CN102672666B - 用于安装密封件的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于将密封件安装到部件中的装置和方法。所述装置的主体具有两个翼部，和沿着所述主体和所述两个翼部延伸的升高肩部。托架附连到所述主体，并且具有用于与螺纹旋钮接合的内螺纹孔。安装构件附连到所述主体，并且包括附连到轮架的插入轮。所述轮架被构造成可滑动地附连到所述主体。所述主体装配在所述部件的第一部分上并且所述密封件至少部分地安装在所述部件的第二部分中，使得当所述部件的所述第一部分和所述部件的所述第二部分之间相对旋转时，所述安装构件安装所述密封件。

Description

用于安装密封件的方法和装置
技术领域
本发明总体上涉及用于安装密封件的方法和装置。更具体地，本发明涉及用于更换风力涡轮机的轴承中的密封件的方法和装置。
背景技术
风力涡轮机中的变桨叶片驱动器作用于风力涡轮机的叶片以用于改变它们的相应角度，从而获得期望的功率或性能。为此，叶片围绕纵轴线由轴承枢转地引导。因此，变桨叶片驱动器需要提供密封件以防止润滑剂漏出并且防止灰尘、水和其他污染物进入变桨叶片轴承。风力涡轮机的变桨叶片轴承通常设置有外密封件和内密封件。
风力涡轮机轴承通常针对风力涡轮机的寿命而设计。然而，保持轴承内部的润滑油并且保护它免受不同天气和污染状况影响的密封件未针对这样的寿命而设计。所以，由于磨损、灰尘等，这样的密封件应当定期地用新密封件进行更换。密封件的实际寿命不容易确定，原因是它主要取决于天气和污染状况，但是作为参考，密封件可以每三年进行更换。
在现场或在变桨轴承制造期间从风力涡轮机的变桨轴承去除旧密封件目前很容易并且很快，原因是只需要从轴承槽或座拔出密封件。然而，在现场(例如，当必须更换密封件时)或在变桨轴承制造期间将新密封件组装到风力涡轮机的变桨轴承机构中目前是很困难并且很慢的操作。作用于风力涡轮机的这样的现场操作通常涉及操作者在离地面超过八十米的高度工作，并且考虑到操作可能必须在毂的外部或在毂内部的有限空间内执行，这是危险和费力的工作条件。
一种便于操作者将密封件插入风力涡轮机的变桨轴承的轴承槽或座中的已知方法使用手动操作工具(例如，锤、撬杆、螺丝起子等)，并且也可能需要去除变桨马达。然而，由于涉及的高技术劳动成本，它们是耗时且耗钱的。使用手动操作工具组装新密封件所需的时间涉及风力涡轮机不发电的不期望的长停工时间。
发明内容
在本发明的一个方面中，提供了一种用于将密封件安装到部件中的装置。所述装置的主体具有两个翼部，和沿着主体和两个翼部延伸的升高肩部。托架附连到主体，并且具有用于与螺纹旋钮接合的内螺纹孔。安装构件附连到主体，并且包括附连到轮架的插入轮。轮架被构造成可滑动地附连到主体。主体装配在部件的第一部分上并且密封件至少部分地安装在部件的第二部分中，使得当部件的第一部分和部件的第二部分之间相对旋转时，安装构件安装密封件。
在本发明的另一个方面中，提供了一种用于将密封件安装到部件中的方法。该方法包括将密封件安装装置附连到部件的第一部分上的步骤。密封件安装装置包括具有两个翼部的主体。附加步骤包括将密封件的一部分安装到部件的第二部分中，以及将压力施加于密封件安装装置中的插入轮以将密封件的一部分迫入第二部分中。后续步骤包括旋转部件的第一部分或部件的第二部分，使得当部件的第一部分和部件的第二部分之间相对旋转时，密封件安装装置安装密封件。
所述附连步骤包括将所述部件附连到风力涡轮机中的轴承的第一轴承环。所述安装步骤包括将所述密封件的一部分安装到所述轴承的第二轴承环中的槽中，其中所述第一轴承环和所述第二轴承环大致同轴地设置。所述轴承是用于风力涡轮机中的叶片的变桨轴承。
所述密封件是所述变桨轴承的内密封件。所述的方法，还包括以下步骤：将一个或多个磁体设置在所述密封件安装装置中，所述一个或多个磁体用于附连到所述轴承。所述设置步骤还包括：使所述主体和所述两个翼部中的每一个都设置有至少一个磁体。
所述的方法，所述施加压力的步骤包括旋转螺纹旋钮使得所述螺纹旋钮抵靠附连到所述插入轮的轮架，所述螺纹旋钮用于经由所述插入轮将期望大小的力施加于所述密封件。所述轮架通过使用两个肩部紧固件而附连到所述主体，所述两个肩部紧固件中的每一个都穿过所述轮架中的狭槽并且进入所述主体中的螺纹孔。
附图说明
图1是根据本发明的一个方面的用于将密封件安装到风力涡轮机中的部件中的装置的透视图；
图2是根据本发明的一个方面的用于将密封件安装到风力涡轮机中的部件中的装置的俯视平面图；
图3是根据本发明的一个方面的用于将密封件安装到风力涡轮机中的部件中的装置的局部剖视图；
图4是根据本发明的一个方面的在为风力涡轮机中的部件安装密封件之前用于清洁槽的刷保持装置的俯视平面图；以及
图5是根据本发明的一个方面的在为风力涡轮机中的部件安装密封件之前用于清洁槽的刷保持装置的剖视图。
附图标记列表：
100装置
110主体
115托架
116孔
117旋钮
120翼部
130升高肩部
140轮架
141狭槽
150插入轮
200轴承
210内环
212外环
213槽
220内密封件
230紧固件
231垫圈
240磁体
241磁体
350肩部紧固件
400刷保持装置
410主体
411倾斜表面
420翼部
430通孔
440磁体
441磁体
500刷
502手柄
504头部
510指旋螺丝
512开口
具体实施方式
图1是用于将密封件安装到风力涡轮机中的部件中的装置100的透视图。在一个应用中，装置100可以用于安装变桨轴承的内密封件。装置100包括具有两个翼部120的主体110。主体110和翼部120还包括沿着它们的下部分延伸的升高肩部130。托架115可以与主体110形成一体或者附连到主体并且包括螺纹孔116。螺纹旋钮117通过孔116拧入并且用于将力施加于轮架140。轮架140位于形成于主体110中的槽(未显示)中并且可以由所述槽约束成进行线性运动。
安装构件或轮架140可滑动地装配在主体110上。两个狭槽141可以设在轮架中并且肩部紧固件(或其他合适的导向件)可以穿过每个狭槽141并且固定在主体110中的螺纹孔(未显示)中。轮架支撑插入轮150，并且插入轮可以经由轴承、轴和紧固装置附连到轮架140。在一个应用中插入轮可以由钢、钛或任何其他合适的材料制造。
图2是在风力涡轮机的轴承上设置就位的装置100的俯视图。轴承200包括内(或第一)环210和外(或第二)环212，并且多个滚动元件(未显示)通常位于两个环之间。使用术语内/第一和外/第二仅仅是为了清楚地区分轴承的不同元件，并且应当理解装置100可以安装在内/第一环或外/第二环上，只要密封件将安装在相对环上。内环210也可以被称为轴承200的第一部分并且外环212可以被称为轴承200的第二部分。
在该例子中，轴承200是位于风力涡轮机的叶片(未显示)和毂(未显示)之间的变桨轴承。变桨轴承包括用于向内密封润滑剂(例如，润滑油)并且向外密封不期望元素(例如，污物、灰尘、湿气等)的一个或多个密封件。在该例子中，内密封件220正安装在外环212中的槽213内。
为了开始密封件安装过程，可以将密封件220的一部分至少部分地插入槽213中。然后可以将装置100置于具有垫圈231的两个紧固件230之间。作为一个例子，紧固件230可以是螺纹轴上的螺栓或螺母。另外，可以在部分地插入密封件之前将装置置于两个紧固件之间。这些紧固件已经存在于轴承200上，因此不需要提供附加的接触点或孔。在一些已知方法中，需要在风力涡轮机的各种部件中(例如，在叶片中)形成附加孔，并且这些额外孔会弱化叶片。本发明提供的优点在于不需要风力涡轮机的其他部件中的额外孔，并且结果是更可靠和更简单的安装装置和风力涡轮机。
装置100包括位于每个翼部120上的一个或多个磁体240，并且磁体优选地靠近装置的底表面定位。一个或多个磁体241也可以位于主体110中。磁体240、241可以由常规的铁磁或铁磁性材料、陶瓷或稀土材料(例如，钐钴、钕、钕铁硼等)制造。磁体240、241被吸引到内环210的材料并且有助于将装置100保持就位。当装置100需要安装在竖直或倒置表面上时磁体可以是很有利的，原因是磁体将使装置保持在环210上并且不需要附加的工具操作来安装密封件。
肩部130可以邻近和/或接触垫圈231放置。肩部130提供允许避免紧固件230的尖头或角部的偏移或间隙，原因是这在一些应用中是期望的。当力经由插入轮150施加于密封件200时，肩部130和/或翼部120将分别抵靠在垫圈231和紧固件230上。
图3示出了安装在变桨轴承上的装置100的局部剖视图，所述变桨轴承由内环210、外环212和多个滚动元件213组成。密封件220被显示为插入槽213内。仅仅作为一个例子，外环212相对于内环210的相对旋转使得插入轮150沿着密封件220滚动并且将密封件220推动到槽213中。在该过程期间，装置100被阻止而不能移动离开密封件220，原因是紧固件230充当固体基座。肩部紧固件350(或其他合适的导向件或紧固件)穿过每个狭槽141并且固定在主体110中的螺纹孔中，以保持轮架140附连到主体110。应当注意，当内环210旋转时外环212可以是固定的，反之亦然，或者内环和外环两者可以反向旋转。
图4示出了在安装密封件220之前用于清洁槽213的刷保持装置400的俯视图。刷保持装置400可以包括具有两个翼部420的主体410。槽或通孔430可以设在主体中以用于保持刷的手柄。主体也可以包括将刷引导到槽213中的倾斜表面411。一个或多个磁体440可以安装在翼部420的底部分之中或之上，并且一个或多个磁体441可以安装在主体410的底部分之中或之上。磁体440、441可以由常规的铁磁或铁磁性材料、陶瓷或稀土材料(例如，钐钴、钕、钕铁硼等)制造。磁体440、441被吸引到内环210的材料并且有助于将装置400保持就位。当装置400需要安装在竖直或倒置表面上时磁体可能是很有利的，原因是磁体将使装置保持在环210上。尽管未在图4中显示，但是刷保持装置400也可以包括类似于肩部130的肩部，如图1和2中所示。
图5示出了其上安装有刷500的刷保持装置400的局部剖视图。刷500可以是任何容易获得的并且容易购买的物品，并且可以包括木制或塑料手柄502和硬毛或泡沫头部504。指旋螺丝510可以用于将刷手柄502保持在通孔430内，并且该指旋螺丝510可以插入螺纹开口512中直到它与刷手柄502进行牢固接触。
在使用中，刷可以在密封件安装之前用于清洁槽213。可以将清洁剂施加于刷头部504，然后可以开始内、外轴承环之间的相对运动。需要时可以用包含清洁剂的刷或当在特定应用中需要时用干刷经常重复该过程。
一种将密封件安装到风力涡轮机的部件中的方法包括将密封件安装装置附连到部件的第一部分上的步骤，其中密封件安装装置包括具有两个翼部的主体。附连步骤可以包括将部件附连到风力涡轮机中的轴承的第一轴承环。另一个步骤将密封件的一部分安装到部件的第二部分中，并且接下来的步骤可以是将压力施加于密封件安装装置中的插入轮以将密封件的一部分迫入第二部分中。安装步骤还可以包括将密封件的一部分安装到轴承的第二轴承环中的槽中，其中第一轴承环和第二轴承环大致同轴地设置。另外，施加压力的步骤可以包括旋转螺纹旋钮使得它抵靠附连到插入轮的轮架，其中螺纹旋钮用于经由插入轮将期望大小的力施加于密封件。
后续步骤包括旋转部件的第一部分或部件的第二部分，使得当部件的第一部分和部件的第二部分之间相对旋转时，密封件安装装置安装密封件。除了以上步骤以外，附加步骤还可以包括将一个或多个磁体设在密封件安装装置中，和/或使主体和两个翼部中的每一个设有至少一个磁体，其中一个或多个磁体用于附连到轴承。在所有以上步骤中，轴承可以是用于风力涡轮机中的叶片的变桨轴承，并且密封件可以是变桨轴承的内密封件。
该书面描述使用例子来公开包括最佳模式的本发明，并且也使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域的技术人员想到的其他例子。这些其他例子应当属于权利要求的范围内，只要它们包括与权利要求的文字语言没有区别的结构元件，或者只要它们包括与权利要求的文字语言无实质区别的等效结构元件。

Claims (10)

1.一种用于将密封件(220)安装到部件(200)中的装置(100)，其包括：
主体(110)，所述主体具有两个翼部(120)、沿着所述主体和所述两个翼部延伸的升高肩部(130)；
托架(115)，所述托架附连到所述主体，所述托架具有用于与螺纹旋钮(117)接合的内螺纹孔(116)；
安装构件，所述安装构件附连到所述主体，所述安装构件包括附连到轮架(140)的插入轮(150)，所述轮架被构造成可滑动地附连到所述主体：
其中所述主体装配在所述部件的第一部分(210)上并且所述密封件至少部分地安装在所述部件的第二部分(212)中，使得当所述部件的所述第一部分和所述部件的所述第二部分之间相对旋转时，所述安装构件安装所述密封件。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述部件是风力涡轮机中的轴承并且所述部件的所述第一部分和所述部件的所述第二部分包括所述轴承的内环和外环。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述轴承是用于风力涡轮机中的叶片的变桨轴承。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述密封件是所述变桨轴承的内密封件。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述主体包括用于附连到所述轴承的一个或多个磁体(240、241)。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述两个翼部中的每一个都包括至少一个磁体(240)并且所述主体包括至少一个磁体(241)。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺纹旋钮(117)抵靠所述轮架的一部分，所述螺纹旋钮用于经由所述插入轮将期望大小的力施加于所述密封件。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轮架(140)通过使用两个肩部紧固件(350)而附连到所述主体，所述两个肩部紧固件中的每一个都穿过所述轮架中的狭槽并且进入所述主体中的螺纹孔。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述插入轮由钢制造。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括刷保持装置(400)，所述刷保持装置包括：
具有两个刷保持翼部(420)的刷保持主体(410)，所述刷保持主体具有用于与螺丝接合的内螺纹孔(430)，所述刷保持主体适合于保持刷，所述刷用于清洁所述部件的所述第二部分中的槽；
其中所述刷保持装置装配在所述部件的第一部分上并且所述刷用于清洁所述部件的所述第二部分中的所述槽，使得当所述部件的所述第一部分和所述部件的所述第二部分之间相对旋转时，所述刷清洁所述槽。
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