一种轴承及风力发电机组的制作方法

1.本发明涉及风力发电设备技术领域，具体而言，涉及一种轴承及风力发电机组。


背景技术：

2.随着我国经济建设的快速发展，电能对经济建设和人们生活的影响越来越大，而风力发电作为一种绿色能源，也越来越受到人们的重视。
3.风力发电是把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能的一种发电方式，为了提高发电效率，风力发电场一般建在风力资源比较丰富的室外，并利用风力发电装置，即风力发电机组实现风能向电能的转换。
4.目前主动式风电机组中的轴承密封效果并不良好，比如偏航轴承内外圈之间均安装有密封圈，底架侧一般为单唇密封，主要用于防尘；塔筒侧一般为双唇密封或三唇密封，偏航轴承内外圈之间上端靠近机架一侧为单唇密封，主要用于防尘，下端靠近塔筒一侧为三唇密封，主要用于防止内部润滑脂泄漏，因此塔筒侧密封尤为重要。但是在风机长期运行过程中，对于双唇密封而言，由于轴承内外圈受力后会发生变形而导致内外圈出现相对位移，双唇密封圈压入量不足以抵消内外圈相对位移，从而导致油脂泄漏；对于三唇或更多唇密封而言，由于密封圈唇口与轴承接触面积增大，摩擦力矩会增大，在运转过程中容易出现密封圈被扯出或扯裂，进而出现漏脂。


技术实现要素：

5.本发明旨在提高风力发电机组中轴承密封性能。
6.为解决上述问题，本发明提供了一种轴承，包括内圈、外圈、密封圈和支撑件，所述内圈和所述外圈相对侧的两端分别设置有所述密封圈，令所述内圈和所述外圈相对侧的两端中的至少一端的所述密封圈为标定密封圈，所述外圈的内侧开设有沟槽，所述标定密封圈包括密封圈本体和连接于所述密封圈本体外侧的多个密封唇，所述密封圈本体嵌入所述内圈中，多个所述密封唇嵌入所述沟槽中，至少两个相邻的所述密封唇之间设置有所述支撑件。
7.本发明提供的一种轴承，具有但不局限于以下有益效果：
8.轴承应用在风力发电机组中作为例如偏航轴承使用时，令内圈和外圈相对侧的底端的密封圈为标定密封圈，内圈和外圈之间的顶端的密封圈为单唇密封圈，此时机架侧的单唇密封圈主要起到防尘作用，允许润滑脂从外圈和内圈之间的顶端流出，润滑脂可以润滑偏航系统中的齿轮，内圈和外圈相对侧底端的标定密封圈，也就是塔筒侧的标定密封圈作为多唇密封圈，密封性能更好，主要起到密封内部润滑脂的作用，防止润滑脂从外圈和内圈相对侧的底端泄漏，具体是防止泄漏到下方的摩擦盘及制动器上，造成油脂污染，制动器摩擦片上存在油脂时会降低制动器的摩擦力系数并形成釉质层，进而导致机舱偏航时存在振动和噪音。通过在至少相邻的密封唇之间设置支撑件，支撑件将阻止相邻的两个密封唇相互靠近，也就是给予相邻的两个密封唇向外扩张的力，该张力可使得密封唇始终可以与
沟槽内壁贴合，即使在内、外圈之间因受力而发生相对位移或变形时，依然可以保证相邻的两个密封唇不会从沟槽中脱出，从而保证密封性。
9.进一步地，所述密封唇设置有两个，且两个所述密封唇呈v形设置，两个所述密封唇围合成v形唇口。
10.进一步地，所述支撑件包括v形环，所述v形环设置于所述v形唇口中。
11.进一步地，所述v形唇口的内壁设置有安装槽，所述v形环置于所述安装槽中。
12.进一步地，所述v形环的外侧折弯有挡边环，所述密封唇位于所述挡边环的内侧。
13.进一步地，所述外圈包括外圈本体和挡环，所述挡环适于与所述外圈本体的内侧连接且与所述外圈本体形成所述沟槽。
14.进一步地，所述外圈本体的内壁为台阶结构，所述台阶结构包括分别与所述内圈的外壁平行的高台面和低台面，所述台阶结构包括连接所述高台面和所述低台面的连接面，所述连接面处设置有沿所述外圈本体轴向延伸的环形槽，所述挡环适于与所述低台面连接并与所述环形槽形成所述沟槽，所述内圈的外壁处开设有供所述密封圈本体嵌入的内槽体。
15.进一步地，所述挡环上开设有腰型孔，所述低台面开设有固定孔。
16.另外，本发明还提供一种风力发电机组，包括所述的轴承。
17.由于所述风力发电机组的技术改进和取得的技术效果与所述轴承一样，因此不再对所述风力发电机组的技术效果做出详细说明。
18.进一步地，所述轴承为偏航轴承或变桨轴承。
附图说明
19.图1为本发明实施例的轴承的示意性结构图；
20.图2为本发明实施例的轴承的局部示意性结构图一；
21.图3为本发明实施例的标定密封圈的部分与v形环的部分结构示意图；
22.图4为本发明实施例的轴承的局部示意性结构图二。
23.附图标记说明：
[0024]1‑
内圈，11
‑
内槽体，2
‑
外圈，21
‑
外圈本体，211
‑
环形槽，22
‑
挡环，221
‑
腰型孔，3
‑
标定密封圈，31
‑
密封圈本体，32
‑
密封唇，33
‑
v形唇口，331
‑
安装槽，4
‑
v形环，41
‑
挡边环，5
‑
沟槽，6
‑
密封圈，7
‑
支撑件，8
‑
单唇密封圈。
具体实施方式
[0025]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0026]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0027]
而且，附图中z轴表示竖向，也就是上下位置，并且z轴的正向(也就是z轴的箭头指向)表示上，z轴的负向(也就是与z轴的正向相反的方向)表示下。
[0028]
同时需要说明的是，前述z轴的表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0029]
参见图1，本发明实施例的一种轴承，包括内圈1、外圈2、密封圈6和支撑件7，所述内圈1和所述外圈2相对侧的两端分别设置有所述密封圈6，令所述内圈1和所述外圈2相对侧的两端中的至少一端的所述密封圈6为标定密封圈3，所述外圈2的内侧开设有沟槽5，所述标定密封圈3包括密封圈本体31和连接于所述密封圈本体31外侧的多个密封唇32，所述密封圈本体31嵌入所述内圈1中，多个所述密封唇32嵌入所述沟槽5中，至少两个相邻的密封唇32之间设置有所述支撑件7，所述支撑件7适于支撑相邻两个所述密封唇32扩张以防止所述密封唇32脱离所述沟槽5。
[0030]
可以理解的是，内圈1和外圈2相对侧的两端(顶端和底端)分别设置有密封圈，顶端的密封圈6的数量和底端的密封圈6的数量不做限制。通常地，内圈1和外圈2相对侧的顶端设置有一个密封圈，内圈1和外圈2相对侧的底端设置有一个密封圈6，且本实施例以内圈1和外圈2相对侧的两端各设置有一个密封圈6为例，即顶端具有一个密封圈6，底端具有一个密封圈6，当轴承是发电机组中的偏航轴承时，顶端所具有的密封圈6可为单唇密封圈8，底端所具有的密封圈6可为标定密封圈3。
[0031]
可以理解的是，标定密封圈3包括密封圈本体31和连接于所述密封圈本体31外侧的多个密封唇32，也就是说标定密封圈3为多唇密封圈。其中，可以理解的是，密封圈本体31、密封唇32整体是一个环状结构，那么前述的密封圈本体31的外侧则指的是密封圈本体31直径最大的部位，同理，密封唇32的外侧指的是密封唇32直径最大的部位。
[0032]
本实施例中，轴承应用在风力发电机组中作为例如偏航轴承使用时，令内圈1和外圈2相对侧的底端的密封圈6为标定密封圈3，内圈1和外圈2相对侧的顶端的密封圈6为单唇密封圈8，此时机架侧的单唇密封圈8主要起到防尘作用，允许润滑脂从外圈2和内圈1相对侧的顶端流出，润滑脂可以润滑偏航系统中的齿轮，内圈1和外圈2相对侧底端的标定密封圈3，也就是塔筒侧的标定密封圈3作为多唇密封圈，密封性能更好，主要起到密封内部润滑脂的作用，防止润滑脂从外圈2和内圈1相对侧的底端泄漏，具体是防止泄漏到下方的摩擦盘及制动器上，造成油脂污染，制动器摩擦片上存在油脂时会降低制动器的摩擦力系数并形成釉质层，进而导致机舱偏航时存在振动和噪音。通过在至少相邻的密封唇32之间设置支撑件7，支撑件7将阻止相邻的两个密封唇32相互靠近，也就是给予相邻的两个密封唇32向外扩张的力，该张力使得密封唇32始终可以与沟槽5内壁贴合，即使在内、外圈之间因受力而发生相对位移或变形时，依然可以保证相邻的两个密封唇32不会从沟槽5中脱出，从而最终保证密封性。
[0033]
可以理解的是，即使轴承应用于风力发电机组中作为偏航轴承使用时，也可令外圈2和内圈1相对侧的两端的密封圈6均为标定密封圈3，则可以通过在轴承非齿轮侧套圈开设出脂孔并连接集脂瓶，进而使油脂从出脂孔流至集脂瓶中。
[0034]
参见图3，可选地，所述密封唇32设置有两个，且两个所述密封唇32呈v形设置，两个所述密封唇32围合形成v形唇口33。
[0035]
这里，由于密封唇32数量越多，越难以安装，比如三唇密封圈相较于双唇密封圈安装难度偏大，这是由于密封唇32的数量越多，越难以压入沟槽5，甚至有时会出现压入量不
够的问题而导致密封隐患。
[0036]
从另一方便讲，由于密封唇32数量越多，导致运行过程中密封圈和轴承沟槽之间摩擦力矩增大，长期运行中存在密封圈被扯裂的可能；
[0037]
因此，本实施例中，将密封唇32设置有两个，即标定密封圈3为双唇密封圈，配合支撑件，仍可保证密封性能良好。
[0038]
可选地，所述支撑件7包括v形环4，所述v形环4设置于所述两个所述密封唇32相靠近的一侧之间，即设置在v形唇口33中。
[0039]
这里，v形环4设置于两个密封唇32之间的v形唇口33中，使v形唇口33具有一定张力，避免密封唇32从沟槽5中意外脱出。
[0040]
可选地，除了前述中不具有挡边环41的v形环4之外，所述v形环4的外侧还可以折弯有挡边环41，所述密封唇32位于所述挡边环41的内侧。两者优选不具有挡边环41的v形环4。其中，可以理解的是，v形环4是一个环状结构，那么v形环4的外侧则指的是v形环4直径最大的部位。
[0041]
这里，通过设置挡边环41，密封唇32位于挡边环41内侧，为了进一步提高套在环形的v形唇口33中的v形环4与密封唇32的连接强度，可在密封唇32与v形环4贴合部位使用粘接剂，以增加二者的连接强度，在内外圈出现相对位移时，保证密封唇32始终具有一定张力，此时，具有挡边环41的v形环4可以是整体结构或分段式结构。
[0042]
其中，v形环4的材料可为金属薄板或弹性塑料等，如此，具有一定弹性。
[0043]
其中，当v形环4不具有挡边环41时，由于v形环4整体呈环形，套在两个密封唇32之间，即位于v形唇口33中，因此v形环4可以是整体式结构，即是一个整环结构；不具有挡边环41的v形环4还可以是分段式结构，即沿圆周方向分为多个v形分段环，这样可以便于安装，这时可在两个密封唇32形成的v形唇口33内壁开设有安装槽331，用于安装v形分段环，通过v形分段环置于安装槽331中，可一定程度上防止v形分段环脱落，当然，不具有挡边环41的v形环4为整体结构时，也可在v形唇口33内壁设置有安装槽331。
[0044]
参见图2和图4，可选地，所述外圈2包括外圈本体21和挡环22，所述挡环22适于与所述外圈本体21的内侧连接且与所述外圈本体21组成所述沟槽5。
[0045]
这里，正如前述所言，对于多唇密封圈而言，密封唇32的安装是个难点，因此，本实施例中，将外圈2设计成由外圈本体21和挡环22组成，通过挡环22与外圈本体21的可拆卸连接而组成沟槽5，如此，可在密封唇32装入后再将挡环22与外圈本体21连接即可，安装方便。
[0046]
参见图2和图4，可选地，所述外圈本体21的内壁为台阶结构，所述台阶结构包括分别与所述内圈1的外壁平行的高台面和低台面，所述台阶结构包括连接所述高台面和所述低台面的连接面，所述连接面处设置有沿所述外圈本体21轴向延伸的环形槽211，所述挡环22适于与所述低台面连接并与所述环形槽211形成所述沟槽5，所述内圈1的外壁处开设有供所述密封圈本体31嵌入的内槽体11。
[0047]
这里，对沟槽5如何组成的做出详细说明，其中，台阶结构的连接面处沿外圈2的轴向开设有环形槽211，也就是说环形槽211的深度方向为外圈2的轴向，内圈1的端部边缘开设有方便密封圈本体31嵌入的内槽体11，可先安装标定密封圈3，再安装挡环22。挡环22可为l形结构，这样沟槽5的竖向截面结构相当于一个矩形，且位于某条边处的开口的尺寸小于该条边的长度，这样v形密封唇32便可有效嵌入其中，而不易滑出。
[0048]
参见图2，可选地，所述挡环22上开设有腰型孔221，所述第二内壁开设有固定孔。多个腰型孔221可沿挡环22的周向分布，多个固定孔可在周向上间隔分布在外圈本体21的内壁上。
[0049]
这里，通过在挡环22上开设有腰型孔221，在外圈本体21的内壁上开设有固定孔，可通过螺栓或螺钉将挡环22与外圈本体21连接，可通过腰型孔221相对固定孔的位置，调节最终挡环22的顶部与密封圈本体31之间的间隙，避免摩擦力矩过大。
[0050]
另外，本发明另一实施例还提供一种风力发电机组，包括所述的轴承。
[0051]
由于所述风力发电机组的技术改进和取得的技术效果与所述轴承一样，因此不再对所述风力发电机组的技术效果做出详细说明。
[0052]
可选地，正如前述所言，所述轴承可以为风力发电机组中的偏航轴承，所述轴承的内圈1和所述轴承的外圈2相对侧的两端中一端的所述密封圈为标定密封圈3。
[0053]
可选地，所述轴承还可以为风力发电机组中的变桨轴承，当轴承为变桨轴承时，所述内圈1和所述外圈2相对侧的两端的所述密封圈6均为标定密封圈3，即内圈1和外圈2相对侧的两端都需要保证密封性能。
[0054]
术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”和“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0055]
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。