CN102562812B - 大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，由多段单元保持架不通过任何连接机构围合而成，每个单元保持架包括一小头挡边、大头挡边、一对侧梁及若干过梁。大头挡边的内端面和小头挡边的外端面为同轴的圆弧面；小头挡边、大头挡边及一对侧梁构成一等腰梯形框，该梯形框的空腔基本呈弧环形；若干过梁以扇形分布的方式均布地跨接在小头挡边和大头挡边之间，使一对侧梁与相邻的过梁之间及两相邻的过梁之间构成若干个基本呈梯形的兜孔；每个过梁的两侧面的上部直面和下部弧面的交界线与相邻的并且相对的所述过梁的一侧面或侧梁的内侧面的上部直面和下部弧面的交界线之间的距离小于圆锥滚子的直径，并且两者之差为一锁量δ。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架。
背景技术
我国正在进军风力发电这块全新的“绿色产业”，为了使风力发电机提升发电效力，增大发电出力，叶片的长度、主轴、增速器、发电机等部位的尺寸也在不断扩大，使轴承的外径在1.7m左右，同时轴承所负担的荷重也逐渐增加，这对风电轴承的技术要求非常高。大型风电双列圆锥滚子轴承可以承受大的径向载荷和轴向载荷，对于轴承的内部部件来说，滚动体是重要的承载部件，而保持架除保持滚动体的运行状态外，还有将滚动体等距离隔开，均布在滚道的圆周上以防止工作时滚动体间互相碰撞和摩擦的功能。传统的保持架一般有钢板冲压的保持架(Z形)、铜合金切制的保持架、销式保持架、合成树脂成形保持架等一体式的。如果在大型双列圆锥滚子轴承使用传统的一体式保持架，由于尺寸过大，保持架本身的重量就会使其发生变形。在轴承运行过程中，这种变形会导致滚动体与保持架的额外接触，并因此产生额外的摩擦。这不仅会增加轴承的运行温度，而且摩擦对保持架和滚动体的材料的磨损也会导致保持架甚至滚动体的变形，最终影响轴承的承载能力及使用寿命。因此亟待解决这一问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，它能消除保持架的变形，从而提高轴承的承载能力及使用寿命。
实现上述目的的一种技术方案是：一种大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，所述双列圆锥滚子轴承包括内圈、外圈、具有多个兜孔的保持架以及多个圆锥滚子，所述保持架设在内圈和外圈之间，多个圆锥滚子组装在由内圈外表面的圆弧沟道和外圈内表面的圆弧沟道组合后构成的整体滚道中并位于所述保持架的兜孔中。所述保持架由多段单元保持架不通过任何连接机构围合而成，每个单元保持架包括一小头挡边、大头挡边、一对侧梁及若干过梁，其中：
所述小头挡边的长度小于所述大头挡边的长度，所述大头挡边的外端面和所述小头挡边的内端面均为直面，所述大头挡边的内端面和所述小头挡边的外端面为同轴的圆弧面；
所述一对侧梁的外侧面均为直面，所述一对侧梁的内侧面均由上部直面和下部弧面构成；
所述小头挡边、大头挡边及一对侧梁构成一等腰梯形框，该梯形框的空腔基本呈弧环形；
所述若干过梁的两侧面分别由上部直面和下部弧面构成，所述若干过梁以扇形分布的方式均布地跨接在所述小头挡边和大头挡边之间，使所述一对侧梁与相邻的过梁之间及两相邻的过梁之间构成若干个基本呈梯形的兜孔；
所述一对侧梁的内侧面的上部直面和下部弧面的交界线及每个过梁的两侧面的上部直面和下部弧面的交界线位于同一个弧面上；
每个所述过梁的两侧面的上部直面和下部弧面的交界线与相邻的并且相对的所述过梁的一侧面或所述侧梁的内侧面的上部直面和下部弧面的交界线之间的距离小于所述圆锥滚子的直径，并且两者之差为一锁量δ。
上述的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，其中，所述一对侧梁和若干过梁的上下端面上分别设有两个凸起，位于所述一对侧梁和若干过梁的上端面上的凸起的两侧面均为直面；位于所述若干过梁的下端面上的凸起的两侧面均为所述过梁的两侧面的下部弧面的延伸；位于所述一对侧梁下端面上的两个凸起的外侧面为直面，而该两个凸起的内侧面为所述一对侧梁的内侧面的下部弧面的延伸。
上述的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，其中，所述过梁的厚度大于所述侧梁的厚度。
上述的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，其中，所述单元保持架组件上的兜孔数量为4～8个。
上述的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，其中，所述单元保持架采用聚醚醚铜复合材料制成。
本发明的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架的技术方案，采用多段单元保持架围合而成，并且采用4～8个滚动体共用一个单元保持架，每个单元保持架的个体都很小，而且各单元保持架之间不采用任何连接机构连接，从而消除了现有技术中采用的一体式保持架会使其本身的重量产生的变形及其带来的与滚动体的额外摩擦。本发明的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架具有重量轻、噪音低，可在高速高载、粉尘污染等恶劣环境中使用，从而保证了轴承的承载能力，并且提高了保持架的使用寿命。
附图说明
图1为常规的双列圆锥滚子轴承的结构示意图；
图2为本发明的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架的侧视图；
图3为图2的A向视图；
图4为图2的B向视图；
图5为图2的C-C向视图；
图6为图2的D-D向视图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体的实施例并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，双列圆锥滚子轴承包括外圈10、内圈20、具有多个兜孔的保持架40以及多个圆锥滚子30，保持架40设在内圈20和外圈10之间，圆锥滚子30组装在由内圈20外表面的圆弧沟道和外圈10内表面的圆弧沟道组合后构成的整体滚道中并位于保持架40的兜孔中。
再请参阅图2至图6，本发明的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架40由多段单元保持架50不通过任何连接机构围合而成，每个单元保持架50采用聚醚醚铜复合材料制成，该材料具有突出的强度和韧性、宽广的工作温度范围、高强的耐化学腐蚀性和耐磨损性，具有重量轻、噪音低，可在高速高载、粉尘污染等恶劣环境中使用。
每个单元保持架50包括一小头挡边1、一大头挡边12、一对侧梁3及若干过梁4，其中：
小头挡边1的长度小于大头挡边2的长度，小头挡边1的内端面11和大头挡边2的外端面22均为直面，小头挡边1的外端面12和大头挡边2的内端面21为同轴的圆弧面；
一对侧梁3的外侧面均为直面，一对侧梁3的内侧面均由上部直面31和下部弧面32构成；
小头挡边1、大头挡边2及一对侧梁3构成一等腰梯形框，该梯形框的空腔基本呈一弧环形；
若干过梁4的厚度大于一对侧梁3的厚度，每个过梁4的两侧面分别由上部直面41和下部弧面42构成，若干过梁4以扇形分布的方式均布地跨接在小头挡边1和大头挡边2之间，使一对侧梁3与相邻的过梁4之间及两相邻的过梁4之间构成若干个基本呈梯形的兜孔5；
一对侧梁3的内侧面的上部直面31和下部弧面32的交界线及每个过梁4的两侧面的上部直面41和下部弧面42的交界线位于同一个弧面60上，使圆锥滚子放入兜孔5后，各圆锥滚子的圆心的连线位于该弧面60上；
每个过梁4的两侧面的上部直面41和下部弧面42的交界线与相邻的并且相对的过梁4的侧面的上部直面41和下部弧面42的交界线或侧梁3的内侧面的上部直面31和下部弧面32的交界线之间的距离L小于圆锥滚子的直径，并且两者之差为一锁量δ，该锁量是聚醚醚铜复合材料的弹性量，使圆锥滚子30装入兜孔5中不会脱落；
单元保持架50上的兜孔5数量最好为4～8个。
如果轴承上圆锥滚子的数量为四十八，整个保持架可用十二个并具有4个兜孔5的单元保持架50围合而成，即每个单元保持架50的一对侧梁3的夹角为30°，实际制作时可适当减小一对侧梁3的夹角，以保证围合后各单元保持架50互不干涉。
单元保持架50上的一对侧梁3和若干过梁4的上下端面上分别间隔地设有两个凸起33、34、43、44，作为单元保持架50支撑点支撑在内圈20的外表面和外圈10的内表面上；其中，位于一对侧梁3和若干过梁4的上端面上的凸起33、43的两侧面均为直面，位于若干过梁4的下端面上的凸起44的两侧面均为过梁4的两侧面的下部弧面42的延伸；位于一对侧梁3下端面上的两个凸起34的外侧面为直面，而该两个凸起34的内侧面为一对侧梁3的内侧面的下部弧面32的延伸，使单元保持架50在运动过程不但有圆锥滚子30引导还有滚道引导，并使每个单元保持架50不产生歪斜。
本发明的技术方案利用大直径的弧环近似于等腰梯形的原理，将每个单元保持架的外形设计为一等腰梯形，通过多个单元保持架围合后接近于整圆环，不仅方便了加工，而且围合后每个单元保持架互不干涉，并且单元保持架本身的重量也不会产生变形，并且与滚动体产生的摩擦也会被降到最低。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (3)
1.一种大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，所述双列圆锥滚子轴承包括内圈、外圈、具有多个兜孔的保持架以及多个圆锥滚子，所述保持架设在内圈和外圈之间，多个圆锥滚子组装在由内圈外表面的圆弧沟道和外圈内表面的圆弧沟道组合后构成的整体滚道中并位于所述保持架的兜孔中，其特征在于，
所述保持架由多段单元保持架不通过任何连接机构围合而成，每个单元保持架采用聚醚醚铜复合材料制成并包括一小头挡边、大头挡边、一对侧梁及若干过梁，
所述小头挡边的长度小于所述大头挡边的长度，所述大头挡边的外端面和所述小头挡边的内端面均为直面，所述大头挡边的内端面和所述小头挡边的外端面为同轴的圆弧面；
所述一对侧梁的外侧面均为直面，所述一对侧梁的内侧面均由上部直面和下部弧面构成；
所述小头挡边、大头挡边及一对侧梁构成一等腰梯形框，该梯形框的空腔基本呈弧环形；
每个所述单元保持架的一对侧梁的夹角为30°；
所述若干过梁的两侧面分别由上部直面和下部弧面构成，所述若干过梁以扇形分布的方式均布地跨接在所述小头挡边和大头挡边之间，使所述一对侧梁与相邻的过梁之间及两相邻的过梁之间构成若干个基本呈梯形的兜孔；
所述一对侧梁的内侧面的上部直面和下部弧面的交界线及每个过梁的两侧面的上部直面和下部弧面的交界线位于同一个弧面上；
所述过梁的厚度大于所述侧梁的厚度；
每个所述过梁的两侧面的上部直面和下部弧面的交界线与相邻的并且相对的所述过梁的一侧面或所述侧梁的内侧面的上部直面和下部弧面的交界线之间的距离小于所述圆锥滚子的直径，并且两者之差为一锁量δ，该锁量δ是聚醚醚铜复合材料的弹性量。
2.根据权利要求1所述的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，其特征在于，所述一对侧梁和若干过梁的上下端面上分别设有两个凸起，位于所述一对侧梁和若干过梁的上端面上的凸起的两侧面均为直面；位于所述若干过梁的下端面上的凸起的两侧面均为所述过梁的两侧面的下部弧面的延伸；位于所述一对侧梁下端面上的两个凸起的外侧面为直面，而该两个凸起的内侧面为所述一对侧梁的内侧面的下部弧面的延伸。
3.根据权利要求1所述的大型风电双列圆锥滚子轴承上的保持架，其特征在于，所述单元保持架上的兜孔数量为4～8个。
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