一种自润滑锁扣式三排圆柱轴承用隔离环的制作方法

[0001]
本实用新型涉及超大兆瓦陆地、沿海、漂浮式及海上风力发电机组独立变桨系统三排圆柱轴承技术领域，具体为一种自润滑锁扣式三排圆柱轴承用隔离环，其是一种应用于超大兆瓦远海深海顺应式平台风力发电机组独立变桨系统上的高承载轻自重轻磨损自润滑带锁扣式三排圆柱轴承的隔离环。


背景技术：

[0002]
目前，国内现场投运的多数机组均应用的是统一变桨的控制方法， 其优点是能够实现机组在额定风速以上时平稳的功率输出，但对载荷的控制能力较差。
[0003]
由于风机工作环境持续恶劣，兆瓦级不断的增大，叶片长度不断的增加，对载荷控制能力的要求不断提高，因此独立变桨系统应运而生。
[0004]
独立变桨控制技术区别于传统意义的统一变桨控制手段，控制系统会针对各个叶片给定相对独立的变桨控制信号，这样使得三个叶片根据旋转过程中不同位置就具有了相对独立的特性，极大地减小了各叶片在旋转过程中承受的额外疲劳载荷。风力发电机组中独立变桨系统现已成为行业趋势。
[0005]
三排圆柱轴承作为超大兆瓦远海深海顺应式平台风力发电机组独立变桨系统中最重要的专用轴承，其使用运转性能的优异、承载能力及寿命长短均关系到风力发电机的正常运行、发电效率等。由于配与的轴承尺寸较大，结构及受力复杂，对其设计生产的难度也相对较大，一般国内生产的三排圆柱轴承性能和使用寿命都很难配套在超大兆瓦远海深海顺应式平台风力发电机组机舱中。因此，提高三排圆柱轴承的内部结构优化设计迫在眉睫。
[0006]
其中高承载、超精端、轻自重、轻磨损、自润滑、带锁扣式三排圆柱轴承的隔离环结构设计是未来发展趋势中的一项需要重点攻克难关。


技术实现要素：

[0007]
鉴于现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种自润滑锁扣式三排圆柱轴承用隔离环，其克服与超大兆瓦远海深海顺应式平台风力发电机组使用工况复杂、尺寸大、实际环境恶劣等问题。
[0008]
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种自润滑锁扣式三排圆柱轴承用隔离环，包括上部环梁、下部环梁及若干个连接上部环梁、下部环梁的孔梁，相邻孔梁与上部环梁、下部环梁围成兜孔，所述孔梁外圈一侧的两个侧壁为平面，孔梁内圈一侧的两个侧壁为弧面。
[0009]
进一步的，所述兜孔由外向内1/3处两侧为平面，所述兜孔由内向外2/3处两侧为弧面。
[0010]
进一步的，所述弧面与圆柱滚子不完全接触。
[0011]
基于上述技术方案，隔离环内部采用1/3直线与2/3弧形结构设计，直线与弧形接
触处形成一个锁扣装置；而弧形位置处与圆柱滚子不是完全接触，因此会形成一块不小的空间，该空间可以存储一定的油脂。当轴承运行时，由于存在锁扣装置，在隔离环不断裂的情况下不可能发生掉滚子状况，且每一个滚子空间都会存储一定的油脂，极好的减小滚子与隔离环之间、滚子与滚道之间的摩擦。减少了轴承的失效模式，提高了轴承的使用寿命。
[0012]
进一步的，所述孔梁内圈一侧纵向开设v型凹槽。
[0013]
进一步的，所述v型凹槽内部存储润滑油脂。
[0014]
基于上述技术方案，隔离环受力低的一侧采用凹槽式结构设计，取消了传统的实心面设计，在轴承运行过程中，凹槽处可以存储一部分油脂，使各个隔离环形成一个个自润滑系统，极好的减小了隔离环与隔离环之间、隔离环与滚道之间、隔离环与套圈之间的摩擦，极大的增强了轴承运转情况。并在极其恶劣的环境下使风机桨叶变桨更加顺畅，提高风机发电效率。
[0015]
进一步的，所述上部环梁的内圈一侧及外圈一侧均设置上部环梁大倒角。
[0016]
优选的，所述上部环梁大倒角的角度为62
°
～64
°
之间。
[0017]
进一步的，所述下部环梁的内圈一侧及外圈一侧均设置下部环梁大倒角。
[0018]
优选的，所述下部环梁大倒角的角度为64
°
～66
°
之间。
[0019]
基于上述技术方案，隔离环超大倒角结构设计，不仅降低了其结构的自重，而且在实际受载的情况下，使隔离环与套圈的轴向接触面积减少，极大的降低了隔离环的磨损情况，提高隔离环的使用寿命，从而提高轴承在极端工况下的使用寿命。
[0020]
进一步的，所述孔梁外圈一侧宽度小于内圈一侧宽度。
[0021]
对本实用新型的进一步说明，此隔离环设计使用的三排圆柱轴承适用2mw到10mw陆上低风速和大型海上风机以及漂浮式风机独立变桨系统中，在发生风机尾流效应、结构流固耦合动力情况下也能确保平稳运行。隔离环采用超轻便高承载的塑性材料，可以极大的减轻轴承的自重，并极大的降低了整个风机系统所承受的额外疲劳载荷；提高了整个风机系统寿命；从而使海上风机安装及后期运维成本极大的降低。
[0022]
本实用新型的有益效果为：减小滚子与隔离环之间、滚子与滚道之间的摩擦。减少了轴承的失效模式，提高了轴承的使用寿命。
附图说明
[0023]
图1为本实用新型的结构主视图；
[0024]
图2为本实用新型的结构后视图；
[0025]
图3为图1中a-a的旋转剖面图；
[0026]
图4为图1中b-b的旋转剖面图；
[0027]
图中：1、上部环梁；2、下部环梁；3、孔梁；4、兜孔；5、弧面；6、平面；7、圆柱滚子；8、v型凹槽，9、孔梁内圈，10、孔梁外圈。
具体实施方式
[0028]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施
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，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]
一种自润滑锁扣式三排圆柱轴承用隔离环，包括上部环梁1、下部环梁2及若干个连接上部环梁1、下部环梁2的孔梁3，相邻孔梁3与上部环梁1、下部环梁2围成兜孔4，所述孔梁3外圈一侧的两个侧壁为平面6，孔梁内圈一侧的两个侧壁为弧面6。
[0030]
进一步的，所述兜孔4由外向内1/3处两侧为平面，所述兜孔4由内向外2/3处两侧为弧面5。
[0031]
进一步的，所述弧面5与圆柱滚子7不完全接触。
[0032]
进一步的，所述孔梁3内圈一侧纵向开设v型凹槽8。所述v型凹槽8深度为4mm。
[0033]
进一步的，所述v型凹槽8内部存储润滑油脂。
[0034]
进一步的，所述上部环梁1的内圈一侧及外圈一侧均设置上部环梁大倒角，取上部环梁大倒角为63
°
26
′6″
。
[0035]
进一步的，所述下部环梁2的内圈一侧及外圈一侧均设置下部环梁大倒角，取下部环梁大倒角为65
°
46
′
20
″
。
[0036]
进一步的，所述孔梁3外圈一侧宽度小于内圈一侧宽度。
[0037]
此隔离环设计使用的三排圆柱轴承适用于2mw到10mw陆上低风速和大型海上风机以及漂浮式风机独立变桨系统中，在发生风机尾流效应、结构流固耦合动力情况下也能确保平稳运行。
[0038]
隔离环采用超轻便高承载的塑性材料，可以极大的减轻轴承的自重，并极大的降低了整个风机系统所承受的额外疲劳载荷；提高了整个风机系统寿命；从而使海上风机安装及后期运维成本极大的降低。
[0039]
技术方案：根据轴承承受的径向载荷、轴向载荷和倾覆力矩的具体数值，经过计算与有限元分析，选择一个最佳的技术方案，选取最合适的主参数，包括隔离环材料，隔离环倒角大小及角度，隔离环凹槽深度及分布情况，隔离环锁扣装置中弧形的弦长及角度。
[0040]
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。