[发明专利]用于风力发电设备的滚动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种滚动轴承，尤其是用于风力发电设备的转子轴承或主轴承，该滚动轴承带有至少两个彼此同中心的环，它们通过间隙彼此分开，在该间隙中一列或多列滚动体沿着在两个环上的滚道滚动，从而使这两个环能绕他们共同的轴线相对彼此转动，其中，每个环具有至少一个平的、环形的、优选凸出的联接面，其用于联接到机器部件或设备部件、机架或基座上，其中，联接面彼此平行延伸并且被多个紧固孔大致垂直地穿过以插入和/或拧入紧固螺栓。

背景技术

因为大型机器和设备通常比小型机器和设备在运行经济上更有利，所以有趋向于越来越大的生产能力的持续趋势。此外，这在风力发电设备不断增加的结构大小和额定功率上可以特别清楚地看到，尽管相似的效应在别处，例如在越来越大的船和飞机上也可以看到。在这个发展过程中，也有对用于这种装置的越来越大的滚动轴承的需求。在风力发电设备中，这首先涉及到用于支撑转子的主轴承，此外涉及到用于枢转吊舱的方位轴承或机壳轴承，以及最后涉及到用于改变转子叶片的定位角的叶片轴承。又以对其中的主轴承或转子轴承的需求最强烈，这是因为它们必须在轴向上吸收叶片轴承的多重风压，此外还必须在径向上支撑转子连同轮彀和转子叶片的总重量，以及最后最持久地被扭转。因此，在风力发电设备中优选应用3列式转子轴承作为主轴承，这尤其是因为3列式转子轴承相对于其他滚动轴承结构形式具有明显更高的使用寿命。

在负载通过倾斜布置的接触角被传递的所有轴承装置中，轴承由于联接结构的挠性经受到增加的扩径。这以更多的润滑剂泄露、滚子在静止状态下增加的滑动运动、轴承环的更强的椭圆化等等形式可以被注意到。虽然在如下3列式轴承中，其以0°承载角传递径向滚道上的负载，而以90°承载角传递两个轴向列上的轴向负载和倾斜力矩，这些效应比较小，无论是否使用滚子或滚珠作为传递负载的元件。

但是，3列式滚子轴承具有相对较紧的轴向空隙，这尤其在应用于风力发电设备中的情况下可以令人不快地被注意到。

此外，滚子轴承与滚珠轴承相比对于静止状态下的振动明显更加敏感。因此力求使用于这种应用的轴承尽可能在预张紧下运转。

通过紧固螺栓施加到轴承环上的旋拧张紧力，轴向的轴承空隙可以进一步收紧，并且在不利的环形几何形状的情况下也可能导致不期望地高的轴向列中的预张紧。

也就是说，在安装这种轴承时，需要在不同的需求之间找到最脆弱的折中：这些轴承一方面应当非常容易运转，而另一方面则应当最好调整成无空隙的。在直径为数米的转子轴承中，这种调整和空隙协调是成本非常高的，而且在周围环境条件较小变化的情况下，例如在温度变化的情况下，调整好的在无空隙性和适度的预张紧的范围中的平衡就可能已经敏感地被干扰了。

此外，根据在各个轴向滚道上和在径向滚道上的负载情况，出现非常不同的负载分布。例如，甚至可能出现如下负载状况，在该负载状况中，轴向列在很大程度上或完全是无负载的，其中，那里的滚动体于是不滚动或仅不充分地滚动，或者甚至静止不动。在这种情况下，滚动体在滚道上滑动，并且这会导致滚动体上的可怕的、面式的、尤其是研磨形式的磨损。

发明内容

从所描述的现有技术的缺点中得出了如下发起本发明的问题，即，克服在该滚动轴承中所提及的，特别是在约为1米或数米的大轴承直径的情况下出现的缺点。

该问题的解决方案通过如下方法来实现，即，在与相关的联接环分开的滚道环上构造有至少一个滚动体列的滚道，该滚道环通过带有至少一个弹性的和/或可弹性压缩的元件的装置，在与联接面垂直的方向上被从相关的联接环压开。