CN106246473A - 一种风力发电机组主轴的轻型锁紧盘装置的安装方法 - Google Patents

一种风力发电机组主轴的轻型锁紧盘装置的安装方法 Download PDF

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Abstract

一种风力发电机组主轴轻型锁紧盘装置的安装方法，所述的风力发电机组主轴轻型锁紧盘装置，连轴套外周设置轻型锁紧盘外环，轻型锁紧盘外环最大直径设置为1120㎜、最大高度设置为260㎜；现场安装时，吊机把塔筒立起，然后把偏航系统吊装至塔筒顶端安装固定，增速箱的后方安装发电机、前方安装叶片、主轴、轻型锁紧盘外环、锁紧盘内环；发电机组部件的中心以增速箱为平衡中心，增速箱的锁紧盘对连轴套与主轴的紧固；锁紧盘内环把轻型锁紧盘外环和连轴套与主轴紧配合；本发明设计减小了锁紧盘：外圆直径由1140mm改为1120mm，将原设计宽度270mm改为260mm，使产品重量减轻了125kg；节能降耗，提高塔筒自身的强度和安装的稳定性以及生产的安全。

Description

一种风力发电机组主轴的轻型锁紧盘装置的安装方法
技术领域
本发明涉及风力发电机组主轴的锁紧盘安装方法，尤其是一种风力发电机组主轴的轻型锁紧盘装置的安装方法。
背景技术
目前，2MW风力发电机组主轴的锁紧盘主要内环、外环和螺栓组成。外环的内孔制有台阶和内圆锥面，台阶上制有若干个螺纹孔；内环的外圆制有法兰和外圆锥面，法兰上制有与外环台阶上若干个螺纹孔相对应的数量相等的穿螺丝通孔；内环的法兰和外圆锥面与外环的台阶和内圆锥面配合组装在一起，用螺栓通过内环法兰上的通孔与外环台阶上的螺纹孔相连接，同时，在内环的外圆锥面和与之配合的外环内圆锥面上均涂有润滑脂。这样，就构成了一个完整的锁紧盘。
风力发电机组主要由叶片、主轴、增速箱、发电机、偏航系统及塔筒等若干系统组成。风电锁紧盘是连接主轴和增速箱的重要部件，主要由内环、外环和螺栓组成。主轴插入增速箱输入轴套内孔，锁紧盘安装在增速箱输入轴套的外圆，逐个拧紧锁紧盘上的螺栓之后，由于内外环圆锥面的配合作用，将在增速箱输入轴套外圆上产生巨大的向内正压力，这个向内正压力又传递到增速箱输入轴套内孔与主轴外圆的配合面之间，进而使主轴与增速箱输入轴套通过静摩擦力实现动力的传递。由于风力发电机组主要部件都安装在塔筒的顶端，且2MW塔筒的高度都在100米左右，因此风力发电机组的吊装难度很大，在高空中人工安装时，部件重量是造成塔筒顶部摆动主要因素，使得机组的每一个部件的安装重量，就成为一个安全保障的重要参数；在发电机组安装过程中，部件重量的大小，直接影响塔筒自身的强度和安装的稳定性以及生产的安全；部件重量大时整机安装的难度随之增大，增加了安全保障的投入；鉴于上述的诸多原因，现提出一种风力发电机组主轴的轻型锁紧盘装置的安装方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前2MW风力发电机组的塔筒高度都在100米左右，因此风力发电机组的吊装难度很大，在高空中操作安装时，部件重量是造成塔筒顶部摆动主要因素，使得机组的每一个部件的安装重量，就成为一个安全保障的重要参数；在发电机组安装过程中，部件重量的大小，直接影响塔筒自身的强度和安装的稳定性以及生产的安全；部件重量大时整机安装的难度随之增大，增加了安全保障的投入；通过合理的设计，提供一种风力发电机组主轴的轻型锁紧盘装置的安装方法，本发明通过对风电锁紧盘中内环和外环的热处理工艺的改进，材料的性能得到了很大提高之后，对风电锁紧盘进行了全面的优化设计和校核计算。在满足风电锁紧盘性能要求的前提下，设计减小了锁紧盘的外圆直径D和宽度H，将原设计外圆直径D由1140mm改为1120mm，将原设计宽度H由270mm改为260mm。经过改进设计之后，该2MW风电锁紧盘的重量由1355kg降低到1230kg，使产品重量减轻了125kg；缩小锁紧盘的外径和厚度，降低锁紧盘重量，这样不仅节省了钢材，减少了能源消耗；减少安全保障的投入，又使得产品的体积减小，结构更加紧凑，提高塔筒自身的强度和安装的稳定性以及生产的安全。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案，一种风力发电机组主轴轻型锁紧盘装置的安装方法，所述的风力发电机组主轴轻型锁紧盘装置，是由塔筒、偏航系统、增速箱、轻型锁紧盘外环、锁紧盘内环、主轴、发电机、紧固螺栓、风叶安装盘、连轴套构成；塔筒上端设置偏航系统，偏航系统上方中部设置增速箱，增速箱后方设置发电机，增速箱与发电机之间设置传动轴，增速箱前方设置主轴，主轴与偏航系统之间设置轴承座，轴承座上方的轴承中设置主轴；
增速箱与主轴之间设置连轴套，连轴套中设置主轴的一端，连轴套外周设置轻型锁紧盘外环，轻型锁紧盘外环最大直径设置为1120㎜、最大高度设置为260㎜，轻型锁紧盘外环内壁设置喇叭型斜坡、喇叭型斜坡的内壁与连轴套之间形成斜坡槽，斜坡槽口内设置环形槽台，斜坡槽中设置锁紧盘内环，锁紧盘内环内径与主轴相同，锁紧盘内环的外径大于轻型锁紧盘外环的喇叭型斜坡内径、锁紧盘内环的体积大于斜坡槽的容量，大于的量是：压缩量，锁紧盘内环外斜坡与轻型锁紧盘外环内壁喇叭型斜坡的长度相等；锁紧盘内环外侧对应环形槽台设置锁紧环凹面，锁紧环凹面与槽台符合预留同轴螺孔，同轴螺孔中设置紧固螺栓；
主轴的另一端设置风叶安装盘，风叶安装盘上设置风叶；
现场安装时，吊机把塔筒立起，然后把偏航系统吊装至塔筒顶端，偏航系统与塔筒通过预设的位置定位后安装固定，安装固定的偏航系统上面是风力发电机组安装平台；偏航系统与塔筒的支点设为安装平台的旋转中心，偏航系统上面的风力发电机组部件的中心以增速箱为平衡中心，增速箱的后方安装发电机，增速箱的前方安装叶片、主轴、轻型锁紧盘外环、锁紧盘内环。
偏航系统安装固定后，吊机吊装增速箱至偏航系统上面预定的位置固定，增速箱吊装固定后，吊机把轻型锁紧盘外环和锁紧盘内环吊至增速箱前方的连轴套定位后停止，推动轻型锁紧盘外环与连轴套外侧套装，轻型锁紧盘外环与连轴套后之间构成斜坡槽，起吊锁紧盘内环至斜坡槽的位置停止，推入锁紧盘内环嵌入斜坡槽中、螺孔定位后，对角的紧固螺栓预固定；然后吊机把轴承座吊装至预定位置固定安装、吊机再把主轴吊至轴承位置停止，主轴与轴承定位安装，然后，推动轴承中的主轴一端，使主轴的另一端进入连轴套中定位。
主轴与连轴套定位后，锁紧盘内环螺孔的紧固螺栓分别对角旋紧与环形槽台紧固，紧固使锁紧盘内环整体同步塞入斜坡槽中，随着锁紧盘内环的塞入，压缩量进入斜坡槽中，同时，锁紧盘内环的压缩量向外对轻型锁紧盘外环胀紧、锁紧盘内环的压缩量向内挤压连轴套缩紧主轴；
紧固螺栓对角旋紧把锁紧盘内环的压缩量完全塞入斜坡槽中时，完成锁紧盘对连轴套与主轴的紧固；锁紧盘内环把轻型锁紧盘外环和连轴套与主轴紧配合。
有益效果是：本发明通过对风电锁紧盘中内环和外环的热处理工艺的改进，材料的性能得到了很大提高之后，对风电锁紧盘进行了全面的优化设计和校核计算。在满足风电锁紧盘性能要求的前提下，设计减小了锁紧盘的外圆直径D和宽度H，将原设计外圆直径D由1140mm改为1120mm，将原设计宽度H由270mm改为260mm。经过改进设计之后，该2MW风电锁紧盘的重量由1355kg降低到1230kg，使产品重量减轻了125kg；缩小锁紧盘的外径和厚度，降低锁紧盘重量，这样不仅节省了钢材，减少了能源消耗；减少安全保障的投入，又使得产品的体积减小，结构更加紧凑，提高塔筒自身的强度和安装的稳定性以及生产的安全。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是局部结构示意图；
图2是局部结构示意图；
图3是总装结构示意图；
图1.2.3中：塔筒1、偏航系统2、增速箱3、轻型锁紧盘外环4、锁紧盘内环5、主轴6、发电机7、紧固螺栓8、风叶安装盘9、连轴套10。
具体实施方式
下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1
塔筒1上端设置偏航系统2，偏航系统2上方中部设置增速箱3，增速箱3后方设置发电机7，增速箱3与发电机7之间设置传动轴，增速箱3前方设置主轴6，主轴6与偏航系统2之间设置轴承座，轴承座上方的轴承中设置主轴6；
增速箱3与主轴6之间设置连轴套10，连轴套10中设置主轴6的一端，连轴套10外周设置轻型锁紧盘外环4，轻型锁紧盘外环4最大直径设置为1120㎜、最大高度设置为260㎜，轻型锁紧盘外环4内壁设置喇叭型斜坡、喇叭型斜坡的内壁与连轴套10之间形成斜坡槽，斜坡槽口内设置环形槽台，斜坡槽中设置锁紧盘内环5，锁紧盘内环5内径与主轴6相同，锁紧盘内环5的外径大于轻型锁紧盘外环4的喇叭型斜坡内径、锁紧盘内环5的体积大于斜坡槽的容量，大于的量是：压缩量，锁紧盘内环5外斜坡与轻型锁紧盘外环4内壁喇叭型斜坡的长度相等；锁紧盘内环5外侧对应环形槽台设置锁紧环凹面，锁紧环凹面与槽台符合预留同轴螺孔，同轴螺孔中设置紧固螺栓8；
主轴6的另一端设置风叶安装盘9，风叶安装盘9上设置风叶；
现场安装时，吊机把塔筒1立起，然后把偏航系统2吊装至塔筒1顶端，偏航系统2与塔筒1通过预设的位置定位后安装固定，安装固定的偏航系统2上面是风力发电机组安装平台；偏航系统2与塔筒1的支点设为安装平台的旋转中心，偏航系统2上面的风力发电机组部件的中心以增速箱3为平衡中心，增速箱3的后方安装发电机7，增速箱3的前方安装叶片、主轴6、轻型锁紧盘外环4、锁紧盘内环5。
实施例2
偏航系统2安装固定后，吊机吊装增速箱3至偏航系统2上面预定的位置固定，增速箱3吊装固定后，吊机把轻型锁紧盘外环4和锁紧盘内环5吊至增速箱3前方的连轴套10定位后停止，推动轻型锁紧盘外环4与连轴套10外侧套装，轻型锁紧盘外环4与连轴套10后之间构成斜坡槽，起吊锁紧盘内环5至斜坡槽的位置停止，推入锁紧盘内环5嵌入斜坡槽中、螺孔定位后，对角的紧固螺栓8预固定；然后吊机把轴承座吊装至预定位置固定安装、吊机再把主轴6吊至轴承位置停止，主轴6与轴承定位安装，然后，推动轴承中的主轴6一端，使主轴6的另一端进入连轴套10中定位。
实施例3
主轴6与连轴套10定位后，锁紧盘内环5螺孔的紧固螺栓8分别对角旋紧与环形槽台紧固，紧固使锁紧盘内环5整体同步塞入斜坡槽中，随着锁紧盘内环5的塞入，压缩量进入斜坡槽中，同时，锁紧盘内环5的压缩量向外对轻型锁紧盘外环4胀紧、锁紧盘内环5的压缩量向内挤压连轴套10缩紧主轴6；
紧固螺栓8对角旋紧把锁紧盘内环5的压缩量完全塞入斜坡槽中时，完成锁紧盘对连轴套10与主轴6的紧固；锁紧盘内环5把轻型锁紧盘外环4和连轴套10与主轴6紧配合。

Claims (3)

1.一种风力发电机组主轴轻型锁紧盘装置的安装方法，所述的风力发电机组主轴轻型锁紧盘装置，是由塔筒(1)、偏航系统(2)、增速箱(3)、轻型锁紧盘外环(4)、锁紧盘内环(5)、主轴(6)、发电机(7)、紧固螺栓(8)、风叶安装盘(9)、连轴套(10)构成；其特征在于：塔筒(1)上端设置偏航系统(2)，偏航系统(2)上方中部设置增速箱(3)，增速箱(3)后方设置发电机(7)，增速箱(3)与发电机(7)之间设置传动轴，增速箱(3)前方设置主轴(6)，主轴(6)与偏航系统(2)之间设置轴承座，轴承座上方的轴承中设置主轴(6)；
增速箱(3)与主轴(6)之间设置连轴套(10)，连轴套(10)中设置主轴(6)的一端，连轴套(10)外周设置轻型锁紧盘外环(4)，轻型锁紧盘外环(4)最大直径设置为1120㎜、最大高度设置为260㎜，轻型锁紧盘外环(4)内壁设置喇叭型斜坡、喇叭型斜坡的内壁与连轴套(10)之间形成斜坡槽，斜坡槽口内设置环形槽台，斜坡槽中设置锁紧盘内环(5)，锁紧盘内环(5)内径与主轴(6)相同，锁紧盘内环(5)的外径大于轻型锁紧盘外环(4)的喇叭型斜坡内径、锁紧盘内环(5)的体积大于斜坡槽的容量，大于的量是：压缩量，锁紧盘内环(5)外斜坡与轻型锁紧盘外环(4)内壁喇叭型斜坡的长度相等；锁紧盘内环(5)外侧对应环形槽台设置锁紧环凹面，锁紧环凹面与槽台符合预留同轴螺孔，同轴螺孔中设置紧固螺栓(8)；
主轴(6)的另一端设置风叶安装盘(9)，风叶安装盘(9)上设置风叶；
现场安装时，吊机把塔筒(1)立起，然后把偏航系统(2)吊装至塔筒(1)顶端，偏航系统(2)与塔筒(1)通过预设的位置定位后安装固定，安装固定的偏航系统(2)上面是风力发电机组安装平台；偏航系统(2)与塔筒(1)的支点设为安装平台的旋转中心，偏航系统(2)上面的风力发电机组部件的中心以增速箱(3)为平衡中心，增速箱(3)的后方安装发电机(7)，增速箱(3)的前方安装叶片、主轴(6)、轻型锁紧盘外环(4)、锁紧盘内环(5)。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组主轴轻型锁紧盘装置的安装方法，其特征在于：偏航系统(2)安装固定后，吊机吊装增速箱(3)至偏航系统(2)上面预定的位置固定，增速箱(3)吊装固定后，吊机把轻型锁紧盘外环(4)和锁紧盘内环(5)吊至增速箱(3)前方的连轴套(10)定位后停止，推动轻型锁紧盘外环(4)与连轴套(10)外侧套装，轻型锁紧盘外环(4)与连轴套(10)后之间构成斜坡槽，起吊锁紧盘内环(5)至斜坡槽的位置停止，推入锁紧盘内环(5)嵌入斜坡槽中、螺孔定位后，对角的紧固螺栓(8)预固定；然后吊机把轴承座吊装至预定位置固定安装、吊机再把主轴(6)吊至轴承位置停止，主轴(6)与轴承定位安装，然后，推动轴承中的主轴(6)一端，使主轴(6)的另一端进入连轴套(10)中定位。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组主轴轻型锁紧盘装置的安装方法，其特征在于：主轴(6)与连轴套(10)定位后，锁紧盘内环(5)螺孔的紧固螺栓(8)分别对角旋紧与环形槽台紧固，紧固使锁紧盘内环(5)整体同步塞入斜坡槽中，随着锁紧盘内环(5)的塞入，压缩量进入斜坡槽中，同时，锁紧盘内环(5)的压缩量向外对轻型锁紧盘外环(4)胀紧、锁紧盘内环(5)的压缩量向内挤压连轴套(10)缩紧主轴(6)；
紧固螺栓(8)对角旋紧把锁紧盘内环(5)的压缩量完全塞入斜坡槽中时，完成锁紧盘对连轴套(10)与主轴(6)的紧固；锁紧盘内环(5)把轻型锁紧盘外环(4)和连轴套(10)与主轴(6)紧配合。
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