本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年3月25日、申請(qǐng)?zhí)枮?01010209733.8和發(fā)明名稱(chēng)為“特別用于支承風(fēng)力發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子軸的雙列圓錐滾子軸承”的原發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種被設(shè)計(jì)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(fēng)能設(shè)備。

背景技術(shù)：

大型軸承是指如下軸承，其具有一個(gè)直徑為至少1米的外環(huán)。也可以使用其他的標(biāo)準(zhǔn)并特別是其他的直徑值來(lái)定義大型軸承。無(wú)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(chē)中應(yīng)用的、外直徑為幾個(gè)厘米的軸承。

在大型軸承的設(shè)計(jì)中，對(duì)已知“小”軸承的軸承幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行純粹的比例放大通常是沒(méi)有意義的，，因?yàn)閷?duì)大型軸承來(lái)說(shuō)，通常是其他的標(biāo)準(zhǔn)如重量、為制造需要而采用的材料、安裝花費(fèi)、維修可能性等等占據(jù)首要地位。例如在de102004058905a1中公開(kāi)了一種具有一個(gè)內(nèi)環(huán)和一個(gè)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(gè)部分組合構(gòu)成。通過(guò)這種分段設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)例如在出現(xiàn)軸承損壞時(shí)無(wú)需拆除支承軸即可更換該軸承。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是用一種適當(dāng)?shù)牟牧显O(shè)計(jì)一個(gè)高質(zhì)量的并且可靠的大型軸承。

該技術(shù)問(wèn)題通過(guò)按本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)為雙列圓錐滾子軸承的大型軸承解決，其具有一個(gè)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(dòng)的、圓錐形的第一滾動(dòng)體和一組沿軸向布置于第一滾動(dòng)體旁邊的、在外環(huán)和第二內(nèi)環(huán)之間滾動(dòng)的、圓錐形的第二滾動(dòng)體。所述圓錐滾子軸承的獨(dú)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(dòng)面接觸地可相對(duì)于該滑動(dòng)面滑動(dòng)。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(diǎn)在于，所述外環(huán)可以在軸向上被設(shè)計(jì)為很窄的結(jié)構(gòu)，從而使制造外環(huán)需要相對(duì)較少的材料，而仍然可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述圓錐滾子軸承的可靠的密封。材料的節(jié)省還帶來(lái)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(shí)現(xiàn)材料節(jié)省方面的作用要明顯地強(qiáng)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(diǎn)是，在安裝所述圓錐滾子軸承時(shí)出現(xiàn)密封環(huán)損壞的風(fēng)險(xiǎn)是相對(duì)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(jì)為一個(gè)聯(lián)合在一起的環(huán)件，但優(yōu)選將它們?cè)O(shè)計(jì)為兩個(gè)分開(kāi)的部件，該設(shè)計(jì)例如可在安裝按本發(fā)明所述的圓錐滾子軸承時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。

一個(gè)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(dòng)面上與其接觸地滑動(dòng)。以此方式能將圓錐滾子軸承完全密封。

第一滑動(dòng)面可被設(shè)計(jì)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(dòng)條件。特別有優(yōu)勢(shì)的是，所述第一滑動(dòng)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(shuō)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(dòng)面是被無(wú)螺旋線(xiàn)痕跡地磨削過(guò)(drallfreigeschliffen)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(wú)問(wèn)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(fèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)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(gè)安裝環(huán)境中。這個(gè)變型方案的優(yōu)點(diǎn)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(jì)為一個(gè)整體件結(jié)構(gòu)。由此可以減少需單獨(dú)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(gè)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(jì)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(gè)密封唇。該密封唇可以例如通過(guò)切削加工來(lái)制成。同樣可能的是，密封唇以壓鑄或注塑技術(shù)或通過(guò)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(jì)為在周向上閉合的環(huán)。由此可以獲得滾動(dòng)體在滾道上的高度的機(jī)械穩(wěn)定性和良好的滾動(dòng)特性。

所述第一滾動(dòng)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(jì)為分段式結(jié)構(gòu)。這可減小保持架機(jī)械上超負(fù)荷的危險(xiǎn)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(dāng)其趨向于具有一種高度的形狀穩(wěn)定性時(shí)，這類(lèi)材料特別地適合。

所述圓錐滾子軸承可以具有作為潤(rùn)滑材料的油脂。因此可進(jìn)行可靠的潤(rùn)滑。

所述圓錐滾子軸承尤其可被設(shè)計(jì)為一個(gè)風(fēng)能設(shè)備的組成構(gòu)件。

此外本發(fā)明涉及一個(gè)具有轉(zhuǎn)子軸的風(fēng)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(dòng)地支承。

附圖說(shuō)明

下面參考附圖中描述的實(shí)施形式闡述本發(fā)明。在附圖中：

圖1是按本發(fā)明設(shè)計(jì)的圓錐滾子軸承的實(shí)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(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(shí)施方式

圖1示出了一個(gè)按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的圓錐滾子軸承的實(shí)施形式的剖面圖。該圓錐滾子軸承被設(shè)計(jì)為兩列的結(jié)構(gòu)并具有一個(gè)帶有兩個(gè)錐形滾道的外環(huán)1。此外該圓錐滾子軸承具有兩個(gè)在軸向上并排布置的、分別帶有一個(gè)錐形滾道的內(nèi)環(huán)2和3。外環(huán)1和兩個(gè)內(nèi)環(huán)2、3在描述的實(shí)施形式中被設(shè)計(jì)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(dòng)著圓錐形結(jié)構(gòu)的滾動(dòng)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(dòng)著圓錐形結(jié)構(gòu)的滾動(dòng)體5。所述滾動(dòng)體4被布置在保持架6中，所述滾動(dòng)體5被布置在保持架7中。保持架6和7在描述的實(shí)施形式中被設(shè)計(jì)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de10246825a1中公開(kāi)的那樣，并且由塑料制造。

在所述內(nèi)環(huán)1上，通過(guò)螺栓10將一個(gè)固定環(huán)8固定在一個(gè)軸向側(cè)面上并將一個(gè)固定環(huán)9固定在另外一個(gè)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(duì)于這種密封-固定功能來(lái)說(shuō)不是必要的。

一個(gè)密封環(huán)11通過(guò)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(jì)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(jì)的密封環(huán)11。

如圖2具體所示，所述密封環(huán)11具有一個(gè)防塵唇13和一個(gè)密封唇14。該密封唇14通過(guò)彈簧15沿徑向被向內(nèi)預(yù)張緊并且接觸地靠在滑動(dòng)面16上，該滑動(dòng)面16位于所述內(nèi)環(huán)2的凸肩17上(也可參見(jiàn)圖1)。

一個(gè)密封環(huán)18通過(guò)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(jì)和所述密封環(huán)11類(lèi)似并且接觸地靠在一個(gè)滑動(dòng)面20上，該滑動(dòng)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(guò)的鋼制成或者至少在滾道和滑動(dòng)面16和20的區(qū)域中被淬火處理。該滑動(dòng)面16和20以高精確度制成的并且例如是被無(wú)螺旋線(xiàn)痕跡地磨削過(guò)的。以此方式可以在摩擦很小的情況下實(shí)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(rùn)滑材料。

圖1中示出的圓錐滾子軸承優(yōu)選這樣運(yùn)行，即所述外環(huán)1處于靜止而兩個(gè)內(nèi)環(huán)2和3相對(duì)于外環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dòng)面16和20上相對(duì)滑動(dòng)。所述圓錐滾子軸承尤其可被作為轉(zhuǎn)子軸承應(yīng)用在風(fēng)能設(shè)備中。如已說(shuō)明的那樣，鑒于滑動(dòng)面16和20與密封環(huán)11和18的高品質(zhì)設(shè)計(jì)，可以在長(zhǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠的密封性。當(dāng)所述密封環(huán)11和18損壞時(shí)，它們可以單獨(dú)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(shí)施形式的剖面圖。這個(gè)實(shí)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(gè)油脂通道22，其在所述兩個(gè)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(gè)實(shí)施形式是一致的。

圖3示出的安裝環(huán)境涉及一個(gè)在所述圓錐滾子軸承上鄰接的風(fēng)能設(shè)備的剖面圖。特別是示出了一個(gè)轉(zhuǎn)子軸23和一個(gè)軸承殼體24。兩個(gè)內(nèi)環(huán)2和3位于轉(zhuǎn)子軸23上并且與這個(gè)轉(zhuǎn)子軸23一起轉(zhuǎn)動(dòng)。所述外環(huán)1布置在軸承殼體24的鉆孔中并且通過(guò)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(wú)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(gè)固定環(huán)8和9設(shè)計(jì)不同。密封環(huán)11和18與圖1類(lèi)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(lèi)似方式設(shè)計(jì)并且與圖1的實(shí)施形式一樣地在內(nèi)環(huán)2和3的滑動(dòng)面16和20上相對(duì)滑動(dòng)。因?yàn)橥猸h(huán)1與軸承殼體24螺栓連接，故該外環(huán)1不進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)密封環(huán)11和18旋轉(zhuǎn)的滑動(dòng)面16和20上相對(duì)滑動(dòng)。

圖4示出了按本發(fā)明的圓錐滾子軸承的另一個(gè)實(shí)施形式的剖面圖。在這個(gè)實(shí)施形式中僅僅示出了所述密封環(huán)11。相對(duì)于其的另一種選擇是，也可以存在兩個(gè)密封環(huán)11和18，其中未示出的密封環(huán)18的設(shè)計(jì)類(lèi)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(shí)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(jì)。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(shí)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(shí)施形式。所應(yīng)用的密封環(huán)11的設(shè)計(jì)參照?qǐng)D5作進(jìn)一步說(shuō)明。

在其余方面，圖4的實(shí)施形式與圖1和3的實(shí)施形式一致，其中在圖4的實(shí)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(lèi)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(guò)為所述密封環(huán)11選擇適合的材料來(lái)實(shí)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(lèi)材料的情況下，密封環(huán)11可以連續(xù)地，也就是說(shuō)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(guò)例如車(chē)削加工或其他的切削加工方法實(shí)現(xiàn)。但同樣也可能的是，用壓鑄技術(shù)或通過(guò)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(biāo)記清單

1—外環(huán)

2—內(nèi)環(huán)

3—內(nèi)環(huán)

4—滾動(dòng)體

5—滾動(dòng)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(dòng)面

17—凸肩

18—密封環(huán)

19—夾緊環(huán)

20—滑動(dòng)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