风轮机俯仰轴承及其风轮机的制作方法

1.本发明涉及风轮机零部件技术领域，具体为一种风轮机俯仰轴承及其风轮机。


背景技术：

2.随着现代风轮机逐渐变大，叶片上的风力载荷也变得越大，且由于叶片和轮毂都在变大，所以它们变得比较柔软和挠性。这些事实使得俯仰轴承成为转子的关键部件，因为它们能将风负荷力产生的力矩传送到轮毂上，而同时能使叶片能自由且精确地旋转。为了保证叶片精确旋转，明显的解决方案是简单地将俯仰轴承制得更大，但轴承滚珠几乎已经达到了工业上可以采用的极限，因此更大的滚珠在经济上不利。此外，环尺寸随着滚珠尺寸增加而增加，显著增加了滚珠的成本和重量。由此，滚柱轴承走进人们的视野。
3.现有技术中，公开号为“cn101410616”的一种用于风轮机的俯仰轴承，包括第一和第二轴向轴承滚动元件排，且第一和第二轴向滚动元件排彼此相距一定距离安放，还包括一个或多个径向轴承元件排，其中一个或多个轴承元件排安放在限定于第一和第二轴向排之间的区域外侧，通过采用滚柱轴承使得叶片精确旋转，并通过轴向轴承元件排、径向轴承元件排的配合设置规避径向负荷引起径向滚柱中的滑动并因而损坏轴承的问题。
4.但现有技术仍存在较大缺陷，如：俯仰轴承在使用过程中需要向其内部补充润滑油，降低俯仰轴承内部元件间彼此的摩擦力，以此保证俯仰轴承正常工作并延长俯仰轴承的使用寿命，而俯仰轴承安装在风轮机的轮毂上，距离地面有着较远的距离，工作人员难以向俯仰轴承内添加润滑油，易发生俯仰轴承内部元件间因缺少润滑油润滑而产生磨损，降低俯仰轴承的工作精度和使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种风轮机俯仰轴承及其风轮机，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种风轮机俯仰轴承，包括由内至外依次设置的内圈体、中间圈体和外圈体，且中间圈体中转动伸出有若干滚动柱，且滚动柱和内圈体外壁、外圈体内壁滑动连接，所述滚动柱固定连接有伸向中间圈体的第一螺纹丝杆，且第一螺纹丝杆外侧滑动套设有内螺纹滑板，所述内螺纹滑板上固定连接有若干分别伸向滚动柱、中间圈体的弹性囊，且内螺纹滑板沿滚动柱靠近中间圈体方向开设有若干贯通槽；
8.所述弹性囊内开设有存放润滑油的储液腔，且内螺纹滑板转动连接有伸入储液腔的内螺纹转筒，且储液腔和内螺纹转筒呈偏心圆设置，所述内螺纹转筒外侧固定连接有若干搅拌叶片，且储液腔远离内螺纹滑板的一端固定连接有伸入内螺纹转筒中的第二螺纹丝杆；
9.所述弹性囊上沿远离内螺纹滑板方向间隔开设有若干喷液槽，且喷液槽与储液腔连通，且喷液槽与储液腔连通处靠近内螺纹转筒，所述储液腔内壁滑动连接有配合挡住喷
液槽的滑动挡板，且滑动挡板远离内螺纹转筒的一端固定连接有弹性连接杆，所述弹性连接杆远离滑动挡板的一端固定连接有固定块，且固定块固定连接有滑动穿过弹性连接杆并伸入滑动挡板的导向弧杆。
10.优选的，还包括挡住外圈体和内圈体间间隙的两个密封环板，且两个密封环板通过拧紧螺栓分别和外圈体、内圈体螺纹连接。
11.优选的，所述密封环板开设有放置拧紧螺栓端部的凹槽。
12.优选的，所述第一螺纹丝杆远离滚动柱的一端转动伸入中间圈体中，且第一螺纹丝杆伸入中间圈体的一端固定连接有限位块。
13.优选的，位于内螺纹滑板两端的弹性囊关于内螺纹滑板对称设置，且内螺纹滑板沿滚动柱靠近中间圈体方向开设有通孔，且内螺纹滑板两端的内螺纹转筒通过通孔连通。
14.一种风轮机，包括轮毂和叶片，所述轮毂和叶片安装在上述的风轮机俯仰轴承上。
15.优选的，所述轮毂、叶片分别和两个密封环板一一固定连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.本发明的风轮机俯仰轴承及其风轮机，通过弹性囊、第一螺纹丝杆和内螺纹滑板的配合设置，在滚动柱旋转过程中使得弹性囊因挤压而喷出润滑油，降低内圈体、外圈体、中间圈体和滚动柱间的摩擦力，提高俯仰轴承的工作精度和使用寿命，并通过内螺纹转筒、搅拌叶片和第二螺纹丝杆的配合设置对润滑油进行搅拌，防止润滑油长时间放置而出现凝结问题，达到润滑油从喷液槽处正常流出和正常使用的目的，还通过搅拌叶片、滑动挡板和弹性连接杆的配合设置，使得搅拌叶片搅拌润滑油并打开润滑油附近的喷液槽，避免未经搅拌的润滑油通过喷液槽流出的问题。
附图说明
18.图1为本发明的俯仰轴承安装示意图；
19.图2为本发明的俯仰轴承俯视剖面示意图；
20.图3为本发明的俯仰轴承正视剖面示意图；
21.图4为图3中弹性囊和内螺纹滑板连接示意图；
22.图5为本发明中滚动柱带动第一螺纹丝杆转动示意图；
23.图6为图5中弹性囊受到挤压而压缩示意图；
24.图7为本发明中弹性囊俯视剖面示意图；
25.图8为本发明中搅拌叶片带动滑动挡板滑动示意图；
26.图9为图8中滑动挡板和弹性连接杆连接示意图；
27.图10为本发明中弹性囊三维剖面示意图。
28.图中：1外圈体、2内圈体、3中间圈体、4滚动柱、5第一螺纹丝杆、6内螺纹滑板、61贯通槽、62通孔、7弹性囊、71储液腔、72喷液槽、8内螺纹转筒、9搅拌叶片、10第二螺纹丝杆、11滑动挡板、12弹性连接杆、13固定块、14导向弧杆、15密封环板、16拧紧螺栓、17限位块、18轮毂、19叶片。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：
31.实施例一：
32.一种风轮机俯仰轴承，包括由内至外依次设置的内圈体2、中间圈体3和外圈体1，内圈体2、中间圈体3和外圈体1均为上下开口的圆筒，且内圈体2、中间圈体3和外圈体1呈同心圆设置，中间圈体3内向上转动伸出有六个滚动柱4，且中间圈体3开设有供滚动柱4转动伸出的圆柱槽，六个滚动柱4在中间圈体3上均匀设置，且任意一个滚动柱4均和内圈体2外壁、外圈体1内壁滑动连接，内圈体2和外圈体1分别和轮毂18、叶片19固定连接，在俯仰轴承工作时，内圈体2带动轮毂18转动，外圈体1带动叶片19转动，使得轮毂18和叶片19发生相对转动，从而对叶片19俯仰角度进行调节，内圈体2和外圈体1在相对转动过程中带动滚动柱4转动，中间圈体3和滚动柱4的配合设置为内圈体2和外圈体1的相对转动提供轴向支撑并降低摩擦；
33.滚动柱4固定连接有伸向中间圈体3的第一螺纹丝杆5，滚动柱4转动带动第一螺纹丝杆5一同转动，第一螺纹丝杆5远离滚动柱4的一端转动伸入中间圈体3中，且第一螺纹丝杆5伸入中间圈体3的一端固定连接有限位块17，限位块17为转动设置在中间圈体3中的圆柱块，限位块17的设置防止第一螺纹丝杆5从中间圈体3中脱落，提高滚动柱4和第一螺纹丝杆5转动过程的稳定性，第一螺纹丝杆5外侧滑动套设有内螺纹滑板6，且内螺纹滑板6贴靠在外圈体1内壁、内圈体2外壁上，外圈体1内壁、内圈体2外壁对内螺纹滑板6进行限位，使得内螺纹滑板6只能沿上下方向滑动而无法随第一螺纹丝杆5一同转动，滚动柱4带动第一螺纹丝杆5转动，利用第一螺纹丝杆5和内螺纹滑板6间的螺纹配合，使得第一螺纹丝杆5带动内螺纹滑板6沿上下方向滑动，内螺纹滑板6上端面固定连接有两个向上并伸向滚动柱4的弹性囊7，且内螺纹滑板6下端面固定连接有两个向下并伸向中间圈体3的弹性囊7，滚动柱4转动并通过第一螺纹丝杆5带动内螺纹滑板6上下滑动，当内螺纹滑板6向上滑动时，内螺纹滑板6带动上方的弹性囊7向上运动，使得上方的弹性囊7和滚动柱4相互挤压，同理当内螺纹滑板6向下滑动时，内螺纹滑板6带动下方的弹性囊7向下运动，使得下方的弹性囊7和中间圈体3圆柱槽内壁相互挤压；
34.弹性囊7内开设有存放润滑油的储液腔71，弹性囊7上沿远离内螺纹滑板6方向间隔开设有三个喷液槽72，且喷液槽72与储液腔71连通，当滚动柱4转动并通过第一螺纹丝杆5带动内螺纹滑板6向上滑动时，内螺纹滑板6带动上方的弹性囊7向上运动，使得上方的弹性囊7在滚动柱4下端面的挤压下压缩，储液腔71中的润滑油通过喷液槽72喷出并流淌在外圈体1和内圈体2之间，润滑油填充在内圈体2、外圈体1、中间圈体3和滚动柱4之间，降低内圈体2、外圈体1、中间圈体3和滚动柱4间的摩擦力，同理当滚动柱4转动并通过第一螺纹丝杆5带动内螺纹滑板6向下滑动时，内螺纹滑板6带动下方的弹性囊7向下运动，使得下方的弹性囊7在中间圈体3圆柱槽内壁的挤压下压缩，储液腔71中的润滑油通过喷液槽72喷出并流淌在外圈体1和内圈体2之间，润滑油填充在内圈体2、外圈体1、中间圈体3和滚动柱4之间，降低内圈体2、外圈体1、中间圈体3和滚动柱4间的摩擦力，内螺纹滑板6沿滚动柱4靠近中间圈体3方向开设有四个贯通槽61，贯通槽61上下贯通内螺纹滑板6，便于上方弹性囊7中
的润滑油向下流动，也便于下方弹性囊7中的润滑油向上流动；
35.内螺纹滑板6上端面转动连接有向上伸入上方储液腔71中的内螺纹转筒8，且内螺纹滑板6下端面转动连接有向下伸入下方储液腔71中的内螺纹转筒8，内螺纹转筒8外侧固定连接有六个大小尺寸相同的搅拌叶片9，搅拌叶片9沿内螺纹转筒8轴向方向延伸，储液腔71远离内螺纹滑板6的一端固定连接有伸入内螺纹转筒8中的第二螺纹丝杆10，内螺纹转筒8和第二螺纹丝杆10的配合设置对弹性囊7的压缩形变过程进行限位导向，避免弹性囊7在压缩形变过程中出现弯曲的问题；
36.当内螺纹滑板6向上滑动时，上方的弹性囊7向上滑动并被压缩，第二螺纹丝杆10在滚动柱4下端面的阻挡下固定不动，内螺纹滑板6带动上方的内螺纹转筒8向上运动，使得内螺纹转筒8和第二螺纹丝杆10发生相对运动，利用内螺纹转筒8和第二螺纹丝杆10间的螺纹配合，使得上方内螺纹转筒8的向上运动过程为螺旋向上运动，即上方的内螺纹转筒8在向上滑动的同时进行旋转运动，内螺纹转筒8旋转并带动搅拌叶片9一同旋转，同理当内螺纹滑板6向下滑动时，下方的弹性囊7向下滑动并被压缩，第二螺纹丝杆10在中间圈体3圆柱槽内壁的阻挡下固定不动，内螺纹滑板6带动下方的内螺纹转筒8向下运动，使得内螺纹转筒8和第二螺纹丝杆10发生相对运动，利用内螺纹转筒8和第二螺纹丝杆10间的螺纹配合，使得下方内螺纹转筒8的向下运动过程为螺旋向下运动，即下方的内螺纹转筒8在向下滑动的同时进行旋转运动，内螺纹转筒8旋转并带动搅拌叶片9一同旋转，搅拌叶片9在旋转过程中搅拌储液腔71中的润滑油，搅拌叶片9在旋转过程中搅拌储液腔71中的润滑油，防止润滑油长时间放置而出现凝结问题，达到润滑油从喷液槽72处正常流出和正常使用的目的；
37.储液腔71和内螺纹转筒8呈偏心圆设置，且喷液槽72与储液腔71连通处靠近内螺纹转筒8，储液腔71内壁滑动连接有配合挡住喷液槽72的滑动挡板11，且滑动挡板11远离内螺纹转筒8的一端固定连接有弹性连接杆12，弹性连接杆12远离滑动挡板11的一端固定连接有固定块13，固定块13固定连接在储液腔71内壁上，滑动挡板11在弹性连接杆12的支持下保持稳定，使得滑动挡板11停留在喷液槽72和储液腔71连通处并挡住喷液槽72，避免储液腔71中的润滑油在滚动柱4不转动时流出，造成润滑油浪费的问题，在滚动柱4转动过程中，内螺纹转筒8和第二螺纹丝杆10间发生相对位移，使得内螺纹转筒8在螺纹配合下转动，内螺纹转筒8转动并带动搅拌叶片9一同转动，搅拌叶片9转动至靠近储液腔71内壁时与滑动挡板11远离弹性连接杆12的一端接触，搅拌叶片9推动滑动挡板11向靠近弹性连接杆12的方向滑动，使得滑动挡板11离开喷液槽72，且弹性连接杆12被压缩，储液腔71中的润滑油通过喷液槽72喷出，搅拌叶片9继续转动并远离储液腔71内壁，使得搅拌叶片9离开滑动挡板11，滑动挡板11在弹性连接杆12的弹性推动下反向运动复位并再次挡住喷液槽72；
38.如本实施例的一个弹性囊7中，内螺纹转筒8的圆心位于储液腔71端面圆心轴线的左侧，喷液槽72开设在弹性囊7左侧，弹性连接杆12连接在滑动挡板11的右端，内螺纹转筒8在螺纹配合下顺时针转动，使得搅拌叶片9顺时针转动并周期性推动滑动挡板11离开喷液槽72，同一弹性囊7中的三个喷液槽72由上至下间隔设置，且三个喷液槽72均配合设置滑动挡板11、弹性连接杆12和固定块13，使得内螺纹转筒8在上下滑动过程中，利用搅拌叶片9搅拌润滑油并打开润滑油附近的喷液槽72，避免未经搅拌的润滑油通过喷液槽72流出的问题，固定块13固定连接有滑动穿过弹性连接杆12并伸入滑动挡板11的导向弧杆14，导向弧杆14对弹性连接杆12的形变过程进行限位导向，使得弹性连接杆12沿导向弧杆14进行弹性
形变，提高弹性连接杆12形变过程的稳定性，且导向弧杆14对滑动挡板11的滑动过程进行限位导向，使得滑动挡板11贴靠在储液腔71内壁上进行滑动，提高滑动挡板11滑动过程的稳定性。
39.实施例二：
40.实施例二在实施例一的基础上增加了密封结构，即：还包括上下间隔设置的两个密封环板15，两个密封环板15分别位于外圈体1上下两端开口处，且密封环板15挡住外圈体1和内圈体2间的间隙，避免润滑油大量流出俯仰轴承的问题，且两个密封环板15通过拧紧螺栓16分别和外圈体1、内圈体2螺纹连接，通过拧紧螺栓16螺纹连接的方式便于拆卸更换，密封环板15开设有放置拧紧螺栓16端部的凹槽，使得拧紧螺栓16在拧紧后不从密封环板15上凸出，防止给其他元件的安装带来不便的问题。
41.实施例三：
42.实施例三在实施例一的基础上对弹性囊7的布置进行优化，即：位于内螺纹滑板6上下两端的弹性囊7关于内螺纹滑板6对称设置，且内螺纹滑板6沿滚动柱4靠近中间圈体3方向开设有通孔62，且内螺纹滑板6两端的内螺纹转筒8通过通孔62连通，在弹性囊7压缩过程中，第二螺纹丝杆10穿过内螺纹转筒8并伸入通孔62中，通孔62延长第二螺纹丝杆10的行进行程，从而提高弹性囊7的压缩形变程度，也缩小了内螺纹转筒8和搅拌叶片9的尺寸大小，使得储液腔71能够存储和排出更多润滑油。
43.一种风轮机，轮毂18、叶片19分别和上述风轮机俯仰轴承上的两个密封环板15一一固定连接。
44.工作原理：内圈体2和外圈体1在相对转动过程中带动滚动柱4转动，滚动柱4通过第一螺纹丝杆5带动内螺纹滑板6向上滑动，内螺纹滑板6带动上方的弹性囊7向上运动，使得上方的弹性囊7和滚动柱4相互挤压，第二螺纹丝杆10在滚动柱4下端面的阻挡下固定不动，内螺纹滑板6带动上方的内螺纹转筒8向上运动，使得内螺纹转筒8和第二螺纹丝杆10发生相对运动，利用内螺纹转筒8和第二螺纹丝杆10间的螺纹配合，使得上方内螺纹转筒8在向上滑动的同时进行旋转运动，内螺纹转筒8旋转并带动搅拌叶片9一同旋转，搅拌叶片9转动至靠近储液腔71内壁时与滑动挡板11远离弹性连接杆12的一端接触，搅拌叶片9推动滑动挡板11向靠近弹性连接杆12的方向滑动，使得滑动挡板11离开喷液槽72，且弹性连接杆12被压缩，储液腔71中的润滑油通过喷液槽72喷出，搅拌叶片9继续转动并远离储液腔71内壁，使得搅拌叶片9离开滑动挡板11，滑动挡板11在弹性连接杆12的弹性推动下反向运动复位并再次挡住喷液槽72。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。