[发明专利]圆柱滚子轴承

说明书

本发明涉及一种用于吸收轴向与径向力的圆柱滚子轴承，包括绕在轴向方向x上延伸的旋转轴同轴布置的第一轴承环和第二轴承环，第二轴承环具有在径向方向上开口的槽，第一轴承环的凸叶与之啮合，在凸叶和槽之间布置有第一径向轴承列和在轴向方向上彼此隔开的两个轴向轴承列，第一径向轴承列在第一径向方向上抵靠第二轴承环支持第一轴承环，且其中提供第二径向轴承列，其在第二径向方向上相对于第二轴承环支持第一轴承环，第二径向方向与第一径向方向相反。根据本发明，第一轴承环在轴向方向x上被划分成具有凸叶的至少一个第一环部以及第二环部，第二径向轴承列被布置在第二环部和第二轴承环之间，具有与凸叶的轴向间距。

本申请是申请号为201480005788.3,申请日为2014年01月06日，发明名称为“圆柱滚子轴承”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于吸收轴向与径向力的圆柱滚子轴承，包括绕在轴向方向上延伸的旋转轴同轴布置的第一轴承环和第二轴承环，其中第二轴承环具有在径向方向上开口的槽，并且第一轴承环的凸叶(lobe)与之啮合，其中在凸叶和槽之间，布置有第一径向轴承列和在轴向上彼此隔开的两个轴向轴承列，其中第一径向轴承列在第一径向方向上抵靠第二轴承环支持第一轴承环，并且其中提供有第二轴承列，其在第二径向方向上相对于第二轴承环支持第一轴承环，该第二径向方向与第一径向方向相反。圆柱滚子轴承特别地是用于在风力涡轮机上安装转子叶片的组合式轴向-径向轴承形式。相应的滚子轴承在实际中也被称作叶片调整轴承。

背景技术

已知的风力涡轮机在其传统构造中具有塔，塔的上端布置有带有发电机壳体的发电机。典型带有三个转子叶片的转子直接或经由传动装置连接到发电机。为了调整转子叶片的位置以适应不同的风速，转子叶片附接到转子，以便可绕转子叶片纵轴旋转。为此，轴向-径向大滚子轴承被用作叶片调整轴承(Erich Hau,Windkraftanlagen–Grundlagen,Technik,Einsatz,Wirtschaftlichkeit[Wind Turbines-Fundamental Principles,Technologies,Application,Economics],2nd Edition,1996,pages 233-234)。所述轴承以及相关联调整布置的目的是调节相关联转子叶片的入射角以适应相应的风速和/或涡轮机的运行状态。

DE102011000769A1公开了一种轴向-径向滚子轴承，其特别适用于在风力涡轮机上安装转子叶片，并且尽管是紧凑型设计，其特征在于高承载能力。为了径向支持，径向轴承列被以传统方式布置在内环和外环之间。

对于径向支持，DE3034008C2和EP0413119B1已知类似构造的圆柱滚子轴承。径向安装是借助布置在内环和外环之间的径向轴承列而实现的。轴承环之一包括在径向方向上开口的槽。如果其是外环的话，那么槽在朝着旋转轴的内向径向方向上开口。相比之下，如果内环设有槽的话，则该槽在外向径向方向上开口。相应的另一轴承环具有啮合到槽的凸叶。这种环在实际中也被称作凸叶环。第一径向轴承列被布置在凸叶的径向环绕尖上，而在轴向方向上彼此隔开的两个轴向轴承列被设置在凸叶的侧缘上。在这种构造中，内环借助径向轴承列在外向方向上抵靠外环而被支持。

取决于圆柱滚子轴承的使用，可能发生可观的力，其在一定程度上还可能引起轴承和/或相互作用的轴承环的变形。具体而言在叶片调整轴承的情形中，如果连接结构刚性不足，则可能发生在运行期间产生的力引起轴承环的弹性形变，从而其不再具有环状形状。在负载下发生的形变还被称作畸变。在仅具有一个径向轴承列的传统圆柱滚子轴承的情形中，该形变会引起内环在局部移动远离外环，从而在该圆周段，作为滚动体的圆柱滚子不再起到支持作用，而在圆周的其它区域中发生压缩载荷和变形的增加。