风力/潮汐发电用轴承的制作方法
【专利说明】风力/潮汐发电用轴承
[0001]相关申请
[0002]本发明要求申请日为2012年9月19日、申请号为2012-205228号的日本申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
[0003]本发明涉及支承风力发电机的主轴或潮汐发电机的主轴的风力/潮汐发电用轴承。
【背景技术】
[0004]由于支承风力发电机的主轴的轴承承受作用于风车上的轴向荷载，故作为该主轴的支承方式，具有下述情况，即，在叶片侧采用单排圆柱滚子轴承或自动调心滚子轴承，在发电机侧采用多排向内圆锥滚子轴承，在该轴承中，可负荷径向荷载和轴向荷载这两个方向的荷载。为了代替这些轴承，确保在其中间处通过一个轴承而支承的相同的作用点间距离，具有如下情况:采用更大直径、保持器由树脂等形成、为组合式的大斜度的向外多排圆锥滚子轴承(专利文献I)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:JP特开2003-194071号公报
[0008]专利文献2:JP特开平9-126233号公报
[0009]专利文献3:JP特开平8-61361号公报
【发明内容】
[0010]将上述多个轴承组合的主轴支承方式具有于轴向变长、导流罩尺寸大等问题。在风力发电机、潮汐发电机中，由于必须在外壳的内部设置轴承以及各种装置，故为了确保这些装置的空间，最好节省轴承部的空间，并且谋求其重量的减轻。
[0011]带有组合保持器的大斜度多排圆锥滚子轴承可使轴向尺寸紧凑，但是具有下述的冋题。
[0012].由于采用组合型保持器，故在输送时、客户的组装处置中，必须要求专用夹具，对于每一内圈的单排都必须要求在客户方进行滚子、保持器的组装作业。
[0013].由于为大斜度向外多排圆锥滚子轴承，故相对外圈宽度，内圈组合总宽度必须是成倍的，空间的损失大。由此，即使在可通过一个轴承而支承主轴的情况下，仍难以谋求发电机的尺寸的减小。
[0014]?在向外多排圆锥滚子轴承中，在将轴承密封的场合，通过单独件而将密封壳体和密封件主体的组装结构体安装于外圈上的场合成为主流，但是，由此，同样在外圈侧，整体宽度变大，无法谋求整体的紧凑化。另外，在向外多排圆锥滚子轴承的场合，具有如下倾向:在轴承运转时，因润滑剂从内圈轨道面的小直径侧部分到大直径侧部分的移动的所谓的轴承的泵作用，容易产生润滑剂的泄漏。
[0015]另外，作为可负荷径向荷载和轴向荷载的轴承，包括有比如，按照于圆周方向并列的圆柱滚子的轴心呈相互交叉的方式设置的交叉滚子轴承(专利文献2、3)。但是，该交叉滚子轴承用于比如建筑机械、搬运机、医疗器械等的所谓转台等所使用的旋转轴承，为轴承截面小于轴承宽度的形状，无法用于普通的滚动轴承。
[0016]本发明的目的在于提供一种风力/潮汐发电用轴承，其可谋求轴承宽度的减少，可使将轴承组装于轴或轴箱上的处置变得容易。
[0017]用于解决问题的技术方案
[0018]本发明的风力/潮汐发电用轴承由多个滚子夹设于内外圈之间而得到的滚动轴承所构成，用以支承风力发电机的主轴或潮汐发电机的轴承的主轴，上述多个滚子按照在圆周方向并列的上述滚子的轴心呈每一个或多个滚子的轴心轮流相互交叉的方式设置。
[0019]在本说明书中，具有将风力/潮汐发电用轴承简称为“轴承”的情况。
[0020]按照该方案，多个滚子于圆周方向并列，将滚子的轴心呈每一个或多个滚子的轴心轮流相互交叉的所谓的交叉锥形轴承或交叉滚子轴承用作风力/潮汐发电用轴承。由于上述交叉锥形轴承或交叉滚子轴承具有相互反向倾斜的两个倾斜轨道面，故可负荷径向荷载和轴向荷载这两个方向的荷载。通过交叉锥形轴承或交叉滚子轴承，来支承作用有该两个方向的荷载的风力发电机、潮汐发电机的主轴。
[0021]由于在该轴承中，左右两排的滚子和内外圈设置于同一剖面上，故与现有技术的多排圆锥滚子轴承等相比较，可谋求轴承宽度的减少。于是，在风力发电机或潮汐发电机中，与现有技术相比较，可谋求轴向的空间的节省。在风力发电机或潮汐发电机中，比如，在设置轴承的外壳内部，必须设置该轴承以外的各种装置，但是通过谋求轴承宽度的减少，从而谋求外壳内部的空间的节省。由此，可确保设置多个装置的空间，还使重量减轻。
[0022]如果通过上述交叉锥形轴承或交叉滚子轴承来支承主轴，则难以产生向外多排圆锥滚子轴承所特有的向轴承外部侧的泵作用。由于旋转轴心不同的滚子于圆周方向并列，故因润滑剂从内圈轨道面的小直径侧部分向其大直径侧部分的流动而产生将润滑剂密封于轴承内部的作用，可防止密封于轴承内部的润滑剂的泄漏。
[0023]也可使通过包括轴承轴心的平面将上述滚子剖开而看到的剖面的滚子滚动面以及通过上述平面将上述内外圈剖开而看到的剖面的轨道面中的任意一者或两者为通过对数曲线表示的对数凸起形状。通过采用对数凸起形状，确保与现有技术的多排圆锥滚子轴承等相同的负荷容量，还使对弯矩荷载的边缘面压的抵抗力加强。
[0024]上述内外圈中的任意一者或两者还可具有在轴向分割的两个组合圈，且形成将这些组合圈紧固的紧固结构。两个组合圈通过紧固结构而紧固，防止这些组合圈分离的情况。于是，可以两个组合圈紧固的状态进行运送和客户的处置。比如，在将轴承组装于风力发电机中的场合，可在外壳内部送入并组装已装配的轴承。在该场合，与将轴承部件依次送入上述外壳内部而组装轴承的场合相比较，谋求作业工时的减少。
[0025]也可形成上述紧固结构的整体埋入上述组合圈中的埋入式。在该场合，将滚子组装于内外圈中，在将组合圈紧固而组装后，紧固结构的一部分不相对组合圈而突出。于是，由于没有紧固结构的一部分对其它部件造成妨碍的危险，故即使在滚子、组合圈的组装后，仍不需要取下紧固结构，容易进行轴承的运送、处置，并且可省下紧固结构的取下工夫。
[0026]还可在圆周方向并列的上述滚子之间设置间隔型的保持器。在该场合，与现有技术的组合型保持器相比较，在成型等的生产方面，可不受到尺寸限制而确保生产性。上述间隔型的保持器适用其尺寸小于滚子的轴向长度、直径的类型。
[0027]上述保持器还可由钢、铜合金或包含工程塑料的尼龙类树脂形成。
[0028]也可在上述内外圈的间隙中设置密封装置。在轴承运转时，润滑剂从内圈轨道面的小直径侧部分到大直径侧部分的移动的泵作用在内外圈的间隙中被缓和。由于在该间隙中设置密封装置，故可有效地谋求润滑剂的泄漏的防止。
[0029]还可在上述内外圈的轴向端上设置环状槽或于内外圈之间形成凹凸的高差部，上述密封装置安装于上述环状槽或上述高差部。在该场合，可容易在具有环状槽或高差部的内外圈的轴向端安装密封装置。
[0030]也可在上述内外圈中的从上述间隙到上述密封装置的中途部上，设置存留润滑剂的润滑剂存留部。通过设置该润滑剂存留部，可借助密封装置内部的内压上升的缓和以及润滑剂滞留效果，进一步强化防止密封于轴承内部的润滑剂的泄漏。
[0031]还可在上述内外圈之间的间隙中设置多个迷宫结构。在该场合，增强从内外圈的间隙朝向轴向外侧的润滑剂在迷宫中的滞留效果。由此，可进一步强化防止润滑剂从内外圈之间的间隙的泄漏。
[0032]上述滚子也可为圆锥滚子或圆柱滚子。
[0033]权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两种结构的任意组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的两项以上的任意组合也包含在本发明中。
【附图说明】
[0034]根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
[0035]图1为本发明的第I实施方式的风力/潮汐发电用轴承的剖视图；