本實用新型涉及一種風電軸承領域,尤其涉及一種風電軸承的密封結構。
背景技術:
隨著能源危機的出現,環境污染的加劇,人們逐漸開始將目光轉向清潔能源,近年來風力發電行業發展迅速,給人們提供了一種新興的電力保障。
在風力發電機中,偏航軸承和變槳軸承都是風力發電機的關鍵部件,偏航軸承安裝于機艙的底部,承載著風機主傳動系統的全部重量,用于準確適時地調整風機的迎風角度;變漿軸承安裝于葉片的根部,用于準確適時地調整風機的迎風角度。
然而,在近些年的實際應用中發現,在風力發電機的運行過程中,偏航軸承和變槳軸承經常會出現漏油的情況。
傳統的偏航軸承和變槳軸承的密封結構如圖1所示,通常采用的是雙唇密封結構。其中,用于限制密封條軸向竄動的結構是密封條凸點和槽內凹點的相互配合結構,二者相互配合產生輕微過盈來限制軸向移動,用于限制密封條相對于內圈或外圈的軸向竄動的作用。另外,密封條采用的是具有彈性的丁腈橡膠(HG/T 2811)制成,依靠密封條雙唇口與軸承內圈的密封面相互擠壓產生壓縮來形成緊配合,常規設計中的過盈量通常為1.5mm。
然而,在實際使用中發現,上述結構存在的不足之處在于:密封條凸點、槽內凹點相互配合的方式,對軸向竄動的限制作用不明顯,另外,由于風況復雜,瞬時極限載荷會使軸承內外圈產生相互翻轉、內外圈密封部位縫隙加大,密封壓縮量減少甚至為0,因此,容易出現漏油的情況。
變槳軸承和偏航軸承作為風力發電機的關鍵部件,當它們出現漏油的情況,對于風力發電機的正常工作影響頗大,具體體現在以下兩點:
一是降低了風力發電機的可靠性:軸承中的油脂從密封部位泄露出來,使軸承內腔潤滑不足,軸承磨損加快,造成早期疲勞失效。除此之外,泄露出來的油脂污損軸承及相連接部件的防腐表面,對于偏航軸承來說,還會破壞制動盤的摩擦表面,降低摩擦系數,造成剎車失靈,產生嚴重的安全事故。
二是軸承維護難度大、成本高:偏航軸承和變槳軸承通常都安裝在野外高空環境中,常規設置在90m左右的高空中,工況條件惡劣,若發生漏油的情況,維護難度大、成本高。
因此,亟待需要一種能夠改善風力發電機中軸承漏油情況的密封結構。
技術實現要素:
本實用新型的發明目的在于:針對現有技術存在的問題,提供一種能夠有效改善風力發電機中軸承漏油情況的風電軸承的密封結構。
為了實現上述目的,本實用新型采用的技術方案為:
一種風電軸承的密封結構,包括設置于軸承內部的密封圈本體,所述軸承包括軸承外圈和軸承內圈,所述密封圈本體設置于軸承外圈和軸承內圈之間,其特征在于:所述密封圈本體與軸承外圈之間設置有軸向限位結構,所述軸向限位結構包括限位凸塊和限位凹口,所述限位凸塊設置于密封圈本體的端部,所述限位凹口設置于軸承外圈朝向軸承內圈的一側,所述限位凹口呈矩形槽結構,所述限位凸塊的形狀與所述限位凹口的形狀相互適配。
優選的,所述限位凹口的寬度方向與所述軸承的軸向相互平行。
優選的,所述軸承外圈與密封圈本體之間設置有第一接觸面,所述第一接觸面與所述軸承的軸向相互垂直。
優選的,所述第一接觸面為限位凹口和限位凸塊之間的接觸面。
優選的,所述第一接觸面的數量為兩個,所述兩個第一接觸面為限位凸塊兩側與限位凹口的寬度方向的兩個接觸面。
優選的,所述軸承外圈與密封圈本體之間設置有第二接觸面,所述第二接觸面與所述軸承的軸向相互平行。
優選的,所述限位凸塊的兩側設置有向外延伸的擋塊,所述第二接觸面為擋塊與軸承外圈的接觸面。
優選的,所述密封圈本體靠近軸承內圈的一側為雙唇密封圈結構,所述雙唇密封圈結構在靠近軸承內圈的一端設置有兩個逐漸分離的唇邊,兩個唇邊在朝向軸承內圈的一側形成一個開口結構,所述軸承內圈的相向面設置有弧形的凸起,所述開口結構與軸承內圈的凸起在過盈的情況下相互貼近,形成密封,防止油脂泄露,所述開口結構與軸承內圈的凸起相互吻合。
綜上所述,由于采用了上述技術方案,本實用新型的有益效果是:相比于現有技術中依靠槽內弧形凹口和圓形凸點之間的配合方式,本實用新型借助限位凸塊和限位凹口之間的線性接觸面來取代原來的凸點輕微過盈配合的方式,具有更好的軸向位移限制效果,有效防止了密封圈在軸承工作過程中竄動的情況,提升了密封效果,另外,采用這樣的配合方式,加工難度也更低。
附圖說明
圖1是現有技術中風電軸承密封結構的示意圖。
圖2是本實用新型風電軸承的密封結構的示意圖。
圖中標記:軸承外圈—1;軸承內圈—2;限位凸塊—3;限位凹口—4;
第一接觸面—5;第二接觸面—6;擋塊—7;唇邊—8。
具體實施方式
下面結合附圖,對本實用新型作詳細的說明。
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
如圖2所示,本實施例風電軸承的密封結構,包括設置于軸承內部的密封圈本體,具體的,本實施例密封圈本體靠近軸承內圈2的一側為雙唇密封圈結構,或者說,本實施例的密封圈本體是基于雙唇密封圈結構而改進的,軸承包括軸承外圈1和軸承內圈2,密封圈本體設置于軸承外圈1和軸承內圈2之間,雙唇密封圈結構在靠近軸承內圈2的一端設置有兩個逐漸分離的唇邊8,兩個唇邊8在朝向軸承內圈2的一側形成一個開口結構,軸承內圈2的相向面設置有弧形的凸起,開口結構與軸承內圈2的凸起相互吻合。
為了避免密封圈本體的軸向移動、以免出現漏油的情況,密封圈本體與軸承外圈1之間設置有軸向限位結構,軸向限位結構包括限位凸塊3和限位凹口4,限位凸塊3設置于密封圈本體的端部,限位凹口4設置于軸承外圈1朝向軸承內圈2的一側,限位凹口4呈矩形槽結構,限位凸塊3的形狀與限位凹口4的形狀相互適配,其中,限位凹口4的寬度方向與軸承的軸向相互平行。
本實施例中,用于限制密封圈本體相對于軸承沿其軸向移動的限制結構是第一接觸面5,具體的,軸承外圈1與密封圈本體之間設置有第一接觸面5,第一接觸面5與軸承的軸向相互垂直,本實施例中,第一接觸面5為限位凹口4和限位凸塊3之間的接觸面,參見圖2可知,本實施例中的第一接觸面5的數量為兩個,兩個第一接觸面5為限位凸塊3兩側與限位凹口4的寬度方向的兩個接觸面。
本實施例中,軸承外圈1與密封圈本體之間設置有第二接觸面6,第二接觸面6與軸承的軸向相互平行,限位凸塊3的兩側設置有向外延伸的擋塊7,第二接觸面6為擋塊7與軸承外圈1的接觸面。
綜上,借助限位凸塊3和限位凹口4之間的線性接觸面來取代原來的凸點輕微過盈配合的方式,具有更好的軸向位移限制效果,有效防止了密封圈在軸承工作過程中竄動的情況,提升了密封效果,經過臺架型式試驗,在極限運行條件下,軸向幾乎沒有竄動,密封效果非常好。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。