CN103807108A - 变桨系统零部件的维护更换装置及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变桨系统零部件的维护更换装置及风力发电机组。该变桨系统零部件的维护更换装置包括相互连接的旋转驱动装置和操作臂，所述旋转驱动装置固定在机舱框架顶部；所述旋转驱动装置，用于驱动所述操作臂旋转；所述操作臂，用于将变桨系统零部件悬吊到轮毂壁的开口外，并在所述旋转驱动装置的驱动下旋转到所述机舱上方。本发明提供的变桨系统零部件的维护更换装置，使得大功率机组轮毂内超出人力所能拆卸的变桨系统零部件的维护和更换变得简单可行，无需拆下轮毂，节约了大量生产、运输和吊装成本。

Description

变桨系统零部件的维护更换装置及风力发电机组

技术领域

本发明涉及机械制造技术，尤其涉及一种变桨系统零部件的维护更换装置及风力发电机组。

背景技术

随着人类社会的发展，对能源的需求愈加强烈，然而石油等资源的日益枯竭和其带来的环境污染问题已成为困扰社会的难题，作为可再生能源的风能为当今社会带来的新的契机，风力发电为人与自然和谐相处奠定了基础。

变桨距系统是大型风力发电机组的关键部件，目前大型风力发电机组大多采用变桨距变速控制，通过变桨电机驱动减速机带动输出小齿轮与变桨轴承齿圈啮合传动，并使用润滑脂润滑，以驱动叶片旋转。由于风电机组所受载荷复杂、工作环境恶劣，在风机20年的使用寿命中，可能需要对轮毂内的变桨系统零部件进行拆卸、更换。

而随着单台机组功率的增大，风机的叶轮直径也随之越来越大，轮毂内的变桨驱动等零部件重量也随之增加，已经到了无法依靠人力进行拆卸、搬运和更换的程度。而现有技术中，机舱内维护小吊车无法进入叶轮和轮毂，如果要对便将系统的零部件进行更换，往往需要投入的大量的生产、运输、吊装成本，并且花费工时较长。

发明内容

本发明提供一种变桨系统零部件的维护更换装置及风力发电机组，用以解决轮毂中超出人力所能拆卸的变桨系统零部件的维护和更换。

本发明提供一种变桨系统零部件的维护更换装置，包括相互连接的旋转驱动装置和操作臂，所述旋转驱动装置固定在机舱框架顶部；所述旋转驱动装置，用于驱动所述操作臂旋转；所述操作臂，用于将变桨系统零部件悬吊到轮毂壁的开口外，并在所述旋转驱动装置的驱动下旋转到所述机舱上方。

进一步地，所述旋转驱动装置包括第一安装座、第二安装座、第一旋转部件、第二旋转部件以及横梁；所述第一安装座和第二安装座固定在所述机舱框架顶部，所述第一旋转部件可旋转地安装在所述第一安装座上，第二旋转部件可旋转地安装在所述第二安装座上，所述横梁的两端分别固定在所述第一旋转部件和第二旋转部件上，所述操作臂固定在所述第二旋转部件上。

进一步地，所述第一安装座包括第一上连接板和第一下连接板，第二安装座包括第二上连接板和第二下连接板，所述第一旋转部件包括第一上轴承、第一下轴承和第一转轴，所述第二旋转部件包括第二上轴承、第二下轴承和第二转轴；所述第一下连接板和第二下连接板固定在所述机舱框架顶部；所述第一上轴承固定在所述第一上连接板上，所述第一下轴承固定在所述第一下连接板上，所述第一转轴的两端分别固定在所述第一上连接板和第一下连接板上；所述第二上轴承固定在所述第二上连接板上，所述第二下轴承固定在所述第二下连接板上，所述第二转轴的两端分别固定在所述第二上连接板和第二下连接板上，所述横梁的两端分别固定在第一转轴和第二转轴上；所述操作臂固定在所述第二转轴上。

进一步地，所述操作臂包括：悬臂以及设置在所述悬臂的悬空端的悬吊装置，所述悬臂固定在所述第二转轴上。

进一步地，所述悬吊装置为手拉葫芦或电动葫芦。

本发明提供一种带有变桨系统零部件的维护更换装置的风力发电机组，包括风力发电机组本体，所述风力发电机组本体包括机舱，还包括上述的变桨系统零部件的维护更换装置

本发明提供的变桨系统零部件的维护更换装置及风力发电机组，通过操作臂将轮毂内的变桨系统零部件吊出到轮毂壁开口处，之后通过旋转驱动装置将所吊出的变桨系统零部件旋转到机舱的上方，通过机舱内的自维护系统将所要进行更换的变桨系统零部件送到地面进行更换，从而无需动用吊车拆下轮毂。本发明使得大功率风力发电机组轮毂内超出人力所能拆卸的变桨系统零部件的维护和更换变得简单可行，节约了大量生产、运输和吊装成本。

附图说明

图1是本发明变桨系统零部件的维护更换装置实施例的结构示意图；

图2是本发明带有变桨系统零部件的维护更换装置的风力发电机组实施例的结构示意图。

附图标记说明：

100：旋转驱动装置；200：操作臂；      110：第一安装座；

120：第二安装座；  130：第一旋转部件；140：第二旋转部件；

150：横梁；        111：第一上连接板；112：第一下连接板；

121：第二上连接板；122：第二下连接板；131：第一上轴承；

132：第一下轴承；  133：第一转轴；    141：第二上轴承；

142：第二下轴承；  143：第二转轴；    210：悬臂；

220：手拉葫芦；    300：风力发电机组；

310：变桨系统零部件维护更换装置；     320：风力发电机组本体；

321：机舱。

具体实施方式

本发明提供的变桨系统零部件的维护更换装置，可以包括相互连接的旋转驱动装置和操作臂，旋转驱动装置可以固定在机舱框架顶部；其中，旋转驱动装置，用于驱动上述操作臂旋转；操作臂，用于将变桨系统零部件悬吊到轮毂壁的开口外，并在旋转驱动装置的驱动下旋转到机舱上方。

具体来说，在大功率机组轮毂内的变桨系统零部件故障时，需要操作人员进入到轮毂内部，将变桨系统零部件的固定端从轮毂内拆卸下来，将本实施例的变桨驱动维护更换装置通过螺栓固定在机舱框架的顶部，利用操作臂将变桨系统零部件悬吊到轮毂壁的开口外，操作旋转驱动装置，使其沿某一个方向运动，则旋转驱动装置驱动操作臂沿着其相反的方向运动，从而操作臂将变桨系统零部件旋转到机舱上方，利用机舱内的自维护系统，将故障的变桨系统零部件送下塔筒，待更换过后，继续通过机舱内的自维护系统，将变桨系统零部件送至机舱上方，通过操作旋转驱动装置使其沿着和之前相反的方向运动，驱动操作臂也在旋转驱动装置的作用下沿着和其自身之前相反的方向运动，从而利用自身的功能将变桨系统零部件送至轮毂壁的开口外，并悬吊进轮毂内部，由操作人员将其固定在轮毂内部，从而完成变桨系统零部件的维护更换过程。

本发明提供的变桨系统零部件的维护更换装置，通过操作臂将轮毂内的变桨系统零部件吊出到轮毂壁开口处，之后通过旋转驱动装置将所吊出的变桨系统零部件旋转到机舱的上方，通过机舱内的自维护系统将所要进行更换的变桨系统零部件送到地面进行更换，从而无需动用吊车拆下轮毂。本发明使得大功率风力发电机组轮毂内超出人力所能拆卸的变桨系统零部件的维护和更换变得简单可行，节约了大量生产、运输和吊装成本。

下面采用一个具体的实施例，对本发明的变桨系统零部件的维护更换装置的结构进行详细说明。

图1是本发明变桨系统零部件的维护更换装置实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例的装置，包括旋转驱动装置100和操作臂200，其中，旋转驱动装置100包括第一安装座110、第二安装座120、第一旋转部件130、第二旋转部件140以及横梁150。具体的，第一安装座110和第二安装座120固定在机舱框架顶部，第一旋转部件130可旋转地安装在上述第一安装座110上，第二旋转部件140可旋转地安装在上述第二安装座120上，横梁150的两端分别固定在上述第一旋转部件130和第二旋转部件140上，操作臂200固定在上述第二旋转部件140上。

具体来说，在大功率机组轮毂内的变桨系统零部件故障时，需要操作人员进入到轮毂内部，将变桨系统零部件的固定端从轮毂内拆卸下来，将本实施例的变桨驱动维护更换装置通过螺栓固定在机舱框架的顶部，利用操作臂200将变桨系统零部件悬吊到轮毂壁的开口外，操作旋转驱动装置100中的横梁150，即横梁150在第一旋转部件130和第二旋转部件140的作用下沿着某一个方向运动，同时旋转驱动装置100驱动操作臂200沿着其相反的方向运动，从而操作臂200将变桨系统零部件旋转到机舱上方，利用机舱内的自维护系统，将故障的变桨系统零部件送下塔筒，待更换过后，继续通过机舱内的自维护系统，将变桨系统零部件送至机舱上方，通过操作旋转驱动装置100的横梁150，同样的横梁150在第一旋转部件130和第二旋转部件140的作用下沿着和其之前相反的方向运动，操作臂200也在旋转驱动装置100的驱动下沿着和其之前相反的方向运动，从而利用其自身的功能将变桨系统零部件送至轮毂壁的开口外，并悬吊进轮毂内部，由操作人员将其固定在轮毂内部，从而完成变桨系统零部件的维护更换过程。

在具体实现时，上述的第一安装座110可以包括第一上连接板111和第一下连接板112，第二安装座120可以包括第二上连接板121和第二下连接板122，第一旋转部件130可以包括第一上轴承131、第一下轴承132和第一转轴133，第二旋转部件140可以包括第二上轴承141、第二下轴承142和第二转轴143。

具体的，第一下连接板111和第二下连接板112固定在所述机舱框架顶部；第一上轴承131固定在第一上连接板111上，第一下轴承132固定在第一下连接板112上，第一转轴133的两端分别固定在第一上连接板111和第一下连接板112上；第二上轴承141固定在第二上连接板121上，第二下轴承142固定在上述第二下连接板122上，第二转轴143的两端分别固定在上述第二上连接板121和第二下连接板122上，横梁150的两端分别固定在第一转轴133和第二转轴143上；所述操作臂200固定在所述第二转轴143上。

具体来说，在大功率机组轮毂内的变桨系统零部件故障时，需要操作人员进入到轮毂内部，将变桨系统零部件的固定端从轮毂内拆卸下来，将本实施例的变桨驱动维护更换装置通过螺栓固定在机舱框架的顶部，利用操作臂200将变桨系统零部件悬吊到轮毂壁的开口外，操作旋转驱动装置100中的横梁150，即横梁150在第一上轴承131、第一下轴承132、第一转轴133和第二上轴承141、第二下轴承142以及第二转轴143的作用下沿着某一个方向运动，也就是说第一上轴承131和第一下轴承132转动方向相同，第二上轴承141和第二下轴承142转动方向相同，同时第一上轴承131、第一下轴承132与第二上轴承141、第二下轴承142的转动方向相反，这样确保横梁150可以在这四者以及第一转轴133和第二转轴143的作用下沿着某一个方向运动，同时旋转驱动装置100中的第二上轴承141、第二下轴承142以及第二转轴143相互作用，就驱动操作臂200沿着其相反的方向运动，从而操作臂200将变桨系统零部件旋转到机舱上方，利用机舱内的自维护系统，将故障的变桨系统零部件送下塔筒，待更换过后，继续通过机舱内的自维护系统，将变桨系统零部件送至机舱上方，通过操作旋转驱动装置100的横梁150，同样的横梁150在第一上轴承131、第一下轴承132、第一转轴133和第二上轴承141、第二下轴承142以及第二转轴143的作用下沿着和其之前相反的方向运动，操作臂200也在旋转驱动装置100中的第二上轴承141、第二下轴承142以及第二转轴143相互作用驱动下沿着和其之前相反的方向运动，从而利用其自身的功能将变桨系统零部件送至轮毂壁的开口外，并悬吊进轮毂内部，由操作人员将其固定在轮毂内部，从而完成变桨系统零部件的维护更换过程。

上述的操作臂200可以包括悬臂210以及设置在所述悬臂的悬空端的悬吊装置，所述悬吊装置为手拉葫芦220，所述悬臂210固定在上述第二转轴143上。

具体来说，在大功率机组轮毂内的变桨系统零部件故障时，需要操作人员进入到轮毂内部，将变桨系统零部件的固定端从轮毂内拆卸下来，将本实施例的变桨驱动维护更换装置通过螺栓固定在机舱框架的顶部，利用手拉葫芦220将变桨系统零部件悬吊到轮毂壁的开口外，操作旋转驱动装置100中的横梁150，即横梁150在第一上轴承131、第一下轴承132、第一转轴133和第二上轴承141、第二下轴承142以及第二转轴143的作用下沿着某一个方向运动，详细而言，第一上轴承131和第一下轴承132转动方向相同，第二上轴承141和第二下轴承142转动方向相同，同时第一上轴承131、第一下轴承132与第二上轴承141、第二下轴承142的转动方向相反，这样确保横梁150可以在这四者以及第一转轴133和第二转轴143的作用下沿着某一个方向运动，同时旋转驱动装置100中的第二上轴承141、第二下轴承142以及第二转轴143相互作用，就驱动操作臂200中的悬臂210沿着其相反的方向运动，从而悬臂210将变桨系统零部件旋转到机舱上方，利用机舱内的自维护系统，将故障的变桨系统零部件送下塔筒，待更换过后，继续通过机舱内的自维护系统，将变桨系统零部件送至机舱上方，通过操作旋转驱动装置100的横梁150，同样的横梁150在第一上轴承131、第一下轴承132、第一转轴133和第二上轴承141、第二下轴承142以及第二转轴143的作用下沿着和其之前相反的方向运动，操作臂200中的悬臂210也在旋转驱动装置100中的第二上轴承141、第二下轴承142以及第二转轴143相互作用驱动下沿着和其之前相反的方向运动，将更换好的变桨系统零部件通过悬臂210送到轮毂壁开口处，再通过手拉葫芦220将变桨系统零部件悬吊进轮毂内部，由操作人员将其固定在轮毂内部，从而完成变桨系统零部件的维护更换过程。

本实施例提供的变桨系统零部件的维护更换装置，通过操作臂中的手拉葫芦将轮毂内的变桨系统零部件吊出到轮毂壁开口处，之后通过旋转驱动装置中的第一上轴承、第一下轴承、第一转轴和第二上轴承、第二下轴承以及第二转轴的相互作用，将所吊出的变桨系统零部件通过悬臂的转动将其旋转到机舱的上方，通过机舱内的自维护系统将所要进行更换的变桨系统零部件送到地面进行更换，从而无需动用吊车拆下轮毂。本发明使得大功率风力发电机组轮毂内超出人力所能拆卸的变桨系统零部件的维护和更换变得简单可行，节约了大量生产、运输和吊装成本。

图2是本发明带有变桨系统零部件的维护更换装置的风力发电机组实施例的结构示意图。如图2所示，包括风力发电机组本体320，该风力发电机组本体320包括机舱321，该风力发电机组300还包括变桨系统零部件的维护更换装置310，该变桨系统零部件的维护更换装置310可以采用图1所示实施例的变桨系统零部件的维护更换装置实现。该变桨系统零部件的维护更换装置310的工作过程和原理如上所述，在此就不再赘述了。

本实施例的带有变桨系统零部件的维护更换装置的风力发电机组，通过操作臂中的手拉葫芦将轮毂内的变桨系统零部件吊出到轮毂壁开口处，之后通过旋转驱动装置中的第一上轴承、第一下轴承、第一转轴和第二上轴承、第二下轴承以及第二转轴的相互作用，将所吊出的变桨系统零部件通过悬臂的转动将其旋转到机舱的上方，通过机舱内的自维护系统将所要进行更换的变桨系统零部件送到地面进行更换，从而无需动用吊车拆下轮毂。本发明使得大功率风力发电机组轮毂内超出人力所能拆卸的变桨系统零部件的维护和更换变得简单可行，节约了大量生产、运输和吊装成本。

需要说明的是，在本实施例中采用手拉葫芦对需要维护更换的零部件进行悬吊操作，除此之外，还可以采用电动葫芦等其他本领域常用的悬吊装置进行待更换零部件的吊装。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种变桨系统零部件的维护更换装置，其特征在于，包括：相互连接的旋转驱动装置和操作臂，所述旋转驱动装置固定在机舱框架顶部；

所述旋转驱动装置，用于驱动所述操作臂旋转；

所述操作臂，用于将变桨系统零部件悬吊到轮毂壁的开口外，并在所述旋转驱动装置的驱动下旋转到所述机舱上方。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转驱动装置包括第一安装座、第二安装座、第一旋转部件、第二旋转部件以及横梁；

所述第一安装座和第二安装座固定在所述机舱框架顶部，所述第一旋转部件可旋转地安装在所述第一安装座上，第二旋转部件可旋转地安装在所述第二安装座上，所述横梁的两端分别固定在所述第一旋转部件和第二旋转部件上，所述操作臂固定在所述第二旋转部件上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一安装座包括第一上连接板和第一下连接板，第二安装座包括第二上连接板和第二下连接板，所述第一旋转部件包括第一上轴承、第一下轴承和第一转轴，所述第二旋转部件包括第二上轴承、第二下轴承和第二转轴；

所述第一下连接板和第二下连接板固定在所述机舱框架顶部；

所述第一上轴承固定在所述第一上连接板上，所述第一下轴承固定在所述第一下连接板上，所述第一转轴的两端分别固定在所述第一上连接板和第一下连接板上；所述第二上轴承固定在所述第二上连接板上，所述第二下轴承固定在所述第二下连接板上，所述第二转轴的两端分别固定在所述第二上连接板和第二下连接板上，所述横梁的两端分别固定在第一转轴和第二转轴上；

所述操作臂固定在所述第二转轴上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述操作臂包括：悬臂以及设置在所述悬臂的悬空端的悬吊装置，所述悬臂固定在所述第二转轴上。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述悬吊装置为手拉葫芦或电动葫芦。

6.一种带有变桨系统零部件的维护更换装置的风力发电机组，包括风力发电机组本体，所述风力发电机组本体包括机舱，其特征在于，还包括权利要求1～5中任一项所述的变桨系统零部件的维护更换装置。

Images