直接贴靠在内部的联接元件(2、3)上。

12.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)以如下方式装入,即,所述用于锚固的臂(26)与承载所述密封唇(25)的臂(33)之间的槽形的凹痕(36)面朝所述轴承间隙(14)。

13.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)以如下方式装入,即,所述用于锚固的臂(26) 和承载所述密封唇(25)的臂(33)沿所述密封造型部(24)的移入方向延伸。

14.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)不具有由另外的材料构成的进行承载的元件,而是彻底由所述密封造型部(24)的软材料填充。

15.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)不与由另外的材料构成的外部的进行承载的元件接触,而是仅与相关的联接元件(2、3)接触。

16.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)被置入在环形延伸的槽中或者在轴承间隙(14)的沟(27)中。

17.按权利要求16所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)被置入在所述轴承间隙(14)的沟(27)中,并且通过遮盖部(28)遮盖,并且由所述遮盖部在由此收窄成槽形的沟(27)中固定。

18.按权利要求17所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述遮盖部由唯一的、环形的部分构成,或者由多个的、分别呈环形部段状的部分组装成。

19.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的区域中的轴承间隙(14)和/或所述轴承间隙(14)的用于在与所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)接触的表面区域中容纳所述密封造型部(24)的沟(27)具有柱体周侧形的或空心柱体形的造型。

20.按权利要求19所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)与相关的联接元件(2、3)之间的接触面具有500mm或更大的曲率半径的数值,或者具有600mm或更大的曲率半径。

21.按权利要求19所述的转动支承机构(1),其特征在于,在所述密封造型部(24)的用于锚固的臂(26)与相关的联接元件(2、3)之间的接触面的区域中,所述相关的联接元件具有凸状的拱曲部。

22.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的槽形的凹痕(36)的槽底(39)优选在整个槽宽度上凹状拱曲。

23.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,槽形的凹痕(36)的宽度从槽底(39)至槽口(40)优选连续地扩大。

24.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的承载密封唇(25)的臂(33)和/或密封器件的用于锚固的臂(26)具有在槽底(39)和槽口(40)之间的厚度大致不变的中央的区段。

25.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的承载密封唇(25)的臂(33)要比用于锚固的臂(26)更薄。

26.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的承载密封唇(25)的臂(33)要比用于锚固的臂(26)更短。

27.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)的承载密封唇(25)的臂(33)与用于锚固的臂(26)朝着槽口(40)特别是沿着圆锥周侧面分离。

28.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,所述密封造型部(24)在槽底(39)的区域中具有背离槽口(40)的在上面的外侧。

29.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,具有密封唇(25)的臂(33)的面朝槽形的凹痕(36)的内侧(38)在槽底(39)和槽口(40)之间的中央的区段中呈圆锥周侧面。

30.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,具有密封唇(25)的臂(33)的背离槽形的凹痕(36)的外侧(41)除了密封唇(25)外还具有第二密封唇和/或向外指向的接片(43),所述接片大致在槽底(39)的高度上成型在相关的臂(33)上且从那里离开地穿过轴承间隙(14)朝着对置的联接元件(2、3)的方向延伸。

31.按权利要求30所述的转动支承机构(1),其特征在于,第二密封唇和/或向外取向的接片(43)朝着密封造型部(24)的背离槽口(40)的平坦的外侧倾斜地延伸。

32.按权利要求31所述的转动支承机构(1),其特征在于,在一方面的第二密封唇和/或向外指向的接片(43)与密封造型部(24)的背离槽口(40)的平坦的外侧之间有锐角的凹痕,其优选带有60°或更小的张角,特别是带有45°或更小的张角。

33.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)沿其纵向方向不承受拉紧力或仅承受最小的拉紧力。

34.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)横向于其纵向方向地承受压紧力。

35.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)具有两个彼此对置的圆周区域,所述两个彼此对置的圆周区域贴靠在相应的槽侧翼(37、38)上且基于弹簧元件固有的预紧力按压相应的槽侧翼(37、38)。

36.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,压力大致垂直于两个槽侧翼(37、38)地导入到弹簧元件(44)中。

37.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,大致垂直于两个槽侧翼(37、38)地导入到弹簧元件(44)中的压力大致与轴承(1)的转动轴线(4)径向地取向。

38.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,两个彼此对置的槽侧翼(37、38)的横截面与轴承(1)的转动轴线(4)成比与轴承(1)的基面(5)更小的角度,其中,压力在槽侧翼上被导入到弹簧元件(44)中。

39.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,用于将密封唇(25)在其止推面上按压的反力不是通过弹簧元件(44)沿其纵向方向的拉紧力产生,而是通过在密封器件(24)的用于锚固的臂(26)的区域中导入的压力产生。

40.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)由金属线形式或线形的元件弯曲而成。

41.按权利要求1或2所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)由金属线形式或线形的元件三维地弯曲而成。

42.按权利要求40所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)具有一个或优选多个区段(45),其在一个平面内或一个平面附近延伸,该平面以很小的间距在轴承轴线(4)旁延伸和/或相对轴承轴线(4)倾斜很小的角度。

43.按权利要求40所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)具有一个或优选多个区段(45),其从一个槽侧翼(37、38)经由槽底(39)紧接着延伸至另一个槽侧翼(38、37)。

44.按权利要求43所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)的从一个槽侧翼(37、38)经由槽底(39)延伸至另一个槽侧翼(38、37)的区段(45)扁平地贴靠在相应的槽侧翼(37、38)上以及优选也扁平地贴靠在槽底(39)上。

45.按权利要求42所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)的跟随地从一个槽侧翼(37、38)经由槽底(39)至另一个槽侧翼(38、37)的区段分别具有C形或U形的走向。

46.按权利要求42所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)的两个彼此沿着轴承间隙(14)的圆周方向相邻的、分别从一个槽侧翼(37、38)经由槽底(39)至另一个槽侧翼(38、37)地跟随的区段(45)相互连接。

47.按权利要求46所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)的从一个槽侧翼(37、38)经由槽底(39)延伸至另一个槽侧翼(38、37)的居中的区段(45)的各端部分别与弹簧元件(44)的两个相邻的区段(45)中的一个连接。

48.按权利要求46所述的转动支承机构(1),其特征在于,在弹簧元件(44)的两个相邻的区段(45)之间的连接经由弧形拱曲的过渡件或过渡区域(49)完成。

49.按权利要求46所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)的两个分别从一个槽侧翼(37、38)经由槽底(39)伸至另一个槽侧翼(38、37)的区段(45)经由在同一槽侧翼(37、38)上连接两个端部的过渡件或过渡区域(49)连接。

50.按权利要求46所述的转动支承机构(1),其特征在于,弹簧元件(44)的两个分别从一个槽侧翼(37、38)经由槽底(39)伸至另一个槽侧翼(38、37)的区段(45)经由在彼此对置的槽侧翼(37、38)上连接两个端部的过渡件或过渡区域(49)连接。

51.按权利要求46所述的转动支承机构(1),其特征在于,弧形拱曲的过渡件或过渡区域(49)具有曲率半径,所述曲率半径等于两个槽侧翼(37、38)在槽口(40)的区域中的间距的一半或小于该间距的一半。

52.按权利要求46所述的转动支承机构(1),其特征在于,弧形拱曲的过渡件或过渡区域(49)的最大的曲率半径小于弹簧元件(44)的与之相连的、分别从一个槽侧翼(37、38)经由槽底(39)伸至另一个槽侧翼(38、37)的区段(45)的最小的曲率半径。

53.按权利要求46所述的转动支承机构(1),其特征在于,过渡件或过渡区域(49)在横向于密封造型部(24)的纵向的剖面中具有拱曲部。

54.按权利要求53所述的转动支承机构(1),其特征在于,过渡件或过渡区域(49)在横向于密封造型部(24)的纵向的剖面中的拱曲部与弹簧元件(44)在槽底(39)的区域中的与之相连的区段(45)的拱曲部相反地取向。

55.一种风力发电设备,带有围绕大致水平的轴线(4)旋转的风轮,所述风轮的轮毂与转子轴抗相对转动地连接,所述转子轴被支承在至少一个形式为大型滚动轴承的主轴承(1)中,所述主轴承带有至少两个环形的、能围绕共同的轴承转动轴线(4)相对彼此转动的联接元件(2、3),联接元件中的其中一个与风力发电设备的转子轴抗相对转动地连接,而另一个则与风力发电设备的机器室的机架抗相对转动地连接,主轴承还带有在两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14),所述轴承间隙在至少一个环形的口(23)上用密封器件(24)环形地密封,其中,密封器件(24)具有至少一个沿轴承间隙(14)的口(23)延伸的、由软材料制成的密封造型部,所述密封造型部带有至少一个沿着密封造型部的纵向方向延伸的、由两个彼此对置的槽侧翼(37、38)和一个槽底(39)限定边界的槽形的凹痕(36),所述凹痕的深度延伸大致平行于轴承转动轴线(4)取向,其特征在于,两个槽侧翼(37、38)形成了密封器件(24)的造型部横截面的两条臂(26、33)的内侧,它们在槽底(39)的区域中相互连接,其中一条臂(26)用于密封造型部(24)在环形的联接元件(2、3)上的锚固,而另一条臂(33)则在其外侧(41)上具有用于和另一个联接元件(2、3)贴靠的密封唇(25),其中,弹簧元件(44)被插入槽形的凹痕(36)中,所述弹簧元件至少部分从内部贴靠在彼此对置的槽侧翼(37、38)上且力求将这些槽侧翼通过所述弹簧元件固有的弹簧力压开,以及由此使密封造型部(24)的两条臂(26、33)在两个联接元件(2、3)之间的轴承间隙(14)中彼此张开,因而密封唇(25)在其中一条臂(33)的外侧(41)上得到了对其止推面的提高的按压力。

56.按权利要求55所述的风力发电设备,其特征在于,至少一个密封器件(24)在转子轴的主轴承(1)的轴承间隙(14)的至少一个环形的口(23)上是按权利要求2至34中任一项构造的。

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