CN113067440B - 一种用于装配风力发电机的工装及其使用方法 - Google Patents

一种用于装配风力发电机的工装及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于风力发电机领域，具体涉及一种用于装配风力发电机的工装及其使用方法。该工装包括支撑台，用于放置发电机；导向轴固定装置，设于发电机轴承装配的底部；滑套，设于发电机的转子上，滑套为空心结构，包括滑套底座和固定在滑套底座上的滑套筒；导向轴，包括筒体，筒体底部设有导向轴底座，导向轴底座为环状台阶结构，导向轴穿过滑套，其导向轴底座与导向轴固定装置固定在一起。本发明的优势在于：提高风力发电机装配的效率和装配的可靠性，杜绝在装配过程因装配方案的方式方法造成定转子防腐层损伤或者装配过程对中性差，以及受装配方式和作业场地影响无法灵活快速切换装配场地的问题。

Description

一种用于装配风力发电机的工装及其使用方法
技术领域
本发明属于风力发电机领域，具体涉及一种用于装配风力发电机的工装及其使用方法。
背景技术
发电机整机可靠性是由图纸精度、配件材料及加工精度、装配精度等多重因素共同作用的结果。传统的风力发电机装配效率低下，定转子间装配套装用间隙垫条(铜质)，对定转子防腐层会造成损伤，降低发电机的防腐性能；装配效率较低，传统的装配工装对中性差，拆装复杂；导向轴固定在T型槽平台上，无法随着装配场地的更换而快速切换，等原因造成装配效率低，装配产品的机动性得不到保证。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于装配风力发电机的工装及其使用方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种用于装配风力发电机的工装，包括：
支撑台，用于放置发电机；
导向轴固定装置，设于所述发电机轴承装配的底部；
滑套，设于所述发电机的转子上，所述滑套为空心结构，包括滑套底座和固定在所述滑套底座上的滑套筒；
导向轴，包括筒体，所述筒体底部设有导向轴底座，所述导向轴底座为环状台阶结构，所述导向轴穿过滑套，其导向轴底座与所述导向轴固定装置固定在一起。
进一步地，发电机轴承装配顶部设有与所述导向轴底座相匹配的台阶，所述导向轴放置于发电机轴承装配顶部的台阶上。
进一步地，导向轴固定装置包括导向轴固定底座和导轴向拉杆，所述导向轴固定底座设于所述发电机轴承装配的底部，导轴向拉杆为多个，且一端与所述导向轴底座固定，另一端导向轴固定底座固定。
进一步地，滑套还包括滑套筋板，滑套筋板为三角结构，所述滑套筒通过滑套筋板固定在所述滑套底座上。
进一步地，滑套筒内设有滑套衬条，所述滑套衬条为多个，均匀的设置在滑套筒内，用于保护导向轴。
进一步地，还包括间隙垫条，“L”型结构，金属材质，设于所述发电机定转子间隙中，所述间隙垫条的数量与转子磁极数量相匹配，均匀的分布在定转子间隙中。
进一步地，支撑板包括顶板、连接板和底板，所述顶板和底板均为扇形结构，并通过连接板固定在一起；所述顶板的顶部设有防滑装置。
进一步地，还包括导向定位装置，包括滑套导向杆、空心轴导向杆和轴系导向杆，均为柱状结构，一端设有外螺纹用于固定，另一端为圆锥结构；所述滑套导向杆设于所述滑套底座上，用于定位滑套。
进一步地，空心轴导向杆设于所述发电机轴承装配的顶部；所述轴系导向杆设于发电机的外侧，用于轴承装配与发电机基座连接时的导正。
本发明还提供一种用于风力发电机的工装的使用方法，包括以下步骤：
S1：安装轴系导向杆：在发电机外壳上均布安装多个轴系导向杆；
S2：吊装轴承装配：将轴承装配吊起调平，方向对准后缓慢下落，轴系导向杆代入后轻轻晃动观察轴承装配与导向杆有无卡滞，若卡滞，检查吊点是否在圆周正中方向，下落到位后，将轴承装配和发电机连接牢固；
S3：安装导向轴：将导向轴吊起，移到轴承装配的空心轴上方，将导向轴底座平稳放置在空心轴上面，轴承装配的台阶部分与导向轴底座的台阶部分相配合。导向轴落定后在导向轴底座底部安装导向轴拉杆，然后再安装导向轴固定底座；
S4：安装滑套：在发电机传动法兰节圆处均匀分布安装多个滑套导向杆，吊起滑套通过滑套导向杆定位将套装滑套与发电机传动法兰落位到底，然后将滑套和发电机传动法兰连接，紧固完毕拆除滑套导向杆；
S5：空心轴导向杆安装：将空心轴导向杆在空心轴小端节圆处均布安装；
S6：转子总成调平：使用旋转吊环均匀分布安装在发电机传动法兰工艺孔位置处，吊起转子总成后调平；
S7：定转子套装：转子磁极外圆均匀分布放置间隙垫条，起吊转子总成，转子装配高于导向轴并与导向轴对中，缓慢下落，下落过程观察定转子间隙是否均匀，如有偏差对转子总成圆周方向调整，发电机法兰盘的孔对应代入空心轴导向杆，转子落位到底后，拆除套装滑套，然后进行力矩紧固。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：
本发明提高半直驱风力发电机装配的效率和装配的可靠性，杜绝在装配过程因装配方案的方式方法造成定转子防腐层损伤或者装配过程对中性差，以及受装配方式和作业场地影响无法灵活快速切换装配场地等问题。同时，该发明制作简单，使用便捷，能快速有效的使用，具有较高的实用价值。
附图说明
图1为本发明的工装结构示意图；
图2为本发明的滑套结构示意图；
图3为本发明的导向轴结构示意图；
图4为本发明的导向轴固定装置结构示意图；
图5为本发明的间隙垫条结构示意图；
图6为本发明的支撑台结构示意图。
其中：1为支撑台；11为顶板；12为连接板；13为底板；2为导向轴固定装置；21为导向轴固定底座；22为导轴向拉杆；3为滑套；31为滑套底座；32为滑套筒；33为滑套筋板；4为导向轴；41为筒体；42为导向轴底座；5为间隙垫条；6为滑套导向杆；7为空心轴导向杆；8为轴系导向杆；9为发电机轴承装配。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1-6，一种用于装配风力发电机的工装，包括：
支撑台1，用于放置发电机；
导向轴固定装置2，设于所述发电机轴承装配9的底部；
滑套3，设于所述发电机的转子上，所述滑套3为空心结构，包括滑套底座31和固定在所述滑套底座31上的滑套筒32；滑套3还包括滑套筋板33，滑套筋板33为三角结构，所述滑套筒32通过滑套筋板33固定在所述滑套底座31上。
滑套筒32内设有滑套衬条，所述滑套衬条为多个，均匀的设置在滑套筒32内，用于保护导向轴4。具体地，滑套筒32、滑套底座31与滑套筋板3通过焊接而成，设于滑套筒32内部的滑套衬条用于套装时对导向轴4的保护，防止刚性冲击造成导向轴磕碰损伤。滑套底座31上设有安装孔对应发电机法兰盘的螺纹孔位置开孔，便于和发电机法兰盘固定连接，并且滑套底座31底部设有台阶，用于发电机法兰盘圆周定位，保证满足装配的同轴度要求。
导向轴4，包括筒体41，所述筒体41底部设有导向轴底座42，所述导向轴底座42为环状台阶结构，所述导向轴4穿过滑套3，其导向轴底座42与所述导向轴固定装置2固定在一起。具体地，导向轴4的顶部设有上封盖，该上封盖设有螺纹孔，用于导向轴4转运和安装时吊运使用，并且上封盖为锥形弧度设计目的是使装配时与滑套更高效地中心对正。导向轴筒体为空心筒，外圆周依据图纸尺寸加工，与套装滑套小间隙配合。
进一步地，发电机轴承装配9顶部设有与所述导向轴底座42相匹配的台阶，所述导向轴4放置于发电机轴承装配9顶部的台阶上。
进一步地，导向轴固定装置2包括导向轴固定底座21和导轴向拉杆22，所述导向轴固定底座21设于所述发电机轴承装配9的底部，导轴向拉杆22为多个，且一端与所述导向轴底座42固定，另一端导向轴固定底座21固定。
进一步地，还包括间隙垫条5，“L”型结构，是一种质地较软的金属材质，优选为紫铜，设于所述发电机定转子间隙中，所述间隙垫条5的数量与转子磁极数量相匹配，均匀的分布在定转子间隙中。具体地，间隙垫条5的厚度依据定转子间隙值选用，然后进行折弯后垫放在定转子间隙中。间隙垫条5作用为选用质地较软的材料在定转子挤压过程中不至于损伤定转子表面防腐层；间隙垫条5用于辅助圆周定位，尽可能保证定子装配和转子装配时的同轴度。
进一步地，支撑台1包括顶板11、连接板12和底板13，所述顶板11和底板13均为扇形结构，并通过连接板12固定在一起；所述顶板11的顶部设有防滑装置。具体地，支撑台1，由低合金中厚钢板拼焊完成，支撑台上端正中预留螺纹孔，便于支撑台1吊运和转运，中间焊接的背板之间开孔设计，目的是结构增强和减重设计。上部分粘接或沉孔螺栓固定防滑的非金属材料，可以是橡胶垫或尼龙板，目的防止放置发电机时对装配止口造成磕碰损伤。
进一步地，还包括导向定位装置，包括滑套导向杆6、空心轴导向杆7和轴系导向杆8，均为柱状结构，一端设有外螺纹用于固定，另一端为圆锥结构；所述滑套导向杆6设于所述滑套底座31上，用于定位滑套。
进一步地，空心轴导向杆7设于所述发电机轴承装配9的顶部；所述轴系导向杆8设于发电机的外侧，用于轴承装配与发电机基座连接时的导正。
本发明还提供一种用于装配风力发电机的工装的使用方法，包括以下步骤：
S1：安装轴系导向杆8：在发电机外壳上均布安装多个轴系导向杆8；
S2：吊装轴承装配：将发电机轴承装配9吊起调平，方向对准后缓慢下落，轴系导向杆8代入后轻轻晃动观察轴承装配与轴系导向杆8有无卡滞，若卡滞，检查吊点是否在圆周正中方向，下落到位后，使用塞尺检测机壳与轴承装配轴向间隙，要求≤0.05mm，将发电机轴承装配9和发电机连接牢固；
S3：安装导向轴4：将导向轴4吊起，移到发电机轴承装配9的空心轴上方，将导向轴4底座42平稳放置在空心轴上面，发电机轴承装配9的台阶部分与导向轴底座42的台阶部分相配合。导向轴4落定后在导向轴底座42底部安装导向轴拉杆22，然后再安装导向轴固定底座21；
S4：安装滑套：在发电机传动法兰节圆处均匀分布安装多个滑套导向杆6，吊起滑套通过滑套导向杆6定位将套装滑套与发电机传动法兰落位到底，然后将滑套和发电机传动法兰连接，紧固完毕拆除滑套导向杆6；
S5：空心轴导向杆7安装：将空心轴导向杆7在空心轴小端节圆处均布安装，但须注意避开滑套筋板位置，不然下落过程容易造成干涉；
S6：转子总成调平：使用旋转吊环均匀分布安装在发电机传动法兰工艺孔位置处，吊起转子总成后调平；
S7：定转子套装：转子磁极外圆均匀分布放置间隙垫条5，起吊转子总成，转子装配高于导向轴并与导向轴对中，缓慢下落，下落过程观察定转子间隙是否均匀，如有偏差对转子总成圆周方向调整，发电机法兰盘的孔对应代入空心轴导向杆7，转子落位到底后，拆除套装滑套，然后进行力矩紧固。

Claims (8)

1.一种用于装配风力发电机的工装，其特征在于，包括：
支撑台(1)，用于放置发电机；
导向轴固定装置(2)，设于发电机轴承单元(9)的底部；
滑套(3)，设于所述发电机的转子上，所述滑套(3)为空心结构，包括滑套底座(31)和固定在所述滑套底座(31)上的滑套筒(32)；
导向轴(4)，包括筒体(41)，所述筒体(41)底部设有导向轴底座(42)，所述导向轴底座(42)为环状台阶结构，所述导向轴(4)穿过滑套，其导向轴底座(42)与所述导向轴固定装置(2)固定在一起；
所述发电机轴承单元(9)顶部设有与所述导向轴底座(42)相匹配的台阶，所述导向轴放置于发电机轴承单元(9)顶部的台阶上；
所述导向轴(4)固定装置(2)包括导向轴固定底座(21)和导向轴拉杆，所述导向轴固定底座(21)设于所述发电机轴承单元(9)的底部端面上，导向轴拉杆(22)为多个，且一端与所述导向轴底座(42)固定，另一端与导向轴固定底座(21)固定。
2.根据权利要求1所述的用于装配风力发电机的工装，其特征在于，所述滑套(3)还包括滑套筋板(33)，滑套筋板(33)为三角结构，所述滑套筒(32)通过滑套筋板(33)固定在所述滑套底座(31)上。
3.根据权利要求2所述的用于装配风力发电机的工装，其特征在于，所述滑套筒(32)内设有滑套衬条，所述滑套衬条为多个，均匀的设置在滑套筒(32)内，用于保护导向轴。
4.根据权利要求1所述的用于装配风力发电机的工装，其特征在于，还包括间隙垫条(5)，“L”型结构，金属材质，设于所述发电机定转子间隙中，所述间隙垫条(5)的数量与转子磁极数量相匹配，均匀的分布在定转子间隙中。
5.根据权利要求1所述的用于装配风力发电机的工装，其特征在于，所述支撑台包括顶板(11)、连接板(12)和底板(13)，所述顶板(11)和底板(13)均为扇形结构，并通过连接板(12)固定在一起；所述顶板(11)的顶部设有防滑装置。
6.根据权利要求1所述的用于装配风力发电机的工装，其特征在于，还包括导向定位装置，导向定位装置包括滑套导向杆(6)、空心轴导向杆(7)和轴系导向杆(8)，均为柱状结构，一端设有外螺纹用于固定，另一端为圆锥结构；所述滑套导向杆(6)设于所述滑套底座(31)上，用于定位滑套(3)。
7.根据权利要求6所述的用于装配风力发电机的工装，其特征在于，所述空心轴导向杆(7)设于所述发电机轴承单元(9)的顶部；所述轴系导向杆(8)设于发电机的外侧，用于发电机轴承单元(9)与发电机基座连接时的导正。
8.一种基于权利要求1-7任一所述用于装配风力发电机的工装的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：安装轴系导向杆(8)：在发电机外壳上均布安装多个轴系导向杆(8)；
S2：吊装发电机轴承单元(9)：将发电机轴承单元(9)吊起调平，方向对准后缓慢下落，轴系导向杆(8)代入后轻轻晃动观察发电机轴承单元(9)与导向杆有无卡滞，若卡滞，检查吊点是否在圆周正中方向，下落到位后，将发电机轴承单元(9)和发电机连接牢固；
S3：安装导向轴：将导向轴吊起，移到发电机轴承单元(9)的空心轴上方，将导向轴底座(42)平稳放置在空心轴上面，发电机轴承单元(9)的台阶部分与导向轴底座(42)的台阶部分相配合，导向轴落定后在导向轴底座(42)底部安装导向轴拉杆(22)，然后再安装导向轴固定底座(21)；
S4：安装滑套：在发电机传动法兰节圆处均匀分布安装多个滑套导向杆(6)，吊起滑套通过滑套导向杆(6)定位将套装滑套与发电机传动法兰落位到底，然后将滑套和发电机传动法兰连接，紧固完毕拆除滑套导向杆(6)；
S5：空心轴导向杆(7)安装：将空心轴导向杆(7)在空心轴小端节圆处均布安装；
S6：转子总成调平：使用旋转吊环均匀分布安装在发电机传动法兰工艺孔位置处，吊起转子总成后调平；
S7：定转子套装：转子磁极外圆均匀分布放置间隙垫条(5)，起吊转子总成，转子装配高于导向轴并与导向轴对中，缓慢下落，下落过程观察定转子间隙是否均匀，如有偏差对转子总成圆周方向调整，发电机法兰盘的孔对应代入空心轴导向杆(7)，转子落位到底后，拆除套装滑套，然后进行力矩紧固。
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