[发明专利]风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承

说明书

本发明涉及应用于风电行业中双调心滚子轴承结构技术领域，具体涉及一种风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承。其包括内圈、外圈、固定端轴承后列滚子、固定端轴承前列滚子；所述内圈与外圈之间设置固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子，所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大径位置从中心分别向两侧偏斜。本发明有效的改善风电主轴固定端轴承载荷分布不均匀的情况，提高寿命效果显著。

技术领域

本发明涉及应用于风电行业中双调心滚子轴承结构技术领域，具体涉及一种风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承。

背景技术

在风电行业中，主轴轴承的轴承选型方式多样，其中双调心滚子轴承结构是应用最广泛的，由于其布置形式和承载情况，容易使靠近齿轮箱侧的轴承出现早期疲劳的现象。

目前国内外风电主传动兆瓦级双馈风电机组的轴承，普遍采用两个双列调心滚子轴承共同支撑主轴，前面浮动端的一个调心滚子轴承，其在轴向不进行定位，只承受径向载荷，此轴承可随着主轴的载荷与变形进行轴向移动；后面固定端的一个调心滚子轴承进行轴承定位，同时承受轴向载荷和径向载荷,保证传动系统的稳定性。这样的布置形式，因要求精度较低，有利于风电机组的机座和前后轴承座的加工和装配。但在实际使用过程,由于主轴承受风力带来的较大的轴向力，又加上主轴前端叶片和轮毂的重量较大，使主轴在运行过程中会有一定的弯曲变形。主轴后端作为轴向定位的轴承所承受的综合载荷比较大，特别是风速较高时，风电机组主轴上面所承受轴向力更大,致使后排轴承滚动体会后移，使固定端轴承靠近齿轮箱一列的滚子和滚道出现大面积的剥落现象，当承载较恶劣时，还会出现保持架断裂的现象。这大大缩短了轴承的使用寿命，而另外一侧滚子又没能充分的利用，造成了轴承功能上的浪费，这无疑增加了轴承成本而又降低了使用寿命的。

本专利针对固定端轴承的偏载特点和出现的失效形式，对轴承结构进行优化，优化后的轴承载荷分布更加合理，提高轴承的寿命。

发明内容

本发明针对出现早期疲劳的轴承结构上进行了优化，设计一种左右列滚子长度，接触角都不相同的不对称轴承结构，使载荷分布更趋合理，提高轴承寿命，减少维修成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是风力发电主轴用双列异形自动调心滚子轴承，包括内圈、外圈、固定端轴承后列滚子、固定端轴承前列滚子；所述内圈与外圈之间设置固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子，所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大径位置从中心分别向两侧偏斜。

基于上述技术方案，本发明针对出现早期疲劳的轴承结构上进行了优化，设计一种左右列滚子长度，接触角都不相同的新型不对称轴承结构，使载荷分布更趋合理，提高轴承寿命，减少维修成本。主轴承受风力带来的较大的轴向力，又加上主轴前端叶片和轮毂的重量较大，使主轴在运行过程中会有一定的弯曲变形。本发明通过所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大径位置从中心分别向两侧偏斜的结构设置，使得载荷分布更趋合理，提高轴承寿命，减少维修成本。

进一步的，所述固定端轴承后列滚子的偏斜角度大于固定端轴承前列滚子的偏斜角度。

进一步的，所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的直径由中间向两端逐渐减小。

基于上述技术方案，通过对轴承套圈滚道与滚动体接触受力分析，对滚动体边缘进行修型处理，降低边缘应力集中。

进一步的，双列异形自动调心滚子轴承还包括分体式保持架，分体式保持架包括后列滚子保持架及前列滚子保持架，所述后列滚子保持架的长度大于前列滚子保持架的长度。

进一步的，所述固定端轴承后列滚子及固定端轴承前列滚子的最大直径相等。

进一步的，所述固定端轴承后列滚子长度大于固定端轴承前列滚子。

进一步的，所述外圈设置成一个整体的双滚道外圈，所述内圈设置成一个整体的双滚道内圈。