CN110242513A - 一种齿轮箱空中分离更换系统及其更换方法 - Google Patents

一种齿轮箱空中分离更换系统及其更换方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种齿轮箱空中分离更换系统及其更换方法，其中的主轴固定装置包括下背板、下底板和锁紧杆，下背板通过筋板A与背板固定连接，下背板左右两侧均焊接有斜撑板，斜撑板A均通过立板和筋板B与上方斜撑板B固定连接，斜撑板B通过立板与下方斜撑板C固定连接，且斜撑板B上方焊接有吊耳，下底板左侧焊接有侧竖板，侧竖板中间均匀设置有孔位，且侧立板与底板相焊接，底板在侧顶板下方，底板与侧顶板相焊接，筋板A、筋板B和筋板C均由Q235号钢组成，本发明避免了将叶片和轮毂整体拆除的风险，通过一台100t的吊车即可完成吊装工装，且占用工时减少。

Description

一种齿轮箱空中分离更换系统及其更换方法
技术领域
本发明涉及风力发电装置相关技术领域，尤其涉及一种齿轮箱空中分离更换系统及其更换方法。
背景技术
在风电机组的运行使用过程中由于缺油、风载突变冲击等各种原因而造成齿轮箱的损坏，齿轮箱损坏后为了不影响电网正常运行需要及时更换齿轮箱，确保风机正常运行；通常更换齿轮箱的方法是先将风机叶片和轮毂拆卸，然后将发电机与齿轮箱的连接联轴器拆卸后将主轴与齿轮箱总成整体从风机塔顶吊装至地面，然后运回生产厂家进行对齿轮箱解体维修，然后再将备用的齿轮箱及时更换到此台风机上，这样的维修方案成本很高，且维修时间较长。为解决上述问题，本发明提出了一种齿轮箱空中分离更换系统及其更换方法，通过一台100t的吊车即可完成吊装工装，且占用工时减少，操作简便，且效率高。
发明内容
本发明的目的就在于：针对目前存在的上述问题，一种齿轮箱空中分离更换系统及其更换方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种齿轮箱空中分离更换系统，包括齿轮箱及与齿轮箱连接的主轴；所述齿轮箱和风机主轴安装于风机的机舱内；所述风机主轴左部通过六角头螺栓A固定安装有倒V型结构的主轴固定装置；所述风机主轴的外端部安装有主轴轴承座；所述主轴固定装置包括下背板、下底板和锁紧杆，所述下背板与下方上垫板相胶合，所述下背板通过筋板A与背板固定连接，所述下背板左右两侧均焊接有斜撑板A，所述斜撑板A均通过立板和筋板B与上方斜撑板B固定连接，所述斜撑板B通过立板与下方斜撑板C固定连接，且斜撑板B上方焊接有吊耳，所述下底板左侧焊接有侧竖板，所述侧竖板中间均匀设置有孔位，所述孔位安装有六角头螺栓A，所述六角头螺栓A与侧垫板螺纹连接，所述下底板右侧焊接有底板，所述底板在侧立板下方，且侧立板与底板相焊接，所述底板在侧顶板下方，所述底板与侧顶板相焊接，所述侧顶板在筋板C上方，且侧顶板与筋板C相焊接，所述锁紧杆上设置有孔位，所述孔位通过大垫圈与六角头螺栓B固定安装，所述六角头螺栓B与六角螺母螺纹连接，所述锁紧杆通过六角头螺栓B与下底板固定连接，所述锁紧杆在卡扣下方，且锁紧杆与卡扣通过铆钉固定连接。
如上所述的一种齿轮箱空中分离更换系统的更换方法，包括如下步骤：
第一步：打开机舱盖，通过六角头螺栓A以及侧垫板将风机主轴固定在主轴装置中部；
第二步：通过六角头螺栓B将锁紧杆和下底板固定连接，使得风机主轴固定于下背板和锁紧杆之间，并通过卡扣将风机主轴的位置进行固定；
第三步：进行齿轮箱的锁紧盘螺栓拆除和发电机联轴器的拆除作业；
第四步：利用吊车将齿轮箱与风机主轴进行分离，并将脱离风机主轴的齿轮箱吊至地面；
第五步：将新的齿轮箱吊装至风机机舱内，完成齿轮箱的更换作业。
优选的，所述筋板A、所述筋板B和筋板C均由Q235号钢组成，所述大垫圈的材料为柔性PVC材料。
优选的，所述六角头螺栓B为全螺纹螺栓，所述六角螺母为1型六角螺母，且六角头螺栓B、大垫圈、六角螺母均设置有8组，所述六角头螺栓A设置有12组。
优选的，所述吊耳设置有两组，且关于筋板A左右对称，所述吊耳的材料为45号钢材，且吊耳内孔径为20厘米，所述吊耳可承受的最大重量为50吨。
优选的，所述底板和下底板为5厘米厚度的45号钢材，所述底板、下底板与大垫圈之间均为胶合，所述底板、下底板与立板之间焊接处均经过抛光处理。
优选的，所述六角头螺栓B可调节的最大行程为8厘米，所述锁紧杆与六角头螺栓B均为可拆卸连接。
优选的，所述孔位设置有36组，且孔位的孔径与六角头螺栓A、六角头螺栓B的直径之间的误差最大为0.5毫米。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)所述主轴固定装置的整体重量相比现有产品更加小巧轻盈，装配简单，可用于多种操作环境，运送方便，通过一台100t的吊车即可完成吊装工装。
(2)所述主轴固定装置的利用多种类型筋板组合，通过立板与各类筋板之间的焊接，巧妙地分担了装置的承重，使装置在工作中拥有更大的操作空间，可使用性更强，各类筋板组成的流线型的外壳可以有效的减小装置在空中工作时候受到的风压。
(3)所述主轴固定装置的利用锁紧杆与下底板之间的可拆卸连接避免了装置在空中工作时候将叶片和轮毂整体拆除的风险，同时也使操作人员对装置的检修更为方便。
(4)所述主轴固定装置的整体的螺母的型号均以装置最优配比采购，保证装置安全可靠，同时六角螺母B与上下六角螺母A也可以进行必要调整，使整体具有较高的可调性。
(5)本发明操作相对比较简单方便，通过简单的主轴固定和主轴与齿轮箱的分离吊装，就可以实现齿轮箱的空中更换。相比于现有技术来说，本发明的技术方案节省人力，机械化程度较高，具有较好的实用价值及推广价值。
(6)与现有技术相比，本发明的齿轮箱更换方法避免了将叶片和轮毂整体拆除的风险，不需要拆卸叶片轮毂，利用本发明的主轴固定装置将连接齿轮箱的风机主轴固定后松开锁紧盘，将齿轮箱与风机主轴脱开，并将齿轮箱吊至地面，再将用于更换的新齿轮箱吊装至风机机舱；通过吊车即可完成吊装工装，且占用工时减少，操作简便，且效率高。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明底板结构示意图；
图3为本发明筋板B结构示意图；
图4为本发明吊耳结构示意图；
图5为本发明卡扣结构示意图；
图6为本发明上垫板结构示意图；
图7为本发明的齿轮箱与主轴的安装示意图。
图中：1、六角头螺栓A；2、侧垫板；3、上垫板；4、筋板A；5、下背板；6、立板；7、背板；8、斜撑板A；9、筋板B；10、斜撑板B；11、侧竖板；12、斜撑板C；13、吊耳；14、下底板；15、筋板C；16、侧顶板；17、侧立板；18、底板；19、六角头螺栓B；20、大垫圈；21、六角螺母；22、锁紧杆；23、孔位；24、卡扣；25、齿轮箱；26、主轴固定装置；27、风机主轴；28、主轴轴承座。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。
实施例1，如图1-7所示：一种齿轮箱空中分离更换系统，包括齿轮箱25及与齿轮箱25连接的主轴27；所述齿轮箱25和风机主轴27安装于风机的机舱内；所述风机主轴27左部通过螺栓固定安装有主轴固定装置26；所述风机主轴27设置于主轴固定装置26内部；所述风机主轴27的外端部安装有主轴轴承座28；所述主轴固定装置26包括下背板5、下底板14和锁紧杆22，下背板5与下方上垫板3相胶合，下背板5通过筋板A4与背板7固定连接，下背板5左右两侧均焊接有斜撑板A8，斜撑板A8均通过立板6和筋板B9与上方斜撑板B10固定连接，斜撑板B10通过立板6与下方斜撑板C12固定连接，且斜撑板B10上方焊接有吊耳13，下底板14左侧焊接有侧竖板11，侧竖板11中间均匀设置有孔位23，孔位23安装有六角头螺栓A1，六角头螺栓A1与侧垫板2螺纹连接，下底板14右侧焊接有底板18，底板18在侧立板17下方，且侧立板17与底板18相焊接，底板18在侧顶板16下方，底板18与侧顶板16相焊接，侧顶板16在筋板C15上方，且侧顶板16与筋板C15相焊接，锁紧杆22上设置有孔位23，孔位23通过大垫圈20与六角头螺栓B19固定安装，六角头螺栓B19与六角螺母21螺纹连接，锁紧杆22通过六角头螺栓B19与下底板14固定连接，锁紧杆22在卡扣24下方，且锁紧杆22与卡扣24通过铆钉固定连接，主轴固定装置26的整体重量相比现有产品更加小巧轻盈，装配简单，可用于多种操作环境，运送方便，通过一台100t的吊车即可完成吊装工装。
如上所述的一种齿轮箱空中分离更换系统的更换方法，包括如下步骤：
第一步：打开机舱盖，通过六角头螺栓A1以及侧垫板2将风机主轴25固定在主轴装置26中部；
第二步：通过六角头螺栓B19将锁紧杆22和下底板14固定连接，使得风机主轴26固定于下背板5和锁紧杆22之间，并通过卡扣24将风机主轴26的位置进行固定；
第三步：进行齿轮箱25的锁紧盘螺栓拆除和发电机联轴器的拆除作业；
第四步：利用吊车将齿轮箱25与风机主轴26进行分离，并将脱离风机主轴26的齿轮箱25吊至地面；
第五步：将新的齿轮箱吊装至风机机舱内，完成齿轮箱的更换作业。
其中，筋板A4、筋板B9和筋板C15均有Q235号钢组成，大垫圈20的材料为柔性PVC材料。
其中，六角头螺栓B19为全螺纹螺栓，六角螺母21为1型六角螺母，且六角头螺栓B19、大垫圈20、六角螺母21均设置有8组，六角头螺栓A1设置有12组。
其中，吊耳13设置有两组，且关于筋板A4左右对称，吊耳13的材料为45号钢材，且吊耳13内孔径为20厘米，吊耳13可承受的最大重量为50吨，该种齿轮箱空中分离更换系统的主轴固定装置26利用多种类型筋板组合，通过立板6与各类筋板之间的焊接，巧妙地分担了装置的承重，使装置在工作中拥有更大的操作空间，可使用性更强，各类筋板组成的流线型的外壳可以有效的减小装置在空中工作时候受到的风压。
其中，底板18和下底板14为5厘米厚度的45号钢材，底板18、下底板14与大垫圈20之间均为胶合，底板18、下底板14与立板6之间焊接处均经过抛光处理。
其中，六角头螺栓B19可调节的最大行程为8厘米，锁紧杆22与六角头螺栓B19均为可拆卸连接，该种齿轮箱空中分离更换系统利用锁紧杆22与下底板14之间的可拆卸连接避免了装置在空中工作时候将叶片和轮毂整体拆除的风险，同时也使操作人员对装置的检修更为方便。
其中，孔位23设置有36组，且孔位23的孔径与六角头螺栓A1、六角头螺栓B19的直径之间的误差最大为0.5毫米，主轴固定装置26整体的螺母的型号均以装置最优配比采购，保证装置安全可靠，同时六角螺母B17与上下六角螺母A1也可以进行必要调整，使整体具有较高的可调性。
主轴固定装置的工作原理：操作人员对装置的各个部分进行检查连接，使下背板5与下方上垫板3相胶合，让下背板5通过筋板A4与背板7固定连接，把下背板5左右两侧均焊接斜撑板A8，斜撑板A8均通过立板6和筋板B9与上方斜撑板B10固定连接，把斜撑板B10通过立板6与下方斜撑板C12固定连接，且在斜撑板B10上方焊接有吊耳13，在下底板14左侧焊接侧竖板11，把六角头螺栓A1与侧垫板2螺纹连接，下底板14右侧焊接有底板18，底板18在侧立板17下方，确认底板18和下底板14为5厘米厚度的45号钢材，使底板18、下底板14与大垫圈20之间均为胶合，对底板18、下底板14与立板6之间焊接处均经过进行抛光处理。然后检查螺母，在锁紧杆22上设置有孔位23，孔位23通过大垫圈20与六角头螺栓B19固定安装，六角头螺栓B19与六角螺母21螺纹连接，使锁紧杆22通过六角头螺栓B19与下底板14固定连接，且把锁紧杆22与卡扣24通过铆钉固定连接，通过立板6与各类筋板之间的焊接，巧妙地分担了装置的承重，使装置在工作中拥有更大的操作空间，可使用性更强，各类筋板组成的流线型的外壳可以有效的减小装置在空中工作时候受到的风压，其次主轴固定装置整体重量相比现有产品更加小巧轻盈，装配简单，可用于多种操作环境，运送方便，通过一台100t的吊车即可完成吊装工装。这就是该齿轮箱空中分离更换系统的使用方法，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
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披露的技术范围内，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权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种齿轮箱空中分离更换系统，包括齿轮箱(25)及与齿轮箱(25)连接的主轴(27)；所述齿轮箱(25)和风机主轴(27)安装于风机的机舱内；所述风机主轴(27)左部通过六角头螺栓A(1)固定安装有倒V型结构的主轴固定装置(26)；所述风机主轴(27)的外端部安装有主轴轴承座(28)；其特征在于：所述主轴固定装置(26)包括下背板(5)、下底板(14)和锁紧杆(22)，所述下背板(5)与下方上垫板(3)相胶合，所述下背板(5)通过筋板A(4)与背板(7)固定连接，所述下背板(5)左右两侧均焊接有斜撑板A(8)，所述斜撑板A(8)均通过立板(6)和筋板B(9)与上方斜撑板B(10)固定连接，所述斜撑板B(10)通过立板(6)与下方斜撑板C(12)固定连接，且斜撑板B(10)上方焊接有吊耳(13)，所述下底板(14)左侧焊接有侧竖板(11)，所述侧竖板(11)中间均匀设置有孔位(23)，所述孔位(23)安装有六角头螺栓A(1)，所述六角头螺栓A(1)与侧垫板(2)螺纹连接，所述下底板(14)右侧焊接有底板(18)，所述底板(18)在侧立板(17)下方，且侧立板(17)与底板(18)相焊接，所述底板(18)在侧顶板(16)下方，所述底板(18)与侧顶板(16)相焊接，所述侧顶板(16)在筋板C(15)上方，且侧顶板(16)与筋板C(15)相焊接，所述锁紧杆(22)上设置有孔位(23)，所述孔位(23)通过大垫圈(20)与六角头螺栓B(19)固定安装，所述六角头螺栓B(19)与六角螺母(21)螺纹连接，所述锁紧杆(22)通过六角头螺栓B(19)与下底板(14)固定连接，所述锁紧杆(22)在卡扣(24)下方，且锁紧杆(22)与卡扣(24)通过铆钉固定连接。
2.如权利要求1所述的一种齿轮箱空中分离更换系统的更换方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：打开机舱盖，通过六角头螺栓A(1)以及侧垫板(2)将风机主轴(25)固定在主轴装置(26)中部；
第二步：通过六角头螺栓B(19)将锁紧杆(22)和下底板(14)固定连接，使得风机主轴(26)固定于下背板(5)和锁紧杆(22)之间，并通过卡扣(24)将风机主轴(26)的位置进行固定；
第三步：进行齿轮箱(25)的锁紧盘螺栓拆除和发电机联轴器的拆除作业；
第四步：利用吊车将齿轮箱(25)与风机主轴(26)进行分离，并将脱离风机主轴(26)的齿轮箱(25)吊至地面；
第五步：将新的齿轮箱吊装至风机机舱内，完成齿轮箱的更换作业。
3.如权利要求1所述的一种齿轮箱空中分离更换系统，其特征在于：所述筋板A(4)、筋板B(9)和筋板C(15)均由Q235号钢组成，所述大垫圈(20)的材料为柔性PVC材料。
4.如权利要求1所述的一种齿轮箱空中分离更换系统，其特征在于：所述六角头螺栓B(19)为全螺纹螺栓，所述六角螺母(21)为1型六角螺母，且所述六角头螺栓B(19)、大垫圈(20)、六角螺母(21)均设置有8组，所述六角头螺栓A(1)设置有12组。
5.如权利要求1所述的一种齿轮箱空中分离更换系统，其特征在于：所述吊耳(13)设置有两组，且关于筋板A(4)左右对称，所述吊耳(13)的材料为45号钢材，且吊耳(13)内孔径为20厘米，所述吊耳(13)可承受的最大重量为50吨。
6.如权利要求1所述的一种齿轮箱空中分离更换系统，其特征在于：所述底板(18)和下底板(14)为5厘米厚度的45号钢材，所述底板(18)、下底板(14)与大垫圈(20)之间均为胶合，所述底板(18)、下底板(14)与立板(6)之间焊接处均经过抛光处理。
7.如权利要求1所述的一种齿轮箱空中分离更换系统，其特征在于：所述六角头螺栓B(19)可调节的最大行程为8厘米，所述锁紧杆(22)与六角头螺栓B(19)均为可拆卸连接。
8.如权利要求1所述的一种齿轮箱空中分离更换系统，其特征在于：所述孔位(23)设置有36组，且孔位(23)的孔径与六角头螺栓A(1)、六角头螺栓B(19)的直径之间的误差最大为0.5毫米。
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