CN101548119A - 用于装配密封件的设备 - Google Patents

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Abstract

一种将密封件(4)装配在风轮机第一部分(A)内的支座(5)中的设备(1)，所述设备(1)包括至少一个加压构件(2)和将所述加压构件(2)连接到所述风轮机部分(B)的装置(3)，所述风轮机部分例如是叶片根部(7)，并且可以相对于所述第一部分(A)例如倾斜叶片机构内的轴承(6)运动，所述第一部分(A)具有支座(5)，所述接头(4)装配在该支座中。在所述第一和第二部分(A、B)之间出现相对运动时，所述加压构件(2)将所述密封件(4)压入所述支座(5)。还提供了一种将所述密封件(4)装配在所述支座(5)中的方法。可以在所述风轮机现场方便有效地实施密封件维护操作或局部或完全更换操作，并且也可以在倾斜轴承制造过程中容易有效地实施。

Description

用于装配密封件的设备
技术领域
本发明涉及一种用于装配密封件的设备，其中加压构件作用在所述密封件上。更具体地说，本发明提供一种将密封件装配在风轮机第一部分上的支座内的设备。该设备适合维护操作或者局部或完全替换密封件的操作。
还提供了一种将密封件装配在风轮机第一部分上的支座内的方法。
背景技术
风轮机倾斜叶片(pitch blade)机构作用在风轮机转子叶片上，用来改变它们各自的角度，以实现最大功率。为此，借助轴承围绕轴线枢转引导叶片。倾斜叶片机构因此需要设置密封装置，以防止润滑剂泄漏出去并防止灰尘、水分和其他杂质进入倾斜叶片机构。风轮机倾斜叶片机构通常设置有外密封件和内密封件。
用于该目的的密封装置在DE10309383中描述，显示了一种具有用于每个叶片根部的辊子轴承的倾斜机构。在轮毂内部，叶片根部和轴承之间的结合部被保护性壳体环包围，该环以耐腐蚀材料制成，并且壳体和相邻部件之间的结合部受到叠置的弹性壳体环的保护。
风轮机轴承一般设计寿命为20年。密封剂将油脂保持在轴承内，防止受到天气条件以及污染状况的损害，但是密封件并没有设计用于这么长的使用寿命。因此，鉴于磨损、灰尘等的影响，应该定期用新的密封件替换所述密封件。确定密封件的精确寿命并非易事，因为这主要取决于天气条件和污染状况，但是作为参考，一般每三年更换一次密封件。
从风轮机倾斜轴承现场拆卸陈旧密封件，或者在倾斜轴承制造过程中拆卸目前是非常容易且快速的事情，因为只需要从轴承凹槽或支座内将密封件抽出。
但是，现场将新的密封件安装到风轮机倾斜轴承机构(例如，在需要更换密封件的时候)，或者在倾斜轴承制造过程中安装，目前是非常艰难且缓慢的工作。这种在风轮机上进行的现场操作通常涉及操作员在距离地面超过70m的高度进行工作，这是相当危险的工作条件，而且还要考虑该操作必须在轮毂外侧围绕叶片根部360°操作。
在一种试图促使操作员将密封件插入风轮机倾斜轴承机构的轴承凹槽或支座的方案中，到目前为止还是使用手工操作工具。但是，这种工具耗费时间并且消耗资金，因为涉及较高的技术劳动成本。利用手工操作工具组装新密封件所需的时间导致不希望看到的长时间停产，不能利用风轮机产生电力。
而将密封件组装在风轮机的操作中存在的另一项缺陷在于，它们要求风轮机(即，偏转件)中具备大量的自由空间，以便操作员可以自由移动。在外密封件装配到风轮机倾斜轴承机构的支座内的时候，这是非常重要的因素。这意味着需要制备更大的偏转件，以便操作员可以舒适地工作，因此进一步增大了成本。
JP2003240124示出了一种从风轮机的倾斜轴承现场拆卸陈旧密封件，或者在倾斜轴承制造过程中拆卸的设备。但是，该设备并未教导有关密封件组装的操作。
FR2572123公开了一种在窗户等上组装接头的设备，其中密封件借助护套和将密封件压入凹槽的小轮而固定在横梁或撑杆的凹槽内。设置两个驱动辊子沿着该机器向前移动木料。该设备仅适用于木质、铝制元件，或者以塑料制成的特定接合元件。
发明内容
本发明提供一种在维护操作或局部或完全更换密封件时，将密封件装配在风轮机第一部分的支座内的设备。
更具体地说，该设备包括至少一个加压构件和将所述加压构件连接到风轮机第二部分的装置。风轮机的第一部分和第二部分可以相向移动，以使所述第一和第二部分相对旋转时，所述密封件被所述加压构件压入所述支座。
连接加压构件的风轮机第二部分可以是风轮机装置的叶片根部或者风轮机叶片的延伸根部。
在本发明设备的一种实施方式中，加压构件旋转安装在风轮机的所述第二部分上。该加压构件可以是例如以聚酰胺(尼龙)或其他适合避免密封件损坏并能将其充分压靠接头的材料制成的轮或辊子。
在使用中，所述轮压靠密封件外表面。利用转子旋转运动优势，所述轮在所述密封件上运行，迫使其插入设置在上述第一部分内的支座中，所述第一部分例如是风轮机倾斜叶片机构轴承。
所述加压构件可以构造地具有形成在其外表面上的凹槽。所述凹槽的轮廓构造地与所述密封件外表面轮廓互补。因此，在操作过程中，所述轮或辊子受到所述密封件的引导。
在本发明的另一种实施方式中，所述加压构件偏心旋转安装在所述风轮机第二部分上。因此，可以精确调节所述密封件上需要的压力。
本发明进一步涉及一种将密封件装配在风轮机第一部分内的支座中的方法。该方法包括步骤：将密封件置于所述支座中，并通过所述风轮机第一部分和连接所述加压构件的第二部分之间的相对旋转运动，使得至少加压构件将所述接头压入所述支座。
所述方法进一步包括前置步骤：将所述加压构件连接到所述风轮机的第二部分。还可以实施另外的步骤：从所述风轮机第二部分拆卸所述加压构件。
本发明提供的设备具备易操作性和有效性，借助该设备，可以非常安全快速地更换密封件。所述设备可以由操作员不费力地操作，从而可以减少操作时间，因此减少风轮机因维护操作和更换操作而停机的时间。此外，该设备设计简单，使得可以在非常狭小的空间内操作，因此能减小所需偏转件的尺寸。
利用本发明的设备和方法，密封件的维护操作以及局部或完全更换操作可以在风轮机上方便有效地现场实施，也可以在倾斜轴承制造过程中方便有效地实施。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的特别实施方式，该实施方式仅仅作为非限制性的示例，在附图中：
图1是示出位于风轮机偏转件内的操作员的示意图，操作员利用现有技术中的手工操作工具将密封件装配在风轮机的第一部分中；
图2是示出位于风轮机偏转件内的操作员的示意图，操作员利用本发明的设备将密封件装配在风轮机的第一部分内；
图3是本发明设备一种实施方式的局部放大平面图；
图4是在图3所示设备的加压构件的一种实施方式上，沿着图3所述线B-B切开的截面图；
图5是图3所示加压构件的正视图；
图6是沿着图7所示线A-A切开的偏心衬套截面图；
图7是图6所示偏心衬套的顶视图。
具体实施方式
在附图的图3中示出了一种将密封件装配在风轮机第一部分内的支座中的设备。该设备总体以附图标记1表示，并且适合于在维护操作中或者局部或整体替换密封装置。
图3所示实施方式中的设备1包括呈轮状的加压构件2和将所述加压构件2连接到风轮机一部分的装置3，下文将作进一步解释。
密封件在附图中以4表示，必须装配在形成于风轮机第一部分A内的支座5中。在所示实施方式中，所述第一部分A对应于风轮机倾斜叶片(pitch blade)机构的轴承6。所述倾斜叶片机构中的轴承6设置有外密封件4和内密封件20。文中所述设备1的实施方式适合于装配轴承6内的外密封件4。
设备1借助所述装置3连接到风轮机第二部分B，在所述实施方式中，第二部分B是风轮机的叶片根部7。
风轮机的第一部分A和第二部分B可以相向移动。在所述第一和第二部分A、B之间发生相对旋转时，密封件4被加压构件2压入轴承6的支座内。
用于将加压构件或轮2连接到风轮机第二部分B的装置3包括金属内螺纹插件8。插件8装配在形成于风轮机第二部分B，即叶片根部7上的孔9内。在叶片根部7以复合材料诸如玻璃纤维、碳、Kevlar等制成的情况下，仅需要插件8。否则，在设备1连接到钢制叶片延伸件(未示出)的情况下，不需要插件8，因为用于轮2的柄可以直接螺纹连接在形成于该设备上的螺纹孔中。
在附图所示的实施方式中，即设备1连接到叶片根部7，用于将轮2连接到所述叶片根部7的装置3进一步包括短柱10，该短柱螺纹连接在插件8内。短柱10是六边套接型短柱，所以可以适当地拧入。
偏心衬套11安装在短柱10周围，并且借助形成在所述短柱10上的两个平坦表面(未示出)防止其旋转。
自锁螺母12拧在短柱10的一个自由端上，推压设置在偏心衬套11和自锁螺母12之间的锁止衬垫13。锁止衬垫13设置有锁止销14，其防止偏心衬套11旋转。
图6和7示出了上述偏心衬套11。具体地说，偏心衬套11具有第一中央孔24，用于接收短柱10；和偏移孔25，用于接收锁止销14，如图7所示。图6示出了衬套11的截面图，具有第一部分26，该第一部分靠接风轮机(第二部分B)的叶片根部7；和第二部分27，该第二部分直径小于第一部分26。在使用中，偏心衬套11的第二部分27接收插入轮2中央孔28内的滚珠轴承15。加压构件或轮2通过滚珠轴承15旋转安装在风轮机(第二部分B)的叶片根部7上，降低轮旋转时的摩擦力。
凹陷(seger)弹性环16装配在轮2内的凹部17内。环16，连同端盖18，防止轮2脱离轴承15。端盖18借助拧入相应螺纹孔29内的3个螺钉固定到轮2。
当轮2偏心安装在风轮机第二部分B上的时候，可以精确调节轮2在密封件4上所需的压力。
风轮机第二部分B，例如叶片根部，延伸根部等，可以具有一个或多个向内开设螺纹的金属插件8，用于将设备1固定在风轮机所述第二部分B侧表面上围绕360°的一个或多个位置。
如图4所示，轮2的外径向表面21构造成具有凹槽22。轮2内的所述凹槽22的轮廓构造地与密封件4的外表面轮廓互补。这样使得轮2经过其上的时候，轮2受到密封件4的引导。
轮2以聚酰胺(尼龙)制成，或者以任何其他适合避免损坏密封件4并能充分地压靠所述接头4的材料制成。
为了以新密封件4更换陈旧外密封件4，操作员23首先拆下陈旧的外密封件，并将新密封件4置于形成在风轮机第一部分A内的支座5内。
然后，通过将短柱10拧入设置在叶片根部7内侧的插件8内，操作员23将设备1连接到风轮机的叶片根部7(部分B)。然后利用相应的锁止销14，将轮2和插件8置于短柱10上。然后将锁止螺母14拧在短柱10周围，从而锁止轮2，防止其脱离短柱10。
一旦设备1连接到部分B，则通过操作倾斜叶片机构，所述部分B连同设备1相对于风轮机倾斜叶片机构(部分A)的轴承6旋转。随着所述部分A、B之间的旋转运动，轮2将密封件4压靠在支座5内。在所示实施方式中，利用了转子旋转运动的优势，以使轮2在密封件4上运行，迫使其被压入设置在第一部分A上的支座5内。通过风轮机叶片倾斜机构控制来旋转叶片，通过该倾斜机构可以设置运动方向、行程角度以及旋转速度。
轮2根据需要可以通过若干次运行而压靠在外密封件表面，直到接头4适当装配在轴承6的支座5内。一旦密封件4装配完成，则由操作员2从风轮机的第二部分B拆卸设备1。
一旦密封件4适当设置在支座5内并且准备好进行操作，则通过从短柱10上拧下锁止螺母12并拆卸衬套11连同轮2，可以从风轮机第二部分B上拆下设备1。当设备1脱离风轮机第二部分B时，可以将塞子(未示出)设置成闭合插件8内侧。不安装设备1的时候，塞子保护插件8内部不会受到灰尘、腐蚀以及其它外来介质的损坏。

Claims (12)

1.一种将密封件(4)装配在风轮机的第一部分(A)内的支座(5)中的设备(1)，所述设备(1)包括至少一个加压构件(2)和将所述加压构件(2)连接到所述风轮机的第二部分(B)的装置(3)，所述第二部分能够相对于所述第一部分(A)相对运动，以使在所述第一和第二部分(A、B)之间出现相对转动时，所述设备(1)的所述加压构件(2)将所述密封件(4)压入所述支座(5)。
2.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，风轮机的所述第一部分(A)是风轮机倾斜叶片机构内的轴承(6)。
3.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，风轮机的所述第二部分(B)是风轮机转子的叶片根部(7)。
4.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，风轮机的所述第二部分(B)是风轮机叶片的延伸根部。
5.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述加压构件(2)可旋转地安装在所述风轮机的所述第二部分(B)上。
6.如权利要求1或5所述的设备(1)，其特征在于，所述加压构件(2)是轮或辊子。
7.如权利要求5或6所述的设备(1)，其特征在于，所述加压构件(2)设置有凹槽(22)，该凹槽的轮廓成型为与所述密封件(4)外表面的轮廓互补。
8.如权利要求5-7任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述加压构件(2)偏心旋转地安装在所述风轮机的所述第二部分(B)上，以便能够调节所述密封件(4)上需要的压力。
9.如权利要求6-8任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述加压构件(2)用聚酰胺制成。
10.一种将密封件(4)装配在风轮机的第一部分(A)内的支座(5)中的方法，所述方法包括步骤：将密封件(4)置于所述支座(5)内，并通过让所述风轮机的第一部分(A)和第二部分(B)之间发生相对旋转，而使至少一个加压构件(2)将所述密封件(4)压入所述支座(5)中，其中所述加压构件(2)连接到所述第二部分(B)。
11.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括前置步骤：将所述加压构件(2)连接到所述风轮机的所述第二部分(B)。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：从所述风轮机的所述第二部分(B)拆卸所述加压构件(2)。
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