CN110722498A - 一种风电主轴密封圈现场在线更换工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电主轴密封圈现场在线更换工装及方法，包括：定位块，用于定位密封圈；若干块压紧块，与定位块相对，用于压紧密封圈；压紧块与定位块可拆卸固定，密封圈位于压紧块与定位块之间。本发明的有益之处在于通过工装能够快速完成密封圈的夹紧，从而能够实现密封圈的现场割断和现场连接固定，能够保证密封圈线切割的便捷性，以及方便密封圈在现场连接固定，能够保证切割后的密封圈在套设上主轴后粘胶连接时保证切口对齐，分割面唇口精准对接，有效保证了密封圈的粘接强度、密封性能和使用寿命，减轻了工人的劳动强度和操作难度。

Description

一种风电主轴密封圈现场在线更换工装及方法

技术领域

本发明涉及风电发动机技术领域，具体为一种风电主轴密封圈现场在线更换工装及方法。

背景技术

风力发电机的主轴需要设置密封装置来解决主轴轴承油脂泄露的问题，例如，中国专利文献中CN 204900831U，授权公告日为2015年12月23日公开的名为“一种风力发电机主轴密封装置”的实用新型专利，该申请案公开了一种风力发电机主轴密封装置，包括固定在主轴上的轴套和固定在轴承座上的端盖，所述端盖与所述轴套之间形成一个迷宫密封结构，用于在密封装置的内部减少油脂泄漏；所述轴套的外侧表面与所述端盖之间设置有密封件，用于在密封装置的外部防止油脂泄漏。通过多个密封件密封，其不足之处在于：风力发电机组的设计使用寿命为20年，而主轴密封圈的使用寿命通常只有5年左右，在机组寿命周期内必然存在密封圈老化失效及意外损坏等情况，而风力发电机作为能源转换装置不能停机过长时间，所以需要现场更换主轴密封圈；密封圈现场更换时，由于主轴组件各部件已经安装连接到位，无法采用整体式密封圈，必须采用将整体式密封圈进行分割、粘接的方式更换。密封圈分割、粘接后，分割面唇口吻合度、粘接强度将直接影响更换的密封圈密封性能及使用寿命。

目前风电机组主轴密封圈现场在线更换时通常采用手工的方式。用刀片将整体式密封圈割开，割开后将密封圈绕在主轴上，在分割面上均匀涂抹胶，用手将密封圈分割面对接，保持、加热30分钟左右，待胶固化后将密封圈安装到指定位置。而采用手工切割、粘接方式进行更换存在以下几个问题：用手工切割整体式密封圈切割面平整度差，影响密封圈切割面的粘接强度；用手工粘接密封圈，密封圈切割面吻合度差，影响密封圈的密封性；密封圈粘接固化30min左右时间内，需要用手将密封圈切割面压紧并保持，增加了工人的劳动强度和操作难度。

因此设计一种切割密封圈精度高，方便切割后的密封圈对齐粘接的风电主轴密封圈现场在线更换工装及方法来提高风力发电机组主轴密封圈的在线更换效率就很有必要了。

发明内容

为了克服手工方式更换主轴密封圈时密封圈切割面较难吻合粘接，密封圈更换效率低的不足，本发明提供了一种主轴密封圈现场在线更换工装及方法，可以将整体式密封圈切割成分体式，分割面平整，粘接时可以固定密封圈切割面两侧，同时保证分割面唇口精准对接，有效保证了密封圈的粘接强度、密封性能和使用寿命，减轻了工人的劳动强度和操作难度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，包括：定位块，用于定位密封圈；

若干块压紧块，与定位块相对，用于压紧密封圈；压紧块与定位块可拆卸固定，密封圈位于压紧块与定位块之间。通过工装能够快速完成密封圈的夹紧，从而能够实现密封圈的现场割断和现场连接固定，能够保证密封圈线切割的便捷性，以及方便密封圈在现场连接固定，能够保证切割后的密封圈在套设上主轴后粘胶连接时保证切口对齐，分割面唇口精准对接，有效保证了密封圈的粘接强度、密封性能和使用寿命，减轻了工人的劳动强度和操作难度。

作为优选，定位块内设有定位凹槽，定位凹槽的侧面设有直线形的切割槽，切割槽的深度是定位凹槽深度的1到1.1倍，定位凹槽的截面形状与密封圈外截面形状相同。方便密封圈的安装；切割槽的深度不小于定位凹槽，保证通过切割刀能够完全切断密封圈截面，切割槽对切割刀进行限位，通过切割槽使密封圈上的分割面平齐，方便密封圈后续的对齐粘接。

作为优选，压紧块朝向定位块的一侧设有压紧条，压紧条的截面形状与密封圈的内截面形状相同。压紧条压紧密封圈的内侧面，压紧条与密封圈的内截面形状相同，从而能够完整填合压紧密封圈，保证密封圈限位的可靠性，并且由于压紧条的形状与密封圈的内截面相同，能够保证在压紧密封圈时，密封圈在上下两侧均匀压紧，有利于保证密封圈分割面的平齐性。

作为优选，压紧块的一端与定位块可转动连接，压紧块的另一端与定位块通过夹钳固定。固定方便，压紧块的一端与定位块可转动连洁，方便压紧块和定位块之间的定点安装，通过夹钳完成快速固定。

作为优选，定位块上沿密封圈设置的两端分别设有一块压紧块，切割槽位于定位块的中间位置。压紧块压紧在定位块的两端，压紧固定作用可靠，通过压紧块和定位块配合能够防止切割密封圈时密封圈移位，保证密封圈的切割平齐度，切割槽位于定位块的中间位置，切割方便。

作为优选，压紧块内设有垂直压紧块底面设置的竖向滑槽，竖向滑槽内设有导向滑块，两相邻压紧块内设置的导向滑块之间连接设有压杆，压杆可沿竖向滑槽移动，压杆的底面设有切割刀。导向滑块在竖向滑槽内移动，带动压杆竖向移动，从而限位切割刀的下落轨迹，保证切割刀的落点位置可靠稳定，提高切割密封圈时分割面的平齐性。

作为优选，竖向滑槽的下端贯通，导向滑块的下侧设有辅助压条，辅助压条的截面形状与密封圈的内截面形状相同。通过导向滑块能够在切割刀切割密封圈的同时，辅助压紧密封圈，提高分割密封圈时的稳定性。

作为优选，竖向滑槽的上端设有封盖，导向滑块的上侧设有与封盖连接的拉伸弹簧。通过按压压杆能够完成切割刀的向下切割，由于导向滑块的上侧与拉伸弹簧相连，因此拉伸弹簧能够带动切割刀快速复位，加快切割效率；并且拉伸弹簧能够拉住切割刀，防止导向滑块从竖向滑槽内滑脱，提高切割刀使用的便捷性。

作为优选，两相邻压紧块内的竖向滑槽位于两压紧块的相对侧面，封盖的下端设有吊钩，拉伸弹簧的上端设有与吊钩配合的固定环。方便拉伸弹簧与封盖的拆装，在需要使用切割刀时，压杆与导向滑块一体，导向滑块进入到两相对竖向滑槽之后会形成限位，保证推杆与定位块上侧平行，切割方便；在需要粘接切割好的密封圈时，只需要将拉伸弹簧的固定环从吊钩内取出就能完成切割刀的拆卸，从而方便工装快速夹紧固定切割好的密封圈，完成密封圈的粘接成型。

一种基于上述风电主轴密封圈现场在线更换工装的方法，包括以下步骤：

A、对整体式密封圈进行分割或者已经分割但截面污损的密封圈进行切割处理；将需要处理的密封圈放入定位块内的定位凹槽中，闭合定位块两端的压紧块，用夹钳将压紧块锁死，用切割刀沿着定位块的切割槽向下用力，将密封圈切断；

B、将分割后的密封圈套入风电机组主轴；

C、对分割后的密封圈进行粘接处理；用清洗剂清洗密封圈的切割面，在切割面上均匀涂抹粘胶，将密封圈切割面对接后迅速装入未设切割刀的工装的定位凹槽内，闭合定位块两端的压紧块，用夹钳将压紧块锁死，在切割面处均匀加热，待粘胶固化后，松开夹钳，退出工装；

D、将粘接好的密封圈安装到主轴上所需的位置。

本发明的有益效果为：

（1）具有切割功能，可以将整体式密封圈或剖分截面污损需要重新切割的密封圈固定在工装内，用切割刀沿着切割槽对密封圈进行分割，分割面可以垂直密封圈轴线或与密封圈轴线成一定的角度，保证切割面平整。

（2）可以确保粘接时两个分割面精确对接，分割面粘贴时吻合度高，保证了更换后密封圈的密封性能。

（3）具有快速夹紧、固定和松开密封圈的功能，方便快捷，减轻了工人的劳动强度和操作难度。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图。

图2是图1所示实施例在应用时的结构示意图。

图3是本发明竖向滑槽的正视图。

图4是本发明另一种实施例的结构示意图。

图中：定位块1 定位凹槽11 切割槽12 压紧块2 压紧条21 竖向滑槽22 封盖23 吊钩231 夹钳3 挂钩31 连接块311 弯钩部312 固定环32 开关杆33 密封圈4 合页5 导向滑块6 拉伸弹簧61 辅助压条62 压杆7 切割刀8。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1；

参照图1到图3所示，一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，包括用于安装密封圈的定位块1和两块与定位块1配合的压紧块2，定位块1内设有定位凹槽11，定位凹槽11的截面形状与密封圈外截面形状相同。压紧条21的截面形状与密封圈的内截面形状相同。定位凹槽11和定位条可以均为直线形，也可以为同心的圆弧形。压紧块2与定位块1相对设置，密封圈位于压紧块2与定位块1之间。压紧块2朝向定位块1的一侧设有压紧条21，压紧块2与定位块1通过夹钳3固定，定位块1上沿密封圈设置的两端分别设有一块压紧块2，定位凹槽11的侧面设有切割槽12；切割槽12位于定位块1的中间位置。切割槽12为直线形，切割槽12竖直设置，切割槽12可以与定位凹槽11垂直，也可以倾斜设置。切割槽12的深度是定位凹槽11深度的1.05倍，夹钳3包括固定在压紧块2侧面的挂钩31和固定在定位块1上的固定环32，定位块1上设有开关杆33，开关杆33的一端与定位块1铰接，开关杆33的中部与固定环32铰接，挂钩31弯曲向上。挂钩31包括两个固定在同一连接块311两侧的弯钩部312，连接块311通过螺钉固定在压紧块2的一端。固定环32的端部为直线形，固定环32的端部能够同时压紧在两个弯钩部312上。夹钳3位于压紧块2的一端，压紧块2的另一端与定位块1通过合页5可转动连接。合页5的两页板分别通过螺钉连接在压紧块2的端面和定位块1的侧面，合页5的销轴轴线位于定位块1正对压紧块2的侧面上。

压紧块2内设有垂直压紧块2底面设置的竖向滑槽22，相邻压紧块2内的竖向环槽位于两压紧块2的相对侧面。竖向滑槽22的下端贯通，竖向滑槽22的上端设有封盖23。竖向滑槽22内设有导向滑块6，导向滑块6的下侧设有辅助压条62，导向滑块6的上侧设有与封盖23连接的拉伸弹簧61。两封盖23的下端设有吊钩231，拉伸弹簧61的上端设有与吊钩231配合的固定环。辅助压条62的截面形状与密封圈4的内截面形状相同。两相邻压紧块2内设置的导向滑块6之间连接设有压杆7，压杆7可沿竖向滑槽22上下移动，压杆7的底面设有切割刀8。压杆7的两端向下弯折，压杆7的中间段保持水平，切割刀8位于压杆7中间段的中间位置，切割刀8与切割槽12位于同一平面内。方便拉伸弹簧61与封盖23的拆装，在需要使用切割刀8时，压杆7与导向滑块6一体，导向滑块6进入到两相对竖向滑槽22之后会形成限位，保证推杆与定位块1上侧平行，切割方便；在需要粘接切割好的密封圈4时，只需要将拉伸弹簧61的固定环从吊钩231内取出就能完成切割刀8的拆卸，从而方便工装快速夹紧固定切割好的密封圈4，完成密封圈4的粘接成型。

实施例2；

图4中，一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，包括用于安装密封圈的定位块1和两块与定位块1配合的压紧块2，定位块1内设有定位凹槽11，定位凹槽11的截面形状与密封圈外截面形状相同。压紧条21的截面形状与密封圈的内截面形状相同。定位凹槽11和定位条可以均为直线形，也可以为同心的圆弧形。压紧块2与定位块1相对设置，密封圈位于压紧块2与定位块1之间。压紧块2朝向定位块1的一侧设有压紧条21，压紧块2与定位块1通过夹钳3固定，定位块1上沿密封圈设置的两端分别设有一块压紧块2，定位凹槽11的侧面设有切割槽12；切割槽12位于定位块1的中间位置。切割槽12为直线形，切割槽12竖直设置，切割槽12可以与定位凹槽11垂直，也可以倾斜设置。切割槽12的深度是定位凹槽11深度的1.05倍，夹钳3包括固定在压紧块2侧面的挂钩31和固定在定位块1上的固定环32，定位块1上设有开关杆33，开关杆33的一端与定位块1铰接，开关杆33的中部与固定环32铰接，挂钩31弯曲向上。挂钩31包括两个固定在同一连接块311两侧的弯钩部312，连接块311通过螺钉固定在压紧块2的一端。固定环32的端部为直线形，固定环32的端部能够同时压紧在两个弯钩部312上。夹钳3位于压紧块2的一端，压紧块2的另一端与定位块1通过合页5可转动连接。合页5的两页板分别通过螺钉连接在压紧块2的端面和定位块1的侧面，合页5的销轴轴线位于定位块1正对压紧块2的侧面上。

以实施例1为例，一种基于上述风电主轴密封圈4现场在线更换工装的方法，包括以下步骤：

A、对整体式密封圈4进行分割或者已经分割但截面污损的密封圈4进行切割处理；将需要处理的密封圈4放入定位块1内的定位凹槽11中，闭合定位块1两端的压紧块2，用夹钳3将压紧块2锁死，用切割刀8沿着定位块1的切割槽12向下用力，将密封圈4切断；

B、将分割后的密封圈4套入风电机组主轴；

C、对分割后的密封圈4进行粘接处理；用清洗剂清洗密封圈4的切割面，在切割面上均匀涂抹粘胶，将密封圈4切割面对接后迅速装入未设切割刀8的工装的定位凹槽11内，闭合定位块1两端的压紧块2，用夹钳3将压紧块2锁死，在切割面处均匀加热，待粘胶固化后，松开夹钳3，退出工装；

D、将粘接好的密封圈4安装到主轴上所需的位置。

通过本发明能够快速完成密封圈4的夹紧，从而能够实现密封圈4的现场割断和现场连接固定，能够保证密封圈4线切割的便捷性，以及方便密封圈4在现场连接固定，能够保证切割后的密封圈4在套设上主轴后粘胶连接时保证切口对齐，分割面唇口精准对接，有效保证了密封圈4的粘接强度、密封性能和使用寿命，减轻了工人的劳动强度和操作难度。

上述实施例用于理解本发明的方法和核心思想，并非对本发明的构思和范围进行限定，对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,进行任何可能的变化或替换,均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，其特征是，包括：

定位块，用于定位密封圈；

若干块压紧块，与定位块相对，用于压紧密封圈；

压紧块与定位块可拆卸固定，密封圈位于压紧块与定位块之间。

2.根据权利要求1上述的一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，其特征是，所述定位块内设有定位凹槽，定位凹槽的侧面设有直线形的切割槽，切割槽的深度是定位凹槽深度的1到1.1倍，定位凹槽的截面形状与密封圈外截面形状相同。

3.根据权利要求1上述的一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，其特征是，所述压紧块朝向定位块的一侧设有压紧条，压紧条的截面形状与密封圈的内截面形状相同。

4.根据权利要求1上述的一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，其特征是，所述压紧块的一端与定位块可转动连接，压紧块的另一端与定位块通过夹钳固定。

5.根据权利要求2上述的一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，其特征是，所述定位块上沿密封圈设置的两端分别设有一块压紧块，切割槽位于定位块的中间位置。

6.根据权利要求1或2或3或4或5上述的一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，其特征是，所述压紧块内设有垂直压紧块底面设置的竖向滑槽，竖向滑槽内设有导向滑块，两相邻压紧块内设置的导向滑块之间连接设有压杆，压杆可沿竖向滑槽移动，压杆的底面设有切割刀。

7.根据权利要求6上述的一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，其特征是，所述竖向滑槽的下端贯通，导向滑块的下侧设有辅助压条，辅助压条的截面形状与密封圈的内截面形状相同。

8.根据权利要求6上述的一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，其特征是，所述竖向滑槽的上端设有封盖，导向滑块的上侧设有与封盖连接的拉伸弹簧。

9.根据权利要求8上述的一种风电主轴密封圈现场在线更换工装，其特征是，所述两相邻压紧块内的竖向滑槽位于两压紧块的相对侧面，封盖的下端设有吊钩，拉伸弹簧的上端设有与吊钩配合的固定环。

10.一种基于上述权利要求1至9所述的风电主轴密封圈现场在线更换工装的方法，包括以下步骤：

A、对整体式密封圈进行分割或者已经分割但截面污损的密封圈进行切割处理；将需要处理的密封圈放入定位块内的定位凹槽中，闭合定位块两端的压紧块，用夹钳将压紧块锁死，用切割刀沿着定位块的切割槽向下用力，将密封圈切断；

B、将分割后的密封圈套入风电机组主轴；

C、对分割后的密封圈进行粘接处理；用清洗剂清洗密封圈的切割面，在切割面上均匀涂抹粘胶，将密封圈切割面对接后迅速装入未设切割刀的工装的定位凹槽内，闭合定位块两端的压紧块，用夹钳将压紧块锁死，在切割面处均匀加热，待粘胶固化后，松开夹钳，退出工装；

D、将粘接好的密封圈安装到主轴上所需的位置。

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