DE102023132979A1 - Bearing arrangement and wind turbine - Google Patents
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Abstract
Eine Lageranordnung (1), insbesondere in einer Windkraftanlage, umfasst einen Lagerring (3) und ein mit dem Lagerring (3) verbundenes Anschlussbauteil (2), wobei zwischen dem Lagerring (3) und dem Anschlussbauteil (2) mindestens ein einem Wandern des Lagerrings (3) gegenüber dem Anschlussbauteil (2) entgegenwirkendes Einlegeelement (11, 13) angeordnet ist, welches als einseitig, insbesondere beidseitig, nichtmetallisch beschichtetes Blechteil ausgebildet ist.A bearing arrangement (1), in particular in a wind turbine, comprises a bearing ring (3) and a connecting component (2) connected to the bearing ring (3), wherein at least one insert element (11, 13) is arranged between the bearing ring (3) and the connecting component (2) to counteract any migration of the bearing ring (3) relative to the connecting component (2), which insert element is designed as a sheet metal part with a non-metallic coating on one side, in particular on both sides.
Description
Die Erfindung betrifft eine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gestaltete Lageranordnung, welche Mittel umfasst, die einem aus Mikroschlupf resultierenden Wandern eines Lagerrings gegenüber einem Anschlussbauteil entgegenwirken. Ferner betrifft die Erfindung eine Windkraftanlage mit einer solchen Lageranordnung.The invention relates to a bearing assembly designed according to the preamble of
Die
Eine weitere Verdreh- und Axialsicherung eines Wälzlagers ist in der
Eine weitere Lageranordnung mit einer Sicherungseinrichtung zur Verdreh- und Axialsicherung eines Wälzlagers in einem Gehäuse ist aus der
Die
Eine in der
Die
Zur Thematik des Wanderns von Wälzlagerringen wird weiterhin auf folgende Veröffentlichung hingewiesen:
- Forschungsbericht FVA 479 IV, IGF-Nr. 16985 BR, Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.:
Abhilfemaßnahmen Wälzlagerwandern, Definition und Auslegung von konstruktiven und tribologischen Abhilfemaßnahmen gegen tangentiale Wanderbewegungen von Wälzlagerringen, 2015
- Research report FVA 479 IV, IGF No. 16985 BR, Research Association for Drive Technology eV:
Remedial measures for rolling bearing creep, definition and design of constructive and tribological remedial measures against tangential creep of rolling bearing rings, 2015
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden verschiedene, auch formschlüssige Lösungen entwickelt und experimentell sowie mittels komplexer 3D-FE-Analysen hinsichtlich ihrer Effektivität untersucht. Simulativ und experimentell wurde ein Stahlzwischenring untersucht, welcher zwischen einem Lagerring und einer Umgebungskonstruktion platziert ist.As part of the research project, various solutions, including form-fitting ones, were developed and their effectiveness was investigated experimentally and using complex 3D FE analyses. A steel intermediate ring placed between a bearing ring and a surrounding structure was investigated both experimentally and experimentally.
Die
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickelte Maßnahmen gegen Lagerringwandern anzugeben, welche sich insbesondere für große Wälzlager, beispielsweise in Windkraftanlagen, eignen.The invention is based on the object of providing measures against bearing ring creep that are more advanced than the cited prior art and are particularly suitable for large rolling bearings, for example in wind turbines.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Lageranordnung umfasst in an sich bekannter Grundkonzeption einen Lagerring und ein mit diesem verbundenes Anschlussbauteil, wobei zwischen dem Lagerring und dem Anschlussbauteil ein einem Wandern des Lagerrings gegenüber dem Anschlussbauteil entgegenwirkendes Einlegeelement angeordnet ist. Unter einem Wandern des Lagerrings werden hierbei Bewegungen des Lagerrings in dessen Umfangsrichtung durch Mikroschlupf verstanden. Gemäß Anspruch 1 ist als Einlegeelement, welches Mikroschlupf verhindert oder zumindest reduziert, ein zumindest einseitig, insbesondere beidseitig, beschichtetes Blechteil, beispielsweise Stahlblechteil, vorgesehen. Die Beschichtung ist aus einem nichtmetallischen Material gebildet. Sofern das Blechteil lediglich einseitig beschichtet ist, befindet sich eine nichtmetallische Beschichtung auf dem Anschlussbauteil, so dass auch in diesem Fall durch die Komponenten Lagerring, Einlegeelement, Anschlussbauteil zwei flächige, übereinander gestapelte Kontaktbereiche, welche jeweils zwischen einem metallischen und einem nichtmetallischen Werkstoff gebildet sind, existieren. This object is achieved according to the invention by a bearing arrangement having the features of
Das einseitig oder beidseitig beschichtete Blechteil kann insbesondere selbsthaltend im Lagerringsitz angeordnet sein. In jedem Fall befindet sich die Beschichtung des Blechteils bereits vor der Montage der Lageranordnung auf dem Blech. Bei dem Lagerring, welcher unter Zwischenschaltung des beschichteten Blechteils in die übrige Lageranordnung eingebaut ist, kann es sich um einen Innenring oder einen Außenring handeln. Im Fall eines Axiallagers kann es sich auch um eine Gehäusescheibe oder eine Wellenscheibe handeln.The sheet metal part coated on one or both sides can, in particular, be arranged in a self-retaining manner in the bearing ring seat. In either case, the coating of the sheet metal part is already present on the sheet metal before the bearing assembly is mounted. The bearing ring, which is installed in the rest of the bearing assembly with the coated sheet metal part interposed, can be an inner ring or an outer ring. In the case of an axial bearing, it can also be a housing washer or a shaft washer.
Was die Beschichtung des Blechteils betrifft, stehen verschiedene Beschichtungsmaterialien zur Wahl, wobei auf beiden Seiten des Blechteils gleichartige oder unterschiedliche Beschichtungen vorgesehen sein können. In jedem Fall bedeutet das Einlegen des ein- oder beidseitig beschichteten Blechteils einen wesentlich geringeren Fertigungsaufwand als eine Beschichtung eines Lagerring während der Montage der Lageranordnung.Regarding the coating of the sheet metal part, various coating materials are available, with the same or different coatings being applied to both sides of the sheet metal part. In any case, inserting the sheet metal part coated on one or both sides requires significantly less manufacturing effort than coating a bearing ring during assembly of the bearing assembly.
Die Lageranordnung, in welche das Einlegeelement in Form des nichtmetallisch beschichteten Blechteils integriert ist, kann auch im Fall von Großlagern als Leichtbaukonstruktion ausgeführt sein, wobei der Begriff „Leichtbau“ in diesem Fall in Relation zu vergleichbar dimensionierten Lagern herkömmlicher Bauart zu sehen ist. Gerade bei Leichtbaukonstruktionen großer Abmessungen, zum Beispiel in Windkraftanlagen, können im Vergleich zu massiveren Konstruktionen verringerte Steifigkeiten von Wellen und Gehäusen eine Rolle hinsichtlich des Mikroschlupfes von Lagerringen im Lagersitz spielen. Das innerhalb der anmeldungsgemäßen Lageranordnung als Blechteil vorliegende Einlegeelement passt sich eventuellen Formänderungen der umgebenden Maschinenelemente während des Betriebs der Lageranordnung an und erfüllt somit in jedem Betriebszustand seine Funktion.The bearing assembly, into which the insert element in the form of the non-metallically coated sheet metal part is integrated, can also be designed as a lightweight construction in the case of large bearings, whereby the term "lightweight construction" in this case is to be seen in relation to comparably dimensioned bearings of conventional design. Especially in lightweight constructions of large dimensions, for example in wind turbines, reduced stiffness of shafts and housings compared to more massive constructions can play a role with regard to the micro-slip of bearing rings in the bearing seat. The insert element, present as a sheet metal part within the bearing assembly according to the application, adapts to any changes in the shape of the surrounding machine elements during operation of the bearing assembly and thus fulfills its function in every operating state.
Bei der Beschichtung des Blechteils handelt es sich beispielsweise um eine Elastomerbeschichtung. In Abhängigkeit von den Lagerabmessungen kann die Dicke der Elastomerbeschichtung insbesondere weniger als 2 mm betragen. Zum Beispiel liegt die Dicke der Elastomerbeschichtung im Bereich von 200 µm bis 2 mm. Bei Lagern beliebiger Größe entspricht die Dicke der Elastomerbeschichtung insbesondere mindestens 0,2 ‰ und höchstens 5 ‰ des größten Fugendurchmessers, welcher zwischen dem Lagerring und dem Anschlussbauteil gegeben ist.The coating on the sheet metal part, for example, is an elastomer coating. Depending on the bearing dimensions, the thickness of the elastomer coating can be less than 2 mm. For example, the thickness of the elastomer coating ranges from 200 µm to 2 mm. For bearings of any size, the thickness of the elastomer coating corresponds in particular to at least 0.2 ‰ and at most 5 ‰ of the largest joint diameter between the bearing ring and the connecting component.
Alternativ kommt ein Lack als Beschichtung des als Einlegeelement vorgesehenen Blechteils in Betracht. Auch in diesem Fall beträgt die Dicke der Beschichtung insbesondere mindestens 0,2 ‰ und höchstens 5 ‰ des größten Fugendurchmessers. Je nach Dimensionierung der Lageranordnung kann die Lackschicht beispielsweise eine Dicke von weniger als 200 µm aufweisen. Neben Elastomerbeschichtungen und Lackschichten kommen auch sonstige nichtmetallische Beschichtungen des Blechteils in Betracht.Alternatively, a paint coating can be considered for the sheet metal part intended as an insert element. In this case, too, the coating thickness is at least 0.2 ‰ and at most 5 ‰ of the largest joint diameter. Depending on the dimensions of the bearing arrangement, the paint layer can, for example, be less than 200 µm thick. In addition to elastomer coatings and paint coatings, other non-metallic coatings on the sheet metal part are also possible.
Sowohl im Fall einer Elastomerbeschichtung als auch im Fall einer Lackbeschichtung weist das Blechteil beispielsweise eine Dicke von mindestens 0,2 mm und maximal 5 mm auf. Allgemein liegt die Dicke des Blechteils insbesondere im Bereich von 0,02 ‰ bis 5 ‰ des größten Fugendurchmessers. Handelt es sich bei dem Lagerring um einen auf einer Welle zu montierenden Innenring einer Wälzlagerung, so entspricht der größte Fugendurchmesser, eine zylindrische Innenfläche des Lagerrings vorausgesetzt, dem Innendurchmesser des Lagerrings. Die genannte Dicke ist ohne die nichtmetallische Beschichtung zu messen.For both an elastomer coating and a paint coating, the sheet metal part has a thickness of at least 0.2 mm and a maximum of 5 mm. In general, the thickness of the sheet metal part is in the range of 0.02 ‰ to 5 ‰ of the largest joint diameter. If the bearing ring is an inner ring of a rolling bearing to be mounted on a shaft, the largest joint diameter corresponds to the inner diameter of the bearing ring, assuming a cylindrical inner surface of the bearing ring. The specified thickness is to be measured without the non-metallic coating.
Eine in Form eines Lacks vorhandene Beschichtung kann beispielsweise als Pulverlack ausgebildet sein. Hiermit können Mikroschlupfamplituden im Vergleich zu unbeschichteten Metallteilen drastisch reduziert werden. Eine ausreichende Verschleißfestigkeit des Pulverlacks sorgt dafür, dass selbst im Fall von lokalem Mikroschlupf die Eigenschaften der Lageranordnung über eine lange Betriebsdauer praktisch unverändert bleiben.A coating in the form of a paint can, for example, be powder coated. This can drastically reduce microslip amplitudes compared to uncoated metal parts. The sufficient wear resistance of the powder coating ensures that even in the case of local microslip, the properties of the bearing assembly remain virtually unchanged over a long operating period.
Ist die Beschichtung des Blechteils durch einen Gleitlack gebildet, so tritt in stärkerem Maße Mikroschlupf auf. In diesem Fall bilden sich hierdurch verschleißfeste Transferfilme aus, welche im Lagersitz verbleiben.If the sheet metal part is coated with a lubricating coating, microslippage occurs to a greater extent. In this case, wear-resistant transfer films form, which remain in the bearing seat.
Im Vergleich zu Lackschichten weisen Elastomerschichten, mit welchen das Einlegeelement versehen ist, eine niedrigere Steifigkeit auf. In diesem Fall werden Mikrobewegungen durch elastische Verformung absorbiert, womit Mikroschlupf effizient entgegengewirkt wird.Compared to lacquer layers, elastomer layers with which the insert element has a lower stiffness. In this case, micromovements are absorbed by elastic deformation, thus effectively counteracting microslip.
Gemäß einer ersten Gruppe an Ausführungsformen befindet sich das Einlegeelement radial zwischen dem Lagerring und einem Anschlussbauteil. Dies gilt sowohl in Fällen, in welchen es sich bei dem Anschlussbauteil um eine Welle handelt, als auch für Fälle, in denen das Anschlussbauteil ein Gehäuse ist, in welches der Lagerring einzusetzen ist.According to a first group of embodiments, the insert element is located radially between the bearing ring and a connecting component. This applies both in cases where the connecting component is a shaft and in cases where the connecting component is a housing into which the bearing ring is to be inserted.
Gemäß einer zweiten Gruppe an Ausführungsbeispielen ist zusätzlich zu dem genannten Einlegeelement, welches eine abstützende Funktion in radialer Richtung hat, ein zweites, ringscheibenförmiges Einlegeelement vorhanden, welches in axialer Richtung mit einer Kraft belastet ist. Ebenso sind Ausführungsformen realisierbar, in welchen ausschließlich ein in Axialrichtung abstützendes, ringscheibenförmiges Einlegeelement vorhanden ist. Insbesondere ein solches ringscheibenförmiges Element kann segmentiert sein.According to a second group of exemplary embodiments, in addition to the aforementioned insert element, which has a supporting function in the radial direction, a second, annular disc-shaped insert element is provided, which is subjected to a force in the axial direction. Embodiments are also feasible in which only one annular disc-shaped insert element supporting in the axial direction is provided. In particular, such an annular disc-shaped element can be segmented.
Was mögliche Segmentierungen betrifft, existieren zahlreiche Gestaltungsmöglichkeiten von Einlegeelementen zur Minimierung oder vollständigen Unterdrückung von Mikrobewegungen. Dies gilt sowohl für Einlegeelemente, die radiale Kräfte aufnehmen, als auch für Einlegeelemente, die den Lagerring in dessen Axialrichtung abstützen. Im Fall ringförmiger Einlegeelemente, welche in Radialrichtung der Lageranordnung belastet sind, können mehrere, beispielsweise zwei, drei oder mehr solcher Elemente in Längsrichtung der Lagermittelachse hintereinander angeordnet sein. Des Weiteren ist die Möglichkeit gegeben, statt eines geschlossenen Rings mehrere Ringabschnitte als Einlegeelemente zu verwenden, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sein können. Dies gilt sowohl im Fall einer einzigen ringförmigen Anordnung von Einlegeelementen als auch in Fällen, in denen, wie bereits erwähnt, mehrere solcher jeweils ringförmigen Anordnungen in Längsrichtung, das heißt Axialrichtung, der Lageranordnung hintereinander platziert sind.As far as possible segmentations are concerned, there are numerous design options for insert elements to minimize or completely suppress micromovements. This applies both to insert elements that absorb radial forces and to insert elements that support the bearing ring in its axial direction. In the case of annular insert elements that are loaded in the radial direction of the bearing arrangement, several, for example two, three, or more such elements can be arranged one behind the other in the longitudinal direction of the bearing center axis. Furthermore, it is possible to use several ring sections as insert elements instead of a closed ring, which can be spaced apart from one another in the circumferential direction. This applies both to the case of a single annular arrangement of insert elements and in cases where, as already mentioned, several such annular arrangements are arranged one behind the other in the longitudinal direction, i.e., the axial direction, of the bearing arrangement.
Einlegeelemente, deren hauptsächliche oder alleinige Funktion die Abstützung des Lagerrings in Axialrichtung bei gleichzeitiger Unterdrückung von Mikrobewegungen ist, können ebenfalls aus einzelnen, voneinander beabstandeten Ringsegmenten, beispielsweise vier Segmenten, welche sich jeweils über annähernd 90° erstrecken, gebildet sein. Darüber hinaus ist im Fall von axial abstützenden Einlegeelementen die Möglichkeit gegeben, mehrere solcher Elemente ineinander zu schachteln, wobei zum Beispiel zwei oder drei Einlegeelemente unterschiedlichen Durchmessers vorhanden sein können. Schließlich existiert die Möglichkeit, Unterteilungen in Umfangsrichtung mit einer Durchmesserstaffelung zu kombinieren. So führt zum Beispiel eine Segmentierung in vier Umfangsabschnitte in Kombination mit zwei Durchmesserbereichen, welche zur Axialabstützung genutzt werden, zu insgesamt acht Einzelelementen, die gemeinsam in einem insgesamt ringscheibenförmigen Raum zwischen dem Lagerring und einer Oberfläche des Anschlussbauteils angeordnet sind.Insert elements whose primary or sole function is to support the bearing ring in the axial direction while simultaneously suppressing micro-movements can also be formed from individual, spaced-apart ring segments, for example four segments, each extending over approximately 90°. Furthermore, in the case of axially supporting insert elements, it is possible to nest several such elements within each other, whereby, for example, two or three insert elements of different diameters can be present. Finally, it is possible to combine subdivisions in the circumferential direction with a gradation of diameters. For example, segmentation into four circumferential sections in combination with two diameter ranges used for axial support results in a total of eight individual elements, which are arranged together in an overall annular disk-shaped space between the bearing ring and a surface of the connecting component.
Die Segmentierungen sind insbesondere bei Großlagern aus fertigungstechnischer Sicht vorteilhaft. Verglichen mit einer einteiligen Ausführung von Einlegeelementen vereinfacht die geringere Größe der Einzelelemente das Beschichten signifikant.Segmented bearings are particularly advantageous from a manufacturing perspective for large bearings. Compared to a one-piece design of insert elements, the smaller size of the individual elements significantly simplifies coating.
Durch die Segmentierungen oder sonstigen Unterteilungen von Einlegeelementen können innerhalb der Lageranordnung Freiräume gebildet sein, welche insbesondere temperaturbedingte Abmessungsänderungen aufnehmen können und/oder als Raum zur Aufnahme von Abrieb nutzbar sind.The segmentations or other subdivisions of insert elements can create free spaces within the bearing arrangement, which can in particular absorb temperature-related dimensional changes and/or can be used as space to absorb abrasion.
Sofern die Lageranordnung sowohl Kräfte in radialer Richtung als auch Kräfte in Axialrichtung aufnimmt und zwei verschiedene Einlegeelemente, nämlich ein in Radialrichtung abstützendes Einlegeelement mit zylindrischer Ringform und ein in Axialrichtung belastetes Einlegeelement mit der Grundform einer Ringscheibe, umfasst, können die Kräfte, welche auf die verschiedenen Einlegeelemente wirken, unterschiedlich groß sein. Beispielsweise stellt die Radialrichtung die Hauptbelastungsrichtung dar, was mit einem Druckwinkel der Lagerung von weniger als 45° einhergeht. Liegt der Druckwinkel dagegen im Bereich von 45° bis 90° so hat die Lagerung überwiegend oder vollständig die Charakteristik eines Axiallagers.If the bearing arrangement absorbs both radial and axial forces and comprises two different insert elements—a radially supporting insert element with a cylindrical ring shape and an axially loaded insert element with the basic shape of a ring disk—the forces acting on the different insert elements can vary in magnitude. For example, the radial direction represents the main load direction, which is associated with a bearing contact angle of less than 45°. If, on the other hand, the contact angle is in the range of 45° to 90°, the bearing arrangement has predominantly or entirely the characteristics of an axial bearing.
Der Werkstoff und die Schichtdicke der verschiedenen durch die Einlegeelemente bereitgestellten Beschichtungen, welche in einem Fall radial und im anderen Fall axial, jeweils bezogen auf die Mittelachse der gesamten Lageranordnung, mechanisch belastet sind, kann auf die resultierende Belastungsrichtung des Lagerrings, das heißt auf die Aufteilung der auf den Lagerring wirkenden Kraft in eine radiale und eine axiale Komponente, abgestimmt sein.The material and the layer thickness of the various coatings provided by the insert elements, which are mechanically loaded radially in one case and axially in the other, each relative to the center axis of the entire bearing arrangement, can be adapted to the resulting loading direction of the bearing ring, i.e. to the division of the force acting on the bearing ring into a radial and an axial component.
Eine solche Abstimmung kann sich zum Beispiel dadurch ausdrücken, dass sich im Kraftfluss der größeren Kraftkomponente dasjenige Blechteil befindet, welches im Vergleich zu dem anderen Blechteil mit der aufgrund Dicke und Werkstoff steiferen Beschichtung versehen ist. Bei der vergleichsweise steifen, elastisch weniger nachgiebigen Beschichtung handelt es insbesondere um die dünnere der beiden Beschichtungen. Hat die Lageranordnung überwiegend den Charakter eines Radiallagers, was insbesondere bei einem Druckwinkel von nicht mehr als 30° der Fall ist, so bedeutet dies zum Beispiel, dass das im Wesentlichen zylindrische Einlegeelement mit einem Lack, insbesondere Pulverlack oder Gleitlack, beidseitig beschichtet ist, wogegen das zweite, ringscheibenförmige Einlegeelement beidseitig mit einer vergleichsweise dicken Elastomerbeschichtung versehen ist.Such coordination can be expressed, for example, by the fact that the sheet metal part with the stiffer coating due to its thickness and material is located in the force flow of the larger force component. The comparatively stiff, elastically less flexible coating is, in particular, the thinner of the two coatings. If the bearing arrangement predominantly the character of a radial bearing, which is particularly the case with a contact angle of not more than 30°, this means, for example, that the essentially cylindrical insert element is coated on both sides with a varnish, in particular powder varnish or anti-friction varnish, whereas the second, annular disc-shaped insert element is provided on both sides with a comparatively thick elastomer coating.
Verschiedene Weiterbildungen sehen vor, dass das Einlegeelement auf seinen beiden Blechseiten mit verschiedenen Werkstoffen beschichtet ist. Beispielsweise ist das Einlegeelement auf einer Seite mit einem Elastomer und auf seiner zweiten Seite mit einem Lack beschichtet. Hierbei kann insbesondere die elastisch weniger nachgiebigere, mechanisch widerstandsfähigere Beschichtung, welche als Lackschicht vorliegen kann, eine geringere Schichtstärke als die zweite, vergleichsweise weiche Beschichtung, insbesondere Elastomerbeschichtung, aufweisen.Various developments provide for the insert element to be coated with different materials on both sheet metal sides. For example, the insert element is coated with an elastomer on one side and a lacquer on the other. In this case, the less elastically flexible, more mechanically resistant coating, which can be in the form of a lacquer layer, can have a thinner layer than the second, comparatively softer coating, in particular the elastomer coating.
Bei der Montage der Lageranordnung ist die Möglichkeit gegeben, das Einlegeelement zunächst mit der elastisch nachgiebigeren Seite, nämlich der mit einem Elastomer beschichteten Seite, in Kontakt mit dem Lagerring zu bringen. Anschließend kann die Baugruppe aus dem Lagerring und dem Einlegeelement mit dem Anschlussbauteil, welches insbesondere als Welle vorliegt, zusammengebaut werden.When assembling the bearing assembly, it is possible to first bring the insert element into contact with the bearing ring with the more elastically flexible side, namely the side coated with an elastomer. The assembly consisting of the bearing ring and insert element can then be assembled with the connecting component, which is typically a shaft.
Die Lageranordnung ist unabhängig von der Anzahl der Einlegeelemente, welche einem Mikroschlupf und damit dem Wandern eines Lagerrings entgegenwirken, insbesondere zur Verwendung in einer Windkraftanlage nach Anspruch 9 geeignet. Bei der Lageranordnung kann es sich beispielsweise um eine Rotorhauptlagerung oder um ein Getriebelager in einer Windkraftanlage handeln. In beiden Fällen ist die anmeldungsgemäße Lageranordnung beispielsweise als Kegelrollenlager ausgebildet. Unabhängig von der Form der Wälzkörper ist die Lageranordnung auch in sonstigen stationären oder mobilen Anlagen oder Maschinen verwendbar.The bearing assembly is particularly suitable for use in a wind turbine according to
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen, teils vereinfacht:
-
1 in einer Schnittdarstellung Komponenten einer Lageranordnung einschließlich mehrerer aus beidseitig beschichtetem Blech gefertigter Einlegeelemente zur Verhinderung von Lagerringwandern, -
2 dieAnordnung nach 1 in einer weiteren Schnittdarstellung, -
3 den Aufbau eines Einlegeelementes der Anordnung nach1 , -
4 eine alternative Gestaltung eines Einlegeelementes für dieLageranordnung nach 1 , -
5 in Umfangsrichtung segmentierte, radial abstützende Einlegeelemente für dieLageranordnung nach 1 , -
6 mehrere ringförmige, in Axialrichtung hintereinander angeordnete, radial abstützende Einlegeelemente für dieLageranordnung nach 1 , -
7 in Umfangsrichtung segmentierte, axial abstützende Einlegeelemente für dieLageranordnung nach 1 , -
8 in Umfangsrichtung sowie in Radialrichtung segmentierte, axial abstützende Einlegeelemente für dieLageranordnung nach 1 , -
9 in schematischer Darstellung Komponenten einer Lageranordnung einschließlich mehrerer, verschiedenartig gestalteter Einlegeelemente zur Verhinderung von Mikroschlupf und Lagerringwandern, -
10 ineiner Darstellung analog 3 und4 ein zur Verwendung in einer Lageranordnung vorgesehenes Einlegeelement, welches zwei verschiedene nichtmetallische Beschichtungen aufweist, -
11 Komponenten einer Lageranordnung, wobei sich Beschichtungen zur Verhinderung von Lagerringwandern teils auf einem Einlegeelement und teils auf einer Welle als Anschlussbauteil befinden.
-
1 in a sectional view of components of a bearing arrangement including several insert elements made of sheet metal coated on both sides to prevent bearing ring migration, -
2 the arrangement according to1 in another sectional view, -
3 the structure of an insert element of the arrangement according to1 , -
4 an alternative design of an insert element for the bearing arrangement according to1 , -
5 Circumferentially segmented, radially supporting insert elements for the bearing arrangement according to1 , -
6 several ring-shaped, radially supporting insert elements arranged one behind the other in the axial direction for the bearing arrangement according to1 , -
7 Circumferentially segmented, axially supporting insert elements for the bearing arrangement according to1 , -
8 axially supporting insert elements segmented in the circumferential and radial directions for the bearing arrangement according to1 , -
9 a schematic representation of components of a bearing arrangement including several differently designed insert elements to prevent micro-slip and bearing ring creep, -
10 in a representation analogous3 and4 an insert element intended for use in a bearing arrangement, which has two different non-metallic coatings, -
11 Components of a bearing arrangement, with coatings to prevent bearing ring migration being located partly on an insert element and partly on a shaft as a connecting component.
Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf sämtliche Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Unless otherwise stated, the following explanations refer to all embodiments. Corresponding or essentially equivalent parts are identified by the same reference numerals in all figures.
Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Lageranordnung ist zur Verwendung in einer nicht weiter dargestellten Windkraftanlage vorgesehen. Bei der Lageranordnung 1 handelt es sich um ein Kegelrollenlager zur Lagerung einer Welle 2, welche allgemein als Anschlussbauteil bezeichnet wird. Ein Lagerring 3, das heißt Innenring, kontaktiert sowohl eine zylindrische Fläche 4 als auch eine axiale Anschlagfläche 5 der Welle 2. Eine Wälzkörperlaufbahn ist mit 6 bezeichnet. Auf der Wälzkörperlaufbahn 6 rollen Kegelrollen bekannter Form ab. Die Lageranordnung 1 ist in an sich bekannter Grundkonzeption in der Lage, Radialkräfte sowie Axialkräfte in einer Richtung aufzunehmen.A bearing assembly, designated overall by
An der Innenumfangsfläche des Lagerrings 3 befindet sich, wie aus den
Zwischen einer Stirnseite des Lagerrings 3 - in den Anordnungen nach den
Das mit 11 bezeichnete, eine zylindrische Grundform aufweisende Einlegeelement, welches die zylindrische Fläche 4 konzentrisch umgibt, überträgt Radialkräfte zwischen dem Lagerring 3 und der Welle 2. Bei dem Einlegeelement 11 handelt es sich, abgesehen von der Ausgestaltung nach
Die Beschichtungen des Einlegeelementes 11 liegen in der Ausgestaltung nach den
Das in die ringscheibenförmige Vertiefung 10 eingesetzte Einlegeelement 13 weist prinzipiell den gleichen Aufbau wie das zylindrische Einlegeelement 11 auf. Eine Blechscheibe 14 bildet den ringscheibenförmigen Grundkörper des Einlegeelementes 13. Die Wandstärke des Grundkörpers 13 stimmt in dem in
Eine erste Pulverlackschicht 15 kontaktiert im Fall des ringscheibenförmigen, in Axialrichtung abstützenden Einlegeelementes 13 eine Stirnseite des Lagerrings 3, während eine äußere Pulverlackschicht 16 an der axialen, planen Anschlagfläche 5 anliegt. Beide Einlegeelemente 11, 13 werden vor der Montage der Lageranordnung 1 als beidseitig beschichtete Bleche bereitgestellt. Somit entfallen Beschichtungsarbeiten am Lagerring 3 oder an der Welle 2.In the case of the annular disc-shaped
In
Im Fall des radial oder axial abstützenden Einlegeelementes 11 nach
Wie in
Im Fall von
Die
Die
Die Ausgestaltung nach
Der in
Abweichend von den Ausführungsbeispielen nach den
In vergleichbarer, nicht dargestellter Gestaltung könnte auch im Fall des axial abstützenden Einlegeelementes 13 dessen Grundkörper 14 lediglich einseitig mit einer nichtmetallischen Beschichtung 15, 17 versehen sein, während sich die zweite nichtmetallische Schicht 16, 18 auf der axialen Anschlagfläche 5 befindet.In a comparable design not shown, in the case of the axially supporting
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- LageranordnungBearing arrangement
- 22
- Welle, AnschlussbauteilShaft, connecting component
- 33
- Lagerringbearing ring
- 44
- zylindrische Flächecylindrical surface
- 55
- axiale Anschlagflächeaxial stop surface
- 66
- WälzkörperlaufbahnRolling element raceway
- 77
- Spaltraum, radialGap space, radial
- 88
- ringförmig umlaufende Vertiefungring-shaped recess
- 99
- Spaltraum, axialGap space, axial
- 1010
- Ringscheibenförmige VertiefungRing-shaped recess
- 1111
- Einlegeelement, radial abstützendInsert element, radially supporting
- 1212
-
Grundkörper des Einlegeelementes 11, BlechstreifenBase body of the
insert element 11, sheet metal strip - 1313
- Einlegeelement, axial abstützendInsert element, axially supporting
- 1414
-
Grundkörper des Einlegeelementes 13, BlechscheibeBase body of the
insert element 13, sheet metal disc - 1515
- Pulverlackschicht, innenPowder coating, inside
- 1616
- Pulverlackschicht, außenPowder coating, exterior
- 1717
- Elastomerschicht, innenElastomer layer, inside
- 1818
- Elastomerschicht, außenElastomer layer, outside
- d11d11
-
Dicke des Einlegeelementes 11Thickness of the
insert element 11 - d12d12
-
Dicke des Grundkörpers 12Thickness of the
base body 12 - d15d15
-
Dicke der Pulverlackschicht 15Thickness of the
powder coating layer 15 - d16d16
-
Dicke der Pulverlackschicht 16Thickness of the
powder coating layer 16 - d17d17
-
Dicke der Elastomerschicht 17Thickness of the
elastomer layer 17 - d18d18
-
Dicke der Elastomerschicht 18Thickness of the
elastomer layer 18 - DFDF
- FugendurchmesserJoint diameter
- MAMA
- Mittelachsecentral axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
DE 10 2019 118 810 A1 [0002]
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DE 10 2013 220 834 A1 [0003]
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DE 10 2012 222 790 B4 [0004]
DE 10 2012 222 790 B4 [0004] -
EP 1 644 648 B1 [0005]
EP 1 644 648 B1 [0005] -
DE 10 2014 220 258 A1 [0006]
DE 10 2014 220 258 A1 [0006] - DE 86 26 727 U1 [0007]DE 86 26 727 U1 [0007]
-
DE 10 2012 [0010]
DE 10 2012 [0010] -
DE 10 2016 203 022 A1 [0011]
DE 10 2016 203 022 A1 [0011]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Abhilfemaßnahmen Wälzlagerwandern, Definition und Auslegung von konstruktiven und tribologischen Abhilfemaßnahmen gegen tangentiale Wanderbewegungen von Wälzlagerringen, 2015 [0008]Remedial measures for rolling bearing creep, definition and design of constructive and tribological remedial measures against tangential creep of rolling bearing rings, 2015 [0008]
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023132979.0A DE102023132979A1 (en) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | Bearing arrangement and wind turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023132979.0A DE102023132979A1 (en) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | Bearing arrangement and wind turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE102023132979A1 true DE102023132979A1 (en) | 2025-05-28 |
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Family Applications (1)
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| DE102023132979.0A Pending DE102023132979A1 (en) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | Bearing arrangement and wind turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023132979A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2002014690A1 (en) * | 2000-08-15 | 2002-02-21 | Hansen Transmissions International Nv | Drive assembly for wind turbines |
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| US10619626B2 (en) * | 2017-03-27 | 2020-04-14 | Aktiebolaget Skf | Bearing unit |
| DE102020106339A1 (en) * | 2020-03-09 | 2021-09-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Rolling bearing, with an inner ring, an outer ring and rolling elements accommodated in between |
-
2023
- 2023-11-27 DE DE102023132979.0A patent/DE102023132979A1/en active Pending
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