[go: up one dir, main page]

WO2011013536A1 - 旋回軸受および風車の旋回部支持装置 - Google Patents

旋回軸受および風車の旋回部支持装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011013536A1
WO2011013536A1 PCT/JP2010/062165 JP2010062165W WO2011013536A1 WO 2011013536 A1 WO2011013536 A1 WO 2011013536A1 JP 2010062165 W JP2010062165 W JP 2010062165W WO 2011013536 A1 WO2011013536 A1 WO 2011013536A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spacer
wind turbine
slewing bearing
ball
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/062165
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
堀径生
桑原温
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to EP18167172.8A priority Critical patent/EP3366936B1/en
Priority to IN618DEN2012 priority patent/IN2012DN00618A/en
Priority to KR1020127002675A priority patent/KR101659881B1/ko
Priority to EP10804282.1A priority patent/EP2461057B1/en
Priority to US13/384,698 priority patent/US8944692B2/en
Priority to CN201080033307.1A priority patent/CN102472322B/zh
Publication of WO2011013536A1 publication Critical patent/WO2011013536A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/20—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows with loose spacing bodies, e.g. balls, between the bearing balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/37—Loose spacing bodies
    • F16C33/3706—Loose spacing bodies with concave surfaces conforming to the shape of the rolling elements, e.g. the spacing bodies are in sliding contact with the rolling elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/50—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20—Thermoplastic resins
    • F16C2208/60—Polyamides [PA]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2210/00—Fluids
    • F16C2210/02—Fluids defined by their properties
    • F16C2210/04—Fluids defined by their properties by viscosity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/02—Shaping by casting
    • F16C2220/04—Shaping by casting by injection-moulding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10—Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14—Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/31—Wind motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a turning part for a yaw and blade of a wind power generator, a turning bearing used as a turning seat for a deck crane and the like, and a turning part support device for a windmill.
  • Slewing bearings used in yaw of wind turbines (wind power generators) for wind power generation, rotating parts for blades, and the like have been put into practical use.
  • a wind power generator it is necessary to change the angle of a blade and the direction of a nacelle at any time according to a wind state.
  • the blade and the nacelle are each supported by a swivel bearing so as to be swiveled, and are swung by driving means (not shown).
  • a cage type of the slewing bearing there is a spacer type, that is, a rolling element separator type (Patent Document 1) or a cage type.
  • Slewing bearings used for wind turbines receive radial loads and moment loads in addition to axial loads.
  • a cage type used for a slewing bearing of a construction machine or a crane is a resin spacer type.
  • Ball size used for slewing bearings for yaw and blades of large wind power generators with a power generation capacity of 1 MW or more is generally large, and a ball diameter exceeding 30 mm is often used. Since the resin spacer used for a ball having a diameter exceeding 30 mm is a thick product, voids are likely to be generated inside or on the surface of the resin spacer during injection molding.
  • An object of the present invention is to provide a slewing bearing and a wind turbine slewing portion supporting device that can suppress incidental expenses such as mold costs and can solve the lack of strength due to voids.
  • the slewing bearing of the present invention is a slewing bearing in which a raceway groove is formed in each of the inner ring and the outer ring, and a plurality of balls and a spacer interposed between these balls are provided between the raceway grooves of the inner and outer rings,
  • This slewing bearing is a four-point contact ball bearing in which the cross-sectional shape of each raceway groove is formed so that the ball contacts the inner surface of the raceway groove of the inner and outer rings, and the spacer is made of a resin material.
  • the resin material had a melt viscosity at a temperature of 270 ° C. of 1000 Pa ⁇ s to 2000 Pa ⁇ s.
  • the resin material of the spacer has a melt viscosity of 1000 Pa ⁇ s (temperature 270 ° C.) or more, generation of voids in the interior and surface of the spacer can be suppressed even when the spacer is thick. . This can prevent the spacer from becoming insufficient in strength. Since the size of the spacer is determined for each ball size, it can be used for various bearing sizes regardless of the ball PCD. For this reason, incidental expenses such as mold costs can be suppressed. Therefore, the manufacturing cost of the slewing bearing can be reduced. Moreover, since the ball is a four-point contact ball bearing in which the ball contacts the inner surface of the raceway groove of the inner and outer rings, an axial load in both directions can be applied.
  • the spacer may have a concave shape in which the ball contact surfaces on both sides are deeply recessed toward the center, and the gate position of a mold for injection molding the spacer may be arranged at the bottom of the concave shape.
  • the gate position of the mold is arranged at the outer diameter portion of the spacer, the void generation rate is increased, and the strength in the circumferential direction of the spacer (after the bearing is assembled) may be uneven.
  • the gate position of the mold is arranged at the bottom of the concave shape, it is possible to reduce the incidence of voids and prevent the occurrence of bias in the circumferential strength of the spacer.
  • the spacer has a concave shape in which the ball contact surfaces on both sides are deeply recessed as it reaches the center, and a recess is provided at the center of the recess in addition to the recess, and the gate of the mold for injection molding the spacer. You may provide a position in the said recessed part.
  • the resin material of the spacer may be PA6.
  • PA6 is a polyamide obtained by ring-opening polycondensation of caprolactam, and is also referred to as “nylon 6”.
  • the diameter of the ball may be 30 mm or more and 80 mm or less.
  • the product is thicker than a spacer used for a ball having a diameter of less than 30 mm. Even in such a thick spacer, since the resin material of the spacer has a melt viscosity of 1000 Pa ⁇ s (temperature 270 ° C.) or more, generation of voids in the spacer or on the surface is suppressed. Can be prevented from becoming insufficient in strength.
  • the wind turbine blade is supported so as to be pivotable about the axis substantially perpendicular to the main shaft axis with respect to the main shaft, and the wind turbine nacelle is supported. It can be suitably used for pivotally supporting the table.
  • the wind turbine swivel support device of the present invention supports the wind turbine blade by the swivel bearing so as to be pivotable about the axis substantially perpendicular to the main shaft axis with respect to the main shaft.
  • the wind turbine blade can be swung around an axis substantially perpendicular to the main shaft axis, and can be controlled to an optimum turning angle in accordance with the wind condition.
  • the wind turbine swivel support device of the present invention is such that the wind turbine nacelle is supported by the swivel bearing so as to be pivotable with respect to a support base. According to this configuration, the direction of the nacelle can be changed at any time according to the wind condition.
  • This slewing bearing is, for example, a bearing that supports the blade of a wind turbine for wind power generation so that it can pivot about an axis substantially perpendicular to the main shaft axis or a nacelle of the wind turbine relative to a support base. Used as a bearing to support.
  • the slewing bearing includes an inner ring 1, an outer ring 2, and a plurality of rows of rolling grooves interposed between the double row raceway grooves 1a, 1b, 2a and 2b of the inner and outer rings 1 and 2, respectively. , And spacers 4 interposed between the balls 3 in each row.
  • Each of the raceway grooves 1a, 1b, 2a, 2b of the inner and outer rings 1, 2 is composed of two curved surfaces 1aa, 1ab, 1ba, 1bb, 2aa, 2ab, 2ba, 2bb.
  • each raceway groove 1a, 1b, 2a, 2b are Gothic arch-shaped cross-sectional arcs each having a radius of curvature larger than that of the ball 3 and having different centers of curvature. Between a pair of curved surfaces constituting each track groove 1a, 1b, 2a, 2b, there are groove portions 1ac, 1bc, 2ac, 2bc.
  • Each ball 3 is in contact with the curved surfaces of the inner ring raceway grooves 1a and 1b and the outer ring raceway grooves 2a and 2b at the contact points, and contacts the four points.
  • a ball diameter of 30 mm or more and 80 mm or less is applied.
  • This slewing bearing is configured as a four-point contact double row ball bearing.
  • a plurality of bolt holes 5 in which female threads are formed are provided on the end surface of the outer ring 2 at regular intervals in the circumferential direction, and gears 6 are provided on the outer peripheral surface of the outer ring 2.
  • the gear 6 is means for transmitting a turning driving force from a driving source (not shown) to the outer ring 2.
  • the plurality of bolt holes 5 are holes for connecting and fixing the outer ring 2 to a support base or the like, for example.
  • the inner ring 1 has a race ring main body 7 and plugs 8 and 8 fitted into insertion holes 9 and 9 (described later) of the race ring main body 7, and further includes a connector 10 and an annular seal member 11. Have.
  • the bearing ring main body 7 and the upper and lower plugs 8 and 8 in FIG. 1 are concentrically arranged and have the same inner diameter and outer diameter.
  • the raceway ring body 7 is formed with double rows of raceway grooves 1a and 1b, and the outer diameter surfaces of the plugs 8 and 8 form part of the circumferential direction of the raceway grooves 1a and 1b of each row.
  • the distance between the raceway grooves 1a and 1b of the inner ring 1 and the distance between the raceway grooves 2a and 2b of the outer ring 2 are set to the same dimensions in design.
  • Insertion holes 9, 9 are provided in the bearing ring main body 7 so as to penetrate in the bearing radial direction.
  • Each through hole 9 is formed in a cylindrical hole shape (see FIG. 2B).
  • the insertion holes 9 and 9 are arranged at positions close to the circumferential direction, that is, at a position where the phase angle ⁇ is 4 degrees to 5 degrees, for example.
  • the phase angle ⁇ is not limited to 4 degrees to 5 degrees.
  • the race ring main body 7 is provided with plugs 8 that are fitted into the respective insertion holes 9, and the plugs 8 are fixed to the race ring main body 7 by a connector 10.
  • a taper pin is applied as the connector 10.
  • the bearing ring body 7 and the plug 8 are formed with connecting holes 7a and 8a corresponding to the circumferential positions of the through holes 9, and the tapered pins are press-fitted into the connecting holes 7a and 8a in the axial direction.
  • An annular groove 8b is formed on the outer peripheral surface of the stopper 8 that is located on the inner diameter side of the connecting hole 8a.
  • An annular seal member 11 is fitted into the annular groove 8b to enhance the sealing performance of the plug 8 with respect to the insertion hole 9 of the bearing ring body 7.
  • the annular seal member 11 is made of rubber such as an O-ring or an elastic body made of resin.
  • the bearing spaces of the inner and outer rings 1 and 2 are filled with grease, and both ends in the axial direction of the bearing spaces are sealed by seal members or the like not shown.
  • the spacer 4 is made of a resin material such as PA6, for example.
  • a resin material such as PA6, for example.
  • a melt viscosity at a temperature of 270 ° C. of 1000 Pa ⁇ s or more and 2000 Pa ⁇ s or less is adopted.
  • the resin material is not limited to PA6, and PA66 and PA46 may be applied, and any resin material having a melt viscosity of 1000 Pa ⁇ s to 2000 Pa ⁇ s at a temperature of 270 ° C. is sufficient.
  • the spacer 4 has a concave shape in which the ball contact surfaces 4a and 4a on both sides form a spherical surface that is deeply recessed toward the center.
  • a recessed portion 4h that is further recessed than the recessed portion is provided in the central portion of the recessed surface.
  • the gate position P1 of the injection mold 12 that forms the spacer 4 is defined as the recessed portion. 4h. In other words, the gate position P1 is arranged at the bottom of the ball contact surface 4a on one side. As shown in FIGS.
  • the ball contact surfaces 4a and 4a on both sides of the spacer 4 have a single spherical shape slightly larger than the ball radius R of the ball 3 indicated by a dotted line in FIG. .
  • the spherical surface including the ball contact surface 4a is represented by a solid line “R1”.
  • the ball contact surface 4a is not limited to a spherical shape as will be described later.
  • the mold 12 has an upper mold 13 and a lower mold 14.
  • the cavity 15 is formed in a state where the upper mold 13 and the lower mold 14 are clamped.
  • a gate G is provided in the upper mold 13, and a position where the gate G opens into the cavity 15 is the gate position P ⁇ b> 1.
  • the resin material heated and melted in the cavity 15 is filled from an injection molding machine (not shown), controlled to a predetermined pressure, and cooled. Thereafter, the mold is opened, and the spacer 4 as a molded product is protruded from the mold 12.
  • a plurality of cavities 15 may be formed in the mold 12 so that the plurality of spacers 4 can be molded simultaneously.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a spacer crushing test method
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the gate position, melt viscosity, and crushing load.
  • the subject of examination is A material having a high melt viscosity according to the present application (for example, a melt viscosity of 1110 Pa ⁇ s at a temperature of 270 ° C.) and a gate position disposed in the recess, A material having a low melt viscosity of Comparative Example (1) (for example, a melt viscosity of 490 Pa ⁇ s at a temperature of 270 ° C.) and a gate position disposed in the recess, A material having a low melt viscosity of Comparative Example (2) (for example, a melt viscosity of 490 Pa ⁇ s at a temperature of 270 ° C.) and a gate position disposed on the outer diameter portion of the spacer, It is.
  • a high melt viscosity according to the present application for example, a melt viscosity of 1110 Pa ⁇ s at a temperature of 270 ° C.
  • Comparative Example (1) for example, a melt viscosity of 4
  • this testing machine has a seat 16, a cylindrical member 17, and a pressing member 18.
  • the seat 16 has a cylindrical seat body 16 a including a concave seat surface 16 aa that can support the steel ball 19.
  • a flange portion 16b is provided radially outward from the outer periphery of the seat body 16a, and the flange portion 16b and the seat body 16a are placed and supported.
  • the tubular member 17 is fitted to the outer periphery of the seat body 16a and is connected to the flange portion 16b by a plurality of bolts 20.
  • the inner diameter of the cylindrical member 17 is larger than the spacer and the steel ball 19 to be tested by a predetermined size. Therefore, the spacer and the steel ball 19 can be inserted into the cylindrical member 17.
  • the pressing member 18 includes a columnar pressing member main body 18a including a concave pressing surface 18aa that presses the steel ball 19 and a flange portion 18b.
  • a spacer and one steel ball 19 to be tested are sequentially inserted through one steel ball 19 supported on the seat surface 16aa.
  • the ball contact surfaces 4a, 4a on both sides of the spacer come into contact with the upper and lower steel balls 19, 19, respectively.
  • the pressing member main body 18a is slidably inserted into the inside of the upper end side of the cylindrical member 17, and presses the upper steel ball 19 by the pressing surface 18aa. Therefore, a predetermined load can be applied to the spacer at a predetermined speed and the crushing load can be measured. In this crushing test method, a load was applied to the spacer at a speed of 1.6 kN / sec via the steel ball 19 and the crushing load was measured. However, the maximum load was 196 kN.
  • the resin material is the spacer 4 having a melt viscosity of 1000 Pa ⁇ s (temperature 270 ° C.) or more, generation of voids in the spacer 4 can be suppressed. This can prevent the spacer 4 from becoming insufficient in strength. Since the size of the spacer 4 is determined for each ball size, it can be used for various bearing sizes regardless of the ball PCD, that is, the ball pitch circle diameter. For this reason, incidental expenses such as mold costs can be suppressed. Therefore, the manufacturing cost of the slewing bearing can be reduced.
  • the gate position P1 of the mold 12 is arranged in the recess 4h, it is possible to reduce the occurrence rate of voids inside and on the surface of the spacer 4 and to cause unevenness in the strength of the spacer 4 in the circumferential direction. Can be prevented.
  • the diameter of the ball 3 is 40 mm or more. In the case of the spacer 4 used for the ball 3 having such a diameter, the product is thicker than the spacer 4 used for a ball having a diameter of less than 40 mm.
  • the resin material of the spacer 4 has a melt viscosity of 1000 Pa ⁇ s (temperature 270 ° C.) or more, generation of voids in the spacer 4 or on the surface is suppressed.
  • the spacer 4 can be prevented from becoming insufficient in strength.
  • the inner ring 1 has a bearing ring main body 7, and the insertion holes 9 and 9 for inserting the balls 3 and the spacers 4 are inserted between the raceway grooves 1 a and 1 b and between the raceway grooves 2 a and 2 b.
  • the ring body 7 is provided so as to penetrate in the bearing radial direction.
  • the plugs 8 and 8 fitted into the insertion holes 9 and 9 are fixed by the connector 10, and the plugs 8 and 8 constitute part of the raceway grooves 1a and 1b.
  • the raceway grooves 1a and 1b are formed in a state where the stopper 8 is once fixed to the insertion hole 9 of the raceway ring body 7 before the assembly of the bearing.
  • each plug 8 is so-called non-quenched that is not subjected to heat treatment, so that at least the circumferential position where the insertion holes 9 and 9 are formed in the raceway ring body 7 is in an installation state where a load is not applied so much. It is desirable to do.
  • the insertion holes 9 and 9 are arranged at positions close to the circumferential direction, so that the bearing ring body 7 can be in a desired installation state. Therefore, the bearing life can be further extended.
  • the ball contact surfaces 4a and 4a on both sides of the spacer 4 are contact surface inner diameter portions 4aa made of a rotating body-shaped curved surface that is a trajectory obtained by making one turn of arcs having different center curvatures and curvature centers. It is good also as a compound curved surface shape which connected the contact surface outer diameter part 4ab.
  • the contact surface inner diameter portion 4aa has a spherical portion having a diameter substantially equal to the ball radius R (see FIG. 3) as a ball contact portion.
  • the spacer 4 connects the ball contact surfaces 4a and 4a on both sides with a contact surface inner diameter portion and a contact surface outer diameter portion formed by conical surfaces having different center angles instead of the above-described compound curved surface shape.
  • a composite conical surface shape or a single conical surface shape may be used.
  • the ball contact surfaces 4a, 4a on both sides may have a Gothic arch-like cross-sectional shape composed of two arcs having different curvature centers.
  • a wind turbine turning unit support device will be described. 9 and 10 show an example of a wind turbine for wind power generation.
  • This windmill 21 is provided with a nacelle 23 on a support base 22 so as to be able to turn horizontally, and a main shaft 25 is rotatably supported in a casing 24 of the nacelle 23.
  • a blade 26 which is a wing is attached.
  • the other end of the main shaft 25 is connected to the speed increaser 27, and the output shaft 28 of the speed increaser 27 is coupled to the rotor shaft of the generator 29.
  • the nacelle 23 is rotatably supported by a slewing bearing BR1, and the slewing bearing of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is used for the slewing bearing BR1.
  • a plurality of drive sources 30 are installed in the casing 24, and pinion gears are fixed to the drive sources 30 via reduction gears (not shown).
  • the gear 6 of the outer ring 2 of the slewing bearing shown in FIG. 1 is arranged so as to mesh with the pinion gear.
  • the outer ring 2 is connected and fixed to the support base 22 by a plurality of bolt holes 5, and the inner ring 1 is fixed to the casing 24.
  • the plurality of drive sources 30 are driven in synchronization, and this turning driving force is transmitted to the outer ring 2. Therefore, the nacelle 23 can turn relative to the support base 22.
  • the blade 26 is rotatably supported by the slewing bearing BR2.
  • a slewing bearing BR2 for example, an integral inner ring is applied instead of the split inner ring 1 shown in FIG. 1, and instead of the gear 6 provided on the outer ring 2, an inner circumferential surface of the integral inner ring is applied.
  • a gear is provided.
  • a driving source for rotating the blade 26 is provided at the protruding end portion 25 a of the main shaft 25.
  • An outer ring of the slewing bearing is connected and fixed to the distal end portion 25a, and a gear attached to the inner peripheral surface of the inner ring is engaged with the pinion gear of the drive source.
  • the blade 26 can turn by driving the driving source and transmitting the turning driving force to the inner ring.
  • the slewing bearing BR2 can support the wind turbine blade 26 with respect to the main shaft 25 so as to be rotatable about an axis L2 substantially perpendicular to the main shaft axis L1. In this way, the angle of the blade 26 and the direction of the nacelle 23 can be changed at any time according to the wind condition.
  • the slewing bearing according to each of the above embodiments can be applied to construction machines such as hydraulic excavators and cranes other than those for wind power generation, rotary tables of machine tools, gun seats, parabolic antennas, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

　金型費用等の付帯経費を抑えることができ、ボイドによる強度不足を解決することができる旋回軸受および風車の旋回部支持装置を提供する。旋回軸受は、内輪(1)および外輪(2)にそれぞれ軌道溝(1a)，(1b)，(2a)，(2b)が形成され、これら内外輪(1)，(2)の軌道溝間に複数のボール(3)およびこれらのボール(3)の間に介在する間座)(4)が設けられる。この旋回軸受は、ボール(3)が内外輪(1)，(2)の軌道溝の内面に４点接触する形状に各軌道溝の断面形状が形成された４点接触玉軸受である。間座(4)は樹脂材料からなり、この樹脂材料を、温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下とした。

Description

旋回軸受および風車の旋回部支持装置 関連出願
　本出願は、２００９年７月２７日出願の特願２００９－１７４２６１の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、例えば、風力発電装置のヨー、ブレード用の旋回部や、デッキクレーン等に旋回座として使用される旋回軸受および風車の旋回部支持装置に関する。
　風力発電用の風車（風力発電装置）のヨー、ブレード用の旋回部等に使用される旋回軸受が実用に供されている。風力発電装置では、風の状態に合わせてブレードの角度およびナセルの向きを随時変える必要がある。このため、ブレードおよびナセルはそれぞれ旋回軸受により旋回自在に支持され、図示外の駆動手段により旋回させるようになっている。
　旋回軸受の保持器形式として、間座形式つまり転動体セパレータ形式（特許文献１）、または保持器形式がある。風車等に使用される旋回軸受はアキシアル荷重の他、ラジアル荷重、モーメント荷重を受ける。
実開平１－１７４６２６号公報
　風車等に使用される旋回軸受にラジアル荷重やモーメント荷重が作用すると、各転動体の接触角が異なり、転動体毎の公転速度が変化する。前記間座を使用する場合において、転動体と間座間にある円周方向すきまが詰まった場合、転動体と間座間に干渉力が発生する。
　間座は、ボールサイズ毎に寸法が決まるため、ボールＰＣＤに拘わらず様々な軸受サイズに兼用できる。このため、金型費用等の付帯経費を抑えることができる。従来、建設機械やクレーンの旋回軸受に使用される保持器形式は樹脂製の間座形式である。
　発電容量１ＭＷ以上の大型の風力発電装置のヨー、ブレード用の旋回軸受に使用されるボールサイズは一般に大きくボール直径３０ｍｍを超えるサイズが使用されることが多い。直径３０ｍｍを超えるようなボールに使用する樹脂間座では、厚肉品となるため、射出成形時にこの樹脂間座の内部や表面にボイドが発生しやすくなる。
　ここで樹脂間座のメリット、デメリットについて列挙する。
メリット：
（１）ボールＰＣＤに拘わらず樹脂間座を兼用可能
（２）質量 小
（３）価格 低
デメリット：
（１）ボイドによる強度不足
（２）保持器形式に対して、ボールの離合集散がし易い
　肉ぬすみ等でボイド対策する方法が一般には考えられるが、強度面を考えると、得策とは言えない。
　この発明の目的は、金型費用等の付帯経費を抑えることができ、ボイドによる強度不足を解決することができる旋回軸受および風車の旋回部支持装置を提供することである。
　この発明の旋回軸受は、内輪および外輪にそれぞれ軌道溝が形成され、これら内外輪の軌道溝間に複数のボールおよびこれらのボールの間に介在する間座が設けられた旋回軸受であって、この旋回軸受は、ボールが内外輪の軌道溝の内面に４点接触する形状に前記各軌道溝の断面形状が形成された４点接触玉軸受であり、前記間座は樹脂材料からなり、この樹脂材料を、温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下とした。
　この構成によると、間座の樹脂材料を溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ（温度２７０℃）以上としたため、間座が厚肉となっても、この間座の内部や表面のボイドの発生を抑えることができる。これにより間座が強度不足となることを未然に防止できる。この間座は、ボールサイズ毎に寸法が決まるため、ボールＰＣＤに拘わらず様々な軸受サイズに兼用できる。このため、金型費用等の付帯経費を抑えることができる。よって、旋回軸受の製造コストの低減を図ることができる。また、内外輪の軌道溝の内面にボールが４点接触する４点接触玉軸受であるため、両方向のアキシアル荷重を負荷することができる。
　前記間座は両側のボール接触面が、中心部に至るに従って深く凹む凹面形状とされ、この間座を射出成形する金型のゲート位置を前記凹面形状の底部に配置しても良い。例えば、金型のゲート位置を間座の外径部に配置するとボイドの発生率が高くなるうえ、間座の円周方向(軸受組込み後の状態)の強度に偏りが発生する場合がある。これに対して、金型のゲート位置を前記凹面形状の底部に配置すると、ボイドの発生率の低減を図り、間座の円周方向の強度に偏りが発生することを未然に防止できる。前記間座は両側のボール接触面が、中心部に至るに従って深く凹む凹面形状とされ、この凹みの中心部に前記凹みよりもさらに凹み凹み部を設け、この間座を射出成形する金型のゲート位置を、前記凹み部に設けても良い。
　前記間座の樹脂材料をＰＡ６としても良い。「ＰＡ６」とは、カプロラクタムを開環重縮合したポリアミドであり、「ナイロン６」とも称される。
　前記ボールの直径を３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下としても良い。このような直径寸法のボールに使用される間座の場合、直径３０ｍｍ未満のボールに使用される間座よりも、厚肉品となる。このような厚肉品となる間座であっても、間座の樹脂材料を溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ（温度２７０℃）以上としたため、間座の内部や表面のボイドの発生を抑え、間座が強度不足となることを防止し得る。
　この発明の旋回軸受は、上記の各作用効果が得られるため、風車のブレードを主軸に対して、主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回自在に支持するためや、風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持するために好適に使用できる。
　また、この発明の風車の旋回部支持装置は前記旋回軸受により、風車のブレードを主軸に対して、主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回自在に支持したものである。この構成によると、風車のブレードを主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回させ、風の状態に合わせた最適な旋回角度に制御することができる。
　さらに、この発明の風車の旋回部支持装置は、前記旋回軸受により、風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持したものである。この構成によると、風の状態に合わせてナセルの向きを随時変えることができる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第１実施形態に係る旋回軸受の断面図である。 （Ａ）は同旋回軸受の一部破断した要部平面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のIIＢ－IIＢ線端面図である。 同旋回軸受の間座とボールとの関係を示す図である。 同間座のボール接触面の拡大断面図である。 同間座の金型の概略断面図である。 同間座の圧壊試験方法を説明するための断面図である ゲート位置および溶融粘度と、圧壊荷重との関係を表す図である。 この発明の第２実施形態に係る間座のボール接触面の拡大断面図である。 風力発電装置の一例の一部を切り欠いて表した斜視図である。 同風力発電装置の破断側面図である。
　この発明の第１実施形態を図１ないし図７と共に説明する。この旋回軸受は、例えば、風力発電用風車のブレードを主軸に対して、主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回自在に支持する軸受、または風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持する軸受として使用される。
　図１に示すように、旋回軸受は、内輪１と、外輪２と、これら内外輪１，２の複列の軌道溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ間にそれぞれ転動自在に介在する各列複数のボール３と、各列のボール３の間に介在する間座４とを備える。内外輪１，２の軌道溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂは、いずれも２つの曲面１ａａ，１ａｂ，１ｂａ，１ｂｂ，２ａａ，２ａｂ，２ｂａ，２ｂｂで構成されている。
　各軌道溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを構成する２つの曲面は、それぞれボール３よりも曲率半径が大きく、曲率中心が互いに異なるゴシックアーチ状の断面円弧状である。各軌道溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを構成する一対の曲面間は、溝部１ａｃ，１ｂｃ，２ａｃ，２ｂｃになっている。各ボール３は、内輪軌道溝１ａ，１ｂおよび外輪軌道溝２ａ，２ｂの前記各曲面に接点で接して４点接触する。ボール直径は例えば３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下のものを適用している。この旋回軸受は４点接触複列玉軸受として構成されている。
　外輪２の端面には、例えば、雌ねじが形成された複数のボルト孔５が円周方向一定間隔おきに設けられ、外輪２の外周面にはギヤ６が設けられている。ギヤ６は、図示しない駆動源から外輪２へ旋回駆動力を伝達する手段である。複数のボルト孔５は、例えば、外輪２を支持台等に連結固定する孔である。内輪１は、軌道輪本体７と、この軌道輪本体７の挿入孔９，９（後述する）に嵌め込まれる栓８，８とを有し、さらに連結具１０と、環状のシール部材１１とを有する。軌道輪本体７および図１上下の栓８，８は同心に配置され、互いに内径および外径が等しい寸法に形成されている。軌道輪本体７には複列の軌道溝１ａ，１ｂが形成され、栓８，８の外径面は各列の軌道溝１ａ，１ｂの円周方向の一部を成す。この内輪１の軌道溝１ａ，１ｂ間距離と、外輪２の軌道溝２ａ，２ｂ間距離とは、設計上同一寸法に設定される。
　図１および図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、軌道輪本体７には、軌道溝１ａ，１ｂ間、軌道溝２ａ，２ｂ間に、ボール３及び間座４を挿入するための挿入孔９，９が設けられている。挿入孔９，９は、軌道輪本体７に軸受径方向に貫通するようにそれぞれ設けられる。各貫通孔９は円筒孔形状（図２（Ｂ）参照）に形成される。また、挿入孔９，９は、図２（Ａ）に示すように、周方向に近接した位置、すなわち位相角度αが例えば４度～５度となる位置に配置される。但し、位相角度αは４度～５度に限定されるものではない。軌道輪本体７には、各挿入孔９に嵌込まれる栓８が設けられ、この栓８は連結具１０により軌道輪本体７に固定される。前記連結具１０としてはテーパーピンが適用される。軌道輪本体７および栓８には、各貫通孔９の周方向位置に対応して連結用孔７ａ，８ａが形成され、この連結用孔７ａ，８ａに前記テーパーピンを圧入状態に軸方向に挿入することで、軌道輪本体７および栓８が同心に配置され組立てられる。
　栓８のうち連結用孔８ａよりも内径側位置の外周面には、環状溝８ｂが形成される。この環状溝８ｂに環状のシール部材１１が嵌込まれ、軌道輪本体７の挿入孔９に対する栓８の密閉性を高めている。前記環状のシール部材１１は、Ｏリング等のゴムや樹脂製の弾性体からなる。内外輪１，２の軸受空間にはグリースが充填され、この軸受空間の軸方向の両端が図示外のシール部材等により密封されている。
　間座４について説明する。間座４は、例えば、ＰＡ６等の樹脂材料から成る。この樹脂材料として温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下を採用している。樹脂材料はＰＡ６に限定されるものではなくＰＡ６６、ＰＡ４６を適用しても良く、また温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下の樹脂材料であれば足りる。
　図３に示すように、この間座４は両側のボール接触面４ａ，４ａが、中心部に至るに従って深く凹む球面を成す凹面形状とされている。この凹面形状の凹みの中心部に、前記凹みよりもさらに凹む凹み部４ｈを設け、図５に示すように、この間座４を形成する射出成形用金型１２のゲート位置Ｐ１を、前記凹み部４ｈに配置している。換言すれば、片側のボール接触面４ａの底部に、ゲート位置Ｐ１を配置している。
　図３、図４に示すように、間座４の両側のボール接触面４ａ，４ａは、図３において点線で表記したボール３のボール半径Ｒよりも若干大径の単一の球面形状としている。同図３に示すように、前記ボール接触面４ａを含む球面を、実線「Ｒ１」にて表記する。なお、ボール接触面４ａは後述するように球面形状に限定されるものではない。
　図５に示すように、前記金型１２は、上型１３と、下型１４とを有する。これら上型１３と下型１４とが型締めされた状態でキャビティ１５が形成される。上型１３にゲートＧが設けられ、このゲートＧがキャビティ１５に開口する位置が前記ゲート位置Ｐ１となる。図示外の射出成形機からキャビティ１５内に加熱溶融した前記樹脂材料を充填し所定圧力に制御し、冷却する。その後、型開きし、成形品である間座４を金型１２から突き出す。なお、金型１２に複数のキャビティ１５が形成され、複数個の間座４を同時に成形可能にしても良い。
（１）間座の強度比較について
　ゲート位置による強度差、溶融粘度による強度差を確認するため、間座の圧壊試験を実施した。図６は間座の圧壊試験方法を説明するための断面図であり、図７はゲート位置および溶融粘度と、圧壊荷重との関係を表す図である。
　試験対象の間座は、
　本願の溶融粘度が高い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度１１１０Ｐａ・ｓ）で且つゲート位置を凹み部に配置したもの、
　比較例（１）の溶融粘度が低い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度４９０Ｐａ・ｓ）で且つゲート位置を凹み部に配置したもの、
　比較例（２）の溶融粘度が低い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度４９０Ｐａ・ｓ）で且つゲート位置を間座の外径部に配置したもの、
である。
　図６に示すように、この試験機は、受座１６と、筒状部材１７と、押圧部材１８とを有する。受座１６は、鋼球１９を支持可能な凹面状の座面１６ａａを含む円柱状の受座本体１６ａを有する。この受座本体１６ａの外周から径方向外方にフランジ部１６ｂが付設され、これらフランジ部１６ｂおよび受座本体１６ａが載置支持される。前記筒状部材１７は、受座本体１６ａの外周に嵌合されると共に、フランジ部１６ｂに複数のボルト２０により連結されている。筒状部材１７の内径は、試験対象となる間座および鋼球１９よりも所定寸法大径に形成される。よって、筒状部材１７の内部に、間座および鋼球１９を挿入可能になっている。
　押圧部材１８は、鋼球１９を押圧する凹面状の押圧面１８ａａを含む円柱状の押圧部材本体１８ａとフランジ部１８ｂとでなる。筒状部材１７の内部において、座面１６ａａに支持された１個の鋼球１９を介して、順次、試験対象となる間座、１個の鋼球１９を挿入する。このとき、間座の両側のボール接触面４ａ，４ａが上下の鋼球１９，１９にそれぞれ接触する。押圧部材本体１８ａが、筒状部材１７の上端側の内部に摺動自在に挿入され、押圧面１８ａａにより上側の鋼球１９を押圧する。よって、間座に所定速度で所定荷重を負荷し、圧壊荷重を測定し得る。本圧壊試験方法では、間座に１．６ｋＮ／ｓｅｃの速度で鋼球１９を介して荷重を負荷し、圧壊荷重を測定した。但し、最大荷重１９６ｋＮまでとした。
　この圧壊試験によると、比較例（２）の間座は全て７０～８０ｋＮ程度の低荷重で圧壊し、比較例（１）の間座は低荷重で圧壊したものが確認された。これに対して、本願の間座４は全て最大荷重１９６ｋＮにおいても圧壊が確認されなかった。
（２）間座のボイド発生率について
　溶融粘度の違う二つの材料にてボイド発生率を比較検証した。その他の成形条件は全て統一した。
　溶融粘度が低い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度４９０Ｐａ・ｓ）の場合：間座４００個中１３個ボイドが発生した。
　溶融粘度が高い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度１１１０Ｐａ・ｓ）の場合：間座４００個中ボイドが発生したものは０個であった。
　以上説明した旋回軸受によると、樹脂材料を溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ（温度２７０℃）以上の間座４にしたため、この間座４のボイドの発生を抑えることができる。これにより間座４が強度不足となることを未然に防止できる。この間座４は、ボールサイズ毎に寸法が決まるため、ボールＰＣＤつまりボールピッチ円直径に拘わらず様々な軸受サイズに兼用できる。このため、金型費用等の付帯経費を抑えることができる。よって、旋回軸受の製造コストの低減を図ることができる。
　金型１２のゲート位置Ｐ１を前記凹み部４ｈに配置したため、間座４の内部や表面のボイドの発生率の低減を図り、間座４の円周方向の強度に偏りが発生することを未然に防止できる。この旋回軸受において、ボール３の直径を４０ｍｍ以上としている。このような直径寸法のボール３に使用される間座４の場合、直径４０ｍｍ未満のボールに使用される間座４よりも、厚肉品となる。このような厚肉品となる間座４であっても、間座４の樹脂材料を溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ（温度２７０℃）以上としたため、間座４の内部や表面のボイドの発生を抑え、間座４が強度不足となることを防止し得る。
　この旋回軸受のうち内輪１は、軌道輪本体７を有し、軌道溝１ａ，１ｂ間、軌道溝２ａ，２ｂ間に、ボール３及び間座４を挿入する挿入孔９，９を、前記軌道輪本体７に軸受径方向に貫通するように設けたものである。さらに、挿入孔９，９に嵌込まれる栓８，８を連結具１０により固定し、この栓８，８が軌道溝１ａ，１ｂの一部を成すものである。この構成によると、軸受の組立て前に、軌道輪本体７の挿入孔９に栓８を一旦固定した状態で、前記軌道溝１ａ，１ｂを形成しておく。その後挿入孔９から栓８を離脱する。軸受の組立時において、軌道輪本体７の挿入孔９から必要数のボール３及び間座４を挿入した後、前記挿入孔９を栓８で埋めて固定する。このように軸受の組立てを簡単に行うことができる。なお、各栓８の軌道溝形成部分は、熱処理が施されないいわゆる未焼入れのため、軌道輪本体７のうち少なくとも挿入孔９，９が形成される周方向位置はあまり荷重が掛からない設置状態にすることが望ましい。この例では、挿入孔９，９を、図２（Ａ）に示すように、周方向に近接した位置に配置したため、軌道輪本体７を望ましい設置状態にできる。それ故、軸受寿命をより延ばすことが可能となる。
　図８によりこの発明の第２実施形態に係る旋回軸受の間座について説明する。同図に示すように、間座４の両側のボール接触面４ａ，４ａは、互いに中心曲率および曲率中心の異なる円弧を１回転させた軌跡となる回転体形状の曲面からなる接触面内径部４ａａと接触面外径部４ａｂとを繋いだ複合曲面形状としても良い。
　詳しくは、接触面内径部４ａａは、ボール接触部として、ボール半径Ｒ（図３参照）に略等しい径の球面部を有する形状としてある。間座４は、両側のボール接触面４ａ，４ａを、上記のような複合曲面形状とする代わりに、互いに中心角度の異なる円すい面からなる接触面内径部と接触面外径部とを繋いだ複合円すい面形状、または単一の円すい面形状としても良い。また、両側のボール接触面４ａ，４ａを、曲率中心の異なる２つの円弧で構成されるゴシックアーチ状の断面形状としても良い。
　風車の旋回部支持装置について説明する。
　図９および図１０は風力発電用の風車の一例を示す。この風車２１は、支持台２２上にナセル２３を水平旋回自在に設け、このナセル２３のケーシング２４内に主軸２５を回転自在に支持し、この主軸２５のケーシング２４外に突出した一端に、旋回翼であるブレード２６を取付けてなる。主軸２５の他端は増速機２７に接続され、増速機２７の出力軸２８が発電機２９のロータ軸に結合されている。
　ナセル２３は、旋回軸受ＢＲ１により旋回自在に支持され、この旋回軸受ＢＲ１に図１ないし図４に示した第１実施形態の旋回軸受が用いられている。図９に示すように、ケーシング２４に複数の駆動源３０が設置され、各駆動源３０に図示しない減速機を介してピニオンギヤが固着される。図１に示す旋回軸受の外輪２のギヤ６が前記ピニオンギヤに噛合するように配置される。例えば、外輪２が複数のボルト孔５により支持台２２に連結固定され、内輪１がケーシング２４に固定される。複数の駆動源３０を同期して駆動させ、この旋回駆動力を外輪２へ伝達する。よって、支持台２２に対してナセル２３が相対的に旋回可能となる。
　ブレード２６は、旋回軸受ＢＲ２により旋回自在に支持される。この旋回軸受ＢＲ２は、例えば、図１の分割形の内輪１に代えて一体形の内輪が適用され、且つ、外輪２に設けたギヤ６に代えて、前記一体形の内輪の内周面にギヤを設けたものが適用される。主軸２５の突出した先端部２５ａには、ブレード２６を旋回駆動する駆動源が設けられる。前記先端部２５ａにこの旋回軸受の外輪が連結固定され、内輪の内周面に付設のギヤが、前記駆動源のピニオンギヤに噛合されている。この駆動源を駆動させ、この旋回駆動力を内輪を伝達することで、ブレード２６が旋回可能となる。したがって、旋回軸受ＢＲ２は、風車のブレード２６を主軸２５に対して、主軸軸心Ｌ１に略垂直な軸心Ｌ２回りに旋回自在に支持し得る。このように、ブレード２６の角度およびナセル２３の向きを風の状態に合わせて随時変え得る。
　前記した各実施形態に係る旋回軸受は、風力発電用以外の油圧ショベル、クレーン等の建設機械、工作機械の回転テーブル、砲座、パラボラアンテナ等にも適用できる。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
１…内輪
２…外輪
１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ…軌道溝
３…ボール
４…間座
４ｈ…凹み部
７…軌道輪本体
８…栓
１２…金型
２１…風車
２３…ナセル
２５…主軸
２６…ブレード
Ｐ１…ゲート位置

Claims (8)

  1. 　内輪および外輪にそれぞれ軌道溝が形成され、これら内外輪の軌道溝間に複数のボールおよびこれらのボールの間に介在する間座が設けられた旋回軸受であって、
    　この旋回軸受は、ボールが内外輪の軌道溝の内面に４点接触する形状に前記各軌道溝の断面形状が形成された４点接触玉軸受であり、
    　前記間座は樹脂材料からなり、この樹脂材料を、温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下とした旋回軸受。
  2. 　請求項１において、前記間座は両側のボール接触面が、中心部に至るに従って深く凹む凹面形状とされ、この間座を射出成形する金型のゲート位置を前記凹面形状の底部に配置した旋回軸受。
  3. 　請求項１において、前記間座の樹脂材料をＰＡ６とした旋回軸受。
  4. 　請求項１において、前記ボールの直径を３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下とした旋回軸受。
  5. 　請求項１において、風車のブレードを主軸に対して、主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回自在に支持する旋回軸受。
  6. 　請求項１において、風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持する旋回軸受。
  7. 　請求項１に記載の旋回軸受により、風車のブレードを主軸に対して、主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回自在に支持した風車の旋回部支持装置。
  8. 　請求項１に記載の旋回軸受により、風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持した風車の旋回部支持装置。
PCT/JP2010/062165 2009-07-27 2010-07-20 旋回軸受および風車の旋回部支持装置 Ceased WO2011013536A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18167172.8A EP3366936B1 (en) 2009-07-27 2010-07-20 Slewing bearing and rotating section support device for wind turbine
IN618DEN2012 IN2012DN00618A (ja) 2009-07-27 2010-07-20
KR1020127002675A KR101659881B1 (ko) 2009-07-27 2010-07-20 선회 베어링 및 풍차의 선회부 지지 장치
EP10804282.1A EP2461057B1 (en) 2009-07-27 2010-07-20 Rotating shaft bearing and rotating section support device for wind turbine
US13/384,698 US8944692B2 (en) 2009-07-27 2010-07-20 Slewing bearing and rotating section support device for wind turbine
CN201080033307.1A CN102472322B (zh) 2009-07-27 2010-07-20 旋转轴承和风车的旋转部支承装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-174261 2009-07-27
JP2009174261A JP5763292B2 (ja) 2009-07-27 2009-07-27 旋回軸受

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011013536A1 true WO2011013536A1 (ja) 2011-02-03

Family

ID=43529195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/062165 Ceased WO2011013536A1 (ja) 2009-07-27 2010-07-20 旋回軸受および風車の旋回部支持装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8944692B2 (ja)
EP (2) EP3366936B1 (ja)
JP (1) JP5763292B2 (ja)
KR (1) KR101659881B1 (ja)
CN (1) CN102472322B (ja)
IN (1) IN2012DN00618A (ja)
WO (1) WO2011013536A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012155946A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-22 Aktiebolaget Skf Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
WO2012155945A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-22 Aktiebolaget Skf Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
WO2013029684A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-07 Aktiebolaget Skf Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
WO2013108344A1 (ja) * 2012-01-18 2013-07-25 宇部興産株式会社 樹脂組成物及びポリアミド樹脂とガラス繊維とを含む組成物
US20140199171A1 (en) * 2011-06-01 2014-07-17 Wobben Properties Gmbh Large rolling bearing
CN105041848A (zh) * 2014-04-23 2015-11-11 通用电气公司 用于轴承的间隔件组件
DE102016113786A1 (de) 2016-07-27 2018-02-01 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Anstellwinkelverstellung eines Rotorblattes einer Windkraftanlage und Windkraftanlage
CN114483772A (zh) * 2022-01-25 2022-05-13 中国铁建重工集团股份有限公司 一种具有高承载能力的回转支承

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130199314A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-08 Roller Bearing Company Of America, Inc. Flywheel assembly for gyroscopic applications having ball bearing slug separators
JP2013185659A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Ntn Corp 球面間座、軸受、直動装置および球面間座の製造方法
CN103511451A (zh) * 2013-09-07 2014-01-15 安徽枞晨回转支承有限公司 一种一圆一方双滚道偏航轴承
GB2524054A (en) * 2014-03-13 2015-09-16 Marine Current Turbines Ltd Connector
US9303689B2 (en) 2014-04-29 2016-04-05 Roller Bearing Company Of America, Inc. Non-rhythmically spaced rolling elements for reduction in bearing non-repeatable run-out
EP3001059B1 (en) * 2014-09-29 2020-05-06 Aktiebolaget SKF Plug assembly, rolling bearing comprising such plug assembly and machine comprising such rolling bearing
CN105545962A (zh) * 2016-01-26 2016-05-04 河北书浩轴承有限公司 一种高速密封轧机用定位轴承
US10465751B2 (en) * 2016-05-09 2019-11-05 Alan Robert Gillengerten Rotating conduit joints
EP3312414B1 (en) 2016-10-24 2021-03-03 Nordex Energy Spain, S.A. Wind turbine and pitch bearing of the wind turbine
DE102017222788A1 (de) * 2017-12-14 2019-06-19 Aktiebolaget Skf Lageranordnung
CN109519481A (zh) * 2018-12-29 2019-03-26 苏州市希格曼智能制造有限公司 一种ct机回转支承装置
CN109737006B (zh) * 2018-12-29 2024-10-11 北京金风科创风电设备有限公司 一种轴承、风力发电机组的变桨装置及其变桨方法
KR102681686B1 (ko) * 2022-11-03 2024-07-04 우림피티에스(주) 대형 풍력발전기용 피치 베어링과 요 베어링 어셈블리 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01174626A (ja) 1987-12-29 1989-07-11 Takashima Kinshi Kk 金銀糸の製造方法
JP2004324854A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Nsk Ltd 転がり軸受
JP2008082380A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Ntn Corp 転がり軸受、保持器付ころ、および風力発電機の主軸支持構造

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3361501A (en) 1966-11-21 1968-01-02 Messinger Bearings Inc Rolling bearings
DE2752487C2 (de) * 1977-11-24 1979-10-04 Maschinenfabrik Buckau R. Wolf Ag, 4048 Grevenbroich Kugelgelagerte Drehverbindung für Bagger, Drehkräne o.dgl
JP2535587B2 (ja) * 1988-03-29 1996-09-18 日本トムソン株式会社 薄肉形クロスロ―ラ軸受
JP2511112B2 (ja) * 1988-07-12 1996-06-26 日本トムソン株式会社 蓋付き旋回輪軸受の潤滑装置
JP2583608B2 (ja) * 1989-07-05 1997-02-19 日本トムソン株式会社 転動体挿入蓋付き旋回輪軸受とその加工方法
JPH08303466A (ja) * 1995-04-28 1996-11-19 Ntn Corp 転がり軸受
JP3695195B2 (ja) * 1998-06-02 2005-09-14 日本精工株式会社 ボールねじ機構、および直動装置
JP2000170754A (ja) * 1998-12-02 2000-06-20 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd クロスローラベアリング
US6565947B2 (en) * 2000-01-11 2003-05-20 Nsk Ltd. Retaining piece structure
JP2002339981A (ja) * 2001-05-22 2002-11-27 Ntn Corp 単列玉旋回軸受
JP2003097564A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd ４点接触ボールベアリング
EP1353092B1 (en) * 2002-04-11 2009-06-17 NSK Ltd., Linear motion device
JP2005207264A (ja) * 2004-01-21 2005-08-04 Ntn Corp 小型風力発電機主軸用軸受
JP4800599B2 (ja) * 2004-07-05 2011-10-26 Ｎｔｎ株式会社 円すいころ軸受
JP4422646B2 (ja) * 2005-03-31 2010-02-24 日本トムソン株式会社 転動体間にセパレータを配設した転がり案内装置
DK200500899A (da) 2005-06-17 2006-12-18 Lm Glasfiber As Vinge med hængslet vingetip
JP2007092983A (ja) * 2005-09-01 2007-04-12 Ntn Corp ころ軸受
JP4884886B2 (ja) * 2005-09-01 2012-02-29 Ｎｔｎ株式会社 ころ軸受
US8523451B2 (en) 2005-09-01 2013-09-03 Ntn Corporation Roller bearing
WO2007058351A1 (ja) * 2005-11-18 2007-05-24 Nsk Ltd. 樹脂製保持器及び転がり軸受
EP1977126B1 (en) * 2006-01-23 2009-10-28 Vestas Wind Systems A/S A bearing, a wind turbine and methods of manufacturing a bearing
JP2007278178A (ja) * 2006-04-06 2007-10-25 Nabtesco Corp 風車
CN101568735B (zh) * 2006-12-18 2012-02-01 维斯塔斯风力系统有限公司 轴承及通过风轮机的轴承传递力的方法
JP4957964B2 (ja) * 2007-06-18 2012-06-20 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP2009156295A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Ntn Corp 風力発電装置用転がり軸受
JP2010281352A (ja) * 2008-06-06 2010-12-16 Ntn Corp 旋回軸受およびその軌道溝加工方法
CN201487047U (zh) * 2009-09-01 2010-05-26 中机洛阳轴承科技有限公司 一种兆瓦风电机组叶轮系统专用轴承
JP5893421B2 (ja) * 2012-02-06 2016-03-23 日本トムソン株式会社 旋回軸受

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01174626A (ja) 1987-12-29 1989-07-11 Takashima Kinshi Kk 金銀糸の製造方法
JP2004324854A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Nsk Ltd 転がり軸受
JP2008082380A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Ntn Corp 転がり軸受、保持器付ころ、および風力発電機の主軸支持構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2461057A4

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9482279B2 (en) 2011-05-13 2016-11-01 Aktiebolaget Skf Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
WO2012155945A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-22 Aktiebolaget Skf Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
US9995340B2 (en) 2011-05-13 2018-06-12 Aktiebolaget Skf Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
WO2012155946A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-22 Aktiebolaget Skf Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
CN103534496A (zh) * 2011-05-13 2014-01-22 Skf公司 特别用于风力涡轮机中的滚动轴承的垫片
CN103534496B (zh) * 2011-05-13 2016-11-16 Skf公司 用于风力涡轮机中的滚动轴承的垫片
US9541126B2 (en) * 2011-06-01 2017-01-10 Wobben Properties Gmbh Large rolling bearing
US20140199171A1 (en) * 2011-06-01 2014-07-17 Wobben Properties Gmbh Large rolling bearing
US9341249B2 (en) 2011-09-02 2016-05-17 Aktiebolaget Skf Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
CN103890422B (zh) * 2011-09-02 2016-07-27 Skf公司 特别是用在风轮机中的用于滚动轴承的间隔器
CN103890422A (zh) * 2011-09-02 2014-06-25 Skf公司 特别是用在风轮机中的用于滚动轴承的间隔器
WO2013029684A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-07 Aktiebolaget Skf Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine
WO2013108344A1 (ja) * 2012-01-18 2013-07-25 宇部興産株式会社 樹脂組成物及びポリアミド樹脂とガラス繊維とを含む組成物
CN105041848A (zh) * 2014-04-23 2015-11-11 通用电气公司 用于轴承的间隔件组件
DE102016113786A1 (de) 2016-07-27 2018-02-01 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Anstellwinkelverstellung eines Rotorblattes einer Windkraftanlage und Windkraftanlage
CN114483772A (zh) * 2022-01-25 2022-05-13 中国铁建重工集团股份有限公司 一种具有高承载能力的回转支承
CN114483772B (zh) * 2022-01-25 2023-10-31 中国铁建重工集团股份有限公司 一种具有高承载能力的回转支承

Also Published As

Publication number Publication date
KR101659881B1 (ko) 2016-09-26
EP2461057A1 (en) 2012-06-06
IN2012DN00618A (ja) 2015-06-12
EP3366936B1 (en) 2019-12-11
EP3366936A1 (en) 2018-08-29
CN102472322B (zh) 2015-09-30
EP2461057B1 (en) 2018-12-26
US8944692B2 (en) 2015-02-03
US20120195538A1 (en) 2012-08-02
JP5763292B2 (ja) 2015-08-12
EP2461057A4 (en) 2017-03-29
JP2011027188A (ja) 2011-02-10
KR20120038463A (ko) 2012-04-23
CN102472322A (zh) 2012-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5763292B2 (ja) 旋回軸受
AU2010201623B2 (en) Gear box for wind turbine generator and wind turbine generator
ES2933289T3 (es) Turbina eólica con un rodamiento de anillo giratorio y procedimiento para ensamblar un rodamiento de anillo giratorio con una precarga predeterminada
ES2965725T3 (es) Cojinete de deslizamiento esférico para un tren de potencia de turbina eólica
US11725633B2 (en) Pitch bearing for a wind turbine
CN201368188Y (zh) 行星轮的支承结构
EP2937585B1 (en) Spacer assembly for a bearing
US11174895B2 (en) Bearing for a wind turbine drivetrain having an elastomer support
US10655610B2 (en) Wire races for wind turbine bearings
WO2011013551A1 (ja) 旋回軸受のシール構造および旋回部支持装置
CN102588429A (zh) 风力涡轮机叶片轴承
EP3470671B1 (en) Wind turbine pitch bearing with line contact rolling elements
US20170002795A1 (en) Pitch assembly for a wind turbine rotor blade
CN112105816A (zh) 用于风力涡轮的变桨轴承
EP3614003B1 (en) Ball plug retention for a slewing ring bearing
US9938959B2 (en) Hub and bearing system and a turbine comprising the hub and bearing system
CN210484409U (zh) 一种风电增速箱圆柱滚子轴承
CN119239932A (zh) 一种旋翼桨毂轴向铰结构
DK202070239A1 (en) Improvements relating to preloading wind turbine main shaft bearings

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080033307.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10804282

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13384698

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 618/DELNP/2012

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127002675

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010804282

Country of ref document: EP