[发明专利]轴承结构及风力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承结构及风力发电装置。

背景技术

风力发电装置是具有风车翼的旋转头受到风力而旋转，并利用该旋转力驱动发电机，从而进行发电的装置。在这种风力发电装置中，作为支承旋转头的旋转的主轴承，采用能够由一个轴承支承转矩的双列圆锥滚子轴承等。另外，向滑动部供给润滑剂，以使轴承的外轮或内轮以及保持于外轮和内轮之间的滚柱(コロ)等滑动部滑动地动作或者不发热。为了防止因该润滑剂从轴承泄漏而造成滑动部的动作不良或者因发热而引起的轴承破损等而设置有密封部件。

密封部件固定于外轮或内轮中的一个上，与未固定的另一个接触并密封润滑剂。该接触部成为密封部件的滑动部。

在如双列圆锥滚子轴承那样的轴承结构中，由于轴承口径变大，因此存在滑动部的圆周速变大而增加因摩擦产生的发热量的倾向。

图6所示的轴承10在外轮11和内轮12之间具有由保持器13保持的滚动体14。作为滚动体14，采用例如球体或滚柱等滚子(ベアリング)。

在图示的结构例中使用滚柱的滚动体14。一对该滚动体14在轴向上配置成大致倒“ハ”字形，在配置成这样的大致倒“ハ”字形的状态下，多个滚动体14排列在整个周向上。

另外，图中的附图标记15为保持轴承10的密封件17的壳体。

在这样构成的现有的轴承结构中，由于摩擦在滚动体14与外轮11及内轮12接触的滑动面发热。例如，因设于内轮12上的轴环部而发热。因此，配置有滚动体14的空间部(润滑剂供给区域)16接受润滑剂的供给而被冷却。

另外，将配置有滚动体14的空间部16内的润滑剂密封的结构被设置于以下两者的任一方上，即在轴承10的外轮11与内轮12之间(空隙19)，或者在轴承10的壳体15与轴(未图示)之间。

图示的构成例为外轮11固定而内轮旋转的结构，具体构成为：作为密封部件安装于固定侧的外轮11的唇形密封件17，与内轮12侧的滑动面12a相接而密封形成于轴向端部的空间部16的端部(空隙19)。另外，图中的附图标记18为固定在内轮12上的密封部件的按压板。

作为与上述轴承结构相关的现有技术，可知有例如专利文献1所记载的技术。在该专利文献1中提出以下密封装置，即在板金护圈及具有唇形密封件的板金护圈密封件等中，通过将护圈及唇形密封件的嵌合面设定成护圈的外周部且唇形密封件的内周部，从而能够只更换唇形密封件。

另外，除如唇形密封件那样的接触密封部件以外，还可知例如曲路密封件那样的非接触型密封件。

专利文献1：(日本)特开2003-343739号公报

在上述现有的轴承结构中，为了安装例如唇形密封件17那样的密封部件来堵塞空隙19，需要施工有沟槽或安装部的环部件或密封件的按压板18等附属物。因此，被指出存在因部件数量增加而结构变得复杂，并且在制造上也需要花费大量工时等问题。

另外，由于与密封件接触的面被限制在旋转侧或固定侧的任一侧，因此，由旋转侧的速度确定的相对速度差变大，并且由摩擦产生的发热量增大。因此，在轴承10中，由于外轮11和内轮12之间的温度差变大而增加由温度差造成的相对变形，因此变得难以管理滚动体14与外轮11及内轮12的空隙及预压。

而且，在如双列圆锥滚子轴承那样的轴承结构中，由于存在因前述摩擦产生的发热量的影响而使润滑剂温度升高的问题，因此不仅限制了能够使用的润滑剂种类，而且存在以下倾向，即需要用于冷却温度升高的润滑剂的冷却装置等，并且轴承结构的运转所需的附带设备的规模也变大。

发明内容

本发明鉴于上述问题而做出，其目的在于提供一种降低密封部件与接触面之间的相对滑动速度，并且抑制由内外轮的温度差造成的相对变形的轴承结构。本发明的另一个目的在于提供一种采用这样的轴承结构作为主轴承的风力发电装置。

在本发明中为了解决上述问题采用了以下手段。

在本发明的轴承结构中，将滚动体设置在形成于外轮和内轮之间的空间内，所述外轮或所述内轮经由所述滚动体进行相对转动，并且，所述滚动体表面和所述空间部内表面之间的滑动部通过供给到所述空间内的润滑剂来润滑，所述空间的轴向端部开口由密封部件来堵塞，该密封部件安装在保持所述滚动体的所述保持器上。

根据这样的轴承结构，由于保持滚动体的保持器相对轴承的旋转侧以大致二分之一的速度进行旋转，因此安装于保持器的密封部件与外轮及内轮的滑动面之间的相对滑动速度，与轴承的固定侧及旋转侧产生的相对速度相比，减小到大致二分之一的程度。

在上述发明中，所述滚动体表面和所述空间部内表面之间的滑动部优选通过供给到所述空间内的润滑剂来润滑并冷却。