CN110802380B - 一种风电齿轮箱行星部件的装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电齿轮箱行星部件的装配方法,利用装配工作台装配风电齿轮箱的行星轮与轴承,在零件恢复室温的过程中,应用压紧法使轴承达到设计要求的轴向装配游隙;应用提拉的方法测量行星轮部件的轴承轴向装配游隙;在装配风电齿轮箱的行星轴前,用轴向对中工装保证风电齿轮箱的行星架与行星轮部件的精确对中,而在装配过程中同时加热行星架和行星轮部件及冷冻行星轴,增大热/冷装结合面的间隙;装配后对行星轴进行轴向预紧,保证各结合面的有效贴合;最后,对已装配完毕、还未恢复室温的的行星部件进行重新加热,以消除冷冻后行星轴表面的冷凝水,避免零件生锈。本发明在满足装配质量和效率的前提下,可达到质量与成本的最佳平衡。
Description
技术领域
本发明涉及风电齿轮箱部件装配的技术领域,尤其是指一种风电齿轮箱行星部件的装配方法。
背景技术
业内习知,齿轮箱是风电机组中的核心部件,随着我国风电行业的快速崛起,齿轮箱需求的不断增加,探讨齿轮箱及其各部件装配工艺的合理性和优化性是当下的一个重要课题。装配工艺的合理性是要满足设计要求,保证装配质量;而装配工艺的优化性是在保证装配质量的前提下提高装配效率,降低装配成本。只有保证合理、优化的装配工艺,才能达到质量与成本的最佳平衡,但目前很多装配工艺还很难做到这一点,导致装配质量不稳定,效率低下,亟需解决。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提出了一种合理、优化的风电齿轮箱行星部件的装配方法,在满足装配质量和效率的前提下,可达到质量与成本的最佳平衡。
为实现上述目的,本发明所提供的技术方案为:一种风电齿轮箱行星部件的装配方法,首先,利用装配工作台装配风电齿轮箱的行星轮与轴承,在零件恢复室温的过程中,应用压紧法使轴承达到设计要求的轴向装配游隙;然后,应用提拉的方法测量行星轮部件的轴承轴向装配游隙,验证前道装配工序的正确性;接着,在装配风电齿轮箱的行星轴前,用轴向对中工装保证风电齿轮箱的行星架与行星轮部件的精确对中,而在装配过程中同时加热行星架和行星轮部件及冷冻行星轴,增大热/冷装结合面的间隙,最大限度地避免装配卡滞;装配后对行星轴进行轴向预紧,保证各结合面的有效贴合;最后,对已装配完毕、还未恢复室温的的行星部件进行重新加热,以消除冷冻后行星轴表面的冷凝水,避免零件生锈。
进一步,所述的风电齿轮箱行星部件的装配方法,包括以下步骤:
A、用孔用卡簧钳将孔用弹性挡圈装入到行星轮内孔的挡圈槽中,用铜棒轻轻敲击孔用弹性挡圈,确保其安装到位,并用塞尺检查挡圈与挡圈槽之间的轴向间隙;
B、将行星轮水平放置在轴承加热器上加热至100-110℃,循环保温2-3次,总加热时间10-20分钟;
C、取行第一星轮轴承,以内孔定位水平放置在装配工作台的下法兰上;
D、将已加热的行星轮的内孔与第一行星轮轴承外圆对中并套入,以孔用弹性挡圈轴向定位;
E、在行星轮的内孔中依次装入内圈定距环、外圈定距环和第二行星轮轴承;
F、在第二行星轮轴承上端面安装上法兰,用螺栓和螺母预紧,得到一个装配好的行星轮部件,待行星轮部件恢复至室温,此道工序的目的是保证第一行星轮轴承、孔用弹性挡圈、外圈定距环与第二行星轮轴承在恢复室温的过程中各装配结合面紧密贴合,保证轴承轴承向游隙的设计值;
G、用相同工艺装配其它行星轮部件;
H、将已装配好的全部行星轮部件放置在装配工作台上;
I、用提拉的方法测量行星轮部件的轴承轴向装配游隙:用百分表的测量头压在行星轮的上端面,将百分表的表盘指针归零,利用行星轮端面上的吊环多点起吊行星轮部件,且要保证起吊的最大拉力值是行星轮部件重量的1.2-1.3倍,记录百分表的最大跳动值;其中,需采用电子测力计显示重量,在起吊前,该电子测力计是加在吊带和吊钩之间;
J、以十字对称的方法,将百分表的测量头压在行星轮上端面的另一个点上,再次用提拉的方法测量行星轮部件的轴承轴向装配游隙;
K、用十字对称的方法共测量至少四次,取所有测量值的算术平均值即为行星轮轴承的轴向装配游隙;
L、用支撑平台将行星架水平支撑起来;
M、起吊,将所有行星轮部件分别装入到行星架的内档中,用目视法检查内孔的对中性;
N、把轴向对中工装装入到行星轮部件内孔和行星架的安装孔中,对所要装配的零部件进行精确的轴向对中;
O、将行星轴提前放入冷冻箱内进行冷冻,冷冻最低-80℃,保温时间24-48个小时;
P、将行星轮部件和行星架的组合体吊入箱式加热炉中加热,最高温度不超过80℃,保温时间1-2小时;
Q、将行星轮部件和行星架的组合体从箱式加热炉中吊出,用支撑平台水平支撑起来;
R、将冷冻的行星轴轴向对中,分别装入到行星轮部件内孔和行星架的安装孔中;其中,行星轴的数量与行星轮部件数量一致,且一个行星轴对应一个行星轮部件;
S、在行星轴的下端面安装法兰,预紧螺钉,对装配完毕的行星轴进行轴向预紧,防止在恢复室温的过程中,零件轴向收缩而使行星轴轴肩与轴承结合面产生间隙,从而改变轴承的装配轴向游隙值;
T、将装配完毕、还未恢复至室温的装配体迅速放回到厢式加热炉中,在60-70℃的温度下保温2-3小时,此道工序的目的是:消除冷冻的行星轴在恢复室温过程中产生的冷凝水,避免零件表面生锈。
进一步,所述支撑平台采用三个支撑方箱,实现三点水平支撑。
本发明与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
1、本发明方法在行星轴承装配、过盈装配、行星轴装配后的预紧等方面均能满足设计要求,从而保证了部件的装配质量。
2、本发明方法在工艺的优化性上也采取了很多措施:
2.1、采用简单、有效的工艺方法检查轴承的装配游隙。
2.2、使用轴向对中工装保证各结合面内孔在装配前的精确对中。
2.3、采用同时加热包容体(行星架和行星轮部件)和冷冻被包容体(行星轴)的优化工艺,保证了过盈装配的顺利性;
2.4、通过安装法兰,对装配完毕的行星轴进行轴向预紧,保证行星轮轴承轴向游隙值的准确性。
2.5、对装配后的部件进行整体加热、保温的方法防止零件生锈,减少了防护工作量。
附图说明
图1为实施例中风电齿轮箱行星部件装配示意图之一。
图2为实施例中风电齿轮箱行星部件装配示意图之二。
图3为实施例中风电齿轮箱行星部件装配示意图之三。
图4为实施例中风电齿轮箱行星部件装配示意图之四。
图5为实施例中风电齿轮箱行星部件装配示意图之五。
图6为实施例中风电齿轮箱行星部件装配示意图之六。
图7为实施例中风电齿轮箱行星部件装配示意图之七。
图8为实施例中风电齿轮箱行星部件装配示意图之八。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图8所示,本实施例所提供的风电齿轮箱行星部件的装配方法,包括以下步骤:
A、用孔用卡簧钳将孔用弹性挡圈33装入到行星轮31内孔的挡圈槽中,用铜棒轻轻敲击孔用弹性挡圈33,确保其安装到位,并用塞尺检查挡圈与挡圈槽之间的轴向间隙。
B、将行星轮31水平放置在轴承加热器上加热至100-110℃,循环保温2-3次,总加热时间10-20分钟。
C、取行第一星轮轴承32,以内孔定位水平放置在装配工作台4的下法兰41上。
D、将已加热的行星轮31的内孔与第一行星轮轴承32外圆对中并套入,以孔用弹性挡圈33轴向定位。
E、在行星轮31的内孔中依次装入内圈定距环36、外圈定距环34和第二行星轮轴承35。
F、在第二行星轮轴承35上端面安装上法兰42,用双头螺栓43、六角螺母44预紧,得到一个装配好的行星轮部件3,待行星轮部件3恢复至室温,此道工序的目的是保证第一行星轮轴承32、孔用弹性挡圈33、外圈定距环34与第二行星轮轴承35等零件在恢复室温的过程中各装配结合面紧密贴合,保证轴承轴承向游隙的设计值。
附图1和附图2包含了步骤A-步骤F。
G、用相同工艺装配其余2套行星轮部件3,见附图3所示。
H、将已装配好的全部行星轮部件3放置在装配工作台4上。
I、用提拉的方法测量行星轮部件3的轴承轴向装配游隙:用百分表5的测量头压在行星轮31的上端面,将百分表5的表盘指针归零,利用行星轮31端面上的吊环6四点起吊行星轮部件3,且要保证起吊的最大拉力值是行星轮部件3重量的1.2-1.3倍,记录百分表5的最大跳动值;其中,需采用电子测力计显示重量,在起吊前,该电子测力计是加在吊带和吊钩之间。
J、以十字对称的方法,将百分表5的测量头压在行星轮31上端面的另一个点上,再次用提拉的方法测量行星轮部件3的轴承轴向装配游隙。
K、用十字对称的方法共测量至少四次,取所有测量值的算术平均值即为行星轮轴承的轴向装配游隙。
附图4包含了步骤H-步骤K。
L、用支撑平台将行星架1水平支撑起来,该支撑平台采用三个支撑方箱8,实现三点水平支撑。
M、两点起吊,将三套行星轮部件3分别装入到行星架1的内档中,用目视法检查内孔的对中性。
N、把轴向对中工装7装入到行星轮部件3内孔和行星架1的安装孔中,对所要装配的零部件进行精确的轴向对中。
附图5包含了步骤L-步骤N。
O、将行星轴2提前放入冷冻箱内进行冷冻,冷冻最低-80℃,保温时间24-48个小时。
P、将行星轮部件3和行星架1的组合体吊入箱式加热炉中加热,最高温度不超过80℃,保温时间1-2小时。
Q、将行星轮部件3和行星架1的组合体从箱式加热炉中吊出,用支撑平台水平支撑起来,即采用三个支撑方箱8,实现三点水平支撑。
R、将三件冷冻的行星轴2轴向对中,分别装入到行星轮部件3内孔和行星架1的安装孔中。
附图6包含了步骤Q-步骤R。
S、在行星轴2的下端面安装法兰9,预紧内六角螺钉10,对装配完毕的行星轴2进行轴向预紧,防止在恢复室温的过程中,零件轴向收缩而使行星轴轴肩与轴承结合面产生间隙,从而改变轴承的装配轴向游隙值,见附图7所示。
T、将装配完毕、还未恢复至室温的装配体迅速放回到厢式加热炉中,在60-70℃的温度下保温2-3小时,此道工序的目的是:消除冷冻的行星轴在恢复室温过程中产生的冷凝水,避免零件表面生锈,见附图8所示。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,故凡依本发明之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种风电齿轮箱行星部件的装配方法,其特征在于:首先,利用装配工作台装配风电齿轮箱的行星轮与轴承,在零件恢复室温的过程中,应用压紧法使轴承达到设计要求的轴向装配游隙;然后,应用提拉的方法测量行星轮部件的轴承轴向装配游隙,验证前道装配工序的正确性;接着,在装配风电齿轮箱的行星轴前,用轴向对中工装保证风电齿轮箱的行星架与行星轮部件的精确对中,而在装配过程中同时加热行星架和行星轮部件及冷冻行星轴,增大热/冷装结合面的间隙,最大限度地避免装配卡滞;装配后对行星轴进行轴向预紧,保证各结合面的有效贴合;最后,对已装配完毕、还未恢复室温的的行星部件进行重新加热,以消除冷冻后行星轴表面的冷凝水,避免零件生锈;其包括以下步骤:
A、用孔用卡簧钳将孔用弹性挡圈装入到行星轮内孔的挡圈槽中,用铜棒轻轻敲击孔用弹性挡圈,确保其安装到位,并用塞尺检查挡圈与挡圈槽之间的轴向间隙;
B、将行星轮水平放置在轴承加热器上加热至100-110℃,循环保温2-3次,总加热时间10-20分钟;
C、取行第一星轮轴承,以内孔定位水平放置在装配工作台的下法兰上;
D、将已加热的行星轮的内孔与第一行星轮轴承外圆对中并套入,以孔用弹性挡圈轴向定位;
E、在行星轮的内孔中依次装入内圈定距环、外圈定距环和第二行星轮轴承;
F、在第二行星轮轴承上端面安装上法兰,用螺栓和螺母预紧,得到一个装配好的行星轮部件,待行星轮部件恢复至室温,此道工序的目的是保证第一行星轮轴承、孔用弹性挡圈、外圈定距环与第二行星轮轴承在恢复室温的过程中各装配结合面紧密贴合,保证轴承轴承向游隙的设计值;
G、用相同工艺装配其它行星轮部件;
H、将已装配好的全部行星轮部件放置在装配工作台上;
I、用提拉的方法测量行星轮部件的轴承轴向装配游隙:用百分表的测量头压在行星轮的上端面,将百分表的表盘指针归零,利用行星轮端面上的吊环多点起吊行星轮部件,且要保证起吊的最大拉力值是行星轮部件重量的1.2-1.3倍,记录百分表的最大跳动值;其中,需采用电子测力计显示重量,在起吊前,该电子测力计是加在吊带和吊钩之间;
J、以十字对称的方法,将百分表的测量头压在行星轮上端面的另一个点上,再次用提拉的方法测量行星轮部件的轴承轴向装配游隙;
K、用十字对称的方法共测量至少四次,取所有测量值的算术平均值即为行星轮轴承的轴向装配游隙;
L、用支撑平台将行星架水平支撑起来;
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P、将行星轮部件和行星架的组合体吊入箱式加热炉中加热,最高温度不超过80℃,保温时间1-2小时;
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2.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱行星部件的装配方法,其特征在于:所述支撑平台采用三个支撑方箱,实现三点水平支撑。
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