[发明专利]圆锥滚子轴承以及风力设备

说明书

本发明涉及一种圆锥滚子轴承，其具有内圈(1)，外圈(2)以及两行在内圈(1)与外圈(2)之间以O形排布布置的圆锥滚子(3)，其中，内圈(1)沿着轴向(X)延伸经过比外圈(2)更大的长度，并且其中，内圈(1)与外圈(2)之间的间隙在圆锥滚子轴承的至少一侧处通过密封装置密封。根据本发明，密封装置包含旋转固定地连接在内圈(1)上的主密封件(4)以及旋转固定地连接在外圈(2)上的密封滚圈(5)，其中，密封滚圈(5)构成用于主密封件(4)的密封作用面(6)。

技术领域

本发明涉及一种圆锥滚子轴承，尤其圆锥滚子大滚动轴承，其具有内圈、外圈和两行圆锥滚子，该圆锥滚子在内圈和外圈之间以O形排布布置，其中，内圈沿着轴向延伸经过比外圈更大的长度，并且其中，内圈与外圈之间的间隙在至少一侧通过密封装置密封。

此外，本发明的主体还为一种风力设备，其具有放置在塔上的机器外壳以及承载转子叶片的转子，其中，转子借助圆锥滚子轴承能够相对于机器外壳旋转地支承。因此，圆锥滚子轴承构成转子轴承，其在风力设备中也称作主轴承。

背景技术

圆锥滚子轴承优选实施为圆锥滚子大滚动轴承。在本发明范围内，大滚动轴承用于描述滚道直径大于500mm并通常也大于1000mm的滚动轴承。

在设计大滚动轴承时存在特殊的要求。仅由于其尺寸和需要承受的负载就产生大的材料需求和高的重量，该重量在安装状态下必须通过相应的支承结构承载。在制造大滚动轴承时，材料和制造费用也是可观的，尤其因为内圈和外圈通常由受到圆周无缝地辊压的环构成，并且对用于滚动体的工作面进行额外的硬化。

小的滚动轴承通常设计为容易更换的磨损件，而在大滚动轴承中，在不完全拆卸的条件下长的使用寿命以及简单的维护和修理是有利的，因为大滚动轴承由于其重量和尺寸仅能够在显著投入的情况下操作和更换。对于在风力设备中作为主轴承而支撑承载转子叶片的转子的大滚动轴承尤其如此。

在用于风力设备中时，圆锥滚子轴承必须承受径向力、轴向力以及尤其也承受显著的倾翻力矩。在转子方向基本水平的情况下，倾翻力矩可能一方面由连接的部件的重量、另一方面由高度上不同的风载荷引起。

为了能够承受相应的负载，在实践中验证了具有两行O形排布的圆锥滚子的双排式圆锥滚子轴承。在O形排布中，两行中的圆锥滚子的纵轴的交点向着内圈的方向推移。O形排布的命名是由于对应于两行的压力线在横截面内基本构成O形。

为了能够在内圈与外圈之间布置圆锥滚子，内圈通常沿着轴向分为至少两部分，而在横截面内具有鼻形的外圈可一件式地构造。然而根据需求，也可考虑将外圈设计为沿着轴向多件式的，其中，内圈和外圈也可沿着圆周方向由多个区段构成。

此种用作风力设备主轴承的圆锥滚子轴承由DE 10 2009 014 923 C5以及WO2007/119953 A1(图3)已知。

在已知的此类圆锥滚子轴承中，在圆锥滚子轴承的两侧分别设置密封装置，其密封内圈与外圈之间的间隙。密封环形式的密封件在两个密封装置中分别通过固定环旋转固定地连接在圆锥滚子轴承的外圈上。与外圈旋转固定地相连的密封件可例如按照轴密封圈的形式实施为具有弹性的密封臂或密封唇的。用于密封件的密封作用面由沿轴向分割的内圈的径向外表面构成。

根据DE 10 2009 014 923 C5，密封作用面可作为用于密封件的滑动面进行硬化并以高精度制造，为此，密封作用面可以例如非螺旋地打磨。通过相应的措施应实现低摩擦系数以及低磨损。

对内圈的径向外表面的相应加工是复杂的。在密封作用面由于磨损而损伤或在装配期间机械损伤的情况下，如果不再确保充分的密封性，则必须更换整个圆锥滚子轴承。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于，改善此类圆锥滚子轴承，从而除了长的寿命以外还提供扩展的维修方案。此外，应提供一种具有此种圆锥滚子轴承的风力设备，其中，风力设备中的轴承更换引起很大的开支。