风力发电机主轴、风力发电机主轴组件和风力发电机主轴制作方法与流程

本发明涉及风力发电机，具体而言，涉及一种风力发电机主轴、风力发电机主轴组件和风力发电机主轴制作方法。

背景技术：

1、随着风电机组叶轮直径以及功率的增加，风电机组的叶轮端承受的非扭矩载荷也大幅递增，对于增速型风力发电机组，非扭矩载荷对齿轮箱造成的失效和破坏是其中主要因素，而主轴作为传递叶轮端扭矩至齿轮箱输入端重要传动部件，同时也将承受叶轮端的非扭矩载荷，为解决该非扭矩载荷造成齿轮箱失效的风险，采用两组圆锥滚子轴承的主轴轴承配置方式已成为长叶片大兆瓦机组设计必然选择，而对于采用圆锥滚子轴承的主轴系，由于其装配方式的特殊性，需要进行主轴或者轴承座热套装配过盈量的控制，以满足预紧力要求的控制，所以装配质量要求高，导致风机产品质量的一致性很难保证，同时，在后期运行中，由于风机载荷波动、空载运行、温度交变、变形以及油液污染等外部影响，将极易导致在主轴与内圈产生微动磨损，发生错动，造成风机不可逆损伤。

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种风力发电机主轴、风力发电机主轴组件和风力发电机主轴制作方法，其能够提高风力发电机主轴组件的装配效率以及装配一致性，避免风力发电机主轴与轴承内圈产生微动磨损和打滑风险，进而风力发电机主轴组件出现损伤。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种风力发电机主轴，风力发电机主轴包括主体、叶轮联接部、齿轮箱联接部、第一轴承滚道以及第二轴承滚道；

4、沿主体的轴线方向，叶轮联接部及齿轮箱联接部分别设置于主体的两端，叶轮联接部用于与叶轮连接，齿轮箱联接部用于与齿轮箱连接；

5、第一轴承滚道及第二轴承滚道绕主体的轴线配置于主体外周面，且沿主体的轴线方向，第一轴承滚道与第二轴承滚道间隔；第一轴承滚道用于装配多个第一轴承滚子，第二轴承滚道用于装配多个第二轴承滚子，多个第一轴承滚子及多个第二轴承滚子均绕主体的轴线分布。

6、在可选的实施方式中，主体的外周面绕其轴线配置有第一滚道凸台以及第二滚道凸台，第一滚道凸台以及第二滚道凸台均沿主体的径向方向向外凸出；第一轴承滚道以及第二轴承滚道分别开设于第一滚道凸台以及第二滚道凸台。

7、在可选的实施方式中，风力发电机主轴还包括绕主体的轴线设置于第一滚道凸台上的密封压板；沿主体的轴线方向，密封压板位于第一轴承滚道背离第二轴承滚道的一端。

8、在可选的实施方式中，主体、叶轮联接部、齿轮箱联接部、第一轴承滚道、第二轴承滚道及密封压板一体式制成。

9、在可选的实施方式中，沿主体的轴线方向，第二轴承滚道背离第一轴承滚道的一端绕主体的轴线设置有压紧环，压紧环与第二滚道凸台可拆卸地连接，压紧环用于压持装配于第二轴承滚道内的所有的第二轴承滚子。

10、在可选的实施方式中，由叶轮联接部至齿轮箱联接部的方向，第一轴承滚道的外周面的直径逐渐减小，第二轴承滚道的外周面的直径逐渐增大。

11、第二方面，本发明提供一种风力发电机主轴组件，风力发电机主轴组件包括轴承座、第一轴承套环、第二轴承套环、多个第一轴承滚子、多个第二轴承滚子以及上述的风力发电机主轴；

12、第一轴承套环及第二轴承套环均与轴承座连接；轴承座套设于主体；第一轴承套环位于第一轴承滚道的外周，并与第一轴承滚道间隔，以与第一轴承滚道共同限定第一滚道腔；第二轴承套环位于第二轴承滚道的外周，并与第二轴承滚道间隔，以与第二轴承滚道共同限定第二滚道腔；

13、其中，所有的第一轴承滚子均安装于第一滚道腔内，所有的第二轴承滚子均安装于第二滚道腔内。

14、在可选的实施方式中，由叶轮联接部至齿轮箱联接部的方向，所有的第一轴承滚子的轴线至主体的轴线的距离逐渐减小，所有的第二轴承滚子的轴线至主体的轴线的距离逐渐增大。

15、在可选的实施方式中，第一轴承套环以及第二轴承套环均与轴承座可拆卸地连接。

16、第三方面，本发明提供一种风力发电机主轴制作方法，用于制作上述的风力发电机主轴，包括：

17、将热态锻件毛坯通过自由锻加工成主轴毛坯件，且主轴毛坯件的外周面成型有前轴承凸台台阶、后轴承凸台台阶及前端联接法兰；

18、将热态的主轴毛坯件放入主轴外轮廓成型模具；其中，主轴外轮廓成型模具的成型面设置有前端圆弧台阶、模具后端边缘台阶和前端联接法兰位，前端圆弧台阶、模具后端边缘台阶和前端联接法兰分别与前轴承凸台台阶、后轴承凸台台阶及前端联接法兰位对应定位配合；

19、通过模具压紧工装固定所述主轴外轮廓成型模具，采用锻压机挤压所述主轴外轮廓成型模具内的所述主轴毛坯件，形成主轴挤压成型件；

20、取出所述主轴挤压成型件，并采用机加工设备加工所述主轴挤压成型件的外周面，得到所述风力发电机主轴。

21、本发明实施例的有益效果包括：

22、该风力发电机主轴包括主体、叶轮联接部、齿轮箱联接部、第一轴承滚道以及第二轴承滚道；沿主体的轴线方向，叶轮联接部及齿轮箱联接部分别设置于主体的两端，叶轮联接部用于与叶轮连接，齿轮箱联接部用于与齿轮箱连接；第一轴承滚道及第二轴承滚道绕主体的轴线配置于主体外周面，且沿主体的轴线方向，第一轴承滚道与第二轴承滚道间隔；第一轴承滚道用于装配多个第一轴承滚子，第二轴承滚道用于装配多个第二轴承滚子，多个第一轴承滚子及多个第二轴承滚子均绕主体的轴线分布。该风力发电机主轴能够提高风力发电机主轴组件的装配效率以及装配一致性，避免风力发电机主轴与轴承内圈产生微动磨损和打滑风险，进而风力发电机主轴组件出现损伤。

技术特征：

1.一种风力发电机主轴，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的风力发电机主轴，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的风力发电机主轴，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的风力发电机主轴，其特征在于：

5.根据权利要求2所述的风力发电机主轴，其特征在于：

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的风力发电机主轴，其特征在于：

7.一种风力发电机主轴组件，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的风力发电机主轴组件，其特征在于：

9.根据权利要求7所述的风力发电机主轴组件，其特征在于：

10.一种风力发电机主轴制作方法，用于制作如权利要求1-6中任意一项所述的风力发电机主轴，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及风力发电机技术领域，具体而言，涉及一种风力发电机主轴、风力发电机主轴组件和风力发电机主轴制作方法。风力发电机主轴包括主体、叶轮联接部、齿轮箱联接部、第一轴承滚道以及第二轴承滚道；第一轴承滚道及第二轴承滚道绕主体的轴线配置于主体外周面，且沿主体的轴线方向，第一轴承滚道与第二轴承滚道间隔；第一轴承滚道用于装配多个第一轴承滚子，第二轴承滚道用于装配多个第二轴承滚子，多个第一轴承滚子及多个第二轴承滚子均绕主体的轴线分布。该风力发电机主轴能够提高风力发电机主轴组件的装配效率以及装配一致性，避免风力发电机主轴与轴承内圈产生微动磨损和打滑风险，进而风力发电机主轴组件出现损伤。

技术研发人员：阳雪兵,廖建敏,章滔,田湘龙
受保护的技术使用者：哈电风能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13