轴承装置及风力发电设备的制作方法

1.本技术涉及风力发电机领域，具体涉及一种轴承装置及风力发电设备。


背景技术：

2.随着石油和矿物等不可再生能源的不断减少，寻求清洁的可再生能源成为现代世界的一个重要课题。风能作为可再生的、无污染的自然能源得到了人们越来越多的重视，风力发电设备的应用也日益广泛。滑动轴承具有承载能力大，运行平稳等优点。目前，风力发电设备越来越多的采用滑动轴承以支撑转轴。
3.风力发电设备的功率和尺寸越大时，相应的，轴承装置中滑动轴承的尺寸越大，数量越多。由此会带来轴承装置重量较大，以及制造成本较高的问题。


技术实现要素：

4.本技术提供一种轴承装置及风力发电设备，以解决现有的轴承装置所存在的重量较大以及成本较高的问题。
5.首先，本技术提供一种轴承装置，所述轴承装置包括：
6.轴承座，所述轴承座具有安装孔，所述轴承座上设有第一轴承组件，所述第一轴承组件包括沿所述安装孔的周向分布的多个轴承垫；
7.转轴，安装在所述安装孔内；所述转轴具有与所述多个轴承垫滑动抵接的抵接段，所述抵接段的外周面直径沿所述转轴的轴向逐渐减小。
8.可选的，所述轴承座沿所述转轴轴向的两端均设有所述第一轴承组件；所述转轴的两端具有与两个所述第一轴承组件的多个轴承垫抵接的抵接段，两个所述抵接段的外周面直径在相互远离的方向上逐渐增大或减小。
9.可选的，所述转轴具有相对的第一端和第二端，所述第一端的直径大于所述第二端的直径；两个所述抵接段的外周面直径在相互远离的方向上逐渐增大。
10.可选的，两个所述抵接段的外周面上具有母线；靠近所述第一端的抵接段的母线与所述转轴的轴向形成的夹角，小于靠近所述第二端的抵接段的母线与所述转轴的轴向形成的夹角。
11.可选的，所述转轴为筒状结构；两个所述抵接段的厚度在相互远离的方向上逐渐增大。
12.可选的，位于所述第一端处的抵接段沿所述转轴轴向的长度，大于位于所述第二端处的抵接段沿所述转轴轴向的长度。
13.可选的，所述第一轴承组件设于所述轴承座沿所述转轴轴向的一端；所述轴承座沿转轴轴向的另一端设有第二轴承组件，所述第二轴承组件与所述转轴滑动抵接。
14.可选的，所述第二轴承组件包括推力轴承垫和导轴承垫，所述导轴承垫设置在所述安装孔的内表面，所述导轴承垫与所述转轴的外周面滑动抵接；所述推力轴承垫设置在所述轴承座沿转轴轴向的另一端的端面，所述转轴包括与所述轴承座沿转轴轴向的另一端
的端面相对的抵接面，所述推力轴承垫与所述抵接面滑动抵接。
15.可选的，所述抵接段的外周面上具有母线；所述母线与所述转轴的轴向形成的夹角大于或者等于10度，且小于或者等于30度。
16.第二方面，本技术提供一种风力发电设备，所述风力发电设备包括：
17.安装座；
18.轴承装置，所述轴承装置为本技术实施方案中的轴承装置，所述轴承装置的轴承座安装在所述安装座上；
19.叶片，所述叶片与所述轴承装置的转轴连接；
20.发电机，包括定子和转子，所述定子与所述轴承座连接，所述转子与所述转轴连接。
21.轴承装置包括轴承座和转轴，轴承座具有安装孔，安装孔内装有转轴。轴承座上设有第一轴承组件，第一轴承组件中包括沿安装孔的周向分布的多个轴承垫。转轴上具有与多个轴承垫滑动抵接的抵接段，抵接段的外周面直径沿转轴的轴向逐渐减小。通过将转轴上的抵接段设置成其外周面直径沿转轴的轴向逐渐减小，即轴承垫与转轴的滑动抵接面相对于转轴的轴向倾斜，因此轴承垫能够同时承受轴向和径向的载荷。和现有技术中的轴承装置需要同时采用导轴承垫和推力轴承垫相比，可以减少轴承垫的数量，降低轴承装置的数量和成本。
附图说明
22.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其他有益效果显而易见。
23.图1为本技术第一实施例的轴承装置的结构示意图；
24.图2为本技术第二实施例的轴承装置的结构示意图；
25.图3为图1中区域a的放大图；
26.图4为图1中区域b的放大图；
27.图5为本技术实施例中轴承装置和发电机定子、转子的结构示意图。
28.轴承装置1轴承座11安装孔10第一轴承组件12a轴承垫121转轴13抵接段130外周面直径d第一端131第二端132外周面s端面102母线m第一夹角a第二夹角b厚度t长度l第二轴承组件12b导轴承垫121a推力轴承垫121b内表面101转子22抵接面133定子21风力发电设备e发电机2
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具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
30.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
34.本技术提供一种轴承装置及风力发电设备，以下分别进行详细说明。
35.如图1所示，轴承装置1包括轴承座11和转轴13，轴承座11具有安装孔10，安装孔10内装有转轴13。轴承座11上设有第一轴承组件12a，第一轴承组件12a中包括沿安装孔10的周向分布的多个轴承垫121。转轴13上具有与多个轴承垫121滑动抵接的抵接段130，抵接段130的外周面直径d沿转轴13的轴向逐渐减小。
36.在轴承装置1中采用多个轴承垫121对转轴13进行支撑和滑动抵接，具有承载能力大、便于更换的优点，但是轴承垫121的重量和所需的安装尺寸均较大。通过将转轴13上的抵接段130设置成其外周面直径d沿转轴13的轴向逐渐减小，即轴承垫121与转轴13的滑动抵接面相对于转轴13的轴向倾斜，因此轴承垫121能够同时承受轴向和径向的载荷。和现有技术中的轴承装置1需要同时采用导轴承垫121a和推力轴承垫121b相比，可以减少轴承垫121的数量，降低了轴承装置1的数量和成本。
37.需要说明的是，第一轴承组件12a在轴承装置1中的数量和位置可以根据实际情况
进行确定。如图2所示，第一轴承组件12a设于轴承座11沿转轴13轴向的一端。轴承座11沿转轴13轴向的另一端设有第二轴承组件，第二轴承组件与转轴13滑动抵接。即位于转轴13一端的第一轴承组件12a中采用多个倾斜设置的轴承垫121，同时承受轴向载荷以及径向载荷，位于转轴13另一端的第二轴承组件中采用常规设置的轴承垫121。
38.如图2所示，第二轴承组件中包括推力轴承垫121b和导轴承垫121a，导轴承垫121a设置在安装孔10的内表面101，导轴承垫121a与转轴13的外周面s滑动抵接。推力轴承垫121b设置在轴承座11沿安装孔10轴向的端面102，转轴13包括与轴承座11沿转轴13轴向的另一端的端面102相对的抵接面133，推力轴承垫121b与抵接面133滑动抵接。第一轴承组件12a和第二轴承组件中均采用滑动轴承垫121时，轴承装置1的承载能力较高。可以理解的是，如图2所示，第二轴承组件中也可以采用承受径向力的滚动轴承和承受轴向力的滚动轴承组合的方式，以减轻轴承装置1的重量。第二轴承组件中的轴承类型可以根据实际情况进行确定，此处不作限定。
39.为了最大程度地减少轴承垫121的数量，降低轴承装置1的重量和制造成本，如图1所示，轴承座11沿转轴13轴向的两端均设有第一轴承组件12a。因此转轴13两端的轴承垫121均倾斜设置，同时承受轴向载荷和径向载荷。转轴13的两端具有与两个第一轴承组件12a的多个轴承垫121抵接的抵接段130，两个抵接段130的外周面直径d在相互远离的方向上逐渐增大或减小，即转轴13两端轴承垫121的倾斜方向可以根据实际情况进行确定，此处不作限定。
40.在本技术的实施例中，如图1所示，转轴13具有相对的第一端131和第二端132，第一端131的直径大于第二端132的直径，由此可以减少转轴13的体积，降低轴承装置1的重量。结合图1、图3和图4，抵接段130的外周面s上具有母线m；靠近第一端131的抵接段130的母线m与转轴13的轴向形成第一夹角a，靠近第二端132的抵接段130的母线m与转轴13的轴向形成第二夹角b。需要说明的是，转轴13的外周面s为圆柱面，转轴13上抵接段130的外周面s也为圆柱面，母线m即为可以扫略形成圆柱面的直线。
41.可以理解的是，抵接段130上母线m与转轴13轴向之间的夹角可以根据轴承垫121所受的实际载荷进行确定。抵接段130上母线m与转轴13轴向之间的夹角越小，即轴承垫121倾斜程度越小，轴承垫121所能承受的径向载荷越大，所能承受的轴向载荷越小。反之，轴承垫121所能承受的径向载荷越小，所能承受的轴向载荷越大。母线m与转轴13轴向之间的夹角可以根据实际情况进行确定，此处不作限定。
42.优选的，在本技术所提供的实施例中，母线m与转轴13的轴向形成的夹角大于或者等于10度，且小于或者等于30度。因此，使倾斜设置的轴承垫121所受径向载荷和轴向载荷的比值被控制在合理的范围内，有利于轴承装置1安全稳定的运行。
43.需要说明的是，在本技术所提供的实施例中，轴承装置1在使用的过程中，可以在转轴13的第一端131连接风力发电设备e的叶片(图中未示出)，因此转轴13在第一端131处所受到的径向力大于其在第二端132处所受的径向力。即第一端131为受力较大的一端，第二端132为受力较小的一端。
44.优选的，靠近第一端131的抵接段130的母线m与转轴13的轴向形成的第一夹角a，小于靠近第二端132的抵接段130的母线m与转轴13的轴向形成的第二夹角b。由此可以使位于第一端131的轴承垫121承受较大的径向载荷，保证了轴承装置1的安全运行。
45.可以理解的是，转轴13上第一端131处抵接段130和第二端132处抵接段130的长度可以根据实际情况进行确定。优选的，结合图1、图3和图4，第一端131处的抵接段130沿转轴13轴向的长度l，大于位于第二端132处的抵接段130沿转轴13轴向的长度l。因此，使得第一端131处的抵接段130面积大于第二端132处的抵接段130面积，可以在第一端131处设置较大尺寸的轴承垫121，提高第一端131处轴承垫121的承载能力。
46.在本技术所提供的实施例中，如图1所示，转轴13为筒状结构，即转轴13采用空心结构设计，由此可以减轻转轴13的重量。位于第一端131的抵接段130以及位于第二端132的抵接段130的厚度在相互远离的方向上逐渐增大，参阅图1、图3和图4，即第一端131处抵接段130的厚度沿第二端132至第一端131方向逐渐增大，第二端132处抵接段130的厚度沿第一端131至第二端132方向逐渐增大。因此，增大了转轴13在第一端131和第二端132处抵接段130的厚度，提高了转轴13在抵接段130部分的刚度和强度，减小了采用空心结构设计时转轴13因为受力较大而发生损坏的风险。
47.第二方面，本技术实施例还提供了一种风力发电设备。如图5所示，该风力发电设备e包括轴承装置1，该轴承装置1的具体结构参照上述实施例，由于本风力发电设备e也采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此也不再一一赘述。
48.具体的，如图5所示，该风力发电设备e包括安装座(图中未示出)、轴承装置1、叶片(图中未示出)和发电机2，其中轴承装置1的轴承座11安装在安装座上，叶片与轴承装置1的转轴13连接，发电机2包括定子21和转子22，且定子21与轴承座11连接，转子22与转轴13连接。
49.风力推动叶片时，带动转轴13转动，转轴13带动发电机2中的转子22相对于定子21转动，以产生电力，从而实现风能到电能的转化。
50.以上对本技术提供的一种轴承装置及风力发电设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。