CN111637019B - 一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法，所述变桨系统由变桨转臂、基础油缸、变桨支撑板、变桨轴承、变桨法兰盘、变桨导向块、变桨滑块组和变桨控制油缸组成，该方法需配套有辅助工装底座、L形支架、变桨转臂销轴、活动耳板、变桨转臂调节组件、基础油缸调节组件和变桨支撑板调节组件，具体步骤如下，1)底座与L形支架装配；2)安装变桨转臂；3)安装基础油缸；4)安装变桨支撑板；5)变桨支撑板与基础油缸装配；6)将装配好的变桨转臂、基础油缸和变桨支撑板与变桨轴承相连接。本发明能够有效解决变桨系统装配精度难控制、装配效率低等问题。

Description

一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法

技术领域

本发明涉及海上风力发电机组变桨系统生产装配的技术领域，尤其是指一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法。

背景技术

随着海上风电等新技术的发展，海上风电装机容量的增加，海上风机的批量化生产装配需要迈向专业化和标准化。尤其是海上风力发电机组的变桨系统三大件(变桨转臂、基础油缸、变桨支撑板)的装配工序是一个装配难度很大，且效率低下的工序，成为变桨系统装配过程的瓶颈问题，需要大力改进。

目前本道工序的装配过程是：变桨转臂、基础油缸及变桨支撑板分别单独与变桨轴承装配，且均为吊车配合，手工装配。因每两大件装配时相互之间的配合间隙很小，而配合面之间的平行度要求很高，但装配时每件在自由状态下，仅依靠吊车的吊钩吊着来装配，确实存在很大的技术难度，每一部件的装配需反复调整平行度，不断摆动部件(而且受变桨轴承内空间的制约，每次摆动的角度很小)，导致装配精度难以控制、装配效率低下、装配过程不规范、装配作业人员的劳动强度大等一系列问题，给风力发电机组变桨系统的批量化生产带来极大的困扰。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法，能够有效解决变桨系统装配精度难控制、装配效率低等问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法，所述变桨系统由变桨转臂、基础油缸、变桨支撑板、变桨轴承、变桨法兰盘、变桨导向块、变桨滑块组和变桨控制油缸组成，该方法需配套有辅助工装底座、L形支架、变桨转臂销轴、活动耳板、变桨转臂调节组件、基础油缸调节组件和变桨支撑板调节组件，具体步骤如下，

1)底座与L形支架的装配：将所述底座置于地面，将L形支架放置于底座上，使其长边与底座保持平行，其短边垂直于底座并通过销轴与底座相铰接，然后将L形支架翻转90°，使其长边呈竖直状态，其短边呈水平状态，使底座上的两个撑杆的头部穿过短边上的两个通孔，并通过斜铁固定；将变桨转臂销轴装于L形支架长边右侧的安装孔中，用于变桨转臂的安装，该变桨转臂销轴的头部通过钩形斜铁打紧，并确保变桨转臂销轴的轴线与L形支架长边右侧的安装孔中心线同轴，所述变桨转臂调节组件垂直固定在L形支架的短边上；

2)安装变桨转臂：用吊车将变桨转臂吊起，其大端上形成有上、下两个安装孔，其小端形成有一个安装孔，使其大端通过下安装孔活动安装在变桨转臂销轴上，其小端放置在变桨转臂调节组件的第一推杆上，通过该第一推杆对变桨转臂进行支撑；所述活动耳板的上半部分加工有一个通孔，其下半部分加工有四个腰形孔，将活动耳板通过通孔装于变桨转臂销轴上，并使用四个螺丝分别对应四个耳板压板将活动耳板的下半部分可拆卸式安装在L形支架上，通过摇动变桨转臂调节组件的第一调节手轮能够调节变桨转臂小端的高度；

3)安装基础油缸：将基础油缸调节组件装在变桨转臂上，然后将基础油缸的一端通过工装销与变桨转臂大端的上安装孔相连接，使其中心处支撑于基础油缸调节组件的第二托板上，通过基础油缸调节组件的第二调节手轮调整基础油缸的倾斜角度，进而调节基础油缸另一端安装孔的高度；

4)安装变桨支撑板：使用吊车吊起变桨支撑板，通过销轴将其下端活动安装在L形支架短边左侧的支座上，将变桨支撑板调节组件安装于L形支架的长边上，并将变桨支撑板调节组件的丝母叉通过销轴与变桨支撑板的边缘处连接，摇动变桨支撑板调节组件的第三调节手轮能够调节变桨支撑板的旋转角度；摇动变桨支撑板调节组件的第三调节手轮，使变桨支撑板向变桨转臂的方向旋转，同时摇动变桨转臂调节组件的第一调节手轮使变桨支撑板的下孔与变桨转臂小端的安装孔对准，并通过销轴将其连接；

5)变桨支撑板与基础油缸的装配：取下变桨支撑板与L形支架之间的销轴，摇动变桨支撑板调节组件的第三调节手轮，使变桨支撑板继续向基础油缸的方向旋转，同时摇动基础油缸调节组件的第二调节手轮，使变桨支撑板的上孔与基础油缸另一端的安装孔对准，并通过销轴将其连接，此时完成变桨转臂、基础油缸和变桨支撑板的装配；

6)将装配好的变桨转臂、基础油缸和变桨支撑板装入变桨轴承中：拔去底座上的斜铁，使用吊车吊住L形支架上方的挂环，将L形支架连同装配好的变桨转臂、基础油缸和变桨支撑板整体旋转90°，使L形支架的长边水平放置于地面，拆除底座与L形支架间的销轴，将四个耳板压板上的螺丝拧松并将耳板压板旋转90°，取下活动耳板，摇动第一调节手轮使第一推杆远离变桨转臂，摇动第二调节手轮使第二托板远离基础油缸，取下变桨支撑板上的丝母叉，并将变桨滑块组用螺钉安装在变桨转臂大端的上面，然后将装配好的变桨转臂、基础油缸和变桨支撑板吊至变桨轴承中，并通过变桨法兰盘和变桨导向块与变桨轴承相连接，将变桨控制油缸安装在变桨法兰盘与变桨转臂之间，完成整个变桨系统的装配。

进一步，所述变桨转臂调节组件包括第一调节支座、第一调节手轮及第一推杆，所述第一调节支座的底部通过螺栓固定于L形支架的短边上，所述第一调节手轮和第一推杆依次设于第一调节支座的上方，其中，所述第一调节手轮的中心处通过平键连接有两头旋向相反的螺纹轴，该螺纹轴的两头分别旋进第一调节支座的顶部和第一推杆内，通过摇动第一调节手轮调整第一推杆的高度。

进一步，所述基础油缸调节组件包括第二安装支座、丝母杆、第二调节手轮及第二托板，所述第二安装支座通过螺钉装于变桨转臂上，所述丝母杆通过销钉及开口销安装在第二安装支座上，所述第二调节手轮及第二托板依次设于丝母杆的上方，其中，所述第二调节手轮的中心处通过平键连接有两头旋向相反的螺纹轴，所述螺纹轴的两头分别旋进丝母杆和第二托板内，通过摇动第二调节手轮调节第二托板的高度。

进一步，所述变桨支撑板调节组件包括第三调节手轮、丝母销轴、丝杆和丝母叉，所述第三调节手轮的中心处通过平键联结连接有螺纹轴，所述丝杆的一端与螺纹轴螺纹连接，其另一端旋入丝母销轴的螺孔中并向外延伸，其伸出的端部旋入丝母叉的螺孔中，并通过挡圈及开口销将其端部轴向固定，所述丝母销轴通过螺母及其垫圈安装在L形支架上，所述丝母叉固定至变桨支撑板的边缘处，通过摇动第三调节手轮调节丝杆及丝母叉进而调节变桨支撑板的旋转角度。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

本发明的装配方法解决了风力发电机组变桨系统装配中变桨轴承与变桨转臂、基础油缸及变桨支撑板的装配精度控制问题，保证了装配质量，大大缩短了装配周期，提高作业效率，保证了装配作业中人员操作安全，降低作业人员的劳动强度，极大的降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的底座与L形支架的装配示意图。

图2为本发明的变桨转臂与L形支架的装配示意图。

图3为本发明的基础油缸与变桨转臂的装配示意图。

图4为本发明的变桨支撑板的安装示意图。

图5为本发明的变桨支撑板和基础油缸的装配示意图。

图6为本发明的变桨转臂、基础油缸、变桨支撑板和变桨轴承的装配示意图。

图7为本发明的基础油缸调节组件的结构示意图。

图8为本发明的变桨支撑板调节组件的结构示意图。

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。

本实施例所述的海上风力发电机机组变桨系统装配方法，所述变桨系统由变桨转臂1、基础油缸2、变桨支撑板3、变桨轴承4、变桨法兰盘12、变桨导向块13、变桨滑块组14和变桨控制油缸15组成，该方法需配套有辅助工装底座5、L形支架6、变桨转臂销轴7、活动耳板8、变桨转臂调节组件9、基础油缸调节组件10和变桨支撑板调节组件11，具体步骤如下，

1)底座5与L形支架6的装配，如图1所示：将所述底座5置于地面，将L形支架6放置于底座5上，使其长边与底座5保持平行，其短边垂直于底座5并通过销轴与底座5相铰接，然后将L形支架6翻转90°，使其长边呈竖直状态，其短边呈水平状态，使底座5上的两个撑杆501的头部穿过短边上的两个通孔，并通过斜铁固定；将变桨转臂销轴7装于L形支架6长边右侧的安装孔中，用于变桨转臂1的安装，该变桨转臂销轴7的头部通过钩形斜铁打紧，并确保变桨转臂销轴7的轴线与L形支架6长边右侧的安装孔中心线同轴，所述变桨转臂调节组件9垂直固定在L形支架6的短边上。

2)安装变桨转臂1，如图2所示：用吊车将变桨转臂1吊起，其大端上形成有上、下两个安装孔，其小端形成有一个安装孔，使其大端通过下安装孔活动安装在变桨转臂销轴7上，其小端放置在变桨转臂调节组件9的第一推杆903上，通过该第一推杆903对变桨转臂1进行支撑；所述活动耳板8的上半部分加工有一个通孔，其下半部分加工有四个腰形孔，将活动耳板8通过通孔装于变桨转臂销轴7上，并使用四个螺丝分别对应四个耳板压板801将活动耳板8的下半部分可拆卸式安装在L形支架6上，通过摇动变桨转臂调节组件9的第一调节手轮902能够调节变桨转臂1小端的高度。

3)安装基础油缸2，如图3所示：将基础油缸调节组件10装在变桨转臂1上，然后将基础油缸2的一端通过工装销与变桨转臂1大端的上安装孔相连接，使其中心处支撑于基础油缸调节组件10的第二托板1004上，通过基础油缸调节组件10的第二调节手轮1003调整基础油缸2的倾斜角度，进而调节基础油缸2另一端安装孔的高度。

4)安装变桨支撑板3，如图4所示：使用吊车吊起变桨支撑板3，通过销轴将其下端活动安装在L形支架6短边左侧的支座601上，将变桨支撑板调节组件11安装于L形支架6的长边上，并将变桨支撑板调节组件11的丝母叉1104通过销轴与变桨支撑板3的边缘处连接，摇动变桨支撑板调节组件11的第三调节手轮1101能够调节变桨支撑板3的旋转角度；摇动变桨支撑板调节组件11的第三调节手轮1101，使变桨支撑板3向变桨转臂1的方向旋转，同时摇动变桨转臂调节组件9的第一调节手轮902使变桨支撑板3的下孔与变桨转臂1小端的安装孔对准，并通过销轴将其连接。

5)变桨支撑板3与基础油缸2的装配，如图5所示：取下变桨支撑板3与L形支架6之间的销轴，摇动变桨支撑板调节组件11的第三调节手轮1101，使变桨支撑板3继续向基础油缸2的方向旋转，同时摇动基础油缸调节组件10的第二调节手轮1003，使变桨支撑板3的上孔与基础油缸2另一端的安装孔对准，并通过销轴将其连接，此时完成变桨转臂1、基础油缸2和变桨支撑板3的装配。

6)将装配好的变桨转臂1、基础油缸2和变桨支撑板3装入变桨轴承4中,如图6所示：拔去底座5上的斜铁，使用吊车吊住L形支架6上方的挂环，将L形支架6连同装配好的变桨转臂1、基础油缸2和变桨支撑板3整体旋转90°，使其长边水平放置于地面，拆除底座5与L形支架6间的销轴，将四个耳板压板801上的螺丝拧松并将耳板压板801旋转90°，取下活动耳板8，摇动第一调节手轮902使第一推杆903远离变桨转臂1，摇动第二调节手轮1003使第二托板1004远离基础油缸2，取下变桨支撑板3上的丝母叉1104，将变桨滑块组14的上滑块板用螺钉安装在变桨转臂1大端的上面，做好这些准备工作后，将变桨法兰盘12通过螺栓安装在变桨轴承4外圈上，将变桨导向块13通过螺钉固定在变桨轴承4内圈上，此时将准备好的变桨转臂1、基础油缸2和变桨支撑板3吊至变桨轴承4中，然后将变桨支撑板3通过螺栓与变桨轴承4的内圈相连接，将变桨转臂1的大端依靠上滑块板放置在变桨导向块13上，将变桨滑块组14中的下滑块板通过螺钉安装在变桨转臂1大端的下面，拔去上述各部件之间的工装销，并换上产品销，将变桨控制油缸15安装在变桨法兰盘12与变桨转臂1之间，安装时需调整基础油缸2的活塞位置，至此，完成整个变桨系统的装配。

其中，所述变桨转臂调节组件9包括第一调节支座901、第一调节手轮902及第一推杆903，所述第一调节支座901的底部通过螺栓固定于L形支架6的短边上，所述第一调节手轮902和第一推杆903依次设于第一调节支座901的上方，其中，所述第一调节手轮902的中心处通过平键连接有两头旋向相反的螺纹轴，该螺纹轴的两头分别旋进第一调节支座901的顶部和第一推杆903内，通过摇动第一调节手轮902调整第一推杆903的高度。

所述基础油缸调节组件10包括第二安装支座1001、丝母杆1002、第二调节手轮1003及第二托板1004，如图7所示，所述第二安装支座1001通过螺钉装于变桨转臂1上，所述丝母杆1002通过销钉及开口销安装在第二安装支座1001上，所述第二调节手轮1003及第二托板1004依次设于丝母杆1002的上方，其中，所述第二调节手轮1003的中心处通过平键连接有两头旋向相反的螺纹轴，所述螺纹轴的两头分别旋进丝母杆1002和第二托板1004内，通过摇动第二调节手轮1003调节第二托板1004的高度。

所述变桨支撑板调节组件11包括第三调节手轮1101、丝母销轴1102、丝杆1103和丝母叉1104，如图8所示，所述第三调节手轮1101的中心处通过平键联结连接有螺纹轴，所述丝杆1103的一端与螺纹轴螺纹连接，其另一端旋入丝母销轴1102的螺孔中并向外延伸，其伸出的端部旋入丝母叉1104的螺孔中，并通过挡圈及开口销将其端部轴向固定，所述丝母销轴1102通过螺母及其垫圈安装在L形支架6上，所述丝母叉1104固定至变桨支撑板3的边缘处，通过摇动第三调节手轮1101调节丝杆1103及丝母叉1104进而调节变桨支撑板3的旋转角度。

以上所述之实施例子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 (4)

1.一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法，所述变桨系统由变桨转臂、基础油缸、变桨支撑板、变桨轴承、变桨法兰盘、变桨导向块、变桨滑块组和变桨控制油缸组成，其特征在于：该方法需配套有辅助工装底座、L形支架、变桨转臂销轴、活动耳板、变桨转臂调节组件、基础油缸调节组件和变桨支撑板调节组件，具体步骤如下，

1)底座与L形支架的装配：将所述底座置于地面，将L形支架放置于底座上，使其长边与底座保持平行，其短边垂直于底座并通过销轴与底座相铰接，然后将L形支架翻转90°，使其长边呈竖直状态，其短边呈水平状态，使底座上的两个撑杆的头部穿过短边上的两个通孔，并通过斜铁固定；将变桨转臂销轴装于L形支架长边右侧的安装孔中，用于变桨转臂的安装，该变桨转臂销轴的头部通过钩形斜铁打紧，并确保变桨转臂销轴的轴线与L形支架长边右侧的安装孔中心线同轴，所述变桨转臂调节组件垂直固定在L形支架的短边上；

2)安装变桨转臂：用吊车将变桨转臂吊起，其大端上形成有上、下两个安装孔，其小端形成有一个安装孔，使其大端通过下安装孔活动安装在变桨转臂销轴上，其小端放置在变桨转臂调节组件的第一推杆上，通过该第一推杆对变桨转臂进行支撑；所述活动耳板的上半部分加工有一个通孔，其下半部分加工有四个腰形孔，将活动耳板通过通孔装于变桨转臂销轴上，并使用四个螺丝分别对应四个耳板压板将活动耳板的下半部分可拆卸式安装在L形支架上，通过摇动变桨转臂调节组件的第一调节手轮能够调节变桨转臂小端的高度；

3)安装基础油缸：将基础油缸调节组件装在变桨转臂上，然后将基础油缸的一端通过工装销与变桨转臂大端的上安装孔相连接，使其中心处支撑于基础油缸调节组件的第二托板上，通过基础油缸调节组件的第二调节手轮调整基础油缸的倾斜角度，进而调节基础油缸另一端安装孔的高度；

4)安装变桨支撑板：使用吊车吊起变桨支撑板，通过销轴将其下端活动安装在L形支架短边左侧的支座上，将变桨支撑板调节组件安装于L形支架的长边上，并将变桨支撑板调节组件的丝母叉通过销轴与变桨支撑板的边缘处连接，摇动变桨支撑板调节组件的第三调节手轮能够调节变桨支撑板的旋转角度；摇动变桨支撑板调节组件的第三调节手轮，使变桨支撑板向变桨转臂的方向旋转，同时摇动变桨转臂调节组件的第一调节手轮使变桨支撑板的下孔与变桨转臂小端的安装孔对准，并通过销轴将其连接；

5)变桨支撑板与基础油缸的装配：取下变桨支撑板与L形支架之间的销轴，摇动变桨支撑板调节组件的第三调节手轮，使变桨支撑板继续向基础油缸的方向旋转，同时摇动基础油缸调节组件的第二调节手轮，使变桨支撑板的上孔与基础油缸另一端的安装孔对准，并通过销轴将其连接，此时完成变桨转臂、基础油缸和变桨支撑板的装配；

6)将装配好的变桨转臂、基础油缸和变桨支撑板装入变桨轴承中：拔去底座上的斜铁，使用吊车吊住L形支架上方的挂环，将L形支架连同装配好的变桨转臂、基础油缸和变桨支撑板整体旋转90°，使L形支架的长边水平放置于地面，拆除底座与L形支架间的销轴，将四个耳板压板上的螺丝拧松并将耳板压板旋转90°，取下活动耳板，摇动第一调节手轮使第一推杆远离变桨转臂，摇动第二调节手轮使第二托板远离基础油缸，取下变桨支撑板上的丝母叉，并将变桨滑块组用螺钉安装在变桨转臂大端的上面，然后将装配好的变桨转臂、基础油缸和变桨支撑板吊至变桨轴承中，并通过变桨法兰盘和变桨导向块与变桨轴承相连接，将变桨控制油缸安装在变桨法兰盘与变桨转臂之间，完成整个变桨系统的装配。

2.根据权利要求1所述的一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法，其特征在于：所述变桨转臂调节组件包括第一调节支座、第一调节手轮及第一推杆，所述第一调节支座的底部通过螺栓固定于L形支架的短边上，所述第一调节手轮和第一推杆依次设于第一调节支座的上方，其中，所述第一调节手轮的中心处通过平键连接有两头旋向相反的螺纹轴，该螺纹轴的两头分别旋进第一调节支座的顶部和第一推杆内，通过摇动第一调节手轮调整第一推杆的高度。

3.根据权利要求1所述的一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法，其特征在于：所述基础油缸调节组件包括第二安装支座、丝母杆、第二调节手轮及第二托板，所述第二安装支座通过螺钉装于变桨转臂上，所述丝母杆通过销钉及开口销安装在第二安装支座上，所述第二调节手轮及第二托板依次设于丝母杆的上方，其中，所述第二调节手轮的中心处通过平键连接有两头旋向相反的螺纹轴，所述螺纹轴的两头分别旋进丝母杆和第二托板内，通过摇动第二调节手轮调节第二托板的高度。

4.根据权利要求1所述的一种海上风力发电机机组变桨系统装配方法，其特征在于：所述变桨支撑板调节组件包括第三调节手轮、丝母销轴、丝杆和丝母叉，所述第三调节手轮的中心处通过平键联结连接有螺纹轴，所述丝杆的一端与螺纹轴螺纹连接，其另一端旋入丝母销轴的螺孔中并向外延伸，其伸出的端部旋入丝母叉的螺孔中，并通过挡圈及开口销将其端部轴向固定，所述丝母销轴通过螺母及其垫圈安装在L形支架上，所述丝母叉固定至变桨支撑板的边缘处，通过摇动第三调节手轮调节丝杆及丝母叉进而调节变桨支撑板的旋转角度。

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