CN108953569B - 风机齿轮箱拆卸方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机齿轮箱拆卸方法，巧妙地利用了风机主轴和齿轮箱原有的轴孔，在风机的齿轮箱轴孔和主轴轴孔之间构建密封腔，向所述密封腔内注入液压油达到预定油压，利用高压油推动所述齿轮箱脱离所述主轴，成功有效的拆除齿轮箱，大大提高了拆卸效率，节约了时间。整个拆卸过程基本上不存在径向偏载力，极大地减少了主轴表面的损伤和拆卸难度，为齿轮箱的顺利拆卸提供了有效保证；无需再使用切割刀和千斤顶，有效避免了对齿轮箱、主轴及主轴轴承的损伤。本发明还进一步提供了实施风机齿轮箱拆卸方法的装置。

Description

风机齿轮箱拆卸方法及装置

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风机齿轮箱拆卸方法及装置。

背景技术

风能是一种重要的可再生清洁能源，风能在开发价值和商业化推广中具有广阔的发展前景，利用风能发电的技术方案已经在各国不断的研究发展。作为风力发电的核心设备，风力发电机的品质很大程度上决定了风力发电技术的经济效益。

齿轮箱是风力发电机组的关键传动部件，其主要功能是将风轮的动能传递给发电机，并使其得到相应的转速。目前，齿轮箱常用的安装方法是将行星架套设在风机主轴的端部外周，然后在行星架外部套设由楔形环和锁紧环组成的胀紧套，将齿轮箱牢牢套设固定在风机主轴上。

由于齿轮箱是易损部件，经常需要维修换件，而其安装在位于高空的风机机舱内，直接在高空中进行维修换件操作困难，因此目前主要是将齿轮箱从风机主轴上拆卸下来，再将其吊运至地面上进行维修换件操作。虽然齿轮箱行星架与主轴之间为套设安装方式，但由于齿轮箱跟随主轴一起转动，长时间下来，行星架与主轴之间因摩擦生热而粘连在一起，使得齿轮箱无法正常拆卸下来，之前常用的方法是利用切割刀将行星架和主轴切割开来，这种方法常常导致齿轮箱或主轴毁灭性的破坏，损失巨大。后来改为在主轴轴承和行星架之间的环向上加设千斤顶，千斤顶一端顶住齿轮箱的行星架，另一端顶住主轴轴承座，利用千斤顶的推力将齿轮箱行星架从主轴上脱离开来。受主轴轴承轴向静载荷的限制，千斤顶的吨位不能太大，否则同样会使主轴轴承受到较大损坏，因而这种拆卸方式效果仍然不理想。

因此有必要提供一种拆卸装置及方法，能实现齿轮箱的正常顺利拆卸，并避免齿轮箱、主轴或主轴轴承受到损伤。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种风机齿轮箱拆卸方法及装置，能实现齿轮箱的正常顺利拆卸，避免齿轮箱、主轴或主轴轴承受到损伤。

本发明的第一方面，提供了一种风机齿轮箱拆卸方法，所述齿轮箱套设固定在风机主轴的端部，所述拆卸方法包括在风机的齿轮箱轴孔和主轴轴孔之间构建密封腔，向所述密封腔内注入液压油达到预定油压，推动所述齿轮箱脱离所述主轴。

本发明的第二方面，还提供了一种风机齿轮箱拆卸装置，包括第一密封组件、进油管路及第二密封组件，所述第一密封组件固定设置在所述主轴轴孔内，用于密封所述主轴轴孔，所述第二密封组件固定设置在所述齿轮箱轴孔内，用于密封所述齿轮箱轴孔，所述第一密封组件和所述第二密封组件配合将所述主轴轴孔和齿轮箱轴孔之间构建形成密封腔，所述进油管路的进油口用于连接液压油源，所述进油管路的出油口与所述密封腔连通。

进一步的，所述第一密封组件包括连接法兰和第一活塞，所述连接法兰一端连接固定在所述主轴上，另一端与所述第一活塞连接，所述第一活塞设置在所述主轴轴孔内，用于密封所述主轴轴孔。

进一步的，所述第一活塞的外周开设有至少一个第一密封沟槽，各所述第一密封沟槽内设有第一密封圈。

进一步的，所述进油管路包括在所述连接法兰和第一活塞中心开设的过油通道，所述过油通道的进口设有用于连接液压油源的管接头，所述过油通道的出口与所述主轴轴孔连通。

进一步的，所述进油管路还包括油管，所述油管的第一端与所述过油通道的出口连通，所述油管的第二端连接固定在所述第二密封件上，所述油管上开设有若干连通所述密封腔的出油孔。

进一步的，所述油管由至少两节油管段连接组成，相邻油管段之间通过油管法兰连接。

进一步的，所述第二密封组件包括第二活塞，所述第二活塞设于所述齿轮箱轴孔内，用于密封所述齿轮箱轴孔。

进一步的，所述第二活塞连接固定在所述油管的第二端，所述油管的第二端端部设有挡板。

进一步的，所述第二活塞的外周开设有至少一个第二密封沟槽，各所述第二密封沟槽内设有第二密封圈。

本发明巧妙地利用了主轴和齿轮箱原有的轴孔，在齿轮箱出现故障需要维修时，分别在主轴轴孔和齿轮箱轴孔内加设第一密封件和第二密封件，在主轴轴孔和齿轮箱轴孔之间构建形成密封腔，然后在密封腔内注入高压油，利用高压油推动齿轮箱相对主轴向外移动，从而达到拆卸齿轮箱的目的。

在该密封腔内，高压油的有效作用面积大，产生的轴向推力可达700T以上，能成功有效的将齿轮箱从主轴上拆卸下来，大大提高了效率，节约了时间。轴向推力均匀的作用在主轴端面和行星架的内孔端面上，配合主轴的导向作用，整个拆卸过程基本上不存在径向偏载力，极大地减少了主轴表面的损伤和拆卸难度，为齿轮箱的顺利拆卸提供了有效保证；无需再使用切割刀和千斤顶，有效避免了对齿轮箱、主轴及主轴轴承的损伤。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明风机齿轮箱拆卸装置一种实施例的结构示意图；

图2为本发明风机齿轮箱拆卸装置另一种实施例的结构示意图；

图3是图2中风机齿轮箱拆卸装置的放大结构示意图。

附图标记说明：

11、连接法兰；12、第一活塞；13、第一密封圈；14、过油通道；15、管接头；20、油管法兰；24、出油孔；31、第二活塞；32、第二密封圈；33、挡板；41、主轴；42、主轴轴孔；51、齿轮箱；52、齿轮箱轴孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例首先提供了一种风机齿轮箱拆卸方法，巧妙地利用了风机主轴和齿轮箱原有的轴孔，在风机的齿轮箱轴孔52和主轴轴孔42之间构建一个密封腔，并在密封腔内注入液压油直至达到预定油压，利用高压油的推力将套设固定在风机主轴41端部的齿轮箱51从风机主轴41上脱离，达到正常顺利拆卸齿轮箱51，并避免齿轮箱51、主轴41或主轴轴承受到损伤的目的。

为实现该方法，本发明实施例还提供了拆卸装置的两种优选实施例，具体如下。

实施例一

如图1所示，风机齿轮箱拆卸装置包括第一密封件、进油管路和第二密封件。

第一密封组件设置在风机主轴轴孔42的远离齿轮箱51的一端，具体包括连接法兰11和第一活塞12，连接法兰11一端连接固定在主轴41上，另一端与第一活塞12连接，第一活塞12的外周开设有至少一个第一密封沟槽，各第一密封沟槽内设有第一密封圈13。第一活塞12设置在主轴轴孔42内，用于密封主轴轴孔42。

第二密封件设置在齿轮箱轴孔52内，具体包括第二活塞31，第二活塞31的外周开设有至少一个第二密封沟槽，各第二密封沟槽内设有第二密封圈32，第二活塞31设于齿轮箱轴孔52内，用于密封齿轮箱轴孔52。

第一密封组件和第二密封组件配合在主轴轴孔42和齿轮箱轴孔52之间构建形成密封腔。

进油管路设在密封腔内，具体包括开设在连接法兰11和第一活塞12中心的过油通道14，过油通道14的进口设有用于连接液压油源的管接头15，过油通道14的出口与主轴轴孔42连通。通过管接头15连接外部油源，并通过过油通道14可向密封腔内注入液压油。

具体的，在齿轮箱51出现故障需要维修时，先将主轴轴孔42和齿轮箱轴孔52内原有的管线清除，在主轴轴孔42的外端装入第一密封件，在齿轮箱轴孔52内装入第二密封件即可构建密封腔。

通过管接头15与外部液压油源连接，外部液压油源向进油管路内输入高压油，高压油通过连接法兰11和第一活塞12的过油通道14进入密封腔内，随着液压油的流入，密封腔内的液压油压力建立起来达到预定油压后，则可推动齿轮箱51向外移动。

本发明巧妙地利用了主轴和齿轮箱原有的轴孔，在齿轮箱出现故障需要维修时，分别在主轴轴孔42和齿轮箱轴孔52内加设第一密封件和第二密封件，

在主轴轴孔42和齿轮箱轴孔52之间构建形成密封腔，然后在密封腔内注入高压油，利用高压油推动齿轮箱相对主轴向外移动，从而达到拆卸齿轮箱的目的。

在该密封腔内，高压油的有效作用面积大，产生的轴向推力可达700T以上，

能成功有效的将齿轮箱从主轴上拆卸下来，大大提高了效率，节约了时间。同时，轴向推力均匀的作用在主轴端面和行星架的内孔端面上，配合主轴的导向作用，整个拆卸过程基本上不存在径向偏载力，极大地减少了主轴表面的损伤和拆卸难度，为齿轮箱的顺利拆卸提供了有效保证；另外，无需再使用切割刀和千斤顶，有效避免了对齿轮箱、主轴及主轴轴承的损伤。

实施例二

与实施例一不同的是，本实施例二中，进油管路的设计有所不同。

由于拆卸装置并非原始安装结构，而是在齿轮箱出现故障时才予以安装使用的，另外，齿轮箱轴孔52外端一侧空间狭小，不便于进行安装操作，因而需优先考虑仅从主轴轴孔42外端一侧实现对拆卸装置的安装，其中将第二密封件准确快速的装入齿轮箱轴孔52内，实现对齿轮箱轴孔52的密封是安装的难点和重点。

为实现第二密封件准确快速的安装，在实施例一的基础上，本实施例二的进油管路还包括油管，油管的第一端连接固定在第一密封件的第一活塞12上，并与过油通道14的出口连通，油管的第二端连接固定在第二密封件的第二活塞

31上，油管的第二端端部设有挡板33。油管上开设有若干连通密封腔的出油孔24，通过出油孔24将过油管道14及油管内的液压油导流到密封腔内。

通过在第一密封件和第二密封件之间连接设置油管，使整个拆卸装置连接形成一个整体，因而当齿轮箱出现故障需要拆卸时，只需将拆卸装置从主轴轴孔42外端一侧整体塞入并推动到位即可，在油管的推动下，第二密封件可顺利装入齿轮箱轴孔52内，实现对齿轮箱轴孔52的密封。

进一步的，上述的油管采用的是一整根油管，由于油管具有柔性，长度过长时容易变形和弯折，为减小油管变形或弯折，从而减小安装时对第一密封件和第二密封件之间同轴的影响，本实施例二中，优选采用分段式油管，即油管由多根油管段21，22，23连接组成，相邻油管段21，22，23之间通过油管法兰20连接。安装时，可逐段安装油管段并将其推入主轴轴孔42和齿轮箱轴孔52内，可更好的实现对第二密封件的准确快速安装。

由于本实施例二是在实施例一的基础上进行的改进，本实施例二具有上述实施例一的所有优点，在此不再一一赘述，同时还进一步提高了风机齿轮箱拆卸装置的安装可靠性。

值得提出的是，上述实施例的风机齿轮箱拆卸装置只是用以实施本发明风机齿轮箱拆卸方法的其中两种优选实施例，并不用以限制本发明，凡是符合本发明风机齿轮箱拆卸方法的使用原理，均在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风机齿轮箱拆卸装置，其特征在于：包括第一密封组件、进油管路及第二密封组件，所述第一密封组件固定设置在所述风机的主轴轴孔(42)内，用于密封所述主轴轴孔(42)，所述第二密封组件固定设置在所述风机的齿轮箱轴孔(52)内，用于密封所述齿轮箱轴孔(52)，所述第一密封组件和所述第二密封组件配合将所述主轴轴孔(42)和齿轮箱轴孔(52)之间构建形成密封腔，所述进油管路的进油口用于连接液压油源，所述进油管路的出油口与所述密封腔连通；所述第一密封组件包括连接法兰(11)和第一活塞(12)，所述连接法兰(11)一端连接固定在所述主轴(41)上，另一端与所述第一活塞(12)连接，所述第一活塞(12)设置在所述主轴轴孔(42)内，用于密封所述主轴轴孔(42)；所述进油管路包括在所述连接法兰(11)和第一活塞(12)中心开设的过油通道(14)，所述过油通道(14)的进口设有用于连接液压油源的管接头(15)，所述过油通道(14)的出口与所述主轴轴孔(42)连通；所述进油管路还包括油管，所述油管的第一端与所述过油通道(14)的出口连通，所述油管的第二端连接固定在所述第二密封组件上，所述油管上开设有若干连通所述密封腔的出油孔(24)。

2.根据权利要求1所述的风机齿轮箱拆卸装置，其特征在于：所述第一活塞(12)的外周开设有至少一个第一密封沟槽，各所述第一密封沟槽内设有第一密封圈(13)。

3.根据权利要求1所述的风机齿轮箱拆卸装置，其特征在于：所述油管由至少两节油管段(21,22,23)连接组成，相邻油管段之间通过油管法兰(20)连接。

4.根据权利要求3所述的风机齿轮箱拆卸装置，其特征在于：所述第二密封组件包括第二活塞(31)，所述第二活塞(31)设于所述齿轮箱轴孔(52)内，用于密封所述齿轮箱轴孔(52)。

5.根据权利要求4所述的风机齿轮箱拆卸装置，其特征在于：所述第二活塞(31)连接固定在所述油管的第二端，所述油管的第二端端部设有挡板(33)。

6.根据权利要求5所述的风机齿轮箱拆卸装置，其特征在于：所述第二活塞(31)的外周开设有至少一个第二密封沟槽，各所述第二密封沟槽内设有第二密封圈(32)。

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