风力/潮汐发电用轴承的制作方法_2

文档序号:8323699阅读:来源:国知局
[0036]图2为该风力/潮汐发电用轴承的主要部分的放大剖视图;
[0037]图3A为风力/潮汐发电用轴承的保持器的主视图;
[0038]图3B为该风力/潮汐发电用轴承的保持器的主视图;
[0039]图4为本发明的另一实施方式的风力/潮汐发电用轴承的剖视图;
[0040]图5为本发明的还一实施方式的风力/潮汐发电用轴承的剖视图;
[0041]图6为本发明的再一实施方式的风力/潮汐发电用轴承的主要部分的放大剖视图;
[0042]图7为本发明的又一实施方式的风力/潮汐发电用轴承的剖视图;
[0043]图8A为采用任意的风力/潮汐发电用轴承的风力发电机的剖面侧视图;
[0044]图SB为采用任意的风力/潮汐发电用轴承的风力发电机的剖面侧视图。
【具体实施方式】
[0045]根据图1?图3A、图3B,对本发明的第I实施方式的风力/潮汐发电用轴承进行说明。本实施方式的风力/潮汐发电用轴承用作支承风力发电机的主轴或潮汐发电机的主轴的滚动轴承。
[0046]如图1所不的那样,轴承包括:内圈I ;外圈2 ;多个滚子3,该多个滚子3以可滚动的方式夹设于该内外圈1、2的滚动面la、2a之间;保持器4,该保持器4保持各滚子3。在图1的例子中,滚子3采用圆锥滚子。在内外圈1、2的轴承空间中,填充由润滑油形成的润滑剂。轴承为可负荷径向荷载和轴向荷载这两个方向的荷载的所谓的交叉锥形轴承,在圆周方向并列的多个滚子3按照各滚子3的轴心L1、L2呈每一个或多个滚子的轴心轮流相互交叉的方式设置。轴承以滚子3的大直径端面3b (图2)朝向任意一者的外圈轨道面2a,上述滚子3的小直径端面在朝向与上述一者的外圈轨道面2a面对的内圈轨道面Ia的状态,一边围绕上述滚子3的轴心而滚动,一边围绕轴承轴心而公转。
[0047]外圈轨道面2a、2a在轴向上邻接,并且通过包括轴承轴心L3的平面将这些外圈轨道面2a、2a剖开而观看到的剖面大致呈V形。滚子3的外周面在与任意一者的外圈轨道面2a和与该外圈轨道面2a面对的内圈轨道面Ia之间滚动接触的场合,比如,在该滚子3的圆周方向邻接的滚子3在于上述一者的外圈轨道面2a的轴向邻接的外圈轨道面2a与和该外圈轨道面2a面对的内圈轨道面Ia之间滚动接触。另外,在外圈2的一个端面上,在圆周方向以一定间隔形成内螺纹5。可将比如吊环螺栓等螺合于外圈2的各内螺纹5中,采用吊具等运送该外圈2或轴承整体。
[0048]内圈I包括在该内圈I的轴向中间部于轴向分割开的两个组合圈6、6。这些组合圈6、6呈对称形状,为将这些组合圈6、6紧固的紧固结构。紧固结构适用螺栓7、螺母8。在通过螺栓7、螺母8将组合圈6、6紧固组合后,螺栓7、螺母8不相对组合圈6、6而突出。在将组合圈6、6紧固的状态,内圈轨道面la、la于轴向邻接,并且通过包括轴承轴心L3的平面将这些内圈轨道面la、la剖开而观看到的剖面大致呈V形。
[0049]在组合圈6、6中,于圆周方向以一定间隔形成通孔9,该通孔9于轴向贯通而连通。在各组合圈6的外侧端面的各通孔9的同心位置上形成锪孔10。锪孔10按照采用工具将螺栓7、螺母8紧固,该螺栓7、螺母8不相对组合圈6、6突出的方式形成。在将该轴承组装于图示之外的轴箱和主轴之前,通过在两个组合圈6、6之间,预先以增减方式而调整确定的轴向间隙SI,可调整预压或游隙(晃动)。另外,已紧固的螺栓7、螺母8埋入组合圈6、6中,不相对组合圈6、6而突出,不需要取下。
[0050]如图2所示的那样,通过包括轴承轴心的平面将滚子3剖开而观看到的剖面的滚子滚动面3a为通过对数曲线表示的对数凸起形状。在本例子中,仅仅滚子滚动面3a呈对数凸起形状,但是,并不限定于本例子。比如,也可通过上述平面将内外圈1、2剖开,使剖面的内圈轨道面la、外圈轨道面2a中的任意一者或两者呈通过对数曲线表示的对数凸起形状。另外,还可使滚子滚动面3a、内圈轨道面la、外圈轨道面2a为对数凸起形状。
[0051]保持器4由钢、铜合金或包含工程塑料的尼龙类树脂形成。如图3A所示的那样,保持器4为设置于在圆周方向并列的滚子3、3之间的间隔型的保持器,在保持器的两端具有分别沿在圆周方向并列的两个滚子3、3的外周面的凹状的圆弧面4a、4a。保持器4采用尺寸小于滚子3的轴向长度L和直径尺寸D的类型。在上述两个滚子3、3的轴心交叉的场合,在这些滚子3、3之间的保持器4中,两端的圆弧面4a、4a的假想轴心交叉。各圆弧面4a的曲率半径按照大于滚子3的外周面的曲率半径的方式设定。另外,在于圆周方向并列的两个滚子3、3的轴心平行的场合,在这些滚子3、3之间的保持器4中,两端的圆弧面4a、4a的假想轴心也平行。另外,在保持器4的圆弧面4a的中间部形成存留润滑剂的凹部4ab或孔穴(图3B),对保持器4的圆弧面4a的两侧缘部4aa进行比如圆倒角加工。
[0052]对作用效果进行说明。
[0053]按照上面说明的风力/潮汐发电用轴承,是将多个滚子3在圆周方向并列,使滚子3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作为风力/潮汐发电用轴承而使用。由于上述交叉锥形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。通过上述交叉锥形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。
[0054]在该轴承中,由于左右两排的滚子和内外圈1、2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,可谋求轴承宽度的降低。于是,在风力发电机或潮汐发电机中,与现有技术相比较,可谋求节省轴向的空间。在风力发电机或潮汐发电机中,虽然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降低,从而谋求节省外壳内部的空间。由此,可确保设置多个装置的空间。
[0055]如果通过交叉锥形轴承来支承主轴,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3在圆周方向并列,故通过从内圈轨道面Ia的小直径侧部分到大直径侧部分的润滑剂的流动,产生将润滑剂密封于轴承的内部的作用,可防止密封于轴承内部的润滑剂的泄漏。
[0056]由于滚子滚动面3a、内圈轨道面Ia与外圈轨道面2a中的至少任意一者为对数凸起形状,故确保与现有技术的多排圆锥滚子轴承等相同的负荷容量,还强化对弯矩荷载的边缘面压的抵抗力。
[0057]由于内圈I具有于轴向分割的两个组合圈6、6,为将这些组合圈6、6紧固的紧固结构,故两个组合圈6、6通过紧固结构而紧固,防止这些组合圈6、6分离。于是,可以两个组合圈6、6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。
[0058]间隔型的保持器4与现有技术的组合型保持器相比较,可在成型等的生产方面,不受尺寸限制而确保生产性。于是,可容易生产各种尺寸的轴承。保持器4的圆弧面4a的曲率半径按照大于滚子3的外周面的曲率半径的程度来设定,对圆弧面4a的两侧缘部4aa进行圆倒角加工。由此,可缓和向保持器4的两侧缘部4aa的应力集中,而且,由于在圆弧面4a的两侧缘部4aa和滚子3的外周面的间隙中保持润滑剂,故可抑制保持器4的两侧缘部磨损的情况。另外,由于润滑剂贮存于保持器4的凹部4ab中,故可谋求提高保持器4、滚子3之间的润滑性,谋求提高轴承的寿命。
[0059]对另一实施方式进行说明。
[0060]在以下的说明中,对于与通过在各方式中在先进行的方式而说明的事项相对应的部分采用同一标号,省略重复的说明。在仅说明结构的一部分的场合,对于结构的其它部分,只要没有特别的记载,就与在先说明的方式相同。同一结构实现相同的作用效果。不仅可以有通过各实施方式而具体地说明的部分的组合,而且如果组合没有特别的妨碍,还可部分地将实施方式之间组合。
[0061]如图4所示的那样,还可在内外圈1、2的间隙1
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