一種兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構的製作方法

2023-10-10 16:49:49

專利名稱：一種兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及風力發電機的主軸繫結構，具體地說是一種兆瓦級雙饋異步變速 風力發電機主軸繫結構。
背景技術：
目前，兆瓦級雙饋異步變速風力發電機的主軸繫結構是由主軸、主軸軸承、軸承密 封結構及軸承座組成的。其中，多數的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機的主軸耐疲勞能力 不強，在安裝大螺母的位置攻普通螺紋，螺紋承載能力差，大螺母防松效果差，進而導致降 低主軸壽命。此外，在小功率千瓦級別的風力發電機發展階段，軸承密封結構通常都是使用標 準的滾子軸承配合擋板、毛氈或者是內置一個V型圈在軸承端蓋內部工作。但是，隨著風力 發電機兆瓦級的出現和發展，軸承型號尺寸也不斷增加；主軸系統零部件尺寸增大以後，遇 到了很多新的問題，對潤滑劑的選擇更多地傾向於油或者低粘度酯。因此，上述提到的小功 率機型通用的密封結構，由於密封效果不好，已不能滿足兆瓦級風力發電機的密封。再有，軸承密封結構中的主軸軸承軸向定位簡單，不可靠，對軸承壽命影響較大。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種可提高主軸壽命的兆瓦級雙饋異步變速風力發 電機主軸繫結構。本實用新型的另一目的在於提供一種顯著提高軸承密封效果的兆瓦級雙饋異步 變速風力發電機主軸繫結構。本實用新型的又一目的在於提供一種軸承定位安全可靠的兆瓦級雙饋異步變速 風力發電機主軸繫結構。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的本實用新型包括主軸、主軸軸承、軸承密封結構及軸承座，其中主軸軸承套設在主 軸上、位於主軸與軸承座之間，在主軸軸承的兩側設有軸承密封結構；所述主軸上與增速箱 鎖緊盤連接的第一配合面及與主軸軸承連接的第二配合面的一側分別設有卸荷槽，在主軸 上設有用於軸承密封結構軸向定位的鎖緊螺母，主軸上與該鎖緊螺母連接處設有管螺紋， 鎖緊螺母與主軸螺紋連接。其中所述軸承密封結構為在位於主軸與軸承座之間的主軸軸承的兩側分別設有 端蓋和軸套，所述端蓋和軸套之間為迷宮密封，迷宮密封內設有毛氈帶；在迷宮密封的終端 設有V型密封膠圈；軸承座的一側設有第一端蓋及第一軸套，另一側設有第二端蓋及第二 軸套，軸承座、主軸、第一端蓋、第一軸套、第二端蓋及第二軸套之間圍成腔體，所述主軸軸 承容置在該腔體內、並套設在主軸上；第一端蓋安裝在軸承座上、與第一軸套之間為迷宮密 封，在迷宮密封內設有第一毛氈帶；所述第一端蓋的端面開有槽，該槽內容置有套設在第一 軸套上、位於迷宮密封終端的第一 V型密封膠圈；第一軸套的一側抵接在主軸軸承上，另一側與套設在主軸上的鎖緊螺母相抵接、通過鎖緊螺母軸向定位；所述第一軸套另一側的主 軸上設有管螺紋，鎖緊螺母通過管螺紋與主軸連接；主軸上與主軸軸承連接的第二配合面 及第一軸套安裝面之間設有第二卸荷槽；第二端蓋安裝在軸承座上、與第二軸套之間為迷 宮密封，在迷宮密封內設有第二毛氈帶，在第二端蓋的外側設有套設在第二軸套上、位於迷 宮密封終端的第二 V型密封膠圈；第二端蓋由第一組件及第二組件組成，其中第一組件的 一端安裝在軸承座上，另一端與第二組件相連接，第二組件與第二軸套之間為迷宮密封；所 述第二 V型密封膠圈位於第二組件的外側；所述主軸的管螺紋上沿軸向設有凹槽，該凹槽 內容置有鎖定扣，所述鎖定扣上開有通孔，通孔內設有螺栓；所述主軸上與增速箱鎖緊盤連 接的第一配合面靠近管螺紋的一側設有第一卸荷槽。本實用新型的優點與積極效果為1.本實用新型在主軸與增速箱鎖緊盤和主軸軸承的配合面附近加開卸荷槽，降低 了主軸在增速箱鎖緊盤、主軸軸承配合邊界的應力集中，提高了主軸軸承疲勞壽命。2.本實用新型在主軸軸承兩側的端蓋與軸套之間採用迷宮密封及毛氈帶的組合 密封方式，顯著提高了密封效果。3.本實用新型在迷宮密封的終端附加了 V型密封膠圈，進一步防止了潤滑脂外漏。4.本實用新型的第二端蓋從工藝角度上考慮，為了便於加工，由兩個組件組成。5.本實用新型採用鎖緊螺母及軸套方式進行主軸軸承的軸向定位，定位效果好。6.鎖緊螺母通過管螺紋與主軸連接，管螺紋增大承載能力。7.在鎖緊螺母上採用鎖定扣及螺栓頂緊鎖固，加強了鎖緊螺母的防松效果。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1中主軸的結構立體圖；圖3為本實用新型軸承密封結構的結構示意圖；圖4為圖1中A處左視局部放大立體圖；其中1為主軸，2為主軸軸承，3為軸承座，4為鎖緊螺母，5為第一配合面，6為第 二配合面，7為第一卸荷槽，8為第二卸荷槽，9為第一軸套安裝面，10為管螺紋，11為凹槽， 12為第一端蓋，13為第一毛氈帶，14為第一 V型密封膠圈，15為第一軸套，16為第二端蓋， 17為第一組件，18為第二組件，19為第二毛氈帶，20為第二 V型密封膠圈，21為第二軸套， 22為腔體，23為鎖定扣，24為通孔。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳述。如圖1所示，本實用新型包括主軸1、主軸軸承2、軸承密封結構及軸承座3，其中主 軸軸承2套設在主軸1上、位於主軸1與軸承座3之間，在主軸軸承2的兩側設有軸承密封 結構。該軸承密封結構為在位於主軸1與軸承座3之間的主軸軸承2的兩側分別設有端蓋 和軸套，所述端蓋和軸套之間為迷宮密封，迷宮密封內設有毛氈帶，在迷宮密封的終端設有 V型密封膠圈。[0026]如圖3所示，軸承座3的一側設有第一端蓋12及第一軸套15，另一側設有第二端 蓋16及第二軸套21，軸承座3、主軸1、第一端蓋12、第一軸套15、第二端蓋16及第二軸套 21之間圍成腔體22，所述主軸軸承2容置在該腔體22內、並套設在主軸1上。第一端蓋12通過螺栓固接在軸承座3的一側、與第一軸套15之間為迷宮密封，在 迷宮密封內靠近腔體15的一端設有第一毛氈帶13 ；所述第一端蓋12的端面上開有環形的 槽，該槽內容置有套設在第一軸套15上的第一 V型密封膠圈14，該第一 V型密封膠圈14位 於迷宮密封終端(即遠離腔體22的一端)。第一軸套15的一側抵接在主軸軸承2上，另一 側與套設在主軸1上的鎖緊螺母4相抵接、通過鎖緊螺母4軸向定位。第一軸套15另一側 的主軸1上設有管螺紋，鎖緊螺母4是通過管螺紋與主軸1連接的。在主軸1上，與主軸軸 承2連接的第二配合面6及第一軸套安裝面9之間設有第二卸荷槽8。主軸1的管螺紋及 第一軸套安裝面9上沿軸向設有凹槽11，鎖緊螺母4螺紋連接在主軸1上時，鎖定扣23容 置在該凹槽11內、並插在鎖定螺母4上；所述鎖定扣23上開有通孔24，通孔24內設有螺 栓，該螺栓頂緊於第一軸套15上；鎖緊螺母4通過螺栓頂緊第一軸套15以及鎖定扣兩種方 式防松。第二端蓋16可為整體結構，也可為了便於加工由第一組件17及第二組件18組 成，其中第一組件17的一端通過螺栓固接在軸承座3上，另一端與第二組件18也通過螺栓 相連接，第二組件18與第二軸套21之間為迷宮密封，在迷宮密封內靠近腔體22的一端設 有第二毛氈帶19 ；在第二組件18的外側設有套設在第二軸套21上的第二 V型密封膠圈20， 該第二 V型密封膠圈20位於迷宮密封終端(即第二組件18外側)。主軸軸承2的內圈通 過兩側的第一、二軸套15、21軸向定位，主軸軸承2的外圈通過軸承座3及第一組件17軸 向定位。主軸1上與增速箱鎖緊盤連接的第一配合面5靠近管螺紋的一側設有第一卸荷槽 7。本實用新型的工作原理為本實用新型的主軸1上與主軸軸承2連接的第二配合面6及第一軸套安裝面9之 間的主軸圓周表面設有第二卸荷槽8，與增速箱鎖緊盤連接的第一配合面5靠近管螺紋的 一側的主軸圓周表面設有第一卸荷槽7，第一、二卸荷槽7、8降低了主軸1在增速箱鎖緊盤 及主軸軸承配合邊界的應力集中，提高了主軸軸承的疲勞壽命。在主軸軸承2兩側的第一 端蓋12與第一軸套15之間以及第二端蓋16與第二軸套21之間採用迷宮密封及第一、二毛 氈帶13、19並附加第一、二 V型密封膠圈14、20的組合密封方式。腔體22內裝有減少主軸 軸承2內圈與主軸1之間摩擦的潤滑脂，當主軸1旋轉時，腔體22內飛濺的潤滑脂通過第 一端蓋12與第一軸套15之間以及第二端蓋16與第二軸套21之間的迷宮密封及迷宮密封 中的毛氈帶時，遇到很大的阻力，從而產生節流效應，再加上兩側迷宮密封終端的第一、二 V 型密封膠圈14、19的作用，達到防止潤滑脂外漏的作用。鎖緊螺母4及第一、二軸套15、21 對主軸軸承2軸向定位，鎖緊螺母4可加強主軸軸承2的定位效果；鎖緊螺母4採用管螺紋 與主軸1連接，管螺紋可增大承載能力。鎖定扣23可加強鎖緊螺母4的防松效果。
權利要求一種兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，包括主軸、主軸軸承、軸承密封結構及軸承座，其中主軸軸承套設在主軸上、位於主軸與軸承座之間，在主軸軸承的兩側設有軸承密封結構；其特徵在於所述主軸(1)上與增速箱鎖緊盤連接的第一配合面(5)及與主軸軸承(2)連接的第二配合面(6)的一側分別設有卸荷槽，在主軸(1)上設有用於軸承密封結構軸向定位的鎖緊螺母(4)，主軸(1)上與該鎖緊螺母(4)連接處設有管螺紋，鎖緊螺母(4)與主軸(1)螺紋連接。
2.按權利要求1所述的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，其特徵在於所 述軸承密封結構為在位於主軸(1)與軸承座(3)之間的主軸軸承(2)的兩側分別設有端蓋 和軸套，所述端蓋和軸套之間為迷宮密封，迷宮密封內設有毛氈帶；在迷宮密封的終端設有 V型密封膠圈。
3.按權利要求2所述的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，其特徵在於所 述軸承座(3)的一側設有第一端蓋(12)及第一軸套(15)，另一側設有第二端蓋(16)及第 二軸套(21)，軸承座(3)、主軸(1)、第一端蓋(12)、第一軸套(15)、第二端蓋(16)及第二 軸套(21)之間圍成腔體(22)，所述主軸軸承(2)容置在該腔體(22)內、並套設在主軸(1)上。
4.按權利要求3所述的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，其特徵在於所 述第一端蓋(12)安裝在軸承座(3)上、與第一軸套(15)之間為迷宮密封，在迷宮密封內設 有第一毛氈帶(13)；所述第一端蓋(12)的端面開有槽，該槽內容置有套設在第一軸套(15) 上、位於迷宮密封終端的第一 V型密封膠圈(14)。
5.按權利要求3所述的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，其特徵在於所 述第一軸套(15)的一側抵接在主軸軸承(2)上，另一側與套設在主軸(1)上的鎖緊螺母 (4)相抵接、通過鎖緊螺母(4)軸向定位；所述第一軸套(15)另一側的主軸(1)上設有管 螺紋，鎖緊螺母(4)通過管螺紋與主軸(1)連接。
6.按權利要求3所述的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，其特徵在於所 述主軸(1)上與主軸軸承(2)連接的第二配合面(6)及第一軸套安裝面(9)之間設有第二 卸荷槽⑶。
7.按權利要求3所述的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，其特徵在於所 述第二端蓋(16)安裝在軸承座(3)上、與第二軸套(21)之間為迷宮密封，在迷宮密封內設 有第二毛氈帶(19)，在第二端蓋(16)的外側設有套設在第二軸套(21)上、位於迷宮密封終 端的第二 V型密封膠圈(20)。
8.按權利要求7所述的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，其特徵在於所 述第二端蓋(16)由第一組件(17)及第二組件(18)組成，其中第一組件(17)的一端安裝 在軸承座(3)上，另一端與第二組件(18)相連接，第二組件(18)與第二軸套(21)之間為 迷宮密封；所述第二 V型密封膠圈(20)位於第二組件(18)的外側。
9.按權利要求1所述的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，其特徵在於所 述主軸(1)的管螺紋上沿軸向設有凹槽(11)，該凹槽(11)內容置有鎖定扣(23)，所述鎖定 扣(23)上開有通孔(24)，通孔(24)內設有螺栓。
10.按權利要求1所述的兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，其特徵在於所述 主軸(1)上與增速箱鎖緊盤連接的第一配合面(5)靠近管螺紋的一側設有第一卸荷槽(7)。
專利摘要本實用新型涉及風力發電機的主軸繫結構，具體地說是一種兆瓦級雙饋異步變速風力發電機主軸繫結構，包括主軸、主軸軸承、軸承密封結構及軸承座，其中主軸軸承套設在主軸上、位於主軸與軸承座之間，在主軸軸承的兩側設有軸承密封結構；所述主軸上與增速箱鎖緊盤連接的第一配合面及與主軸軸承連接的第二配合面的一側分別設有卸荷槽，在主軸上設有用於軸承密封結構軸向定位的鎖緊螺母，主軸上與該鎖緊螺母連接處設有管螺紋，鎖緊螺母與主軸螺紋連接。本實用新型在主軸與增速箱鎖緊盤和主軸軸承的配合面附近加開卸荷槽，降低了主軸在增速箱鎖緊盤、主軸軸承配合邊界的應力集中，提高了主軸軸承疲勞壽命。
文檔編號F16C35/04GK201714595SQ20102016123
公開日2011年1月19日 申請日期2010年4月16日 優先權日2010年4月16日
發明者劉明宇, 張永豔, 張羽, 魏旭 申請人:遼寧中科天道新能源裝備工業有限公司