CN105479373A - 风力发电机组轮毂的支撑工装 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种风力发电机组轮毂的支撑工装，所述支撑工装包括基座、设置在所述基座上的运动部以及轮毂固定部，所述运动部包括第一运动部和第二运动部，所述轮毂固定部和第二运动部设置在第一运动部上，所述第一运动部可驱动所述第二运动部和所述轮毂固定部沿第一方向运动，所述第二运动部驱动所述轮毂固定部沿第二方向运动，所述第一方向与第二方向垂直。本发明公开的风力发电机组轮毂的支撑工装，结构设计简单合理，能够使吊装的轮毂快速对接到支撑工装上，解决了起重机吊装时由于轮毂晃动而难以定位安装的问题。

Description

风力发电机组轮毂的支撑工装

技术领域

本发明涉及风力发电机组制造技术领域，尤其涉及风力发电机组轮毂的支撑工装。

背景技术

风力发电机中轮毂是重要的部件。在车间装配时，首先需要将轮毂进行翻转，然后安装在支撑工装上，通过螺栓连接在支撑工装上。然后，在轮毂上安装变桨轴承、驱动电机等其他部件。由于起重机属于大型机械，吊装精度不够高，且轮毂吨位大，所以在起重机移动时，轮毂晃动幅度较大。在安装到台车的过程中，轮毂底部的螺栓孔不能很快地与支撑工装上的螺栓孔重合，需要人工进行矫正，费时费力。

发明内容

本发明的实施例提供一种风力发电机组轮毂的支撑工装，以方便将轮毂底部的螺栓孔与支撑工装上的螺栓孔对正。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种风力发电机组轮毂的支撑工装，支撑工装包括基座、设置在基座上的运动部以及轮毂固定部，运动部包括第一运动部和第二运动部，轮毂固定部和第二运动部设置在第一运动部上，第一运动部可驱动第二运动部和轮毂固定部沿第一方向运动，第二运动部驱动轮毂固定部沿第二方向运动，第一方向与第二方向垂直。

进一步地，轮毂固定部包括同轴设置的双法兰组件。

进一步地，第一运动部包括第一导向轴、第一驱动部件以及第一支撑平台，轮毂固定部和第二运动部设置在第一支撑平台上，第一导向轴沿第一方向设置，第一驱动部件驱动第一支撑平台沿第一导向轴运动。

进一步地，第一驱动部件为通过第一电机驱动的第一丝杠，第一丝杠平行于第一导向轴，第一支撑平台设置在第一导向轴与第一丝杠上。

进一步地，在基座上还设置有限制第一支撑平台在第一方向上运动的最大行程的第一限位块。

进一步地，第二运动部包括第二导向轴、第二驱动部件以及第二支撑平台，轮毂固定部设置在第二支撑平台上，第二导向轴沿第二方向设置，第二驱动部件驱动第二支撑平台沿第二导向轴运动。

进一步地，第二驱动部件为通过第二电机驱动的第二丝杠，第二丝杠平行于第二导向轴，第二支撑平台设置在第二导向轴与第二丝杠上。

进一步地，轮毂固定部包括同轴设置的支撑筒、第一法兰与第二法兰，第一法兰固定在支撑筒的上端面上，第二法兰套设在支撑筒上。

进一步地，在第一法兰上方设置有导向筒。

进一步地，在第一法兰上设置有与轮毂底部螺栓孔位置相对的环形槽，环形槽的宽度不小于轮毂底部螺栓孔直径。

进一步地，在第二法兰上设置有与轮毂底部螺栓孔相对的螺栓孔。

进一步地，轮毂固定部还包括第二法兰支撑组件，第二法兰支撑组件用于支撑第二法兰。

进一步地，第二法兰支撑组件包括弹簧、顶块以及连杆组件，顶块通过销轴与支撑筒连接，弹簧设置在第一法兰与顶块的一端之间，顶块另一端与连杆组件一端连接，在连杆组件另一端设置有支撑第二法兰的铰接球。

进一步地，连杆组件包括第一连杆与第二连杆，第一连杆与顶块连接，第二连杆与第一连杆连接，并通过铰轴铰接在支撑筒上。

本发明的实施例的风力发电机组轮毂的支撑工装，结构设计简单合理，能够使吊装的轮毂快速对接到支撑工装上，解决了起重机吊装时由于轮毂晃动而难以定位安装的问题。

附图说明

图1为本发明的实施例的风力发电机组轮毂的支撑工装的第一视角的立体结构示意图；

图2为本发明的实施例的风力发电机组轮毂的支撑工装的第二视角的立体结构示意图；

图3为本发明的实施例的风力发电机组轮毂的支撑工装的第一支撑平台的立体结构示意图；

图4为本发明的实施例的风力发电机组轮毂的支撑工装的第二支撑平台的立体结构示意图；

图5为本发明的实施例的风力发电机组轮毂的支撑工装的轮毂固定部的立体结构示意图；

图6为图5中A处的局部放大图；

图7为图5中B处的局部放大图。

附图标记说明：

1、基座；11、工字钢；12、支撑平板；21、第一支撑平台；211、第一折边；212、第一围边；213、第一通孔；22、第一导向轴；23、第一安装挡板；24、第一丝杠；25、第一电机；26、第一限位块；31、第二支撑平台；311、第二折边；312、凸台；313、第二通孔；32、第二导向轴；33、第二丝杠；35、第二电机；36、第二安装挡板；37、第二限位块；41、支撑筒；42、第一法兰；421、环形槽；422、开口；43、第二法兰；44、第二法兰支撑组件；441、弹簧；442、顶块；443、销轴；444、铰接球；445、第一连杆；446、第二连杆；447、铰轴；45、导向筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例的风力发电机组轮毂的支撑工装进行详细描述。

本发明的实施例提供一种风力发电机组轮毂的支撑工装。其主要包括基座1、设置在基座1上的运动部以及轮毂固定部，运动部包括第一运动部和第二运动部，轮毂固定部和第二运动部设置在第一运动部上，第一运动部可驱动第二运动部和轮毂固定部沿第一方向运动，第二运动部驱动轮毂固定部沿第二方向运动，第一方向与第二方向垂直。

其中，第一运动部能够在基座1上一定范围内沿第一方向带动设置在其上的第二运动部与轮毂固定部运动，第二运动部在第一运动部上一定范围内沿垂直于第一方向的第二方向带动轮毂固定部进行运动。

在轮毂的吊装过程中，吊车操作员仅需将轮毂吊入支撑工装的安装范围内，然后工作人员根据需要驱动支撑工装上的运动部将轮毂固定部移动至轮毂下方，再将轮毂固定部和轮毂底部进行螺栓孔对接即可。

基座的结构：

如图1和图2所示，在本发明实施例中，基座1由两根相互平行的工字钢11以及焊接在两根工字钢11之间的支撑平板12构成，支撑平板12为钢板，与工字钢11焊接固定，以便可以为其他部件提供可靠稳定的支撑。

运动部的结构

如图1和图2所示，运动部包括第一运动部和第二运动部。轮毂固定部和第二运动部设置在第一运动部上，第一运动部可驱动第二运动部和轮毂固定部沿第一方向运动，第二运动部驱动轮毂固定部沿第二方向运动，第一方向与第二方向垂直。

具体地，第一运动部整体设置在基座1上(如支撑平板12上)。第一运动部包括第一安装挡板23、第一导向轴22、第一驱动部件以及第一支撑平台21。

其中，第一安装挡板23用于承载第一导向轴22和第一驱动部件等。第一安装挡板23固定设置在基座1上，为了提高第一安装挡板23的可靠性，在第一安装挡板23的两边通过焊接的方式连接有三角板，以加强其强度。在本实施例中，第一导向轴22为两个且平行间隔设置在第一安装挡板23上，且第一导向轴22的轴线方向与第一方向平行。具体地，第一导向轴22的一端固定在第一安装挡板23上，另一端固定在第一导向轴支座上，第一导向轴支座设置在基座1上。

第一驱动部件为第一丝杠24。该第一丝杠24平行于第一导向轴22。第一电机25固定设置在基座1上，并与第一丝杠24连接，以驱动第一丝杠24转动。第一支撑平台21设置在第一导向轴22与第一丝杠24上，并在第一丝杠24的驱动下沿第一导向轴22移动。

如图3所示，其中，第一支撑平台21用于承载其他部件并与其承载的部件一起运动，轮毂固定部和第二运动部均设置在其上。在本实施例中，第一支撑平台21设置在第一丝杠24和第一导向轴22上。具体地，第一支撑平台21为两侧具有第一折边211的平板，在平板下方中间位置设置有四面第一围边212，在垂直于第一折边211的两第一围边212上分别设置有位置相对的第一通孔213，第一通孔213用于安装第一丝杠24和第一导向轴22。其中一部分第一通孔213为与第一丝杠24配合的螺纹孔，第一丝杠24穿设在该螺纹孔内。

当第一电机25驱动第一丝杠24转动时，由于第一支撑平台21的螺纹孔与第一丝杠24配合，第一支撑平台21会受驱动而沿第一导向轴22移动。通过调节第一电机25的转向可以调节移动方向。优选地，第一支撑平台21的第一折边211与基座1的支撑平板12间预留一定间隙，避免第一支撑平台21在运动时与基座1摩擦，或发生干涉。

优选地，为了防止第一支撑平台21运动超出行程而与第一丝杠24脱离，在基座1上还可以设置有第一限位块26，该第一限位块26用于限定第一支撑平台21的运动范围。在本实施例中，可选地，第一限位块26为两个，当第一支撑平台21运动到与第一限位块26接触时，停止运动。

根据本发明的实施例，第二运动部整体设置在第一支撑平台21上。第二运动部包括第二安装挡板36、第二导向轴32、第二驱动部件以及第二支撑平台31，轮毂固定部设置在第二支撑平台31上。

其中，第二安装挡板36用于承载第二导向轴32和第二驱动部件等。第二安装挡板36固定设置在第一支撑平台21上。为了提高第二安装挡板36的可靠性，第二安装挡板36的两边通过焊接的方式连接有三角板。在本实施例中，第二导向轴32为两个，且平行间隔设置在第二安装挡板36上。第二导向轴32的轴线方向平行与第二方向，与第一导向轴22的轴线垂直。具体地，第二导向轴32的一端固定在第二安装挡板36上，另一端固定在第二导向轴支座上。

第二驱动部件为第二丝杠33。该第二丝杠33平行于第二导向轴32。第二电机35固定在第一支撑平台21上，并与第二丝杠33连接，以驱动第二丝杠33转动。第二支撑平台31设置在第二导向轴32与第二丝杠33上，并在第二丝杠33的驱动下沿第二导向轴32移动。

如图4所示，第二支撑平台31用于承载其他部件，并与其承载的部件一起运动，以实现调节轮毂固定部的位置的目的。在本实施例中，第二支撑平台31设置在第二丝杠33和第二导向轴32上。具体地，第二支撑平台31为两侧具有第二折边311的平板，在平板上方中间位置设置有凸台312(在本实施例中，该凸台312为中空凸台312)，在垂直于第二折边311的凸台312的侧边上分别设置有位置相对的第二通孔313，第二通孔313用于安装第二丝杠33和第二导向轴32。其中一部分第二通孔313为与第二丝杠33配合的螺纹孔，第二丝杠33穿设在该螺纹孔中。

当第二电机35驱动第二丝杠33转动时，由于第二支撑平台31的螺纹孔与第二丝杠33配合，第二支撑平台31会受驱动沿第二导向轴32移动。通过调节第二电机35的转动方向可以调节移动方向，进而调节轮毂固定部的位置。

优选地，第二支撑平台31的第二折边311与第一支撑平台21的平板间预留一定间隙，避免其在运动时发生干涉。

优选地，为了防止第二支撑平台31运动超出行程而与第二丝杠33脱离，在第一支撑平台21上设置有用于限定第二支撑平台31的最大行程的第二限位块37。可选地，第二限位块37为两个，且间隔设置，当第二支撑平台31运动到与第二限位块37接触时，受第二限位块37止挡而停止运动。

当然，在其他实施例中，可以通过齿轮啮合传动，链轮链条传动等方式实现第一支撑平台21和第二支撑平台31的位置调节。

轮毂固定部的结构

轮毂固定部用于承载轮毂。轮毂固定部包括同轴设置的双法兰组件，以可靠地承载轮毂，当然，在其他实施例中，轮毂固定部可包括用于放置轮毂的加强板结构。以下详细描述当轮毂固定部包括双法兰组件时的示例性结构。

如图5至图7所示，轮毂固定部包括同轴设置的支撑筒41、第一法兰42与第二法兰43，第一法兰42固定在支撑筒41上端面，第二法兰43套设在支撑筒41上，且位于第一法兰42的下方。由于支撑筒41具有一定高度，因而使得待安装的轮毂放置在第一法兰42上时，其在高度方向上与距离基座1和运动部有一定距离。

在第一法兰42上设置有与轮毂底部螺栓孔位置相对的环形槽421，环形槽421宽度不小于轮毂底部螺栓孔直径。环形槽421的作用是供固定轮毂的螺栓穿过。该环形槽421为通槽。其设置位置和数量可以根据需要选择，在本实施例中，环形槽421为多个，且沿第一法兰42的周向均匀间隔地设置。

第二法兰43套设在支撑筒41的外壁上，其外径与第一法兰42的外径相等，并能够绕其轴线自由转动。第二法兰43在轴向通过第二法兰支撑组件44进行支撑，并能够随第二法兰支撑组件44沿支撑筒41轴向移动。在第二法兰43上设置有与轮毂底部螺栓孔位置相对的螺栓孔。

第二法兰支撑组件44用于辅助双法兰组件的承重。具体地，第二法兰支撑组件44用于在轴向上支撑第二法兰43，使第二法兰43可以加强第一法兰42的强度。

参见图5所示，第二法兰支撑组件44包括弹簧441、顶块442以及连杆组件。顶块442通过销轴443与支撑筒41铰接，顶块442的一端设置有弹簧441，该弹簧441处于第一法兰42与顶块442之间，顶块442的另一端与连杆组件的一端连接。在连杆组件另一端设置有支撑第二法兰43的铰接球444。

第二法兰支撑组件44的本质是利用杠杆原理来使第二法兰43与第一法兰42紧贴在一起，增加第一法兰42的强度。

具体地，连杆组件包括第一连杆445与第二连杆446。第一连接为直杆，其位于支撑筒41的内侧，且上端与顶块442铰接。第二连杆446为L型杆，其通过铰轴447铰接在支撑筒41上。L型杆的一端穿过支撑筒41筒壁上开设的竖直槽伸入支撑筒41内，且与第一连杆445的下端铰接。L型杆的处于支撑筒41外的部分的上端上设置有与第二法兰43连接的铰接球444。该铰接球444包括焊接在L型杆的上端的球座和设置在球座内的球，第二连杆446通过铰接球444在轴向上支撑第二法兰43。

优选地，为了辅助对待安装的轮毂进行放置，如图1所示，在第一法兰42上方设置有导向筒45。导向筒45呈与轮毂的相配的锥形圆台，待安装的轮毂可扣设在其上。轮毂与支撑工装连接时，当导向筒45位于轮毂底部孔下端时，起重机缓缓放下轮毂，由于导向筒45是锥形圆台，且导向筒45的上端直径小于下端直径，因此导向筒45插入轮毂底部孔内，轮毂将沿着导向筒45的外壁落到第一法兰42上。导向筒45保证了轮毂与第一法兰42的同轴度，确保轮毂底部的螺栓孔与环形槽421对接。

优选地，在导向筒45侧壁的圆周上间隔地开设有直槽，用于容纳第二法兰支撑组件44的顶块442等结构，以使其与第二法兰支撑组件44互不干涉。

优选地，在第一法兰42内缘，在与竖直槽位置相对的位置处开设有开口422，该开口422同样用于避免与第二法兰支撑组件44干涉。

当需要将轮毂安装在支撑工装上时，首先通过起重机吊装轮毂到支撑工装安装范围内，然后驱动支撑工装的第一运动部与第二运动部将轮毂固定部移动到轮毂下方，当轮毂固定部的导向筒45位于轮毂底部孔下端时，起重机缓缓放下轮毂，导向筒45插入轮毂底部孔内，轮毂沿导向筒45落到第一法兰42上。

在将轮毂放在第一法兰42上之前，顶块442在弹簧441弹力作用下处于伸出状态(图5中所示状态)，其一端突出于第一法兰42平面。当轮毂缓缓下降放置在第一法兰42上时，轮毂底部压在顶块442上。在轮毂重力的作用下，顶块442受到向下的压力后推动第一连杆445，第一连杆445推动第二连杆446一端向下运动。由于第二连杆446通过铰轴447设置在支撑筒41上形成杠杆，在第二连杆446一端向下运动时驱动第二连杆446另一端向上运动，第二连杆446上的铰接球444将第二法兰43往上推到接近第一法兰42的位置。由于铰接球444仅在轴向上对第二法兰43提供支持力，因此第二法兰43可以绕轴向自由转动，故而可以方便地转动第二法兰43，以将第二法兰43的螺栓孔与轮毂底部螺栓孔对正，利用螺栓将第一法兰42、第二法兰43与轮毂紧固连接。

本发明的风力发电机组轮毂的支撑工装具有如下效果：

能够将轮毂快速对接到支撑工装上，减小了由于起重机吊装时轮毂产生的晃动对轮毂定位安装的影响。

采用导向筒和第一法兰对轮毂进行支撑，且由于第二法兰可以自由转动解决了起重机在吊装轮毂时晃动无法使轮毂底部的螺栓孔与支撑工装上的螺栓孔对正的问题。

采用丝杠结构可以使第一支撑平台21和第二支撑平台移动，适应轮毂位置。

采用双法兰的结构形式，保证了支撑工装的支撑强度，并且能够快速实现螺栓孔的轴向定位。

采用锥形导向筒的结构，保证轮毂与第一法兰的同轴度，快速实现周向定位。

第二法兰可移动，具有自动提升功能，仅依靠轮毂自重就能实现法兰的提升。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述支撑工装包括基座(1)、设置在所述基座(1)上的运动部以及轮毂固定部，所述运动部包括第一运动部和第二运动部，所述轮毂固定部和第二运动部设置在第一运动部上，所述第一运动部可驱动所述第二运动部和所述轮毂固定部沿第一方向运动，所述第二运动部驱动所述轮毂固定部沿第二方向运动，所述第一方向与第二方向垂直。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述轮毂固定部包括同轴设置的双法兰组件。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述第一运动部包括第一导向轴(22)、第一驱动部件以及第一支撑平台(21)，所述轮毂固定部和第二运动部设置在所述第一支撑平台(21)上，所述第一导向轴(22)沿所述第一方向设置，所述第一驱动部件驱动所述第一支撑平台(21)沿所述第一导向轴(22)运动。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述第一驱动部件为通过第一电机(25)驱动的第一丝杠(24)，所述第一丝杠(24)平行于所述第一导向轴(22)，所述第一支撑平台(21)设置在所述第一导向轴(22)与所述第一丝杠(24)上。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，在所述基座(1)上还设置有限制所述第一支撑平台(21)在所述第一方向上运动的最大行程的第一限位块(26)。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述第二运动部包括第二导向轴(32)、第二驱动部件以及第二支撑平台(31)，所述轮毂固定部设置在所述第二支撑平台(31)上，所述第二导向轴(32)沿所述第二方向设置，所述第二驱动部件驱动所述第二支撑平台(31)沿所述第二导向轴(32)运动。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述第二驱动部件为通过第二电机(35)驱动的第二丝杠(33)，所述第二丝杠(33)平行于所述第二导向轴(32)，所述第二支撑平台(31)设置在所述第二导向轴(32)与所述第二丝杠(33)上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述轮毂固定部包括同轴设置的支撑筒(41)、第一法兰(42)与第二法兰(43)，所述第一法兰(42)固定在所述支撑筒(41)的上端面上，所述第二法兰(43)套设在支撑筒(41)上。

9.根据权利要求8所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，在所述第一法兰(42)上方设置有导向筒(45)。

10.根据权利要求8所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，在所述第一法兰(42)上设置有与轮毂底部螺栓孔位置相对的环形槽(421)，所述环形槽(421)的宽度不小于所述轮毂底部螺栓孔直径。

11.根据权利要求8所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，在所述第二法兰(43)上设置有与所述轮毂底部螺栓孔相对的螺栓孔。

12.根据权利要求8所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述轮毂固定部还包括第二法兰支撑组件(44)，所述第二法兰支撑组件(44)用于支撑所述第二法兰(43)。

13.根据权利要求12所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述第二法兰支撑组件(44)包括弹簧(441)、顶块(442)以及连杆组件，所述顶块(442)通过销轴(443)与支撑筒(41)连接，所述弹簧(441)设置在所述第一法兰(42)与所述顶块(442)的一端之间，所述顶块(442)另一端与所述连杆组件一端连接，在所述连杆组件另一端设置有支撑所述第二法兰的铰接球(444)。

14.根据权利要求13所述的风力发电机组轮毂的支撑工装，其特征在于，所述连杆组件包括第一连杆(445)与第二连杆(446)，所述第一连杆(445)与所述顶块(442)连接，所述第二连杆(446)与所述第一连杆(445)连接，并通过铰轴(447)铰接在所述支撑筒上。