[實用新型]用極限設計專有技術研制的風電1.25－2.0MW變槳雙排球軸承

無效

• 申請號: 200820061614.0
• 申請日: 2008-01-02
• 公開（公告）號: CN201187526Y
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 代安銘
• 申請（專利權）人: 代安銘
• 主分類號: F16C19/50
• 分類號: F16C19/50;F16C33/58;F16C33/32;F16C33/66;F03D11/00;F03D7/02
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司
• 代理人: 劉冰心

(一)技術領域：

本實用新型涉及一種用于1.25-2.0MW風力發電機的變槳用雙排球轉盤軸承，屬特大型軸承類。

(二)背景技術：

當前，為調整能源結構，減少溫室氣體排放，緩解環境污染，加強能源安全，進而對清潔可再生的風能的利用已成為關注的熱點。中國風能資源豐富，儲量達16億KW，可開發量達2.53億KW，2020年前我國風力發電機組總裝機容量將達到3000萬KW。以往我國的風電機組主要依靠進口，設備投資昂貴，導致電價成本居高不下，影響風電市場化運行。為此，自主開發優化的風力發電機便提上日程。

現有風電機組的變槳軸承的主要結構見圖2，變槳軸承用于FL1500型風電機組中葉片11和輪轂之間的旋轉連接。機組運行時，變槳減速電機9帶動小齒輪10，與變槳軸承1～8的內齒4嚙合，通過用連接件12與葉片11連接的軸承內圈3，帶動葉片轉動；按電控系統的設定進行變槳動作，即調整葉片的迎風角度，進而調節風電機組轉速，實現風電機組對風能最大程度的利用。

對于現有1.25-2.0MW風力發電機的變槳雙排球轉盤軸承，見圖1，其主參數鋼球直徑Dw、鋼球周向數量Z以及溝道曲率半徑R的確定，按現有的老方法設計，即設計的鋼球直徑小、數量多，導致球軸承額定靜載荷低，使用壽命短，降低了風電機組發電量、增加維修費用和運轉成本。

(三)發明內容：

本實用新型提供的用極限設計專有技術研制的風電變槳雙排球轉盤軸承，就是解決現有兩排球軸承額定靜載荷低，使用壽命短的問題。提供了四種規格變槳球軸承，采用發明人首創的極限設計專有技術確定出變槳球軸承的主參數，與現有同類型的雙排球軸承相比，鋼球直徑Dw增大，溝道曲率半徑R改變。

采用的技術方案如下：

用極限設計專有技術研制的風電1.25-2.0MW變槳雙排球軸承，具有一個外圈1、一個內圈3和內、外圈間設有相同的雙溝道5；兩雙溝道之間裝有雙列鋼球2；在內圈3內圓開有內直齒4；在內圈和外圈各有一組軸向通孔6和7；四種規格的軸承外徑D、軸承內徑d、軸承寬度H、外圈寬度C和內圈寬度B分別為表1中序號1-4的數值，其特征是四種規格雙列鋼球2直徑Dw、雙列鋼球2在周向設置數量Z，以及每個溝道曲率半徑R的取值范圍分別為表1中序號1-4中的一組，即取值為序號1或2或3或4的數值范圍。上述兩列球軸承周向每相鄰兩列鋼球之間可裝具有儲油功能的隔離器8。

表1

本實用新型的有益效果：風電1.25-2.0MW變槳球軸承，在保持外形尺寸不變情況下，與原同規格軸承比，鋼球直徑Dw增大，每列鋼球在周向設置數量Z減少，溝道曲率半徑R改變，即保持軸承套圈和隔離器有足夠的強度要求條件下，盡最大可能挖掘鋼球占據的有效空間，使額定靜載荷值提高，使用壽命大幅度增長。新軸承額定靜載荷Amax和傾覆力矩Mmax及接觸角α°的取值分別為表2中序號1-4中的各組，即取值為表2中序號1或2或3或4的數值。????????????????????????????????表2

(四)附圖說明

圖1用極限設計專有技術研制的風電1.25--2.0MW變槳雙排球軸承結構圖

圖2本實用新型和配套的風電機組部分構件示意圖

(五)具體實施方式

實施例1：見圖1、見表1中序號1，

用極限設計專有技術研制的風電變槳球軸承，軸承規格對應風電機組的容量為1.5MW。具有一個外圈1、一個內圈3和內、外圈間設有相同的雙溝道5；兩雙溝道之間裝有雙列鋼球2；在內圈3內圓開有內直齒4；在內圈和外圈各有一個軸向通孔6和7；軸承外徑D為2050mm、軸承內徑d為1657.3mm、軸承高度H為142mm、外圈高度C為132mm和內圈高度B為132；用極限設計專有技術確定的雙排鋼球2直徑Dw為40mm、雙排鋼球2在周向設置數量Z為276，以及每個溝道曲率半徑R＝21.0-21.60mm。見表2序號1，球軸承額定靜載荷Amax達18290KN，傾覆力矩Mmax為7954KN.M。

本風電變槳軸承實施例1，還可設有如下優化結構：①兩列球軸承在周向每相鄰鋼球2之間均設具有儲油功能的隔離器8，將球與環由點接觸改為線接觸。可在隔離器中部鉆儲油孔。②內圈和外圈上各有溝道，軸承兩端面可裝沖壓密封件8.1密封。

實施例2：見圖1