一种偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置的制作方法

1.本实用新型涉及偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置领域，特别是涉及一种偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置。


背景技术：

2.偏航变桨齿轮箱作为功能性的部件，是风力发电机组的重要组成部分。由于要保持最佳迎风面所以偏航变桨齿轮箱要不间断的运行，且在运行的过程中承受的载荷变化范围较大，一般为0～极限载荷，由于目前行业内过盈量的选取均不能保证在任意载荷下轴承内圈不打滑，在此情况下轴承配合面(配合轴段、轴承锁紧零部件)出现被磨损的现象，轴承配合面磨损之后轴承游隙变大，轴的刚度变差、轴承寿命降低、输出轴修鼓完全失去设计意图、实际运行状态和设计状态严重不符，严重时轴承锁紧机构完全失效，轴承游隙过大时导致轴上齿轮严重偏载，从而导致齿轮箱以及相啮合偏航或者变桨轴承的损坏。另对于闭式无过滤装置的齿轮箱，磨损下来的金属颗粒对润滑油的清洁度会造成灾难性的后果，使浸在润滑油中的轴承、齿轮及密封件寿命大幅降低且使油封失效漏油，在很短的时间内产生质量事故。
3.现有技术中，为了对偏航变桨齿轮箱的输出部套轴承进行锁紧，一般采用圆螺母和圆螺母用止动垫配合使用的方式，然而，在大载荷情况下，圆螺母用止动垫会出现磨损，导致锁紧机构容易失效，输出轴与相啮合的齿轮状态发生变化，导致输出轴与相啮合齿轮容易同时损坏。
4.因此，如何提高偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置，该偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置锁紧效果可靠，生命周期长。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置，用于锁紧输出轴与轴承，包括与所述输出轴螺纹连接的螺母以及位于所述螺母与所述轴承之间并套设在所述输出轴上的环形耐磨垫，所述耐磨垫与所述螺母的端面周向限位。
8.优选的，所述轴承为负游隙轴承。
9.优选的，所述耐磨垫靠近所述轴承一侧的表面硬度不小于55hrc。
10.优选的，所述输出轴靠近所述轴承一侧的表面硬度不小于45hrc。
11.优选的，所述螺母与所述耐磨垫之间设有止动垫，所述止动垫与所述螺母周向限位连接，所述止动垫套设在所述输出轴上，并且，所述止动垫和所述耐磨垫靠近所述输出轴的位置均设有内卡舌，所述内卡舌可插入所述输出轴的键槽内。
12.优选的，所述螺母为防松螺母，所述耐磨垫包括耐磨垫本体和安装在所述耐磨垫
本体上的销轴，所述销轴可与所述防松螺母卡接。
13.优选的，所述耐磨垫本体与所述销轴为一体结构。
14.优选的，所述螺母靠近所述耐磨垫本体的一侧设有供所述销轴插入的插槽。
15.优选的，所述销轴的延伸方向垂直于所述耐磨垫本体的表面。
16.优选的，所述防松螺母包括螺母本体和用于锁止所述螺母本体和所述输出轴的防松紧固件，所述防松紧固件沿所述防松螺母的径向布置，并可抵接在所述输出轴上。
17.本实用新型所提供的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置，用于锁紧输出轴与轴承，包括与所述输出轴螺纹连接的螺母以及位于所述螺母与所述轴承之间并套设在所述输出轴上的环形耐磨垫，所述耐磨垫与所述螺母的端面周向限位。本实用新型所提供的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置，通过所述耐磨垫的设置，减少所述轴承与所述螺母之间的磨损，可使所述螺母的锁紧有效，使所述螺母的预紧力基本保持出厂装配时状态，有效提高所述轴承实际运行寿命，保持油品清洁度处于较好水平，减少换油次数，有效提高油封使用寿命。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型所提供的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置一种具体实施方式的结构示意图；
20.图2为本实用新型所提供的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置另一种具体实施方式的结构示意图；
21.图3图2所示偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置中e结构的放大图；
22.图4图2所示偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置中f结构的放大图；
23.其中：1：输出轴；2：下箱体；3：螺母；3-1：止动垫；4：耐磨垫；4-1：销轴；4-2：耐磨垫本体；5：上轴承；6：下轴承。
具体实施方式
24.本实用新型的核心是提供一种偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置，该偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置锁紧效果可靠，生命周期长。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置。
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置一种具体实施方式的结构示意图；图2为本实用新型所提供的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置另一种具体实施方式的结构示意图；图3图2所示偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置中e结构的放大图；图4图2所示偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置中f结构的放大图。
27.在该实施方式中，偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置，用于锁紧输出轴1与轴承，轴承包括上轴承5和下轴承6，本文中所指的输出轴1与轴承之间的连接，是指输出轴1与上轴承6之间的连接。
28.该装置包括螺母3和耐磨垫4，其中，螺母3优选为圆螺母，螺母3与输出轴1螺纹连接，耐磨垫4呈环形，位于螺母3与轴承之间，并套设在输出轴1上，耐磨垫4与螺母3的端面周向限位，即螺母3与耐磨垫4之间无相对运动，以减少磨损。
29.本实用新型所提供的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置，通过耐磨垫4的设置，减少轴承与螺母3之间的磨损，可使螺母3的锁紧有效，使螺母3的预紧力基本保持出厂装配时状态，有效提高轴承实际运行寿命，保持油品清洁度处于较好水平，减少换油次数，有效提高油封使用寿命。
30.在上述各实施方式的基础上，轴承为负游隙轴承。具体的，采用负游隙轴承，减速器在运行过程中基本保持出厂装配状态，实现设计目的，轴承预紧力基本保持出厂状态，轴承内圈上端面承受阻止内圈滑动的摩擦阻力矩，减少乃至杜绝内圈打滑的发生。
31.进一步，耐磨垫4和输出轴1上与轴承配合面进行硬化处理，优选的，耐磨垫4靠近轴承一侧的表面硬度不小于55hrc。优选的，输出轴1靠近轴承一侧的表面硬度不小于45hrc。对耐磨垫4和输出轴1的轴承配合段表面硬化处理，减少磨损的发生，使过盈量基本保持出厂装配状态。
32.在第一种实施方式中，螺母3与耐磨垫4之间设有止动垫3-1，止动垫3-1与螺母3周向限位连接，止动垫3-1套设在输出轴1上，并且，止动垫3-1和耐磨垫4靠近输出轴1的位置均设有内卡舌，内卡舌可插入输出轴1的键槽内。具体的，螺母3和止动垫3-1配套使用，实现螺母3在无冲击振动载荷下自身结构的防松。
33.并且，耐磨垫4的内卡舌卡在输出轴1的键槽内，要求耐磨垫4的厚度及硬度需保证耐磨垫4的内卡舌在轴承内圈打滑时不会断裂，同时由于耐磨垫4与螺母3之间，通过止动垫3-1的摩擦扭矩，来阻碍耐磨垫4与输出轴1相对运动，从而实现耐磨垫4与输出轴1在齿轮箱运行状态下无相对运动，从而保证螺母3用止动垫3-1不被磨损。
34.在第二种实施方式中，螺母3为防松螺母，耐磨垫4包括耐磨垫本体4-2和安装在耐磨垫本体4-2上的销轴4-1，销轴4-1可与防松螺母卡接。上述设置，无需采用止动垫3-1，直接采用防松螺母即可，同时，为了防止耐磨垫本体4-2与螺母3之间发生相对运动，而增设了销轴4-1。即使用腹向锁紧螺母3实现自身防松，将减少磨损与锁紧功能分开，见图2，实现预紧力的精确控制，且不需在输出轴1上铣加工限位键槽。
35.在上述各实施方式的基础上，耐磨垫本体4-2与销轴4-1为一体结构，加工方便，强度高。
36.在上述各实施方式的基础上，螺母3靠近耐磨垫本体4-2的一侧设有供销轴4-1插入的插槽，方便销轴4-1与螺母3的配合连接。
37.在上述各实施方式的基础上，销轴4-1的延伸方向垂直于耐磨垫本体4-2的表面，即销轴4-1的延伸方向平行于输出轴1的轴线方向。
38.在上述各实施方式的基础上，防松螺母包括螺母3本体和用于锁止螺母3本体和输出轴1的防松紧固件，防松紧固件沿防松螺母的径向布置，并可抵接在输出轴1上。
39.具体的，满足以上要求后齿轮箱运行，输出轴1齿轮啮合受载，上轴承5和下轴承6
受力，当轴承受载所需过盈量的扭矩，超过实际过盈量提供的扭矩加轴承上端面与耐磨垫4摩擦力矩之和时，轴承的内圈和输出轴1发生相对运动，否则相对运动不会发生。当相对运动一旦发生，由于输出轴1经过硬化处理，轴承内圈相对输出轴1运动时输出轴1不会轻易的被磨损，同时由于轴承预紧力的保持，轴承内圈承受耐磨垫4的摩擦阻力矩，轴承内圈相对运动次数减少，乃至不会发生相对运动，因此轴承与输出轴1过盈量不会轻易减小；在第一种实施例中，由于耐磨垫4始终卡在输出轴1上，且耐磨垫4承受螺母3止动垫3-1的摩擦阻力矩，从而实现耐磨垫4不随轴承的内圈相对螺母3用止动垫3-1转动；在第二种实施例中，由于螺母3为防松螺母，耐磨垫本体4-2与螺母3之间通过销轴4-1连接，故耐磨垫本体4-2不随轴承的内圈相对螺母3转动；另外，轴承为负游隙，因此耐磨垫4和螺母3用止动垫3-1相贴合的两面亦无冲击磨损，因此相贴合两面不会磨损；由于耐磨垫4为硬化处理，和轴承内圈相对运动时不会轻易被磨损，因此耐磨垫4能保证轴承游隙不会因为轴承内圈过盈量不足而轻易增大，实现以上动作时轴承负游隙会持续保持，预紧力则会持续保持，润滑油清洁度得以保持，油封寿命亦得以保持；由于预紧力的持续保持，轴承基本保持装配出厂时状态，实现设计目的。
40.通过以上手段减速器在设计载荷下受载时锁紧机构自身可靠锁紧，从而达到输出轴1承运行时游隙稳定、锁紧可靠有效的目的；轴承与输出轴1配合时，轴承装配时可轻易实现负游隙，提高稳定性。
41.除了上述偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置以外，本实用新型还提供了一种包括上述偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置，该偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置的其他各部分结构请参考现有技术，本文不再赘述。
42.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
43.以上对本实用新型所提供的偏航变桨齿轮箱轴承防脱装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。