CN113309792A - 一种带有液压助力的风力发电机锁紧盘及锁紧方法 - Google Patents

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Abstract

一种带有液压助力的风力发电机锁紧盘，包括内锁紧环、外锁紧环、环形活塞；内锁紧环设有内锁紧环体外锥面，外锁紧环设有外锁紧环内锥面、环形活塞腔；内锁紧环设置在外锁紧环内侧，环形活塞设置在外锁紧环的环形活塞腔中；安装锁紧盘时，首先在环形活塞腔中注入高压液压油，通过高压液压油推动外锁紧环锁紧到位，然后锁紧固定螺栓，实现风电主轴连接轴与齿轮箱连接套的快速固定连接；使用本发明的风力发电机锁紧盘，仅需借用外部液压动力即可快速实现锁紧盘的锁紧到位，替代了以往紧固螺栓时费时费力的作业，且可将锁紧螺栓一次紧固到位，因此极大降低了工人劳动强度，且极大提高了风电主轴连接轴与齿轮箱连接套的装配效率。

Description

一种带有液压助力的风力发电机锁紧盘及锁紧方法
技术领域
本发明涉及风力发电机组装技术领域，具体涉及一种带有液压助力的风力发电机锁紧盘及锁紧方法。
背景技术
随着中国清洁能源的快速发展，越来越多的风力发电机开始建造并投入使用；而在风力发电机技术中，双馈式风力发电机则是应用较为广泛的一种技术；在双馈式风力发电机中，风电主轴与齿轮箱是通过锁紧盘进行固定连接，而锁紧盘是采用两个环形锥面强行压紧产生抱紧力，因此锁紧盘的锁紧螺栓数量较多、且锁紧力矩较大，在拧紧锁紧盘时需要按顺序分多次拧紧锁紧螺栓，因此在装配连接风电主轴与齿轮箱时，工人劳动强度大、效率低，需要大量工时才能完成风电主轴与齿轮箱的装配连接。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种带有液压助力的风力发电机锁紧盘，包括内锁紧环、外锁紧环、环形活塞；内锁紧环设有内锁紧环体外锥面，外锁紧环设有外锁紧环内锥面、环形活塞腔；内锁紧环设置在外锁紧环内侧，环形活塞设置在外锁紧环的环形活塞腔中；安装锁紧盘时，首先在环形活塞腔中注入高压液压油，通过高压液压油推动外锁紧环锁紧到位，通过内锁紧环体外锥面与外锁紧环内锥面的配合，使内锁紧环抱紧在连接套的外圆周面，迫使连接套抱紧连接轴；然后锁紧固定螺栓，实现风电主轴连接轴与齿轮箱连接套的快速固定连接。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：包括内锁紧环、外锁紧环、环形活塞；内锁紧环设有内锁紧环体外锥面；外锁紧环为圆环状，其内孔设有外锁紧环内锥面；外锁紧环一侧端面设有外锁紧环台阶腔，另一侧端面设有环形活塞腔，活塞腔设有连通至外锁紧环外圆面的液压油道；锁紧盘装配时，内锁紧环设置在外锁紧环内侧，环形活塞设置在外锁紧环的环形活塞腔中；安装锁紧盘时，首先在环形活塞腔中注入高压液压油，高压液压油推动外锁紧环相对内锁紧环沿轴线产生相对滑动，依靠内锁紧环体外锥面与外锁紧环内锥面相互配合，在圆锥面产生垂直于轴线的压力，使内锁紧环抱紧在连接套的外圆周面，迫使连接套抱紧连接轴；然后紧固固定螺栓，实现风电主轴连接轴与齿轮箱连接套的固定连接；本发明的风力发电机锁紧盘，仅需借用外部液压动力即可快速实现锁紧盘的锁紧到位，替代紧固螺栓时费时费力的作业，因此极大降低工人劳动强度；另外在锁紧盘锁紧到位后，所有固定螺栓可一次锁紧到位，相较现有需要按顺序分多次拧紧锁紧螺栓的装配过程，装配效率也得到极大提高。
进一步的，内锁紧环为一端带有法兰的圆环状，包括内锁紧环体、内锁紧环法兰，内锁紧环体外圆面设有内锁紧环体外锥面，内锁紧环法兰外圆面设有法兰外锥面，内锁紧环法兰端面绕内锁紧环轴线阵列设有若干内锁紧环螺栓孔，用于穿过锁紧螺栓。
进一步的，外锁紧环台阶腔内圆周面设有台阶腔内锥面，法兰外锥面与台阶腔内锥面的配合，及内锁紧环体外锥面与外锁紧环内锥面相互配合，保证锁紧盘在整个轴线方向均产生垂直于轴线的压力；环形活塞腔底部阵列设有若干密封套管腔，密封套管腔底部设有贯穿至外锁紧环台阶腔的长螺栓孔，外锁紧环台阶腔还阵列设有若干短螺栓孔，短螺栓孔与长螺栓孔间隔设置；
锁紧盘转配时，内锁紧环体外锥面设置在外锁紧环内锥面中，内锁紧环法兰设置在外锁紧环台阶腔中。
进一步的，环形活塞包括环形活塞体、密封套管，环形活塞体端面绕轴线阵列设有若干贯穿的长螺栓孔，密封套管与长螺栓孔同轴固定设置在环形活塞体的一侧端面；
环形活塞体设置在环形活塞腔中，密封套管设置在密封套管腔中。
进一步的，环形活塞体外圆面设置有环形活塞密封圈；密封套管外圆面设置有密封套管密封圈。
进一步的，长螺栓穿过内锁紧环螺栓孔、长螺栓孔、密封套管与长螺栓孔螺纹连接；短螺栓穿过内锁紧环螺栓孔与短螺栓孔螺纹连接。
进一步的，外锁紧环端面阵列设有贯穿的若干拆卸螺纹孔，拆卸螺纹孔用于锁紧盘的拆卸；因内锁紧环体外锥面与外锁紧环内锥面为小锥度配合，会产生自锁；当拆卸锁紧盘时，为使内锁紧环与外锁紧环分离，需通过拆卸螺纹孔拧入螺栓，螺栓端部顶在内锁紧环法兰面上，使外锁紧环相对内锁紧环产生相对移动，从而使内锁紧环与外锁紧环发生分离。
带有液压助力的风力发电机锁紧盘的锁紧方法，其锁紧过程如下：
S1：锁紧盘通过液压油道连接液压站；
S2：锁紧时液压站首先通过液压油道向环形活塞腔内泵入高压液压油，外锁紧环在高压液压油推动下发生移动，使内锁紧环的法兰外锥面强行、完全插入外锁紧环的外锁紧环内锥面中；
S3：用扭力扳手锁紧所有短螺栓；
S4：卸载向环形活塞腔内泵入的高压液压油；
S5：用扭力扳手锁紧所有长螺栓。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种带有液压助力的风力发电机锁紧盘，包括内锁紧环、外锁紧环、环形活塞；内锁紧环设有内锁紧环体外锥面，外锁紧环设有外锁紧环内锥面、环形活塞腔；内锁紧环设置在外锁紧环内侧，环形活塞设置在外锁紧环的环形活塞腔中；安装锁紧盘时，首先在环形活塞腔中注入高压液压油，通过高压液压油推动外锁紧环锁紧到位，然后锁紧固定螺栓，实现风电主轴连接轴与齿轮箱连接套的快速固定连接；使用本发明的风力发电机锁紧盘，仅需借用外部液压动力即可快速实现锁紧盘的锁紧到位，替代了以往紧固螺栓时费时费力的作业，且可将锁紧螺栓一次紧固到位，因此极大降低了工人劳动强度，且极大提高了风电主轴连接轴与齿轮箱连接套的装配效率。
附图说明
图1为带有液压助力的风力发电机锁紧盘装配结构示意图；
图2为内锁紧环结构示意图；
图3为外锁紧环结构示意图；
图4为环形活塞外观示意图一；
图5为环形活塞外观示意图二。
图中：1、连接套；2、连接轴；3、内锁紧环；3.1、内锁紧环体；3.1.1、内锁紧环体外锥面；3.2、内锁紧环法兰；3.2.1、法兰外锥面；3.3、内锁紧环螺栓孔；4、外锁紧环；4.1、外锁紧环内锥面；4.2、外锁紧环台阶腔；4.2.1、台阶腔内锥面；4.3、环形活塞腔；4.3.1、密封套管腔；4.4、液压油道；4.5、长螺栓孔； 4.6、短螺栓孔；5、环形活塞；5.1、环形活塞体；5.1.1、长螺栓孔；5.1.2、环形活塞密封圈；5.2、密封套管；5.2.1、密封套管密封圈；6、长螺栓；7、短螺栓。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
一种带有液压助力的风力发电机锁紧盘，用于风电主轴与齿轮箱的连接；齿轮箱输入端设有连接套1，风电主轴后端设有连接轴2，连接套1设置在连接轴2外部，通过锁紧盘实现连接套1与连接轴2的固定连接；锁紧盘包括内锁紧环3、外锁紧环4、环形活塞5；
内锁紧环3为一端带有法兰的圆环状，包括内锁紧环体3.1、内锁紧环法兰3.2，内锁紧环体3.1外圆面设有内锁紧环体外锥面3.1.1，内锁紧环法兰3.2外圆面设有法兰外锥面3.2.1，内锁紧环法兰3.2端面阵列设有十六各内锁紧环螺栓孔3.3；
外锁紧环4为圆环状，其内孔设有外锁紧环内锥面4.1，一侧端面设有外锁紧环台阶腔4.2，外锁紧环台阶腔4.2内圆周面设有台阶腔内锥面4.2.1，另一侧端面设有环形活塞腔4.3，活塞腔4.3设有连通至外锁紧环4外圆面的液压油道4.4；环形活塞腔4.3底部阵列设有十六个密封套管腔4.3.1，密封套管腔4.3.1底部设有贯穿至外锁紧环台阶腔4.2的长螺栓孔4.5，外锁紧环台阶腔4.2还阵列设有十六个短螺栓孔4.6，短螺栓孔4.6与长螺栓孔4.5间隔设置；内锁紧环体外锥面3.1.1设置在外锁紧环内锥面4.1中，内锁紧环法兰3.2设置在外锁紧环台阶腔4.2中；
环形活塞5包括环形活塞体5.1、密封套管5.2，环形活塞体5.1端面阵列设有十六个贯穿的长螺栓孔5.1.1，环形活塞体5.1外圆面设置有环形活塞密封圈5.1.2；密封套管5.2与长螺栓孔5.1.1同轴设置，通过焊接固定连接在环形活塞体5.1的一侧端面，密封套管5.2外圆面设置有密封套管密封圈5.2.1；环形活塞体5.1设置在环形活塞腔4.3中，密封套管5.2设置在密封套管腔4.3.1中；
长螺栓6穿过内锁紧环螺栓孔3.3、长螺栓孔4.5、密封套管5.2与长螺栓孔5.1.1螺纹连接；短螺栓7穿过内锁紧环螺栓孔3.3与短螺栓孔4.6螺纹连接；
安装锁紧盘时，首先在环形活塞腔4.3中注入高压液压油，通过高压液压油推动外锁紧环4锁紧到位，通过内锁紧环体外锥面3.1.1与外锁紧环内锥面4.1的配合，使内锁紧环3抱紧在连接套1的外圆周面，迫使连接套1抱紧连接轴2；然后锁紧固定螺栓，实现连接套1与连接轴2的固定连接。
外锁紧环4端面阵列设有贯穿的六个拆卸螺纹孔。
带有液压助力的风力发电机锁紧盘的锁紧方法：
首先锁紧盘套在连接套上，连接套套在连接轴上，完成连接前对位，然后对锁紧盘进行锁紧，其锁紧过程如下：
S1：锁紧盘通过液压油道4.4连接液压站；
S2：锁紧时液压站首先通过液压油道4.4向环形活塞腔4.3内泵入20MPa液压油，外锁紧环4在高压液压油推动下发生移动，使内锁紧环3的法兰外锥面3.2.1强行、完全插入外锁紧环4的外锁紧环内锥面4.1中；
S3：用扭力扳手锁紧十六个短螺栓7；
S4：卸载向环形活塞腔4.3内泵入的高压液压油；
S5：用扭力扳手锁紧十六个长螺栓6，完成风电主轴连接轴与齿轮箱连接套的装配连接。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (8)

1.一种带有液压助力的风力发电机锁紧盘，用于风电主轴与齿轮箱的连接；齿轮箱输入端设有连接套（1），风电主轴后端设有连接轴（2），连接套（1）设置在风电主轴后端的连接轴（2）外部，通过锁紧盘实现齿轮箱连接套（1）与风电主轴连接轴（2）的固定连接；其特征是：锁紧盘包括内锁紧环（3）、外锁紧环(4)、环形活塞(5)；内锁紧环（3）设有内锁紧环体外锥面(3.1.1)；外锁紧环(4)为圆环状，其内孔设有外锁紧环内锥面(4.1)，一侧端面设有外锁紧环台阶腔(4.2)，另一侧端面设有环形活塞腔(4.3)，活塞腔(4.3)设有连通至外锁紧环(4)外圆面的液压油道(4.4)，环形活塞腔(4.3)底部阵列设有若干贯穿至外锁紧环台阶腔(4.2)的长螺栓孔(4.5)；内锁紧环（3）设置在外锁紧环(4)内侧，环形活塞(5)设置在外锁紧环(4)的环形活塞腔（4.3）中；安装锁紧盘时，首先在环形活塞腔（4.3）中注入高压液压油，通过高压液压油推动外锁紧环(4)锁紧到位，通过内锁紧环体外锥面(3.1.1)与外锁紧环内锥面(4.1)的配合，使内锁紧环（3）抱紧在连接套（1）的外圆周面，迫使连接套（1）抱紧连接轴（2）；然后锁紧固定螺栓，实现连接套（1）与连接轴（2）的固定连接。
2.根据权利要求1所述带有液压助力的风力发电机锁紧盘，其特征是：内锁紧环（3）为一端带有法兰的圆环状，包括内锁紧环体(3.1)、内锁紧环法兰(3.2)，内锁紧环体(3.1)外圆面设有内锁紧环体外锥面(3.1.1)，内锁紧环法兰(3.2)外圆面设有法兰外锥面(3.2.1)，内锁紧环法兰(3.2)端面阵列设有若干内锁紧环螺栓孔(3.3)。
3.根据权利要求2所述带有液压助力的风力发电机锁紧盘，其特征是：外锁紧环台阶腔(4.2)内圆周面设有台阶腔内锥面（4.2.1）；环形活塞腔(4.3)底部阵列设有若干密封套管腔(4.3.1)，密封套管腔(4.3.1)底部设有贯穿至外锁紧环台阶腔(4.2)的长螺栓孔(4.5)，外锁紧环台阶腔(4.2)还阵列设有若干短螺栓孔(4.6)，短螺栓孔(4.6)与长螺栓孔(4.5)间隔设置；
内锁紧环体外锥面(3.1.1)设置在外锁紧环内锥面(4.1)中，内锁紧环法兰(3.2)设置在外锁紧环台阶腔(4.2)中。
4.根据权利要求3所述带有液压助力的风力发电机锁紧盘，其特征是：环形活塞(5)包括环形活塞体(5.1)、密封套管(5.2)，环形活塞体(5.1)端面阵列设有若干贯穿的长螺栓孔(5.1.1)，密封套管(5.2)与长螺栓孔(5.1.1)同轴固定设置在环形活塞体(5.1)的一侧端面；
环形活塞体(5.1)设置在环形活塞腔(4.3)中，密封套管(5.2)设置在密封套管腔(4.3.1)中。
5.根据权利要求4所述带有液压助力的风力发电机锁紧盘，其特征是：环形活塞体(5.1)外圆面设置有环形活塞密封圈(5.1.2)；密封套管(5.2) 外圆面设置有密封套管密封圈(5.2.1)。
6.根据权利要求5所述带有液压助力的风力发电机锁紧盘，其特征是：长螺栓(6)穿过内锁紧环螺栓孔(3.3)、长螺栓孔(4.5)、密封套管(5.2)与长螺栓孔(5.1.1)螺纹连接；短螺栓(7)穿过内锁紧环螺栓孔(3.3)与短螺栓孔(4.6)螺纹连接。
7.根据权利要求4所述带有液压助力的风力发电机锁紧盘，其特征是：外锁紧环(4)端面阵列设有贯穿的若干拆卸螺纹孔。
8.基于权利要求1带有液压助力的风力发电机锁紧盘的锁紧方法，其特征是：
S1：锁紧盘通过液压油道(4.4)连接液压站；
S2：锁紧时液压站首先通过液压油道(4.4)向环形活塞腔(4.3)内泵入高压液压油，外锁紧环(4)在高压液压油推动下发生移动，使内锁紧环（3）的法兰外锥面(3.2.1)强行、完全插入外锁紧环(4)的外锁紧环内锥面(4.1)中；
S3：用扭力扳手锁紧所有短螺栓(7)；
S4：卸载向环形活塞腔(4.3)内泵入的高压液压油；
S5：用扭力扳手锁紧所有长螺栓(6)。
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