CN102729022A - 用于大型风力发电机组传动系统装配的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于大型风力发电机组传动系统装配的装置，它设有5°倾角安装平台，在安装平台的上面安装有运输底座，风力发电机的主机架固定连接在运输底座上；在风机主轴系统上设有通过连接螺栓固定的假轮毂，在主机架装配主轴系统的安装孔上设有若干根导向销，用若干根均匀分布的高强全螺杆及配套的垫片、螺母将主轴系统沿导向销压入到主机架上的安装孔内；在主机架的安装孔上还均匀设有若干根固定绝缘螺杆。本发明还公开了利用上述装置进行装配的方法。本发明的装配装置及方法可以解决大型风力风电机组主轴系统装配难，加热难问题，减小装配风险，由于增大接触面积，使整体稳定性加强，避免大型结构件的多次翻转，安全可靠。

Description

用于大型风力发电机组传动系统装配的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种装配装置与方法，特别是一种用于大型风力发电机组传动系统装配装置及方法。 

背景技术

目前，随着国内风电行业的蓬勃发展，风电机组大型化和专业化的趋势非常明显，国产6MW风电机组的问世，向世界彰显了国产风机的制造能力，并预示着国产大型风机新一轮的投产高潮。然而，随着单机容量的增大，主要构件主机架、主轴系统的结构变化，与以往的1.5MW、2MW、3MW截然不同，主机架由过去的开放式改为封闭式结构，主轴改为短主轴的紧凑结构形式，这样装配工艺也面临更大的挑战，装配工艺的合理性直接影响装机的成败。 

传动系统主要由主轴系统和齿轮箱两大部分组成，1.5MW、2MW、3MW风电机组，主机架开放式结构，传动系统独立装配后，整体吊装于主机架上方，直接落到主机架上，通过轴承座上的螺栓与主机架连接，而6MW风电机组主机架为封闭式结构，主轴系统和齿轮箱必须分别从两个方向装配于主机架上，先装主轴系统，再装齿轮箱，主轴系统的装配工艺方法是保证整个传动系统装配的关键。 

6MW风电机组主机架，其结构特征在于传动系统装配面为φ3200㎜×290㎜沉孔，中心高度2663㎜，装配面与水平面成5°仰角，体积大，重量重（50吨左右），与主轴系统为间隙配合，间隙约0.3mm，由于尺寸较大，易变形，加工误差，圆度误差，受环境温度变化的影响因素等，用常规装配方法困难较大，若装配不当，造成主轴系统被卡死，无法进出，装配失败。 

现有技术中风机主轴系统装配方法有三种：方法一，主轴垂直装配，主轴系统放置于地面（受结构的限制，需要另设计高1米的支架将主轴系统垫高），安装面朝上，主机架通过行车悬吊，安装面朝下并校垂直，利用重力实现装配。主机架加热，由于主机架体积大，重量重，翻转困难，主机架校平通过行车吊钩、手拉葫芦调节实现，重心不稳，很难到达要求，加热还须定制专用油池，感应加热器，成本太高。方法二，主轴垂直装配，主机架放置于地面，安装面朝上，悬吊主轴系统，安装面校垂直，利用重力实现装配。主机架平放可选三个支点调整，但由于受结构的限制，三个支点高度差4米左右，支点面积较小，不稳定，调整不便，极不安全，常用加热方法难以实现。方法三，主轴水平装配，主机架放置于地面，安装面与水平面成5°仰角，悬吊主轴系统，调整5°仰角与主机架一致，移动行车将主轴系统推向主机架实现装配，调整角度不便，效率低，重心不稳，极不安全，常用加热方法难以实现。 

发明内容

本发明所要解决的技术方案是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、使装配操作方便安全的用于大型风力发电机组传动系统装配的装置。 

本发明所要解决定的另一个技术问题是提供一种应用上述用于大型风力发电机组传动系统装配的装置进行装置的方法，实现大型风力发电机组传动系统的装配。 

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种用于大型风力发电机组传动系统装配的装置，其特点是：它设有5°倾角安装平台，在安装平台的上面安装有运输底座，风力发电机的主机架固定连接在运输底座上；在风机主轴系统上设有通过连接螺栓固定的假轮毂，在主机架装配主轴系统的安装孔上设有若干根导向销，用若干根均匀分布的高强全螺杆及配套的垫片、螺母将主轴系统沿导向销压入到主机架上的安装孔内；在主机架的安装孔上还均匀设有若干根固定绝缘螺杆。 

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的用于风力发电机组主传动系统装配的装置，其特点是：所述的安装平台的安装面为矩形结构，其安装面上设有圆周分布且等间距设置的4个垂直于安装平面的定位销螺纹孔，等间距设置并垂直于安装平面的108个螺栓孔；所述的运输底座为圆柱形结构，其上端面有圆周分布且等间距设置的4个定位销螺纹孔，等间距设置的108个螺栓孔，下端面设有圆周分布且等间距设置的4个定位销螺纹孔，等间距设置的108个螺栓孔；运输底座与安装平台、主机架之间采用定位销、连接螺栓通过所设的定位销螺纹孔、螺栓孔定位安装；运输底座侧面设有焊接吊钩。 

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的用于风力发电机组主传动系统装配的装置，其特点是：所述的导向销为4个根，对称分布，导向销头部为球形结构；所述的假轮毂为环形结构，假轮毂上设有圆周分布且等间距设置的、与导向销配合的4个定位销螺纹孔，假轮毂上还设有等间距设置的8个螺栓孔，用8根连接螺栓通过前述8个螺栓孔将主轴系统固定在假轮毂上；假轮毂的圆周侧上方设有起吊悬臂，起吊悬臂上设有等间距设置的起吊孔。 

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的用于风力发电机组主传动系统装配的装置，其特点是：所述的固定绝缘螺杆为50根，采用胶木制成。 

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明还公开了一种大型风力发电机组主传动系统装配方法，其特点是：该方法使用以上技术方案所述的装置进行装配，其具体步骤如下： 

（1）准备好所述的5°倾角安装平台，在安装平台的上面安装运输底座，用4根定位销、54根连接螺栓将运输底座固定在安装平台上；在运输底座上安装主机架，用4根定位销、108根连接螺栓将主机架固定在运输底座上；

（2）用水平仪测量主机架的安装面，使之处于水平状态；

（3）采用中频加热装置对主机架上安装孔进行加热，加热带绕在固定绝缘螺杆上，加热至工艺要求温度后准备装配；

（4）准备好所述的主传动系统装配用假轮毂，用4根定位销、8根连接螺栓将假轮毂固定在主轴系统上；通过假轮毂上设有的起吊孔吊起主轴系统，主轴系统起吊之后用水平仪测量，通过手拉葫芦调节，使主轴处于水平位置；

（5）加热达到工艺要求后，立即拆除中频加热装置以及固定绝缘螺杆，对称安装4个根导向销，将主轴系统吊至主机架前顺着导向销，慢慢推向轴承安装孔，当主轴系统轴承侧面同主机架开始接触往里推动，至推动受阻时，用8根高强全螺杆、穿过轴承安装孔，加垫片、螺母拧入主机架，完成安装。

与现有技术相比，本发明的装配装置及方法，可以解决大型风力风电机组主轴系统装配难，加热难问题，减小装配风险，利用5°倾角安装平台，可将斜线装配变为水平装配，由于增大接触面积，使整体稳定性加强，安全可靠。避免大型结构件的多次翻转，为大型风力风电机组安装提供安全、可靠保障。 

附图说明

图1是主机架的一种安装结构示意图； 

图2是主轴系统的一种结构示意图；

图3是主轴系统的一种剖视示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。 

实施例1，参照图1-3，一种用于大型风力发电机组传动系统装配的装置，它设有5°倾角安装平台4，在安装平台4的上面安装有运输底座5，风力发电机的主机架1固定连接在运输底座5上；在风机主轴系统8上设有通过连接螺栓6固定的假轮毂9，在主机架1装配主轴系统8的安装孔11上设有若干根导向销2，用若干根均匀分布的高强全螺杆及配套的垫片、螺母将主轴系统8沿导向销2压入到主机架1上的安装孔11内；在主机架1的安装孔11上还均匀设有若干根固定绝缘螺杆。 

实施例2，实施例1所述的大型风力发电机组传动系统装配装置中：所述的安装平台4的安装面为矩形结构，其安装面上设有圆周分布且等间距设置的4个垂直于安装平面的定位销螺纹孔，等间距设置并垂直于安装平面的108个螺栓孔；所述的运输底座5为圆柱形结构，其上端面有圆周分布且等间距设置的4个定位销螺纹孔，等间距设置的108个螺栓孔，下端面设有圆周分布且等间距设置的4个定位销螺纹孔，等间距设置的108个螺栓孔；运输底座5与安装平台4、主机架1之间采用定位销7、连接螺栓6通过所设的定位销螺纹孔、螺栓孔定位安装；运输底座5侧面设有焊接吊钩3。 

实施例3，实施例1所述的大型风力发电机组传动系统装配装置中：所述的导向销2为4个根，对称分布，导向销2头部为球形结构；所述的假轮毂9为环形结构，假轮毂9上设有圆周分布且等间距设置的、与导向销2配合的4个定位销螺纹孔，假轮毂9上还设有等间距设置的8个螺栓孔，用8根连接螺栓6通过前述8个螺栓孔将主轴系统8固定在假轮毂9上；假轮毂9的圆周侧上方设有起吊悬臂10，起吊悬臂10上设有等间距设置的起吊孔。 

实施例4，实施例1所述的大型风力发电机组传动系统装配装置中：所述的固定绝缘螺杆为50根，采用胶木制成。 

实施例5，一种大型风力发电机组主传动系统装配方法，该方法使用实施例1-4任何一项所述的装置进行装配，其具体步骤如下： 

（1）准备好所述的5°倾角安装平台4，在安装平台4的上面安装运输底座5，用4根定位销7、54根连接螺栓6将运输底座5固定在安装平台4上；在运输底座5上安装主机架1，用4根定位销7、108根连接螺栓6将主机架1固定在运输底座5上；

（2）用水平仪测量主机架1的安装孔11，使之处于水平状态；

（3）采用中频加热装置对主机架1上安装孔11进行加热，加热带绕在固定绝缘螺杆上，加热至工艺要求温度后准备装配；

（4）准备好所述的主传动系统8装配用假轮毂9，用4根定位销7、8根连接螺栓6将假轮毂9固定在主轴系统8上；通过假轮毂9上设有的起吊孔吊起主轴系统8，主轴系统8起吊之后用水平仪测量，通过手拉葫芦调节，使主轴处于水平位置；

（5）加热达到工艺要求后，立即拆除中频加热装置以及固定绝缘螺杆，对称安装4个根导向销2，将主轴系统8吊至主机架1前顺着导向销2，慢慢推向安装孔11，当主轴系统8轴承侧面同主机架1开始接触往里推动，至推动受阻时，用8根高强全螺杆、穿过轴承安装孔，加垫片、螺母拧入主机架1，完成安装。

Claims (5)

1.一种用于大型风力发电机组传动系统装配的装置，其特征在于：它设有5°倾角安装平台，在安装平台的上面安装有运输底座，风力发电机的主机架固定连接在运输底座上；在风机主轴系统上设有通过连接螺栓固定的假轮毂，在主机架装配主轴系统的安装孔上设有若干根导向销，用若干根均匀分布的高强全螺杆及配套的垫片、螺母将主轴系统沿导向销压入到主机架上的安装孔内；在主机架的安装孔上还均匀设有若干根固定绝缘螺杆。

2.根据权利要求1所述的用于风力发电机组主传动系统装配的装置，其特征在于：所述的安装平台的安装面为矩形结构，其安装面上设有圆周分布且等间距设置的4个垂直于安装平面的定位销螺纹孔，等间距设置并垂直于安装平面的108个螺栓孔；所述的运输底座为圆柱形结构，其上端面有圆周分布且等间距设置的4个定位销螺纹孔，等间距设置的108个螺栓孔，下端面设有圆周分布且等间距设置的4个定位销螺纹孔，等间距设置的108个螺栓孔；运输底座与安装平台、主机架之间采用定位销、连接螺栓通过所设的定位销螺纹孔、螺栓孔定位安装；运输底座侧面设有焊接吊钩。

3.根据权利要求1所述的用于风力发电机组主传动系统装配的装置，其特征在于：所述的导向销为4个根，对称分布，导向销头部为球形结构；所述的假轮毂为环形结构，假轮毂上设有圆周分布且等间距设置的、与导向销配合的4个定位销螺纹孔，假轮毂上还设有等间距设置的8个螺栓孔，用8根连接螺栓通过前述8个螺栓孔将主轴系统固定在假轮毂上；假轮毂的圆周侧上方设有起吊悬臂，起吊悬臂上设有等间距设置的起吊孔。

4.根据权利要求1所述的用于风力发电机组主传动系统装配的装置，其特征在于：所述的固定绝缘螺杆为50根，采用胶木制成。

5.一种大型风力发电机组主传动系统装配方法，其特征在于，该方法使用权利要求1或2或3或4所述的装置进行装配，其具体步骤如下：

（1）准备好所述的5°倾角安装平台，在安装平台的上面安装运输底座，用4根定位销、54根连接螺栓将运输底座固定在安装平台上；在运输底座上安装主机架，用4根定位销、108根连接螺栓将主机架固定在运输底座上；

（2）用水平仪测量主机架的安装面，使之处于水平状态；

（3）采用中频加热装置对主机架上安装孔进行加热，加热带绕在固定绝缘螺杆上，加热至工艺要求温度后准备装配；

（4）准备好所述的主传动系统装配用假轮毂，用4根定位销、8根连接螺栓将假轮毂固定在主轴系统上；通过假轮毂上设有的起吊孔吊起主轴系统，主轴系统起吊之后用水平仪测量，通过手拉葫芦调节，使主轴处于水平位置；

（5）加热达到工艺要求后，立即拆除中频加热装置以及固定绝缘螺杆，对称安装4个根导向销，将主轴系统吊至主机架前顺着导向销，慢慢推向轴承安装孔，当主轴系统轴承侧面同主机架开始接触往里推动，至推动受阻时，用8根高强全螺杆、穿过轴承安装孔，加垫片、螺母拧入主机架，完成安装。

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