專(zhuān)利名稱(chēng)：一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于軸承技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備上的應(yīng)用，主要涉及一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組
偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承。
背景技術(shù)：
目前，在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備上采用的偏航系統(tǒng)。其特征是位于偏航系統(tǒng)總成，用于風(fēng) 機(jī)的迎風(fēng)方向，主要承受徑向負(fù)荷、軸向負(fù)荷和傾覆力矩。要求該軸承具有良好的密封性 能、高可靠性、，并且運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、壽命超過(guò)20年等。 一般采用四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承，該結(jié)構(gòu)軸 承能同時(shí)承受較大的徑向、軸向負(fù)荷和傾覆力矩。 但是，對(duì)于安裝在兆瓦機(jī)上的單排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤(pán)軸承，其承載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到 使用工況的要求，致使軸承提前失效，縮短了風(fēng)機(jī)的維護(hù)周期，增加了風(fēng)機(jī)的維修費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，安裝在風(fēng)力發(fā)電 設(shè)備偏航系統(tǒng)的塔座與機(jī)艙的聯(lián)接處，該軸承具有良好的密封性能、結(jié)構(gòu)緊湊、表面防腐、 可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、潤(rùn)滑性能好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點(diǎn)，能同時(shí)承受較高的軸向和徑向的聯(lián) 合負(fù)荷，及較大的傾覆力矩。 本實(shí)用新型的目的可采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)其零件包括外齒圈、內(nèi)圈、鋼 球、保持架堵塞、錐銷(xiāo)、密封圈，軸承接觸角為45° ;外齒圈有上下兩排直徑、曲率相同的滾 道，滾道是由兩個(gè)曲率半徑為0. 53倍滾動(dòng)體直徑組成的桃形溝的結(jié)構(gòu)形式；外圈上端面設(shè) 置有可裝入密封圈的密封槽；外圈外徑上有齒；外圈上設(shè)置有安裝孔與吊裝孔；內(nèi)圈有上 下兩排直徑、曲率相同的滾道，滾道是由兩個(gè)曲率半徑為0. 52倍滾動(dòng)體直徑組成的桃形溝 結(jié)構(gòu)形式；內(nèi)圈下端面設(shè)置有可裝入密封圈的密封槽；內(nèi)圈內(nèi)徑面上下兩個(gè)裝球孔，裝球 孔和堵塞過(guò)渡配合，堵塞通過(guò)錐銷(xiāo)和內(nèi)圈固定；在內(nèi)圈內(nèi)徑面上下各有兩排注油孔和出油 孔，內(nèi)圈上有安裝孔和吊裝孔。 所述的外齒圈、內(nèi)圈的外露表面設(shè)置有防腐層。 所述外齒圈內(nèi)徑上具有梯形凸臺(tái)，其與密封圈的雙唇配合構(gòu)成迷宮式密封結(jié)構(gòu)。 所述內(nèi)圈外徑具有梯形凸臺(tái)，其與密封圈的雙唇配合構(gòu)成迷宮式密封結(jié)構(gòu)。 所述保持架為隔離塊的結(jié)構(gòu)形式，球兜的曲率半徑Ra為0. 54倍的滾動(dòng)體直徑。保
持架具有中心孔，球兜表面具有溝槽。 所述的堵塞上設(shè)置有的用于拔出堵塞的螺紋孔。 所述密封圈為K形雙唇密封的結(jié)構(gòu)形式。 由上結(jié)構(gòu)可以看出，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的軸承接觸角a 、 a 1為45° ，該角度的設(shè)計(jì) 是為了使軸承能同時(shí)承受較高的軸向和徑向的聯(lián)合負(fù)荷，及較大的傾覆力矩；軸承除齒表 面及密封處，其余外表面防腐處理，可延長(zhǎng)軸承的使用壽命。 外齒圈有上下兩排直徑、曲率相同的滾道，使兩排鋼球能同時(shí)承受載荷；滾道是由兩個(gè)曲率半徑為0. 53倍滾動(dòng)體直徑的R組成桃形溝的結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既能提高軸 承的承載能力，同時(shí)又能適應(yīng)交變載荷使用工況的要求；上端面有密封槽可裝入密封圈，既 能防止灰塵、雨水的侵入，又能阻止?jié)櫥耐庑?；?nèi)徑上的梯形凸臺(tái)與密封圈的雙唇配合 形成的迷宮，可有效的提高密封性能；外徑上的齒與偏航系統(tǒng)減速電機(jī)上的小齒輪嚙合，可 以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的迎風(fēng)角度，起偏航作用；外齒圈上的安裝孔與塔座上的孔可方便螺栓的聯(lián)接； 吊裝孔便于軸承安裝時(shí)的起吊。 內(nèi)圈有上下兩排直徑、曲率相同的滾道，使兩排鋼球能同時(shí)承受載荷；滾道是由兩 個(gè)曲率半徑為0. 52倍滾動(dòng)體直徑的Rl組成桃形溝的結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既能提高軸 承的承載能力，同時(shí)又能適應(yīng)交變載荷使用工況的要求；下端面有密封槽可裝入密封圈，既 能防止灰塵、雨水的侵入，又能阻止?jié)櫥耐庑?；外徑上的梯形凸臺(tái)與密封圈的雙唇配合 形成的迷宮，可有效的提高密封性能；內(nèi)徑面上下兩個(gè)裝球孔的設(shè)計(jì)，既方便鋼球的裝入， 又可最大限度的多裝鋼球，提高軸承的承載能力，裝球孔和堵塞過(guò)渡配合，與上端面的錐銷(xiāo) 孔用錐銷(xiāo)銷(xiāo)緊，可防止鋼球掉出；在內(nèi)徑面上下各有兩排注油孔和出油孔，注油孔為軸承提 供新鮮的油脂，以利于軸承的潤(rùn)滑，出油孔方便費(fèi)油的排出；內(nèi)圈上的安裝孔與機(jī)艙法蘭上 的孔可方便螺栓的聯(lián)接；吊裝孔便于軸承安裝時(shí)的起吊。 保持架為隔離塊的結(jié)構(gòu)形式，球兜的曲率半徑Ra為0. 54倍的滾動(dòng)體直徑，該設(shè)計(jì) 的球兜與鋼球達(dá)到最佳的曲線(xiàn)彌合度，使軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)；中心孔和球兜表面的溝槽 既可減少與鋼球的接觸面積，降低摩擦發(fā)熱，又儲(chǔ)藏一定的油脂起潤(rùn)滑作用。 堵塞與內(nèi)圈的裝球孔過(guò)渡配合，用錐銷(xiāo)固定，其滾道錐銷(xiāo)孔與內(nèi)圈的滾道、錐銷(xiāo)孔 配加工，螺紋孔用于堵塞的拔出，方便軸承的裝配與拆卸。 密封圈采用K形雙唇密封的結(jié)構(gòu)形式，密封圈的雙唇與外齒圈內(nèi)徑上的梯形凸臺(tái) 配合和內(nèi)圈外徑上的梯形凸臺(tái)配合均可形成的迷宮式密封，可有效的提高密封性能。 綜上所述，本實(shí)用新型具有良好的密封性能、結(jié)構(gòu)緊湊、表面防腐、可靠性高、使用 壽命長(zhǎng)、潤(rùn)滑性能好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點(diǎn)，能同時(shí)承受較高的軸向和徑向的聯(lián)合負(fù)荷，及較大 的傾覆力矩。

[0019]附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為外齒圈結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3為外齒圈滾道示意圖。附圖4為內(nèi)圈結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5為內(nèi)圈滾道示意圖。附圖6為保持架結(jié)構(gòu)示意圖。附圖7為圖6的左視圖。附圖8為堵塞結(jié)構(gòu)示意圖。附圖9為圖8的俯視圖。附圖10為密封圈結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、外齒圈，2、內(nèi)圈，3、鋼球，4、保持架，5、堵塞，6、錐銷(xiāo)，7、密封圈，8、防腐層，
9、滾道，10、10a上端面，11、11a、密封槽，12、12a、內(nèi)徑，13、 13a、凸臺(tái)，14、 14a、外徑，15、裝球孔，16、下端面，17、17a、錐銷(xiāo)孔，18、 18a、安裝孔，19、19a、吊裝孔，20、注油孔，21、出油孔， 22、22a、滾道，23、齒，24、球兜，25、螺紋孔，26、雙唇，27、中心孔，28、溝槽。
具體實(shí)施方式結(jié)合附圖，說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。 如附圖l所示本實(shí)用新型軸承其零件包括外齒圈1 、內(nèi)圈2、鋼球3、保持架4、堵 塞5、錐銷(xiāo)6、密封圈7、防腐層8。 軸承的接觸角a 、 a 1設(shè)計(jì)為45° ，該角度的設(shè)計(jì)是為了使軸承能同時(shí)承受較高 的軸向和徑向的聯(lián)合負(fù)荷，及較大的傾覆力矩；軸承除齒23表面及密封處，其余外表面有 防腐層8，可延長(zhǎng)軸承的使用壽命。 如附圖2、圖3所示外齒圈1有上下兩排直徑、曲率相同的滾道9，使兩排鋼球3 能同時(shí)承受載荷；滾道9是由兩個(gè)曲率半徑為0. 53倍滾動(dòng)體直徑的R組成桃形溝的結(jié)構(gòu)形 式；上端面10有密封槽11可裝入密封圈7 ;內(nèi)徑12上的梯形凸臺(tái)13與密封圈7的雙唇26 配合形成的迷宮，可有效的提高密封性能；外徑14上的齒23與偏航系統(tǒng)減速電機(jī)上的小齒 輪嚙合，可以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的迎風(fēng)角度，起偏航作用；外齒圈1上的安裝孔18與塔座上的孔可方 便螺栓的聯(lián)接；吊裝孔19便于軸承安裝時(shí)的起吊。 如附圖4、圖5所示內(nèi)圈2有上下兩排直徑、曲率相同的滾道22，使兩排鋼球3能 同時(shí)承受載荷；滾道22是由兩個(gè)曲率半徑為0. 52倍滾動(dòng)體直徑的Rl組成桃形溝的結(jié)構(gòu)形 式；下端面16有密封槽lla可裝入密封圈7 ;外徑14a上的梯形凸臺(tái)13a與密封圈7的雙 唇26配合形成的迷宮，可有效的提高密封性能；內(nèi)徑12a面上下兩個(gè)裝球孔15的設(shè)計(jì)，既 方便鋼球3的裝入，又可最大限度的多裝鋼球3，提高軸承的承載能力，裝球孔15和堵塞5 過(guò)渡配合，與上端面10a的錐銷(xiāo)孔17用錐銷(xiāo)6銷(xiāo)緊，可防止鋼球3掉出；在內(nèi)徑12a面上下 各有兩排注油孔20和出油孔21，注油孔20為軸承提供新鮮的油脂，以利于軸承的潤(rùn)滑，出 油孔21方便費(fèi)油的排出；內(nèi)齒圈2上的安裝孔18a與機(jī)艙法蘭上的孔可方便螺栓的聯(lián)接； 吊裝孔19a便于軸承安裝時(shí)的起吊。 如附圖6、圖7所示保持架4為隔離塊的結(jié)構(gòu)形式，球兜24的曲率半徑Ra為0.54 倍的滾動(dòng)體直徑，該設(shè)計(jì)的球兜24與鋼球3達(dá)到最佳的曲線(xiàn)彌合度，使軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)更加平 穩(wěn)沖心孔27和球兜24表面的溝槽28既可減少與鋼球3的接觸面積，降低摩擦發(fā)熱，又儲(chǔ) 藏一定的油脂起潤(rùn)滑作用。 如附圖8、圖9所示堵塞5與內(nèi)圈2的裝球孔15過(guò)渡配合，用錐銷(xiāo)6固定，其滾 道22a、錐銷(xiāo)孔17a與內(nèi)圈2的滾道22、錐銷(xiāo)孔17配加工，螺紋孔25用于堵塞5的拔出，方 便軸承的裝配與拆卸。 如附圖10所示密封圈7采用K形雙唇26密封的結(jié)構(gòu)形式，密封圈7的雙唇26 與外齒圈1內(nèi)徑12上的梯形凸臺(tái)13配合和內(nèi)圈2外徑14a上的梯形凸臺(tái)13a配合均可形 成的迷宮式密封，可有效的提高密封性能。
權(quán)利要求一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，其零件包括外齒圈(1)、內(nèi)圈(2)、鋼球(3)、保持架(4)堵塞(5)、錐銷(xiāo)(6)、密封圈(7)，其特征是軸承接觸角(α)、(α1)為45°；外齒圈(1)有上下兩排直徑、曲率相同的滾道(9)，滾道(9)是由兩個(gè)曲率半徑為0.53倍滾動(dòng)體直徑(R)組成的桃形溝的結(jié)構(gòu)形式；外齒圈(1)上端面(10)設(shè)置有可裝入密封圈(7)的密封槽(11)；外齒圈(1)外徑(14)上有齒(23)；外圈(1)上設(shè)置有安裝孔(18)與吊裝孔(19)；內(nèi)圈(2)有上下兩排直徑、曲率相同的滾道(22)，滾道(22)是由兩個(gè)曲率半徑為0.52倍滾動(dòng)體直徑(R1)組成的桃形溝結(jié)構(gòu)形式；內(nèi)圈(2)下端面(16)設(shè)置有可裝入密封圈(7)的密封槽(11a)；內(nèi)圈(2)內(nèi)徑(12a)面上下兩個(gè)裝球孔(15)，裝球孔(15)和堵塞(5)過(guò)渡配合，堵塞(5)通過(guò)錐銷(xiāo)(6)和內(nèi)圈(2)固定；在內(nèi)圈(2)內(nèi)徑(14)面上下各有兩排注油孔(20)和出油孔(21)，內(nèi)圈(2)上有安裝孔(18a)和吊裝孔(19a)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，其特征是外齒圈 (D、內(nèi)圈(2)的外露表面設(shè)置有防腐層(8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，其特征是外齒圈(1) 內(nèi)徑(12)上具有梯形凸臺(tái)(13)，其與密封圈(7)的雙唇(26)配合構(gòu)成迷宮式密封結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，其特征是內(nèi)圈(2) 外徑(14a)具有梯形凸臺(tái)(13a)，其與密封圈(7)的雙唇(26)配合構(gòu)成迷宮式密封結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，其特征是所述的保 持架(4)為隔離塊的結(jié)構(gòu)形式，球兜(24)的曲率半徑(Ra)為0.54倍的滾動(dòng)體直徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，其特征是堵塞(5) 上設(shè)置有的用于拔出堵塞(5)的螺紋孔(25)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，其特征是密封圈(7) 為K形雙唇(26)密封的結(jié)構(gòu)形式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，其特征是保持架(4) 具有中心孔(27)，球兜(24)表面具有溝槽(28)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種兆瓦風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)專(zhuān)用軸承，包括外齒圈(1)、內(nèi)圈(2)、鋼球(3)、保持架(4)堵塞(5)、錐銷(xiāo)(6)、密封圈(7)，軸承接觸角為45°；外齒圈(1)有上下兩排直徑、曲率相同的滾道(9)，外齒圈(1)上端面(10)設(shè)置有密封槽(11)；外齒圈(1)外徑(14)上有齒(23)；外齒圈(1)上設(shè)置有安裝孔(18)與吊裝孔(19)；內(nèi)圈(2)有上下兩排直徑、曲率相同的滾道(22)，內(nèi)圈(2)下端面(16)設(shè)置有密封槽(11a)；內(nèi)圈(2)內(nèi)徑(12a)面上下兩個(gè)裝球孔(15)，裝球孔(15)和堵塞(5)過(guò)渡配合，堵塞(5)通過(guò)錐銷(xiāo)(6)和內(nèi)圈(2)固定；在內(nèi)圈(2)內(nèi)徑(14)面上下各有兩排注油孔(20)和出油孔(21)，內(nèi)圈(2)上有安裝孔(18a)和吊裝孔(19a)。本實(shí)用新型具有良好的密封性能、結(jié)構(gòu)緊湊、表面防腐、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、潤(rùn)滑性能好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點(diǎn)，能同時(shí)承受較高的軸向和徑向的聯(lián)合負(fù)荷，及較大的傾覆力矩。
文檔編號(hào)F03D11/00GK201475162SQ20092022333
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者丁承樓, 吳朝陽(yáng), 王景夏 申請(qǐng)人:常州光洋軸承有限公司;中機(jī)洛陽(yáng)軸承科技有限公司