本發(fā)明的示例性實(shí)施方式涉及用于預(yù)張緊軸承的張力裝置領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在許多技術(shù)領(lǐng)域中都使用到了軸承，這些軸承依賴于應(yīng)用領(lǐng)域而具有不同的形狀。例如，存在：軸向軸承，其能夠防止要可旋轉(zhuǎn)支撐的部件的軸向移動(dòng)；徑向軸承，其能夠防止部件在徑向上的移動(dòng)；或者，能夠承受(accommodate)組合負(fù)載的軸承。后者可以與相同類型的其它軸承成對(duì)安裝或成組安裝在一個(gè)共用軸(commonshaft)上，例如用于減小或者甚至是防止軸的間隙。出于這一目的，可采取預(yù)緊的措施，通過(guò)預(yù)緊，在應(yīng)用的靜止?fàn)顟B(tài)下已盡可能地減小了所述間隙。然而，許多應(yīng)用卻由于其尺寸的原因，僅有非常有限的可能性以可令人接受的付出即實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，這是因?yàn)槔巛S承及其所支撐的軸可能具有若干噸的重量，這明顯增加了處理工作的難度。另外，此處有可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)所需的精度，原因在于某些情況下即使很小的溫度差都可能導(dǎo)致軸承部件發(fā)生不可忽略的熱膨脹，或者存在以下可能，即因?yàn)檩S承重量(例如超過(guò)一噸的重量)的原因可能導(dǎo)致出現(xiàn)由軸承或軸本身的重量所引發(fā)的下沉(settlement)。這可能對(duì)例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)造成影響，而且也會(huì)影響其它應(yīng)用——即其中軸承的使用要按照預(yù)定的最小尺寸或最小重量的應(yīng)用。

因此，希望提出一種與軸承的預(yù)緊有關(guān)的改進(jìn)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決這些需求可考慮使用如本發(fā)明所述的、用于預(yù)緊軸承的力裝置和方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，示例性實(shí)施方式涉及一種用于預(yù)緊軸承的張力裝置。該張力裝置包括軸承，該軸承包含第一軸承圈和第二軸承圈。此處，該軸承被設(shè)置為在第一與第二軸承圈之間在徑向和/或軸向上傳遞預(yù)緊力。張力裝置還包括連接到第一軸承圈的部件。另外，張力裝置還包括支撐構(gòu)件，用于支撐所述部件抵靠第二軸承圈，使得從第一軸承圈出發(fā)經(jīng)由所述部件和支撐構(gòu)件到達(dá)第二軸承圈的閉合的壓力傳遞路徑得以形成。張力裝置還包括被設(shè)置在第一軸承圈與所述部件之間的可沿軸向移位的套筒。該套筒被設(shè)置為在相對(duì)于所述部件發(fā)生軸向移位時(shí)，可導(dǎo)致所述預(yù)緊力的變化。換言之，預(yù)緊力能夠以相對(duì)于軸承的旋轉(zhuǎn)軸成0°至90°之間的任何角度來(lái)作用。因此，該軸承能夠例如為角接觸球軸承或者圓錐滾子軸承。套筒能夠具有例如基本上圓柱形的形狀，并且以其徑向的內(nèi)壁或外壁抵靠軸承圈。因此，使得有可能極大地方便了對(duì)所需預(yù)緊的設(shè)置。此外，還因此有可能在最終裝配完成(包括所述張力裝置的)系統(tǒng)之后采取對(duì)預(yù)緊的設(shè)置進(jìn)行校正的措施。

在一些示例性實(shí)施方式中，第一軸承圈是外圈，第二軸承圈是內(nèi)圈。所述部件包括固定的殼體。因此，套筒的內(nèi)壁能夠與軸承的外圈相抵靠。換言之，套筒可因此被設(shè)置在固定的部件上，從而使得可沿軸向移位的軸承圈在運(yùn)行狀態(tài)下是靜止的(atrest)。通過(guò)這種方式，甚至在系統(tǒng)運(yùn)行期間都能夠允許改變預(yù)緊力。

在一些示例性實(shí)施方式中，套筒包括徑向延伸的擋圈(collar)，該擋圈被設(shè)置為在軸向上支撐第一軸承圈。此處，套筒具有(直徑呈臺(tái)階狀或者連續(xù)變化的)軸向梯變區(qū)域(gradation或step(階))，所述梯變區(qū)域被設(shè)置為至少局部與所述部件圍成一空間，流體在該空間內(nèi)形成壓力，致使第一軸承圈在軸套的帶動(dòng)下，能夠相對(duì)于所述部件在軸向上移位。因此，空間能夠通過(guò)套筒和所述部件來(lái)限制，但是不能夠例如通過(guò)裝配接頭或通道達(dá)到該空間。采用這種方式能夠提供以下可能性，也就是將液壓滑座集(hydraulicslidingseat)成到殼體內(nèi)。

在一些示例性實(shí)施方式中，套筒以基本平行于軸向的接觸面抵靠在第一軸承圈上，并且還包括背離所述接觸面的圓錐面，所述圓錐面抵靠在所述部件的配合面(countersurface)上。該圓錐面可對(duì)應(yīng)于沿軸向逐漸變尖細(xì)的截頭圓錐。因此，預(yù)緊力可導(dǎo)致第一軸承圈在徑向上朝著第二軸承圈發(fā)生移位，這可能導(dǎo)致顯著降低按要求減小軸承圈之間的間隙所需要的力。

在一些示例性實(shí)施方式中，套筒和所述部件劃定了用于容納調(diào)節(jié)構(gòu)件的中間空間。此處，調(diào)節(jié)構(gòu)件被引入所述中間空間，該調(diào)節(jié)構(gòu)件被設(shè)置為固定套筒相對(duì)于部件的軸向位置。因此，在放松了液壓系統(tǒng)或機(jī)械系統(tǒng)之后——這會(huì)導(dǎo)致套筒的軸向移位——有可能固定到期望的位置。

在一些示例性實(shí)施方式中，中間空間是平行于軸向延伸的孔，該孔完全穿透套筒并且進(jìn)一步穿入所述部件中。此處，調(diào)節(jié)構(gòu)件是螺釘。因此，機(jī)械系統(tǒng)能夠通過(guò)所述調(diào)節(jié)構(gòu)件的動(dòng)作來(lái)提供期望的軸向位置，并因此能夠輕易地調(diào)節(jié)和確定期望的預(yù)緊。

在一些示例性實(shí)施方式中，軸承具有至少1500毫米的外徑。因此，張力裝置能夠通過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)整預(yù)緊使得所述軸承有可能減小下沉效應(yīng)(settlementeffect)，或是因此簡(jiǎn)化或避免在設(shè)置預(yù)緊期間由質(zhì)量或尺寸所造成的對(duì)軸承或部件的復(fù)雜處理。

在一些示例性實(shí)施方式中，張力裝置還包括另一軸承，該軸承包含內(nèi)圈和外圈。張力裝置還包括共用軸，在該共用軸上設(shè)置了所述軸承和所述另一軸承。此處，第一軸承在第二軸承圈上的預(yù)緊力的方向和外圈在內(nèi)圈上的另一預(yù)緊力的方向彼此反向地沿著所述共用軸延伸。換言之，該軸承可被描述為采用了所謂的背對(duì)背配置(back-to-backarrangement)，通過(guò)該背對(duì)背配置能夠?qū)崿F(xiàn)較高的支撐寬度并因此改善了軸關(guān)于扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。

一些示例性實(shí)施方式涉及包含上述張力裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。通過(guò)在初始裝配單元中以提高的精度來(lái)設(shè)置預(yù)緊，從而使得有可能減少后續(xù)可能需要的維護(hù)程序的數(shù)量，所述維護(hù)程序(例如在海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)中)可能涉及被提高的工作量、成本或與天氣相關(guān)的問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，示例性實(shí)施方式涉及了一種用于預(yù)緊軸承的方法。該方法包括將一部件連接到軸承的第一軸承圈。另外，該方法包括通過(guò)支撐構(gòu)件來(lái)支撐所述部件抵靠軸承的第二軸承圈，使得從第一軸承圈出發(fā)經(jīng)由所述部件和支撐構(gòu)件到達(dá)第二軸承圈的閉合的力傳遞路徑(closedforceflow)得以形成。該方法還包括相對(duì)于所述部件在軸向上將(被設(shè)置在第一軸承圈和所述部件之間的)套筒移位，從而導(dǎo)致了預(yù)緊力的變化，所述預(yù)緊力在所述軸承的第一和第二軸承圈之間在徑向和/或軸向上傳遞。因此，所需預(yù)緊的設(shè)置能因此被明顯簡(jiǎn)化或改善其精確度。此處，可在系統(tǒng)被最終裝配完成之后，借助張力裝置來(lái)采取對(duì)預(yù)緊的設(shè)置進(jìn)行校正的措施。

附圖說(shuō)明

在下文中參考附圖中所示的示例性實(shí)施方式以更多細(xì)節(jié)描述其它有利的設(shè)計(jì)，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于所述示例性實(shí)施方式。

圖1顯示了如第一示例性實(shí)施方式所述的、用于預(yù)緊軸承的張力裝置的截面視圖；

圖2顯示了如第二示例性實(shí)施方式所述的、用于預(yù)緊軸承的張力裝置的截面視圖；

圖3顯示了用于預(yù)緊軸承的張力裝置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的示例性應(yīng)用；以及

圖4顯示了如示例性實(shí)施方式所述的、用于預(yù)緊軸承的方法的流程圖。

附圖標(biāo)記列表

100張力裝置

101支撐構(gòu)件

102軸承

104旋轉(zhuǎn)軸/中軸

106第一軸承圈

108第二軸承圈

110部件

112套筒

114滾動(dòng)體

116軸

118擋圈

120軸向梯變區(qū)域

122空間

124通道

126另一軸向梯變區(qū)域

128中間空間

130擴(kuò)展部

132密封圈

134若干唇口密封件

136滾道

138鎖定構(gòu)件

140螺紋/壓型

142承載構(gòu)件

144其它的若干唇口密封件

146滑動(dòng)面

148孔

150o型圈

152第一泄漏通道

154第二泄漏通道

156圓錐面

158-1；158-2潤(rùn)滑劑通道

160調(diào)節(jié)構(gòu)件

300傳動(dòng)系統(tǒng)

304轂

306其它的附件

310另一軸承

312預(yù)緊力的方向

314另一預(yù)緊力的方向

400方法

410連接

420移位

具體實(shí)施方式

在以下對(duì)附圖的說(shuō)明中，相同的參考數(shù)字指示相同的或可比較的部件。此外，對(duì)在示例性實(shí)施方式或視圖中出現(xiàn)過(guò)多次的部件和對(duì)象使用概括性的參考數(shù)字，但其是關(guān)于一個(gè)或多個(gè)公共的特征來(lái)描述的。對(duì)于使用相同的或概括性的參考數(shù)字來(lái)描述的部件或?qū)ο蠖?，只要說(shuō)明書中沒(méi)有明確地或隱含地做出相反說(shuō)明，則其單個(gè)的、多個(gè)的、或者所有的特征——例如其尺寸——可以被實(shí)現(xiàn)為相同的，但作為一種選擇也可以被實(shí)現(xiàn)為不同的。

軸承系統(tǒng)可包括例如按照背對(duì)背或面對(duì)面配置來(lái)安裝的角接觸球軸承(acbb)或圓錐滾子軸承(trb)。背對(duì)背和面對(duì)面配置的命名涉及從外圈經(jīng)由滾動(dòng)體傳遞至內(nèi)圈的支撐力或預(yù)緊力的力向量的軌跡。在面對(duì)面配置中，兩個(gè)不同軸承的兩個(gè)力向量彼此相對(duì)地延伸至中軸，而在背對(duì)背配置中，兩個(gè)不同軸承的兩個(gè)力向量按相應(yīng)方式彼此反向地延伸。在此類軸承系統(tǒng)中預(yù)緊的設(shè)置可能是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程并且可能伴隨著有所提高的精度方面的要求。此處，隨著軸承尺寸的增加，調(diào)整甚至可能更加復(fù)雜。在主要是風(fēng)力轉(zhuǎn)子軸承的應(yīng)用領(lǐng)域中，可能需要例如按照有針對(duì)性的方式來(lái)負(fù)載按照背對(duì)背配置方式的、具有至少三米外徑的圓錐滾子軸承。由于軸承尺寸的原因，不再能夠應(yīng)用常規(guī)的調(diào)節(jié)方法——比如在機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域中可用于大體積安裝的、例如借助摩擦轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)方法。從技術(shù)角度來(lái)看，對(duì)于此類大型軸承需要進(jìn)行部分裝配(partialassembly)。由于部分裝配(其可包括輔助套筒的使用)的原因，可確定實(shí)際的軸承間距。然而，在某些情況下，公差的鏈?zhǔn)接?jì)算(tolerancechaincalculation)可能傳遞不準(zhǔn)確的值。借助于該實(shí)際間距，為了能夠正確調(diào)節(jié)預(yù)緊可能需要修正附件，然而這可能帶來(lái)不必要的工作量(entailunnecessaryeffort)。

對(duì)于(例如重量從5噸起或是外徑尺寸從1.5米起的)大型軸承而言，裝配或部分裝配可能關(guān)系到例如有所提高的時(shí)間需求。此處，可采取對(duì)軸承圈或殼體(對(duì)應(yīng)于軸座或殼體座)進(jìn)行加熱的措施。對(duì)于非常大的軸承而言，在某些情況下，冷卻至室溫可能要用到超過(guò)24小時(shí)的時(shí)間。由于受到熱膨脹效應(yīng)的影響，可能因此需要等待冷卻。

裝配本身也可能導(dǎo)致滾動(dòng)體軸承或其部件被破壞的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于非常大的軸承而言，軸承的重量可能大于5噸，或者殼體的重量和軸的重量大于30噸。對(duì)所述部件的復(fù)雜處理或部分裝配可因此顯著提高軸承被破壞的風(fēng)險(xiǎn)。由于在裝配件內(nèi)部的不可達(dá)到性或者不正確地執(zhí)行所述設(shè)置的風(fēng)險(xiǎn)，可能期望改善裝配程序或是改善可再現(xiàn)的設(shè)置精度。

用于設(shè)置預(yù)緊的方法可能涉及軸承圈相對(duì)于彼此的軸向定位。換言之，所述軸承圈相對(duì)于軸和殼體有可能發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，而軸和殼體由于其配合因此只能進(jìn)行非常難且不精確的檢測(cè)或調(diào)節(jié)。

一些關(guān)于設(shè)置預(yù)緊的示例性實(shí)施方式涉及以下事實(shí)，即使用套筒能夠極大地方便預(yù)緊的設(shè)置。在第一示例性實(shí)施方式中，所述設(shè)置可能包括對(duì)軸承圈進(jìn)行軸向定位，或者在第二示例性實(shí)施方式中，所述設(shè)置包括對(duì)內(nèi)圈的徑向擴(kuò)寬或是對(duì)外圈的徑向壓縮而所述軸承圈的軸向位置不改變(其中可消除例如軸向的相對(duì)移動(dòng))。因此，有可能更加容易地設(shè)置軸承系統(tǒng)中的預(yù)緊。第二示例性實(shí)施方式能夠通過(guò)例如適當(dāng)?shù)呐浜蟻?lái)實(shí)現(xiàn)。此處，所述配合能夠是可變可調(diào)節(jié)的。

圖1以穿過(guò)中軸或旋轉(zhuǎn)軸104所在平面的橫截面視圖顯示了根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的、用于預(yù)緊軸承102的張力裝置100。該張力裝置100包括軸承102，該軸承102包括第一軸承圈106和第二軸承圈108。此處，軸承102被設(shè)置為在第一軸承圈106與第二軸承圈108之間在徑向和/或軸向上傳遞預(yù)緊力。張力裝置100還包括連接到第一軸承圈106的部件110。另外，張力裝置100包括支撐構(gòu)件101，用于支撐部件110抵靠第二軸承圈108，使得從第一軸承圈106出發(fā)經(jīng)由部件110和支撐構(gòu)件101到達(dá)第二軸承圈108的閉合的力傳遞路徑得以形成。張力裝置100還包括套筒112，該套筒112被軸向可移位地設(shè)置在第一軸承圈106和所述部件110之間。套筒112被設(shè)置為在相對(duì)于所述部件110發(fā)生軸向移位時(shí)，可導(dǎo)致預(yù)緊力的變化。

軸承102能夠是可承受組合負(fù)載的軸承，換言之是例如圓錐滾子軸承或角接觸球軸承?？沙休d組合負(fù)載的軸承被設(shè)置為防止該軸承所支撐的軸相對(duì)于殼體在徑向上以及在至少一個(gè)軸向上發(fā)生移動(dòng)。在圖1中，將軸承102實(shí)現(xiàn)為具有圓錐形滾動(dòng)體114的圓錐滾子軸承。

部件110可以是固定的殼體110或是可包括這樣一個(gè)殼體。該固定的殼體110可包含例如被設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的吊艙(nacelle)中的支撐結(jié)構(gòu)。因此，如圖1所示，第一軸承圈106可為外圈106，而第二軸承圈108可為內(nèi)圈108。在另一示例性實(shí)施方式中，作為一種備選方案，部件110可包括軸。因此，第一軸承圈可為內(nèi)圈，而第二軸承圈108可為外圈。在本示例性實(shí)施方式中，內(nèi)圈108例如使用緊配合方式直接連接到軸116。換言之，內(nèi)圈108可環(huán)行(circulate)。

支撐部件101能夠被設(shè)置為一件式的或多件式的。支撐部件101還被配置成例如限制部件110朝向支撐部件的軸向移動(dòng)。此外，支撐部件101還可連接到第二軸承圈108，從而使得在部件110和第二軸承圈108之間的軸向相對(duì)移動(dòng)受到限制或甚至是被阻止。此處，閉合的力傳遞路徑能夠直接地或間接地(例如經(jīng)由軸116)從支撐部件101到達(dá)第二軸承圈108。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，該實(shí)施方式將在下文中更詳細(xì)地描述，支撐部件101是另一軸承。該另一軸承能夠?yàn)槔鐖A錐滾子軸承。

由于環(huán)行的內(nèi)圈108，對(duì)于非常大的軸承(例如外圈直徑從至少1500毫米起的軸承)，可選擇更緊密的(例如s形配合的)內(nèi)圈座。由于外圈106相對(duì)較松的配合，其對(duì)于設(shè)置預(yù)緊從而將套筒112與該外圈106組合裝配到一起可能是很有用的。此處，在殼體110與套筒112之間的滑座能夠配有過(guò)渡配合(transitionfit)或者換言之配有可調(diào)的配合。相對(duì)于殼體110與套筒112之間的座而言，在外圈106與套筒112之間的座能夠具有較緊密的配合。

套筒112包括徑向延伸的擋圈118，該擋圈118被設(shè)置為在軸向上支撐外圈106。套筒112還包括軸向梯變區(qū)域120，該軸向梯變區(qū)域120被設(shè)置為至少局部與所述部件110圍成空間122，流體在該空間122內(nèi)形成壓力，致使外圈106在軸套112的帶動(dòng)下，能夠相對(duì)于所述部件110在軸向上移位。

所述流體可能例如是潤(rùn)滑劑，比如潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油。為了將流體引入空間122，殼體110具有通道124，該通道124從外側(cè)徑向延伸穿過(guò)殼體110到達(dá)空間122。因此有可能采取油壓安裝的方式，將套筒112與外圈106一起安裝到期望的軸向位置。在將潤(rùn)滑油(或其它的潤(rùn)滑液)引入到空間122中之后，可能導(dǎo)致油壓的升高，該油壓能夠?qū)⒂屯浦廖挥谔淄?12和殼體110之間接觸面上的接合處(joint)，并且在該接合處形成薄層。所述薄層能夠顯著降低在套筒112與殼體110之間的摩擦，并因此有可能導(dǎo)致更簡(jiǎn)單的可移位性而沒(méi)有粘滑效應(yīng)(stick-slipeffect)。

空間122在徑向上靠?jī)?nèi)的位置處通過(guò)套筒112的表面來(lái)界定，該套筒112的表面平行于中軸104，并且在徑向上靠?jī)?nèi)的位置處通過(guò)殼體110的表面(通道124就開(kāi)口在該表面中)來(lái)界定，該殼體110的表面平行于中軸104。套筒112的軸向梯變區(qū)域120和殼體110另一軸向梯變區(qū)域126形成了兩個(gè)彼此相對(duì)的徑向延伸的表面，這兩個(gè)表面在軸向上界定了所述空間122。現(xiàn)在，在空間122中的油壓能夠進(jìn)一步導(dǎo)致施加在這兩個(gè)徑向延伸的表面上的彼此方向相反的力，該力能夠?qū)е绿淄?12沿軸向發(fā)生移位(在圖1中是向右的)。此處，外圈106由套筒112的擋圈118所承載并且壓向滾動(dòng)體114，所述滾動(dòng)體114將壓力進(jìn)一步傳遞到內(nèi)圈108上。

對(duì)于預(yù)緊的設(shè)置而言，定義一“零點(diǎn)”可能是很有用的。此處，以下點(diǎn)可被描述為零點(diǎn)，例如在其上軸承圈106、108的間隙或是預(yù)緊基本上等于零的點(diǎn)。該零點(diǎn)能夠通過(guò)對(duì)外圈106的液壓軸向定位來(lái)找到。例如對(duì)于具有2米外徑的軸承圈而言，由于使用了油壓安裝，明顯能夠更加輕易地發(fā)生軸向的軸承圈移位，而沒(méi)有粘滑效應(yīng)。一旦軸承102的所有滾動(dòng)體114嚴(yán)密地與內(nèi)圈108和外圈106平面接觸，則能夠達(dá)到該零點(diǎn)。如果達(dá)到了該零點(diǎn)，則由于此處所有的滾動(dòng)體114都與內(nèi)圈108和外圈106兩者接觸這一事實(shí)，則可能發(fā)生軸承剛性的提高。該剛性的提高可能是可識(shí)別的，例如通過(guò)液壓系統(tǒng)中壓力的增加來(lái)識(shí)別。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式，零點(diǎn)可因此通過(guò)液壓的增加來(lái)定義。這樣一個(gè)零點(diǎn)的定義可能比常規(guī)的預(yù)緊調(diào)節(jié)明顯更加困難。由于套筒112中的梯變區(qū)域120，有可能在殼體110中裝入例如一軸向圓柱體，該軸向圓柱體能夠被用于零點(diǎn)的確定。軸承圈超出零點(diǎn)的移位能夠落入1mm以下的范圍內(nèi)，例如近似為10至100μm。

換言之，在本示例性實(shí)施方式中，套筒112形成了液壓的軸向套筒圓柱體，該圓柱體能夠用于油壓安裝。因此，軸承系統(tǒng)中的預(yù)緊能夠通過(guò)液壓來(lái)直接設(shè)置。作為一種備選方案，還可為這一目的使用外部的液壓系統(tǒng)。在放松液壓系統(tǒng)期間，有可能通過(guò)適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置——例如螺釘或法蘭——來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)緊的固定。此處，套筒112和部件110界定了用于容納調(diào)節(jié)構(gòu)件的中間空間128。調(diào)節(jié)構(gòu)件被引入到中間空間128中，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件被設(shè)置為用于固定套筒112相對(duì)于部件110的軸向位置。該中間空間128被設(shè)置在套筒112的徑向擴(kuò)展部130上，該徑向擴(kuò)展部130朝外在徑向上與殼體110重疊。中間空間128能夠被設(shè)置為例如用于容納螺釘形式的調(diào)節(jié)構(gòu)件的孔(borehole)。額外地或可供選擇地，中間空間128能夠按照縫隙的形式來(lái)設(shè)置，其通過(guò)擴(kuò)展部130和殼體110在軸向上界定并且在圓周方向上成環(huán)形(encircle)。因此，調(diào)節(jié)構(gòu)件能夠是用于插入該縫隙中的法蘭或隔板(spacer)。此外，調(diào)節(jié)構(gòu)件還能夠包括螺釘與法蘭或隔板的組合。

除了對(duì)預(yù)緊的液壓調(diào)節(jié)之外，能夠通過(guò)對(duì)套筒的相應(yīng)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械的軸向移位。作為一種選擇，使用油壓安裝能夠支持機(jī)械調(diào)節(jié)。例如通過(guò)將調(diào)節(jié)螺釘作為調(diào)節(jié)構(gòu)件，能夠?qū)崿F(xiàn)用于調(diào)節(jié)的機(jī)械系統(tǒng)，并且，中間空間128能夠被設(shè)置為包括內(nèi)螺紋的孔，該孔完全穿透擴(kuò)展部130并且在延長(zhǎng)線方向上至少部分地穿入殼體110。因此，調(diào)節(jié)螺釘?shù)男D(zhuǎn)可導(dǎo)致或支持套筒112相對(duì)于殼體110的移位。此外，可供選擇地或額外地，能夠?qū)㈦姎庀到y(tǒng)或機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成用于進(jìn)行軸向移位。

此外，密封圈132附著到套筒112的擴(kuò)展部128，所述密封圈徑向向內(nèi)延伸，并且包括若干個(gè)唇口密封件134。所述若干個(gè)唇口密封件134相對(duì)于內(nèi)圈108的滾道136進(jìn)行密封。此處，所述若干個(gè)唇口密封件134中的一些唇口密封件的密封唇口指向軸承102的滾動(dòng)體114，并且所述若干個(gè)唇口密封件134中的其它唇口密封件的密封唇口指向滾動(dòng)體114的相反方向。內(nèi)圈108能夠被抗滑地固定在其軸向位置，這是通過(guò)將鎖定構(gòu)件138——比如法蘭或埋頭螺母(counternut)——連接到軸116來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了這一目的，軸116能夠包括螺紋或壓型(profiling)140，以便防止鎖定構(gòu)件138的滑動(dòng)。

另外，殼體110可包括承載構(gòu)件142，該承載構(gòu)件142承載其它的若干個(gè)唇口密封件144，所述其它的若干個(gè)唇口密封件144相對(duì)于軸116的滑動(dòng)面146進(jìn)行密封?；瑒?dòng)面146能夠使用與軸116不同的材料來(lái)制造。此處，所述其它的若干個(gè)唇口密封件144的密封唇口能夠朝著軸承102在軸向上定向。作為一種選擇，殼體110還可包括：孔148，用于附著承載構(gòu)件142；以及，若干個(gè)o型圈150，用于例如密封防泄漏。作為一種選擇，殼體110還可包括：第一泄漏通道152，該第一泄漏通道152開(kāi)口在所述其它的若干個(gè)唇口密封件144中的兩個(gè)唇口密封件之間；以及，第二泄漏通道154，該第二泄漏通道154開(kāi)口在軸承102和承載構(gòu)件142之間。泄漏通道152、154可用于排出可能滲入的液體(例如水)或污染物，或者還可被用于引入傳感器，所述傳感器用來(lái)檢測(cè)泄漏或污染物，或用來(lái)測(cè)量軸承102可用的潤(rùn)滑液。

所述的示例性實(shí)施方式能夠用于初始裝配單元(有可能作為預(yù)先裝配好的軸承單元)并且用于在運(yùn)行時(shí)重新調(diào)節(jié)預(yù)緊。在運(yùn)行時(shí)的重新調(diào)節(jié)例如能夠補(bǔ)償下沉、磨損和蠕動(dòng)(creep)。在無(wú)法進(jìn)行重新調(diào)節(jié)的常規(guī)調(diào)節(jié)中，可能需要對(duì)下沉等問(wèn)題進(jìn)行預(yù)估(estimate)并且在最初的預(yù)緊中就考慮這些問(wèn)題。因此，按照常規(guī)方式調(diào)節(jié)的系統(tǒng)可能具有比所需預(yù)緊更高的預(yù)緊，從而使得甚至是在經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)一段時(shí)間——例如多達(dá)20年甚至更長(zhǎng)時(shí)間——之后，預(yù)緊仍未降至最小值以下。然而，高于所需的預(yù)緊可能對(duì)軸承的性能產(chǎn)生不利影響。

圖2以穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸104所在平面的橫截面視圖顯示了用于預(yù)緊軸承102的張力裝置100的第二示例性實(shí)施方式。其中，具有與圖1中相對(duì)應(yīng)零部件的相同的或可比的部件具有相同的附圖標(biāo)記，并且在下文中不再贅述。相反，此處僅討論不同之處。

在第二示例性實(shí)施方式中，套筒112以基本上平行于軸向的接觸面來(lái)抵靠?jī)?nèi)圈108。換言之，接觸面按照一圓柱體——該圓柱體的中軸平行于軸116的旋轉(zhuǎn)軸104或本身就是軸116的旋轉(zhuǎn)軸104——的走勢(shì)延伸。此外，套筒112包括背離接觸面的圓錐面156，該圓錐面156抵靠部件110的配合面。圓錐面156按照一圓錐體——該圓錐體的中軸平行于軸116的旋轉(zhuǎn)軸104或本身就是軸116的旋轉(zhuǎn)軸104并且朝圖2的左側(cè)沿軸向變尖細(xì)——的走勢(shì)延伸。部件110或殼體110可具有圓錐形的配合面(該配合面逐漸變尖細(xì)至與圓錐面156相同的程度)，或者部件110或殼體110能夠連接到包含所述配合面的額外套筒。

外圈106能夠在軸向上抵靠殼體110，或者更精確地說(shuō)是抵靠承載構(gòu)件142，由此能夠防止外圈106的軸向移位。對(duì)于軸向固定的外圈106(或者還有內(nèi)圈108)而言，可通過(guò)經(jīng)由套筒112來(lái)調(diào)節(jié)在殼體110和外圈106之間的(或者還可能在軸116和內(nèi)圈108之間的)配合從而導(dǎo)致軸承102的預(yù)緊。按照制造技術(shù)的角度來(lái)看，還有可能在套筒112與外圈106或內(nèi)圈108之間實(shí)現(xiàn)圓錐形。因此在制造軸承時(shí)，能夠輕易地實(shí)現(xiàn)所需的精度。此外，能夠通過(guò)圓柱形的座來(lái)極大地方便殼體的加工。

經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑劑通道158-1、158-2，通過(guò)壓入操作將潤(rùn)滑劑——例如潤(rùn)滑油——施加到在外圈106與套筒112之間的接觸面上和在套筒112與殼體110之間的圓錐面156上。由此能夠降低摩擦，并且套筒112可在軸向上相對(duì)于殼體110和外圈106發(fā)生移動(dòng)。在套筒112朝著承載構(gòu)件142移動(dòng)期間可能發(fā)生移位，換言之是外圈106發(fā)生了在徑向上的或甚至是在徑向上正好向內(nèi)的壓縮。由此能夠提高夾緊力(clampingforce)。

該移位能夠受到在圖2中被實(shí)現(xiàn)為調(diào)節(jié)螺釘160的調(diào)節(jié)構(gòu)件160的影響，所述調(diào)節(jié)螺釘160被引入中間空間128。因此，該中間空間128可以是陰螺紋(femalethread)。該陰螺紋平行與中軸104延伸，完全穿透套筒112，并作為具有螺紋的盲孔進(jìn)一步延伸進(jìn)入殼體110。在將潤(rùn)滑劑排到相應(yīng)的配合連接點(diǎn)之外期間或在這之后，調(diào)節(jié)螺釘160還能夠用于將套筒112固定到其軸向位置。

由于在內(nèi)圈108上可能較高的重疊和較高的部件側(cè)(component-side)的軸內(nèi)環(huán)(shaft-inner-ring)負(fù)載，可能期望經(jīng)由外圈106進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣做的結(jié)果是，沒(méi)有拉伸應(yīng)力(比如在內(nèi)圈108中，由于其膨脹所造成的，通過(guò)位于內(nèi)圈108和軸116之間的圓錐形套筒112施加的拉伸應(yīng)力)被施加到所述內(nèi)圈中，所述拉伸應(yīng)力有可能具有縮短軸承使用壽命的效果。相對(duì)地，外圈106的壓縮可能導(dǎo)致在該外圈106中的壓縮應(yīng)力，而該壓縮應(yīng)力對(duì)于軸承使用壽命而言可能具有中性的影響或者甚至具有延長(zhǎng)軸承使用壽命的效果。

零點(diǎn)位置能夠被選為徑向預(yù)緊調(diào)節(jié)的起始點(diǎn)。此處，零點(diǎn)確定的實(shí)現(xiàn)例如是以和第一示例性實(shí)施方式類似的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在外圈106上(或者也可能在內(nèi)圈108上)的圓錐形套筒112可通過(guò)軸向的定位來(lái)加強(qiáng)或減弱殼體，并因此有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)緊的調(diào)節(jié)。軸向移位能夠以和第一示例性實(shí)施方式類似的方式通過(guò)液壓系統(tǒng)——或者可供選擇地或額外地通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)或者機(jī)電系統(tǒng)——來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述軸向移位還可包括液壓提升(hydrauliclifting)，由此能夠避免粘滑效應(yīng)。此處，可實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力的機(jī)械保持。

該預(yù)緊可能例如導(dǎo)致軸承圈相對(duì)于彼此在0.1mm至1mm的范圍內(nèi)發(fā)生移位。對(duì)于具有18°壓力角的示例性圓錐滾子軸承裝配而言，近似320μm的、必須較緊的外圈座得到一種用于500μm的軸向預(yù)緊的與壓力角相關(guān)的裝配方式，所述外圈座能夠通過(guò)具有例如1:30的套筒圓錐角的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。此處，在外圈106圓周上的壓力負(fù)載(圓周應(yīng)力)可能高達(dá)5mpa。

為了應(yīng)用1000kn的系統(tǒng)預(yù)緊，在第一示例性實(shí)施方式中，在某些條件下可能需要至少1000kn的機(jī)械力或液壓力。為了應(yīng)用1000kn的系統(tǒng)預(yù)緊，在使用具有1:30的圓錐梯度的圓錐形套筒112的第二示例性實(shí)施方式中，在某些條件下可能需要近似10mm(剛性)的移位路徑。由于圓錐角為1:30，則能夠通過(guò)例如高達(dá)10倍的系數(shù)來(lái)降低力，或者換言之，剩余的力消耗僅為100kn。

在第二示例性實(shí)施方式中，能夠避免軸承圈的軸向移位，該軸向移位對(duì)于內(nèi)圈座而言可能有額外的問(wèn)題。對(duì)于相應(yīng)的圓錐形套筒而言，通過(guò)施加徑向力來(lái)進(jìn)行預(yù)緊的設(shè)置，這能夠以大約10倍的系數(shù)來(lái)降低所需的預(yù)緊力。由此能夠簡(jiǎn)化制造或處理的復(fù)雜度。被降低的預(yù)緊力反過(guò)來(lái)又有可能使得液壓缸(hydrauliccylinder)更簡(jiǎn)單地裝入套筒中。例如1:30的套筒錐相應(yīng)于大約2°的圓錐角。因此，能夠通過(guò)自鎖定來(lái)防止該圓錐體再次因其自身原因被推出套筒以外。因此，被更加簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)的機(jī)械保持可能就足夠了，并且此處有可能采取機(jī)械保持的簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)。另外，由于大的移位路徑(5至10mm)，與路徑相關(guān)的調(diào)節(jié)能夠被更加簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。

所述的第一和第二示例性實(shí)施方式，以及其它的示例性實(shí)施方式，公開(kāi)了以下可能性，即在套筒112中簡(jiǎn)單裝入液壓的、電氣的或機(jī)械的移位座。預(yù)緊保持或油壓安裝的輔助裝置也可能被裝入到套筒112中。此外，在示例性實(shí)施方式中，還有可能在運(yùn)行時(shí)以簡(jiǎn)單的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)重新調(diào)節(jié)，這是因?yàn)橥馊?06具有比內(nèi)圈108更好的可達(dá)到性。此處，有可能省略對(duì)于(例如在與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合使用時(shí))用來(lái)重新調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)子軸承的釋放或傳動(dòng)系統(tǒng)(driveline)的(部分)拆除。如果使用了多軸承配置，則此處有可能將對(duì)一個(gè)或?qū)χ辽賰蓚€(gè)軸承的預(yù)緊調(diào)節(jié)分開(kāi)實(shí)施。而此處對(duì)所有周圍負(fù)載的影響可忽略不計(jì)。

圖3顯示了一種用于預(yù)緊的張力裝置的可能應(yīng)用領(lǐng)域，即在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用。因此在一些示例性實(shí)施方式中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)可包括張力裝置。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)300包括軸116，在該軸的端部上安裝有轂(hub)304，所述轂304被設(shè)置為載有若干個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。被定位在軸116的配合端部處的還有其它的附件306，所述附件306可包括例如變速器、制動(dòng)器、用于發(fā)電的發(fā)電機(jī)或是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定平衡裝置或風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。

張力裝置可附著到具有內(nèi)圈和外圈的軸承102和另一軸承310上，或者包括這些軸承。所述另一軸承310例如在構(gòu)造(被實(shí)現(xiàn)為角接觸球軸承或圓錐滾子軸承的)軸承時(shí)可能是相同的。此處，軸116是公共的軸116，在該軸116上設(shè)置了軸承102和另一軸承310。第一軸承在第二軸承圈上的預(yù)緊力的方向312和外圈在內(nèi)圈上的另一預(yù)緊力的方向314彼此反向地沿著所述公共的軸延伸。換言之，軸承102和另一軸承310可按背對(duì)背配置來(lái)安裝。由于這些力線的兩個(gè)交叉點(diǎn)所在位置彼此之間的距離遠(yuǎn)于(其中力線彼此相向延伸的)面對(duì)面配置下的距離，所以有可能導(dǎo)致軸116的較高的支撐力。

正如已經(jīng)根據(jù)圖1解釋過(guò)的，另一軸承310能夠相應(yīng)于支撐構(gòu)件101或是包括支撐構(gòu)件101。然而，此處對(duì)軸承102和310的定位并不限于在圖3中所示的示例性布置方式，而是還能夠按相反順序?qū)崿F(xiàn)。換言之，在圖1和2中描述的張力裝置可包括面向轂304的軸承，或者背離轂304的軸承。在圖3中，背離轂304的軸承102有可能能夠提供更加方便的到達(dá)，這是因?yàn)樵撦S承102的定位是面向風(fēng)力發(fā)電機(jī)吊艙的內(nèi)部空間的。(使用包括軸承102的張力裝置的)軸承102的預(yù)緊能因此得到簡(jiǎn)化。

套筒112在軸向上移位(相比于圖1和2)能夠?qū)е螺S承102的外圈與軸承310的外圈朝著彼此的移位或者遠(yuǎn)離彼此的移位。換言之，能夠因此使得有可能使用公共的張力裝置——該公共的張力裝置僅包括軸承102或310中的一個(gè)——來(lái)預(yù)緊軸承102和另一軸承310。閉合的力傳遞路徑能夠因此，例如從軸承102的外圈出發(fā)經(jīng)由所述部件、軸承310的外圈、軸承310的內(nèi)圈以及軸116作用到軸承102的內(nèi)圈，還可經(jīng)由各自的滾動(dòng)體間接作用到軸承102的內(nèi)圈。使用公共的張力裝置的預(yù)緊力或預(yù)緊力的改變能夠因此分布在軸承102的軸承圈與軸承310的軸承圈之間。在另一示例性實(shí)施方式中，軸承102甚至能夠包括張力裝置，而另一軸承310能夠包括另一夾緊裝置。

軸承102、310各自的外圈載有被裝入例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)的吊艙中的殼體。根據(jù)示例性實(shí)施方式(相較于圖1和2)的上述套筒112可在例如外圈和殼體之間使用。軸承102和/或另一軸承310此處可具有至少1500mm的外徑。在另一示例性實(shí)施方式中，軸承102的外徑或另一軸承310的外徑也能夠?yàn)橹辽?000mm或至少2000mm。

根據(jù)另一方面，示例性實(shí)施方式涉及一種用于預(yù)緊軸承的方法400。該方法400包括步驟410：將部件連接到軸承的第一軸承圈。該方法400還包括步驟415：以支撐構(gòu)件支撐所述部件來(lái)抵靠第二軸承圈，從而使得閉合力流從第一軸承圈出發(fā)經(jīng)由所述部件和支撐構(gòu)件到達(dá)第二軸承圈。該方法400還包括步驟420：使得被設(shè)置在第一軸承圈與所述部件之間的套筒相對(duì)于所述部件在軸向上移位，使得在軸承的第一和第二軸承圈之間在徑向和/或軸向上傳遞的預(yù)緊力發(fā)生變化。

上述示例性實(shí)施方式僅示意性地表示了本發(fā)明的原理。要理解的是，可對(duì)此處所描述的布置和細(xì)節(jié)進(jìn)行修正和改變，這對(duì)于本領(lǐng)域中的其它技術(shù)人員而言將是很清楚的。因此，上述示例性實(shí)施方式旨在說(shuō)明本發(fā)明僅通過(guò)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍而非說(shuō)明書中的特定細(xì)節(jié)來(lái)限定，所述特定細(xì)節(jié)指的是已經(jīng)參考說(shuō)明書和示例性實(shí)施方式的解釋顯示出的技術(shù)細(xì)節(jié)。

對(duì)于按其不同設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)示例性實(shí)施方式而言，在以上說(shuō)明書、所附權(quán)利要求和附圖中所披露的特征可能是有意義的，并且能夠單獨(dú)實(shí)現(xiàn)以及按照任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。