CN102838037A - 风力发电机主轴用的翻转吊装方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机主轴用的翻转吊装方法，包括如下步骤：S11：风力发电机的主轴(1)竖直放置，并在该主轴(1)的底部的一侧安装吊具(2)，其底部的另一侧安装滚动部件(3)；S12：所述吊具(2)起吊所述主轴(1)的底部的一侧，使得所述主轴(1)以所述滚动部件(3)为支撑转点发生旋转，并使得所述主轴(1)的轴线平行于水平地面；S13：在所述吊具(2)的支撑下，保持所述主轴(1)的轴线平行于水平地面，然后将所述主轴(1)安装于轴线平行于水平地面的轴承座(4)中。该吊装方法能够简化装配工艺，降低装配时间，进而能够实现显著降低装配成本的目的。此外，本发明还公开了一种风力发电机主轴用的翻转吊装装置。

Description

风力发电机主轴用的翻转吊装方法和装置

技术领域

本发明涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种风力发电机主轴用的翻转吊装方法。此外，本发明还涉及一种风力发电机主轴用的翻转吊装装置。

背景技术

风能是最清洁、无污染的可再生资源之一，随着全球煤炭、石油等不可再生资源的枯竭，风力发电越来越受到各国政府的重视。

在风力发电机组的各个部件中，主轴是将风轮的输出传递给齿轮的重要回转体部件。在一种风力发电机中，主轴的轴承外圈与机舱底架连接，其输出端与齿轮箱连接。一般情况下，主轴在垂直状态下完成部装，完成部装后须绕径向方向翻转90°，再利用吊装工具将其调水平并固定在机舱底架的轴承座中。

目前业界已有专用的翻转装置能够实现主轴绕径向方向的翻转，然后通过专业吊具将翻转后的主轴吊装入轴承座中。在这个过程中，首先需要用吊具将主轴吊入翻转装置中，翻转后又需要吊具将主轴吊装入轴承座中，整个过程需要进行两次吊装，作业时间长，并需要制造专业的翻转装置，成本高，周期长，不适用于样机的装配。

另外，主轴的轴承外圈与轴承座为小间隙配合，两部件均笨重调整不便，两部件同轴对正组装装配过程存在有诸多危险因素，装配质量不稳定，经常出现碰撞磕伤增速箱轴孔的现象，造成主轴无法装配、甚至损坏，因而亟需改善不良的装配工艺方法。

有鉴于此，如何对现有技术中发电机主轴的装配方法进行改进，从而简化装配工艺和降低装配时间，进而实现降低装配成本的目的，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种风力发电机主轴用的翻转吊装方法，该吊装方法能够简化装配工艺，降低装配时间，进而能够实现显著降低装配成本的目的。此外，本发明另一个要解决的技术问题为提供一种风力发电机主轴用的翻转吊装装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电机主轴用的翻转吊装方法，包括如下步骤：

S11：风力发电机的主轴竖直放置，并在该主轴的底部的一侧安装吊具，其底部的另一侧安装滚动部件；

S12：所述吊具起吊所述主轴的底部的一侧，使得所述主轴以所述滚动部件为支撑转点发生旋转，并使得所述主轴的轴线平行于水平地面；

S13：在所述吊具的支撑下，保持所述主轴的轴线平行于水平地面，然后将所述主轴安装于轴线平行于水平地面的轴承座中。

优选地，在所述步骤S11中，所述吊具包括固定于所述主轴的底部上并与所述主轴的轴线平行的吊梁，所述吊梁的一端连接有第一吊链，其另一端连接有长度可伸缩并固定的第二吊链。

优选地，所述步骤S12包括如下步骤：

S121：通过所述吊具起吊所述主轴的底部的一侧，直至所述主轴不再旋转；

S122：调整所述第二吊链的长度并固定，使得所述第一吊链与所述第二吊链决定的吊点与所述主轴的重心的连线垂直于水平地面。

优选地，所述步骤S13包括如下步骤：

S131：在所述吊具的支撑下，在所述主轴未进入所述轴承座之前，使得所述主轴上的导向杆伸入所述轴承座上的导向孔中。

优选地，在所述步骤S13中，所述步骤S131之后还包括如下步骤：

S132：将丝杆的一端穿过所述轴承座上的通孔，并旋入所述主轴对应的螺纹孔中，在该丝杆的另一端通过螺母旋转带动所述主轴进入所述轴承座中。

优选地，在步骤S132中，需要同时旋转各所述螺母，并旋转相同的圈数。

优选地，在步骤S132中，在同时旋转各所述螺母前，需要使得每一个丝杆所在位置主轴进入轴承座的深度相同。

优选地，在所述步骤S13之前，还包括如下步骤：

S10：在风力发电机的机舱底架的底部垫上调整工装，使得连接于机舱底架上的轴承座的轴线平行于水平地面。

在现有技术中的基础上，本发明所提供的风力发电机主轴用的翻转吊装方法包括如下步骤：

S11：风力发电机的主轴竖直放置，并在该主轴的底部的一侧安装吊具，其底部的另一侧安装滚动部件；

S12：所述吊具起吊所述主轴的底部的一侧，使得所述主轴以所述滚动部件为支撑转点发生旋转，直至所述主轴的轴线平行于水平地面；

S13：在所述吊具的支撑下，保持所述主轴的轴线平行于水平地面，然后将所述主轴安装于轴线平行于水平地面的轴承座中。

在上述步骤中，吊具起吊主轴的过程同时实现了主轴的翻转，起吊完成后再对主轴进行调平，然后再将主轴吊装入轴承座中；在该过程中，只需要一次吊装，并且不需要专用的翻转工具，因而相对于现有技术中的主轴吊装方法，能够简化装配工艺，降低装配时间，进而能够显著降低装配成本。

此外，为解决上述技术问题，本发明还提供一种风力发电机主轴用的翻转吊装装置，用于风力发电机的主轴的翻转吊装，包括用于连接在所述主轴的底部的一侧上的吊具，所述吊具包括固定于所述主轴的底部上并与所述主轴的轴线平行的吊梁，所述吊梁的一端连接有第一吊链，其另一端连接有长度可伸缩并固定的第二吊链。

优选地，所述吊梁包括长吊梁及分别设于其两侧的短吊梁，所述第二吊链的数量为两个；所述第一吊链连接于所述长吊梁的一端上，两个所述第二吊链分别连接于位于所述长吊梁的另一端的两个所述短吊梁上。

优选地，所述长吊梁和两个所述短吊梁中的至少一者设有至少一个用于安装其所对应的第一吊链或第二吊链的安装孔。

优选地，所述吊具还包括第一安装板，所述吊具通过所述第一安装板连接于所述主轴的底部上；所述吊梁进一步连接于所述第一安装板上。

优选地，所述翻转吊装装置还包括用于连接在所述主轴的底部的另一侧的滚动部件。

优选地，所述滚动部件包括安装于所述主轴的底部的另一侧上的第二安装板，所述第二安装板连接有两个竖板，两个所述竖板之间连接有滚轮。

在现有技术的基础上，本发明所提供的风力发电机主轴用的翻转吊装装置，包括用于连接在所述主轴的底部的一侧上的吊具，所述吊具包括固定于所述主轴的底部上并与所述主轴的轴线平行的吊梁，所述吊梁的一端连接有第一吊链，其另一端连接有长度可伸缩并固定的第二吊链。当将主轴吊起后，通过调整第二吊链的长度，可以使得主轴调平，亦即使得主轴的轴线平行于水平地面。

附图说明

图1为采用本发明的风力发电机主轴用的翻转吊装方法进行主轴装配的结构图；

图2为本发明一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装方法的流程框图；

图3为本发明另一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装方法的流程框图；

图4为本发明一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装装置的吊具的结构示意图；

图5为本发明另一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装装置的吊具的结构示意图；

图6为本发明一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装装置的滚轮部件的结构示意图；

图7为图6中滚轮部件的爆炸图；

图8为本发明所提供的风力发电机主轴用的翻转吊装方法中通过导向杆进行定位的结构示意图；

图9为本发明所提供的风力发电机主轴用的翻转吊装方法中通过丝杆将主轴拉进轴承座中的结构示意图；

图10为图9中的丝杆在轴承座的圆周方向上的分布示意图。

其中，图1至图10中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1主轴；11导向杆；

2吊具；21第一吊链；22第二吊链；23吊梁；231长吊梁；232短吊梁；24安装孔；25第一安装板；

3滚动部件；31第二安装板；32竖板；33滚轮；

4轴承座；41导向孔；

51丝杆；52螺母；

6机舱底架；

7调整工装。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种风力发电机主轴用的翻转吊装方法，该吊装方法能够简化装配工艺，降低装配时间，进而能够实现显著降低装配成本的目的。此外，本发明另一个核心为提供一种风力发电机主轴用的翻转吊装装置。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为采用本发明的风力发电机主轴用的翻转吊装方法进行主轴装配的结构图；图2为本发明一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装方法的流程框图。

如图2所示，在一种实施例中，本发明所提供的风力发电机主轴用的翻转吊装方法，包括如下步骤：

步骤S11：风力发电机的主轴1竖直放置，并在该主轴1的底部的一侧安装吊具2，其底部的另一侧安装滚动部件3；需要说明的是，主轴1的底部并不仅仅指主轴1的底面，该底部是一个范围，该范围沿轴向延伸合理的长度，具体来说，主轴1的垂直于其轴线的中面以下部分均属于该底部的范畴。

步骤S12：如图1所示，吊具2起吊主轴1的底部的一侧，使得主轴1以滚动部件3为支撑转点发生旋转，并使得主轴1的轴线平行于水平地面；需要说明的是，对于吊具2和滚动部件3的结构不作限制，任意一种结构的吊具2和滚动部件3，只要能够实现主轴1的旋转，并使得主轴1调平，就均应该在本发明的保护范围之内。

S13：如图1所示，在吊具2的支撑下，保持主轴1的轴线平行于水平地面，然后将主轴1安装于轴线平行于水平地面的轴承座4中。

在上述步骤中，吊具2起吊主轴1的过程同时实现了主轴1的翻转，起吊完成后再对主轴1进行调平，然后再将主轴1吊装入轴承座4中；在该过程中，只需要一次吊装，并且不需要专用的翻转工具，因而相对于现有技术中的主轴吊装方法，能够简化装配工艺，降低装配时间，进而能够显著降低装配成本。

具体地，可以对步骤S11中的吊具2作出具体设计。比如，如图1所示，吊具2包括固定于主轴1的底部上并与主轴1的轴线平行的吊梁23，吊梁23的一端连接有第一吊链21，其另一端连接有长度可伸缩并固定的第二吊链22。关于第二吊链22，举例解释“长度可伸缩并固定”的含义。比如，第二吊链22目前的长度为3米，此时对第二吊链22进行手动调整或以其他方式调整，使得第二吊链的长度变为2米或4米，此时，除非再对第二吊链22进行手动调整或以其他方式调整，则第二吊链保持在2米或4米的长度。具体地，第二吊链22可以为手拉葫芦，当然还可以为其他能够实现上述功能的绳索结构。第一吊链21具体可以为吊带。

在上述实施例中的基础上，可以作出进一步改进，从而得到本发明的另一种实施例。具体地，请参考图3，图3为本发明另一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装方法的流程框图。

在该实施例中，可以对步骤S12作出进一步细化。比如，如图3所示，所述步骤S12包括如下步骤：

步骤S121：通过吊具2起吊主轴1的底部的一侧，直至主轴1不再旋转；

步骤S122：调整第二吊链22的长度并固定，使得第一吊链21与第二吊链22决定的吊点与主轴1的重心的连线垂直于水平地面。显然，当所述吊点与主轴1的重心的连线垂直于水平地面时(亦即吊点与主轴1的重心的连线处于竖直方向时)，主轴1已被调平，主轴1的轴线平行于水平地面。

调平时，可以借助水平仪，随着调整第二吊链22的长度，并随时观看水平仪的显示，当水平仪显示水平时，第二吊链22的长度调整完毕。上述主轴1的调平方法，并不需要专用的翻转工具，通过简单的吊具2和滚动部件3便可实现，因而显著降低了装配成本。

具体地，还可以对步骤S13作出进一步细化。请同时参参考图1、图3、图8、图9和图10，图8为本发明所提供的风力发电机主轴用的翻转吊装方法中通过导向杆进行定位的结构示意图；图9为本发明所提供的风力发电机主轴用的翻转吊装方法中通过丝杆将主轴拉进轴承座中的结构示意图；图10为图9中的丝杆在轴承座的圆周方向上的分布示意图。

如图3所示，所述步骤S13包括如下步骤：

步骤S131：在吊具2的支撑下，在主轴1未进入轴承座4之前，如图1和图8所示，使得主轴1上的导向杆11伸入轴承座4上的导向孔41中。该种方法设计实现了主轴1和轴承座4的同轴的精确定位，因而能够避免装配过程中易出现的碰撞磕伤增速箱孔的现象。

进一步地，如图3所示，所述步骤S131之后还包括如下步骤：

步骤S132：如图1和图9所示，将丝杆51的一端穿过轴承座4上的通孔，并旋入主轴1对应的螺纹孔中，在该丝杆51的另一端通过螺母52旋转带动主轴1进入轴承座4中。

需要说明的是，如图10所示，丝杆51和螺母52的数量相同并可以均为多个，并沿轴承座4的周向均匀分布；在此基础上，通过深度测量仪器(比如深度游标卡尺)，测量每一个丝杆51所在位置处主轴1进入轴承座4的深度，如果有一处的深度较低，则通过旋转该处的螺母52，通过丝杆51将主轴1拉正，最终使得每一个丝杆51所在位置处主轴1进入轴承座4的深度相同。然后，在同时旋转所有的螺母52，并旋转相同的圈数，将主轴1平稳地拉进轴承座4中，最后再通过螺栓将主轴1和轴承座4连接。

如图1所示，在上述任一种实施例中，在所述步骤S13之前，还包括如下步骤：

步骤S10：在风力发电机的机舱底架6的底部垫上调整工装7，使得连接于机舱底架6上的轴承座4的轴线平行于水平地面。由于轴承座4的端面存在倾斜角，因而需要使得该调整工装7与机舱底架6的结合面与地面形成的夹角等于该倾斜角，便可使得轴承座4调平，使得其轴线平行于水平地面。

此外，本发明还提供一种风力发电机主轴用的翻转吊装装置，具体请同时参考图1、图4、图5、图6和图7，图4为本发明一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装装置的吊具的结构示意图；图5为本发明另一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装装置的吊具的结构示意图；图6为本发明一种实施例中风力发电机主轴用的翻转吊装装置的滚轮部件的结构示意图；图7为图6中滚轮部件的爆炸图。

在一种实施例中，如图4所示，本发明所提供的风力发电机主轴用的翻转吊装装置，用于风力发电机的主轴1的翻转吊装，包括用于连接在主轴1的底部的一侧上的吊具2，吊具2包括固定于主轴1的底部上并与主轴1的轴线平行的吊梁23，吊梁23的一端连接有第一吊链21，其另一端连接有长度可伸缩并固定的第二吊链22。当将主轴1吊起后，通过调整第二吊链22的长度，使得第一吊链21和第二吊链22决定的吊点与主轴1重心的连接垂直于水平地面，亦即使得主轴1调平，使得主轴1的轴线平行于水平地面。

需要说明的是，第二吊链22的数量可以为一个，此时吊梁23的数量亦为一个，第一吊链21和第二吊链22通过两点吊的方式实现对主轴1的起吊。当然，如图4所示，吊梁23可以包括长吊梁231及分别设于其两侧的短吊梁232，第二吊链22的数量可以为两个；在此基础上，第一吊链21连接于长吊梁231的一端上，两个第二吊链22分别连接于位于长吊梁231的另一端的两个短吊梁232上。此时，第一吊链21和两个第二吊链22通过三点吊的方式实现对主轴1的起吊，起吊的稳定性高，并且由于起吊的稳定性高，因而也易于实现主轴1调平的目的。

此外，长吊梁231和两个短吊梁232中的至少一者设有至少一个用于安装其所对应的第一吊链21或第二吊链22的安装孔24。具体地，如图4所示，长吊梁231和两个短吊梁232均设有多个安装孔24，该种结构设计根据主轴1调平的需要，将第一吊链21或第二吊链22连接于合适的安装孔24上。

此外，如图4所示，吊具2还包括第一安装板25，吊具2通过第一安装板25连接于主轴1的底部上；长吊梁231和短吊梁232连接于该第一安装板25上。该种结构设计非常方便地实现了长吊梁231和短吊梁232与主轴1的连接，并且结构简单，制造成本较低。

如图5所示，吊具2还可以仅仅包括第一吊链21，此时吊具2对主轴1的起吊是一种单点吊的方式。

请参考图6和图7，所述翻转吊装装置还可以包括滚动部件3，该滚动部件3用于连接在主轴1的底部的另一侧，从而作为主轴1旋转的支撑转点。具体地，滚动部件3可以包括安装于主轴1的底部的另一侧上的第二安装板31，第二安装板31连接有两个竖板32，两个竖板32之间连接有滚轮33。该种结构设计非常方便地实现了滚轮33的安装，并且结构简单，可靠性高。

以上对本发明所提供的风力发电机主轴用的翻转吊装方法和装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (14)

1.一种风力发电机主轴用的翻转吊装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S11：风力发电机的主轴(1)竖直放置，并在该主轴(1)的底部的一侧安装吊具(2)，其底部的另一侧安装滚动部件(3)；

S12：所述吊具(2)起吊所述主轴(1)的底部的一侧，使得所述主轴(1)以所述滚动部件(3)为支撑转点发生旋转，并使得所述主轴(1)的轴线平行于水平地面；

S13：在所述吊具(2)的支撑下，保持所述主轴(1)的轴线平行于水平地面，然后将所述主轴(1)安装于轴线平行于水平地面的轴承座(4)中。

2.如权利要求1所述的风力发电机用的翻转吊装方法，其特征在于，在所述步骤S11中，所述吊具(2)包括固定于所述主轴(1)的底部上并与所述主轴(1)的轴线平行的吊梁(23)，所述吊梁(23)的一端连接有第一吊链(21)，其另一端连接有长度可伸缩并固定的第二吊链(22)。

3.如权利要求2所述的风力发电机用的翻转吊装方法，其特征在于，所述步骤S12包括如下步骤：

S121：通过所述吊具(2)起吊所述主轴(1)的底部的一侧，直至所述主轴(1)不再旋转；

S122：调整所述第二吊链(22)的长度并固定，使得所述第一吊链(21)与所述第二吊链(22)决定的吊点与所述主轴(1)的重心的连线垂直于水平地面。

4.如权利要求1至3任一项所述的风力发电机用的翻转吊装方法，其特征在于，所述步骤S13包括如下步骤：

S131：在所述吊具(2)的支撑下，在所述主轴(1)未进入所述轴承座(4)之前，使得所述主轴(1)上的导向杆(11)伸入所述轴承座(4)上的导向孔(41)中。

5.如权利要求4所述的风力发电机用的翻转吊装方法，其特征在于，在所述步骤S13中，所述步骤S131之后还包括如下步骤：

S132：将丝杆(51)的一端穿过所述轴承座(4)上的通孔，并旋入所述主轴(1)对应的螺纹孔中，在该丝杆(51)的另一端通过螺母(52)旋转带动所述主轴(1)进入所述轴承座(4)中。

6.如权利要求5所述的风力发电机用的翻转吊装方法，其特征在于，在步骤S132中，需要同时旋转各所述螺母(52)，并旋转相同的圈数。

7.如权利要求6所述的风力发电机用的翻转吊装方法，其特征在于，在步骤S132中，在同时旋转各所述螺母(52)前，需要使得每一个丝杆(51)所在位置主轴(1)进入轴承座(4)的深度相同。

8.如权利要求1至3任一项所述的风力发电机用的翻转吊装方法，其特征在于，在所述步骤S13之前，还包括如下步骤：

S10：在风力发电机的机舱底架(6)的底部垫上调整工装(7)，使得连接于机舱底架(6)上的轴承座(4)的轴线平行于水平地面。

9.一种风力发电机主轴用的翻转吊装装置，用于风力发电机的主轴的翻转吊装，其特征在于，包括用于连接在所述主轴(1)的底部的一侧上的吊具(2)，所述吊具(2)包括固定于所述主轴(1)的底部上并与所述主轴(1)的轴线平行的吊梁(23)，所述吊梁(23)的一端连接有第一吊链(21)，其另一端连接有长度可伸缩并固定的第二吊链(22)。

10.如权利要求9所述的风力发电机主轴用的翻转吊装装置，其特征在于，所述吊梁(23)包括长吊梁(231)及分别设于其两侧的短吊梁(232)，所述第二吊链(22)的数量为两个；所述第一吊链(21)连接于所述长吊梁(231)的一端上，两个所述第二吊链(232)分别连接于位于所述长吊梁(231)的另一端的两个所述短吊梁(232)上。

11.如权利要求10所述的风力发电机主轴用的翻转吊装装置，其特征在于，所述长吊梁(231)和两个所述短吊梁(232)中的至少一者设有至少一个用于安装其所对应的第一吊链(21)或第二吊链(22)的安装孔(24)。

12.如权利要求9至11任一项所述的风力发电机主轴用的翻转吊装装置，其特征在于，所述吊具(2)还包括第一安装板(25)，所述吊具(2)通过所述第一安装板(25)连接于所述主轴(1)的底部上；所述吊梁(23)进一步连接于所述第一安装板(25)上。

13.如权利要求9至11任一项所述的风力发电机主轴用的翻转吊装装置，其特征在于，所述翻转吊装装置还包括用于连接在所述主轴(1)的底部的另一侧的滚动部件(3)。

14.如权利要求13所述的风力发电机主轴用的翻转吊装装置，其特征在于，所述滚动部件(3)包括安装于所述主轴(1)的底部的另一侧上的第二安装板(31)，所述第二安装板(31)连接有两个竖板(32)，两个所述竖板(23)之间连接有滚轮(33)。

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