專利名稱：特別用于支承風力發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子軸的雙列圓錐滾子軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被設(shè)計為大型軸承的雙列圓錐滾子軸承以及一種具有這種圓錐 滾子軸承的風能設(shè)備。
背景技術(shù)：
大型軸承是指如下軸承，其具有一個直徑為至少1米的外環(huán)。也可以使用其他的 標準并特別是其他的直徑值來定義大型軸承。無論如何重要的是，涉及的軸承明顯地大于 那些一般在日常應(yīng)用中例如在轎車中應(yīng)用的、外直徑為幾個厘米的軸承。在大型軸承的設(shè)計中，對已知“小”軸承的軸承幾何結(jié)構(gòu)進行純粹的比例放大通常 是沒有意義的，，因為對大型軸承來說，通常是其他的標準如重量、為制造需要而采用的材 料、安裝花費、維修可能性等等占據(jù)首要地位。例如在DE10 2004 058 905 A1中公開了一 種具有一個內(nèi)環(huán)和一個外環(huán)的大型軸承，該內(nèi)環(huán)和外環(huán)在圓周方向上分別由多個部分組合 構(gòu)成。通過這種分段設(shè)計可實現(xiàn)例如在出現(xiàn)軸承損壞時無需拆除支承軸即可更換該軸承。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是用一種適當?shù)牟牧显O(shè)計一個高質(zhì)量的并且可靠的大 型軸承。該技術(shù)問題通過按本發(fā)明的一種設(shè)計為雙列圓錐滾子軸承的大型軸承解決，其具 有一個外直徑至少為1米、優(yōu)選至少為1. 5米的外環(huán)，以及第一內(nèi)環(huán)和沿軸向布置于第一內(nèi) 環(huán)旁邊的第二內(nèi)環(huán)。此外，按本發(fā)明的圓錐滾子軸承具有一組在外環(huán)和第一內(nèi)環(huán)之間滾動 的、圓錐形的第一滾動體和一組沿軸向布置于第一滾動體旁邊的、在外環(huán)和第二內(nèi)環(huán)之間 滾動的、圓錐形的第二滾動體。所述圓錐滾子軸承的獨特性在于，沿軸向布置于外環(huán)旁邊的 第一密封環(huán)與外環(huán)抗扭轉(zhuǎn)地連接，并與第一內(nèi)環(huán)的滑動面接觸地可相對于該滑動面滑動。 特別是第一密封環(huán)被完整地沿軸向布置于外環(huán)旁邊。本發(fā)明的優(yōu)點在于，所述外環(huán)可以在軸向上被設(shè)計為很窄的結(jié)構(gòu)，從而使制造外 環(huán)需要相對較少的材料，而仍然可實現(xiàn)對所述圓錐滾子軸承的可靠的密封。材料的節(jié)省還 帶來重量的減輕。由于其較大的直徑，外環(huán)軸向?qū)挾鹊臏p小在實現(xiàn)材料節(jié)省方面的作用要 明顯地強于內(nèi)環(huán)軸向?qū)挾葴p小的作用。本發(fā)明另外的優(yōu)點是，在安裝所述圓錐滾子軸承時 出現(xiàn)密封環(huán)損壞的風險是相對微小的。所述第一內(nèi)環(huán)和所述第二內(nèi)環(huán)雖然也可以被整體地設(shè)計為一個聯(lián)合在一起的環(huán) 件，但優(yōu)選將它們設(shè)計為兩個分開的部件，該設(shè)計例如可在安裝按本發(fā)明所述的圓錐滾子 軸承時具有優(yōu)勢。一個第二密封環(huán)可以沿軸向被布置在外環(huán)的旁邊，該第二密封環(huán)與外環(huán)抗扭轉(zhuǎn)地 連接并且在第二內(nèi)環(huán)的滑動面上與其接觸地滑動。以此方式能將圓錐滾子軸承完全密封。第一滑動面可被設(shè)計為圓柱形。由此即便在軸向上存在容差的情況下也可以確保 為密封環(huán)所限定的滑動條件。特別有優(yōu)勢的是，所述第一滑動面被布置在所述第一內(nèi)環(huán)的凸肩上?？傊龅谝粌?nèi)環(huán)通常由一種適合的，也就是說足夠硬度的材料制造并且以高精 度制成。特別是該第一滑動面是被無螺旋線痕跡地磨削過(drallfrei geschliffen)的。 以此方式可以確保形狀和尺寸偏差非常小的高質(zhì)量表面。這就保障了毫無問題的回轉(zhuǎn)和最 大可能地減小磨損。所述第一密封環(huán)可被固定在第一固定環(huán)上。該第一固定環(huán)可被固定在所述外環(huán) 上。以此方式可以用較小的花費實現(xiàn)對所述第一密封環(huán)的可靠安置。特別是第一固定環(huán)可 以通過螺栓固定在所述外環(huán)上，此外該螺栓還用于將所述外環(huán)固定在一個安裝環(huán)境中。這 個變型方案的優(yōu)點是，固定所述第一密封環(huán)不需要額外的螺栓。另外可能的是，所述第一密封環(huán)和所述第一固定環(huán)被設(shè)計為一個整體件結(jié)構(gòu)。由 此可以減少需單獨操作的結(jié)構(gòu)件的數(shù)量。特別是第一密封環(huán)和第一固定環(huán)可以由相同材料 制成。這呈現(xiàn)了一個特別有效和成本低廉的制造第一密封環(huán)的變型方案。此外這樣設(shè)計的 密封環(huán)可以具有用于將密封環(huán)固定在外環(huán)上的沿軸向的鉆孔。所述第一密封環(huán)可以具有至少一個密封唇。該密封唇可以例如通過切削加工來制 成。同樣可能的是，密封唇以壓鑄或注塑技術(shù)或通過硫化膠合法制造。外環(huán)和/或第一內(nèi)環(huán)和/或第二內(nèi)環(huán)可被設(shè)計為在周向上閉合的環(huán)。由此可以獲 得滾動體在滾道上的高度的機械穩(wěn)定性和良好的滾動特性。所述第一滾動體可被布置在第一保持架中。特別是該第一保持架可被設(shè)計為分段 式結(jié)構(gòu)。這可減小保持架機械上超負荷的危險并且能將熱力膨脹的現(xiàn)象考慮在內(nèi)。所述第一密封環(huán)例如可由聚氨酯或聚四氟乙烯制造。當其趨向于具有一種高度的 形狀穩(wěn)定性時，這類材料特別地適合。所述圓錐滾子軸承可以具有作為潤滑材料的油脂。因此可進行可靠的潤滑。所述圓錐滾子軸承尤其可被設(shè)計為一個風能設(shè)備的組成構(gòu)件。此外本發(fā)明涉及一個具有轉(zhuǎn)子軸的風能設(shè)備，該轉(zhuǎn)子軸借助按本發(fā)明的圓錐滾子 軸承被可轉(zhuǎn)動地支承。


下面參考附圖中描述的實施形式闡述本發(fā)明。在附圖中圖1是按本發(fā)明設(shè)計的圓錐滾子軸承的實施形式的剖面圖；圖2是在圖1中示出的圓錐滾子軸承的密封環(huán)的剖面圖；圖3是按本發(fā)明的圓錐滾子軸承的另一個實施形式的剖面圖；圖4是按本發(fā)明的圓錐滾子軸承的又一個實施形式的剖面圖；以及圖5是在圖4中示出的圓錐滾子軸承的密封環(huán)的剖面圖。
具體實施例方式圖1示出了一個按照本發(fā)明設(shè)計的圓錐滾子軸承的實施形式的剖面圖。該圓錐滾 子軸承被設(shè)計為兩列的結(jié)構(gòu)并具有一個帶有兩個錐形滾道的外環(huán)1。此外該圓錐滾子軸承 具有兩個在軸向上并排布置的、分別帶有一個錐形滾道的內(nèi)環(huán)2和3。外環(huán)1和兩個內(nèi)環(huán)2、 3在描述的實施形式中被設(shè)計為在圓周方向上閉合的環(huán)，原則上也可以采用分段式的環(huán)件。在所述內(nèi)環(huán)2的滾道和所述外環(huán)1的與之相鄰的滾道上滾動著圓錐形結(jié)構(gòu)的滾動體4。在所述內(nèi)環(huán)3的滾道和所述外環(huán)1的與之相鄰的滾道上滾動著圓錐形結(jié)構(gòu)的滾動體 5。所述滾動體4被布置在保持架6中，所述滾動體5被布置在保持架7中。保持架6和7 在描述的實施形式中被設(shè)計為分段式結(jié)構(gòu)。各保持架分段例如可以在圓周方向上依次排 列，如在DE 102 46 825 A1中公開的那樣，并且由塑料制造。在所述內(nèi)環(huán)1上，通過螺栓10將一個固定環(huán)8固定在一個軸向側(cè)面上并將一個固 定環(huán)9固定在另外一個軸向側(cè)面上。所述固定環(huán)8和9可以由金屬或塑料制成。高品質(zhì)的 滾子軸承鋼對于這種密封_固定功能來說不是必要的。一個密封環(huán)11通過夾緊環(huán)12固定在所述固定環(huán)8上。所述密封環(huán)11可被設(shè)計 為徑向軸密封。圖2以剖面圖的方式示出了一種具有此設(shè)計的密封環(huán)11。如圖2具體所示，所述密封環(huán)11具有一個防塵唇13和一個密封唇14。該密封唇 14通過彈簧15沿徑向被向內(nèi)預(yù)張緊并且接觸地靠在滑動面16上，該滑動面16位于所述內(nèi) 環(huán)2的凸肩17上(也可參見圖1)。一個密封環(huán)18通過夾緊環(huán)19固定在所述固定環(huán)9上。所述密封環(huán)18的設(shè)計和 所述密封環(huán)11類似并且接觸地靠在一個滑動面20上，該滑動面20位于所述內(nèi)環(huán)3的凸肩 21上。所述內(nèi)環(huán)2和3可以由一種被連續(xù)淬火過的鋼制成或者至少在滾道和滑動面16 和20的區(qū)域中被淬火處理。該滑動面16和20以高精確度制成的并且例如是被無螺旋線 痕跡地磨削過的。以此方式可以在摩擦很小的情況下實現(xiàn)可靠的密封并且將所述密封環(huán)11 和18的密封唇14的磨損保持在低水平。在所述圓錐滾子軸承的由所述密封環(huán)11和18密封的內(nèi)部空間中有圖中未示出的 油脂作為潤滑材料。圖1中示出的圓錐滾子軸承優(yōu)選這樣運行，即所述外環(huán)1處于靜止而兩個內(nèi)環(huán)2 和3相對于外環(huán)1轉(zhuǎn)動。相應(yīng)地，所述密封環(huán)11和18處于靜止并且以其密封唇14在內(nèi)環(huán) 2和3的旋轉(zhuǎn)的滑動面16和20上相對滑動。所述圓錐滾子軸承尤其可被作為轉(zhuǎn)子軸承應(yīng) 用在風能設(shè)備中。如已說明的那樣，鑒于滑動面16和20與密封環(huán)11和18的高品質(zhì)設(shè)計， 可以在長的運轉(zhuǎn)時間內(nèi)實現(xiàn)可靠的密封性。當所述密封環(huán)11和18損壞時，它們可以單獨 地被更換。圖3示出了按本發(fā)明的圓錐滾子軸承的另一實施形式的剖面圖。這個實施形式與 圖1的區(qū)別在于所述密封環(huán)11和18的固定。此外圖3示出了一個油脂通道22，其在所述 兩個內(nèi)環(huán)2和3于軸向上彼此交界的地方沿徑向延伸。最后在圖3中還隱約示出了所述圓 錐滾子軸承的安裝環(huán)境。在其余方面這兩個實施形式是一致的。圖3示出的安裝環(huán)境涉及一個在所述圓錐滾子軸承上鄰接的風能設(shè)備的剖面圖。 特別是示出了一個轉(zhuǎn)子軸23和一個軸承殼體24。兩個內(nèi)環(huán)2和3位于轉(zhuǎn)子軸23上并且與 這個轉(zhuǎn)子軸23 —起轉(zhuǎn)動。所述外環(huán)1布置在軸承殼體24的鉆孔中并且通過沿軸向延伸的 螺栓25與軸承殼體24螺栓連接。此外用螺栓25將固定環(huán)8和9固定在外環(huán)1的側(cè)面上， 因此無需另外的螺栓用于固定環(huán)8和9的固定。為了適配于安裝環(huán)境，所述兩個固定環(huán)8和 9設(shè)計不同。密封環(huán)11和18與圖1類似地用夾緊環(huán)12和19固定在固定環(huán)8和9上。夾 緊環(huán)12和19用螺栓26與固定環(huán)8和9螺栓連接。密封環(huán)11和18以如圖2示出的類似 方式設(shè)計并且與圖1的實施形式一樣地在內(nèi)環(huán)2和3的滑動面16和20上相對滑動。因為外環(huán)1與軸承殼體24螺栓連接，故該外環(huán)1不進行轉(zhuǎn)動而是處于靜止的。因此在外環(huán)1上 固定的密封環(huán)11和18也處于靜止并且以其密封唇14在內(nèi)環(huán)2和3的、相對密封環(huán)11和 18旋轉(zhuǎn)的滑動面16和20上相對滑動。圖4示出了按本發(fā)明的圓錐滾子軸承的另一個實施形式的剖面圖。在這個實施形 式中僅僅示出了所述密封環(huán)11。相對于其的另一種選擇是，也可以存在兩個密封環(huán)11和 18，其中未示出的密封環(huán)18的設(shè)計類似于示出的密封環(huán)11。在圖4中示出的圓錐滾子軸承的實施形式與圖1和3的區(qū)別特別地在于密封環(huán)11 的設(shè)計。和圖1及3不同的是，密封環(huán)11未被夾緊在固定環(huán)8中，而是直接借助螺栓10和 所述外環(huán)1螺栓連接。這就意味著，在圖4的實施形式中省掉了固定環(huán)8和夾緊環(huán)12，并且 應(yīng)用了一種與圖2中示出的密封環(huán)11不同的另一種實施形式。所應(yīng)用的密封環(huán)11的設(shè)計 參照圖5作進一步說明。在其余方面，圖4的實施形式與圖1和3的實施形式一致，其中在圖4的實施形式 中也存在已在圖3中示出的油脂通道22。圖5示出了在圖4中示出的圓錐滾子軸承的密封環(huán)11的剖面圖。與圖2類似，所 述密封環(huán)11具有防塵唇13，密封唇14和彈簧15。另外密封環(huán)11還具有在軸向上延伸的 通孔27，該通孔27中安裝了用于接納螺栓10的套管28。為了持久地確保所述密封環(huán)11 的可靠的功能，還需要該密封環(huán)具有足夠的形狀穩(wěn)定性。這種形狀穩(wěn)定性可以通過為所述 密封環(huán)11選擇適合的材料來實現(xiàn)。作為材料特別適合的有聚氨酯(PUR)和聚四氟乙烯 (PTFE)。在應(yīng)用這類材料的情況下，密封環(huán)11可以連續(xù)地，也就是說包括防塵唇13和密封 唇14，用單一材料制成。這一制造可以通過例如車削加工或其他的切削加工方法實現(xiàn)。但 同樣也可能的是，用壓鑄技術(shù)或通過硫化膠合法制造所述密封環(huán)11，特別是防塵唇13和密
封唇14。
附圖標記清單
1-外環(huán)
2-內(nèi)環(huán)
3-內(nèi)環(huán)
4-滾動體
5-滾動體
6-保持架
7-保持架
8-固定環(huán)
9-固定環(huán)
10--螺栓
11--密封環(huán)
12-_夾緊環(huán)
13-_防塵唇
14-_密封唇
15--彈簧
16--滑動面CN 101852247A
17-凸肩
18-密封環(huán)
19-夾緊環(huán)
20-滑動面
21-凸肩
22-油脂通道
23-轉(zhuǎn)子軸
24-軸承殼體
25-螺栓
26-螺栓
27-通孔
28-套管。
權(quán)利要求
一種雙列圓錐滾子軸承，具有-一個外環(huán)(1)，其外直徑至少為1米，-一個第一內(nèi)環(huán)(2)，-一個第二內(nèi)環(huán)(3)，其沿軸向布置于第一內(nèi)環(huán)(2)旁邊，-一組圓錐形的第一滾動體(4)，其在外環(huán)(1)和第一內(nèi)環(huán)(2)之間滾動，-一組圓錐形的第二滾動體(5)，其沿軸向布置于第一滾動體(4)旁邊并在外環(huán)(1)和第二內(nèi)環(huán)(3)之間滾動，其特征在于沿軸向在外環(huán)(1)旁邊設(shè)有一個第一密封環(huán)(11)，該第一密封環(huán)(11)與外環(huán)(1)抗扭轉(zhuǎn)地連接并在第一內(nèi)環(huán)(2)的滑動面(16)上與其接觸地滑動。
2.按權(quán)利要求1所述的圓錐滾子軸承，其特征在于存在一個沿軸向布置于外環(huán)(1) 旁邊的第二密封環(huán)(18)，該第二密封環(huán)(18)與外環(huán)(1)抗扭轉(zhuǎn)地連接并且在第二內(nèi)環(huán)(3) 的滑動面(16)上與其接觸地滑動。
3.按權(quán)利要求1至2之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一滑動面(16)被設(shè)計為圓柱形。
4.按權(quán)利要求1至3之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一滑動面(16)被布置在第一內(nèi)環(huán)(2)的凸肩(17)上。
5.按權(quán)利要求1至4之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一滑動面(16)被無螺旋線痕跡地磨削過。
6.按權(quán)利要求1至5之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一密封環(huán)(11)固定在第一固定環(huán)(8)上。
7.按權(quán)利要求6所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一固定環(huán)(8)固定在外環(huán)(1)上。
8.按權(quán)利要求7所述的圓錐滾子軸承，其特征在于第一固定環(huán)(8)通過螺栓(25)固定在所述外環(huán)(1)上，所述螺栓(25)還用于將所述 外環(huán)(1)固定在一個安裝環(huán)境中。
9.按權(quán)利要求6至8之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一密封環(huán)(11)和第一固定環(huán)(8)被設(shè)計為一體。
10.按權(quán)利要求6至9之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一密封環(huán)(11)和第一固定環(huán)(8)由相同材料構(gòu)成。
11.按權(quán)利要求1至10之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一密封環(huán)(11)具有至少一個密封唇(14)。
12.按權(quán)利要求11所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 所述密封唇(14)通過切削加工制成。
13.按權(quán)利要求11所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 所述密封唇(14)用壓鑄技術(shù)制造。
14.按權(quán)利要求11所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 所述密封唇(14)通過硫化膠合法制成。
15.按權(quán)利要求1至14之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于所述外環(huán)⑴和/或第一內(nèi)環(huán)⑵和/或第二內(nèi)環(huán)⑶被設(shè)計為在周向上閉合的環(huán)。
16.按權(quán)利要求1至15之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一滾動體(4)布置于第一保持架(6)中。
17.按權(quán)利要求16所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一保持架(6)設(shè)計為分段式結(jié)構(gòu)。
18.按權(quán)利要求1至17之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 第一密封環(huán)(11)由聚氨酯或聚四氟乙烯制成。
19.按權(quán)利要求1至18之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 它具有作為潤滑材料的油脂。
20.按權(quán)利要求1至19之一所述的圓錐滾子軸承，其特征在于 它被設(shè)計為風力發(fā)電裝置的組成構(gòu)件。
21.一種風力發(fā)電裝置，其具有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子被固定在一個轉(zhuǎn)子軸(23)上，其特征在于該轉(zhuǎn)子軸(23)可轉(zhuǎn)動地支承于按權(quán)利要求1至20之一所述的圓錐滾子軸承中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙列圓錐滾子軸承，其具有一個外直徑至少為1米的外環(huán)(1)以及第一內(nèi)環(huán)(2)和沿軸向布置于第一內(nèi)環(huán)(2)旁邊的第二內(nèi)環(huán)(3)。此外，按本發(fā)明的圓錐滾子軸承具有一組在外環(huán)(1)和第一內(nèi)環(huán)(2)之間滾動的、圓錐形的第一滾動體(4)和一組沿軸向布置于第一滾動體(4)旁邊的、在外環(huán)(1)和第二內(nèi)環(huán)(3)之間滾動的、圓錐形的第二滾動體(5)。按本發(fā)明的圓錐滾子軸承的獨特性在于，沿軸向布置于外環(huán)(1)旁邊的第一密封環(huán)(11)與外環(huán)(1)抗扭轉(zhuǎn)地連接并在第一內(nèi)環(huán)(2)的滑動面(16)上與其接觸地滑動。
文檔編號F16C19/38GK101852247SQ20101020973
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者馬賽厄斯·霍夫曼 申請人:Skf公司