CN113896086B - 一种用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具，包含：横梁，其具有一字形结构，横梁两端可拆卸地连接所述齿轮箱端盖的外端面，横梁中部固定设有滑环，滑环的中心轴垂直于横梁顶面；滑动轴，其第一端嵌入设置在滑环内，且与滑环同中心轴，滑动轴滑动并转动连接滑环；圆盘固定座，固定连接设置在齿轮箱端盖的外端面与滑动轴第二端端面之间，滑动轴的中心轴垂直于圆盘固定座。本发明还提供一种齿轮箱端盖的吊装方法。在不拆除齿轮箱的情况下，通过本发明的吊具吊装齿轮箱端盖，无需大型起吊设备，即可实现在空中更换速比轮。

Description

一种用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具及方法

技术领域

本发明涉及风电齿轮箱检修技术领域，特别涉及一种用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具。

背景技术

当风力发电机组上的齿轮箱内的速比轮出现裂纹等故障，需要进行更换。一种方法是借助大型起吊设备将齿轮箱整体拆除，在地面更换好速比轮之后，再吊装齿轮箱至风力发电机的机架上。这种方法步骤繁琐，不仅容易造成齿轮箱发生磕碰损坏，同时吊装大型设备中也容易发生人员的安全事故。

若不拆除齿轮箱，在空中拆卸更换速比轮，首先要拆除风力发电机齿轮箱的端盖。但由于齿轮箱端盖的重量较大，机舱内维护吊机的承载能力不能满足实际需求。且维护吊机的吊装高度也有限，无法把齿轮箱端盖吊至齿轮箱上方，并让出足够的空间以保证速比轮能够顺利拆卸。

因此，亟需一种用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具，能够在不搬动齿轮箱的情况下，实现在空中拆卸齿轮箱端盖，以便于在空中更换速比轮。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具及方法，能够在不拆除齿轮箱的情况下，通过本发明吊装齿轮箱端盖，无需大型起吊设备，即可实现在空中更换齿轮箱内的部件。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具，所述吊具包含：

横梁，其具有一字形结构，横梁两端可拆卸地连接所述齿轮箱端盖的外端面；横梁中部固定设有滑环，所述滑环的中心轴垂直于横梁顶面；

滑动轴，其第一端嵌入设置在滑环内，且与滑环同中心轴；所述滑动轴滑动并转动连接滑环；

圆盘固定座，其固定连接设置在齿轮箱端盖的外端面与滑动轴第二端端面之间；滑动轴的中心轴垂直于所述圆盘固定座；

圆盘挡板，其固定设置在滑动轴第一端端面，滑环位于圆盘挡板与圆盘固定座之间；通过圆盘挡板防止滑动轴自滑环脱出。

可选的，所述用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具还包含：第一限位座，第二限位座；通过所述第一限位座，第二限位座实现横梁两端可拆卸地连接齿轮箱端盖外端面。

可选的，所述用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具还包含若干个第一加强筋；所述第一加强筋固定连接设置在滑环与横梁之间。

可选的，横梁两端分别相对的固定设有两个吊耳，所述吊耳的外侧固定设有吊轴。

可选的，所述用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具还包含若干个第二加强筋，所述第二加强筋固定连接设置在吊耳与横梁之间。

可选的，所述圆盘固定座焊接滑动轴第二端端面，且圆盘固定座通过螺栓可拆卸地连接齿轮箱端盖外端面。

本发明还提供一种齿轮箱端盖的吊装方法，采用本发明所述的吊具实现的，风电齿轮箱的前、后端分别朝向风力发电机的轮毂与后机架，风电齿轮箱前端外周设有第一法兰，齿轮箱端盖固定连接风电齿轮箱后端端面，齿轮箱端盖第一侧的外沿设有若干个沿齿轮箱端盖径向方向向外延伸的连接部，所述方法包含步骤：

S1、连接横梁与齿轮箱端盖外端面；

S2、将齿轮箱端盖从齿轮箱拆卸；使齿轮箱端盖翻转为水平状态，且横梁位于端盖上方、所述连接部指向风力发电机的轮毂；

S3、通过吊具实现齿轮箱端盖绕滑环的中心轴旋转，连接部指向风电齿轮箱后端；将齿轮箱端盖放置在齿轮箱顶部，齿轮箱端盖与所述第一法兰无干涉。

可选的，所述吊具还包括第一限位座，第二限位座；步骤S1中通过所述第一限位座，第二限位座、圆盘固定座连接横梁与齿轮箱端盖外端面；所述步骤S3包含：

S31、将齿轮箱端盖平放在齿轮箱顶部，齿轮箱顶部支承齿轮箱端盖第一侧；

S32、将第一、第二限位座自横梁拆除；向上提升横梁，实现横梁驱动圆盘挡板、齿轮箱端盖一体化的向上运动；

S33、当齿轮箱端盖吊离齿轮箱，驱动齿轮箱端盖绕滑环的中心轴旋转180度，连接部指向风力发电机的后机架；

S34、缓降齿轮箱端盖，齿轮箱顶部支承齿轮箱端盖第二侧；继续缓降齿轮箱端盖，横梁沿滑动轴继续下降，横梁两端分别与第一、第二限位座位置对应；将横梁两端分别固定连接第一、第二限位座。

可选的，所述齿轮箱端盖的吊装方法还包含：

步骤S4、更换齿轮箱内的部件后，将第一、第二限位座自横梁拆除；将齿轮箱端盖吊离齿轮箱，驱动齿轮箱端盖绕滑环的中心轴旋转180度，连接部指向轮毂；

步骤S5、缓降齿轮箱端盖，齿轮箱顶部支承齿轮箱端盖第一侧，且连接部与第一法兰无干涉；将第一、第二限位座固定连接横梁；

步骤S6、将齿轮箱端盖吊离齿轮箱，并翻转、移动齿轮箱端盖，实现齿轮箱端盖贴合齿轮箱后端端面；固定连接齿轮箱端盖与齿轮箱，拆除所述吊具。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)在风机机舱内部空间紧凑且维护吊机吊装能力不足的情况下，通过本发明的吊具及吊装方法，能够可靠的吊装在空中直接拆卸的齿轮箱端盖，实现在空中更换齿轮箱内的各个部件，并保证空中更换齿轮箱内各个部件的操作空间。

2)更换齿轮箱内的部件时，通过本发明无需雇用大型起吊设备将齿轮箱吊至地面，避免了齿轮箱的磕碰损坏以及安全事故的发生；极大的节省了设备维修费用，缩短了维修周期。

3)本发明的吊具结构简单、易于制作、成本低，具有很好的实用价值及推广价值；本发明的吊装方法步骤简单、安全可靠，易于操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为风力发电机组的传动链示意图；

图2为齿轮箱固定连接齿轮箱端盖示意图；

图2A为齿轮箱固定连接齿轮箱端盖实物图

图3为齿轮箱端盖示意图；

图4、图5为本发明用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具示意图；

图6至图12为通过本发明的吊具吊装风电齿轮箱端盖的示意图；

图13为与图7对应的实物图；

图14为与图11对应的实物图。

图中：11、轮毂；12、主轴；13、主机架；14、齿轮箱；141、第一法兰；15、齿轮箱端盖；151、连接部；152、法兰圆孔；

16、后机架；17；发电机；

21、横梁；22、滑动轴；23、圆盘固定座；24、圆盘挡板；251、第一限位座；252、第二限位座；26、第一加强筋；27、第二加强筋；281、吊耳；282、吊轴；29、滑环；

31、第一手拉葫芦；32、第二手拉葫芦；33、第一辅助手拉葫芦；34、第二辅助手拉葫芦。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

风力发电机组中，如图1所示，轮毂11与主轴12、齿轮箱14、发电机17构成风力发电机组的传动链，轮毂11旋转带动主轴12，主轴12带动齿轮箱14的输出轴转动，通过齿轮箱14的输出轴带动发电机的转子转动。其中，齿轮箱14的前、后端分别朝向风力发电机的轮毂与后机架。轮毂11、主轴12、齿轮箱14固定设置在风力发电机组的主机架13上，发电机17固定放置在后机架16上。图1中未示出用于放置主轴12、齿轮箱14、发电机17的机舱。

如图2、图2A所示，齿轮箱前端外周设有第一法兰141，齿轮箱端盖15固定连接风电齿轮箱后端端面，齿轮箱端盖第一侧朝上。如图2、图3所示，齿轮箱端盖第一侧的外沿设有若干个沿齿轮箱端盖15径向方向向外延伸的连接部151，通过所述连接部151使齿轮箱14连接其他部件，如刹车盘(图中未示出)。齿轮箱端盖中心还设有法兰圆孔152。

由于齿轮箱端盖15的重量较大，机舱内维护吊机的承载能力不能满足起吊齿轮箱端盖15的需求。且维护吊机的吊装高度也有限，无法把齿轮箱端盖15吊至齿轮箱14上方，并让出足够的空间以保证齿轮箱内需要更换的部件(如速比轮)。因此，当齿轮箱内的部件需要更换时，只能将齿轮箱14整体拆除并吊装至地面后，在地面完成齿轮箱内各个部件的更换与维修。

本发明提供一种用于风电齿轮箱端盖15拆卸的吊具，能够在在不拆除齿轮箱14的情况下吊装齿轮箱端盖15，无需大型起吊设备，即可实现在空中更换齿轮箱内的部件。

如图4、图5所示，所述吊具包含：横梁21、滑动轴22、圆盘固定座23、圆盘挡板24、第一限位座251、第二限位座252、第一加强筋26、第二加强筋27、吊耳281、吊轴282。

如图4、图5所示，所述横梁21具有一字形结构，横梁21的长度匹配齿轮箱端盖15的直径。横梁两端分别相对的固定设有与横梁21垂直的两个吊耳281，所述吊耳281的外侧固定设有吊轴282。如图13所示，本实施例中通过第一手拉葫芦31、第二手拉葫芦32分别连接两个吊轴282，实现在水平、竖直方向移动齿轮箱端盖15。第一辅助手拉葫芦33、第二辅助手拉葫芦34分别连接齿轮箱端盖15的顶部和底部，用于翻转齿轮箱端盖15。其中第一手拉葫芦31、第二手拉葫芦32、第一辅助手拉葫芦33、第二辅助手拉葫芦34均安装在行车架上。

如图4、图5所示，通过第一限位座251，第二限位座252实现横梁两端可拆卸地连接齿轮箱端盖外端面。在本实施例中，第一限位座251、第二限位座252均具有U形结构。U形结构开口侧的两端通过螺栓可拆卸地连接横梁21，U形结构封闭侧通过螺栓可拆卸地连接齿轮箱端盖15。

如图4、图5所示，所述滑环29固定设置在横梁中部，滑环29的中心轴垂直于横梁顶面。滑动轴第一端嵌入设置在滑环内，且与滑环29同中心轴；滑动轴22滑动并转动连接滑环29。也即是说，滑动轴22既能够绕滑环29的中心轴转动，也能够沿滑环29的轴向方向直线运动。

如图4、图5所示，所述圆盘固定座23与所述法兰圆孔152位置对应的连接设置在齿轮箱端盖15的外端面与滑动轴第二端端面之间。滑动轴22的中心轴垂直于圆盘固定座23。在本实施例中，圆盘固定座23焊接滑动轴第二端端面，且圆盘固定座23通过螺栓可拆卸地连接齿轮箱端盖外端面。

如图4、图5所示，所述圆盘挡板24可拆卸地连接设置在滑动轴第一端端面，滑环29位于圆盘挡板24与圆盘固定座23之间，通过圆盘挡板24防止滑动轴22自滑环29脱出。本实施例中，通过螺栓固定连接圆盘挡板24和滑动轴22。

如图4、图5所示，所述第一加强筋26固定连接设置在滑环29与横梁21之间，所述第二加强筋27固定连接设置在吊耳281与横梁21之间。通过第一加强筋26、第二加强筋27增加横梁21的受力强度。

本发明还提供一种齿轮箱端盖的吊装方法，采用本发明所述的吊具实现的，所述方法包含步骤：

S1、通过第一限位座251、第二限位座252、圆盘固定座23，固定连接横梁21与齿轮箱端盖外端面(如图6所示)；

S2、通过顶杆将齿轮箱端盖15从齿轮箱14顶出(如图7、图13所示)；将齿轮箱端盖15翻转为水平状态，且横梁21位于端盖上方、所述连接部151指向风力发电机的轮毂(如图8所示)；

S3、通过吊具实现齿轮箱端盖15绕滑环29的中心轴旋转，连接部151指向风电齿轮箱后端；将齿轮箱端盖15放置在齿轮箱顶部，齿轮箱端盖15与所述第一法兰141无干涉。

步骤S3包含：

S31、将齿轮箱端盖15平放在齿轮箱顶部，齿轮箱顶部支承齿轮箱端盖第一侧(如图9所示)；

由于第一法兰141到齿轮箱后端端面的距离较短，图9中，连接部151指向齿轮箱前端，齿轮箱端盖15的重心落在齿轮箱外部，此时齿轮箱端盖15处于不平稳状态，易发生倾覆。因此，需要将齿轮箱端盖15转动使得连接部151指向齿轮箱后端，再将齿轮箱端盖15放置在齿轮箱14上。

S32、将第一限位座251、第二限位座252自横梁21拆除；向上提升横梁21，实现横梁21驱动圆盘挡板24、齿轮箱端盖15一体化的向上运动(如图10所示)；

S33、当齿轮箱端盖15吊离齿轮箱14，驱动齿轮箱端盖15绕滑环29的中心轴旋转180度，连接部151指向风力发电机的后机架(如图11、图14所示)；

S34、缓降齿轮箱端盖15，齿轮箱顶部支承齿轮箱端盖第二侧；继续缓降齿轮箱端盖15，横梁21沿滑动轴22继续下降，横梁两端分别与第一限位座251、第二限位座252位置对应；将横梁两端分别固定连接第一限位座251、第二限位座252(如图12所示)。此时齿轮箱端盖15的外周抵接第一法兰141，且齿轮箱端盖15的重心落在齿轮箱14上。

更换齿轮箱内的部件后，还需要继续吊装齿轮箱端盖15并将其安装在齿轮箱14上，所述吊装方法还包含：

步骤S4、将第一限位座251、第二限位座252自横梁21拆除；将齿轮箱端盖15吊离齿轮箱14，驱动齿轮箱端盖15绕滑环29的中心轴旋转180度，连接部151指向轮毂11；

步骤S5、缓降齿轮箱端盖15，齿轮箱顶部支承齿轮箱端盖第一侧，且连接部151与第一法兰141无干涉；将第一限位座251、第二限位座252固定连接横梁21；

步骤S6、将齿轮箱端盖15吊离齿轮箱14，并翻转、移动齿轮箱端盖15，实现齿轮箱端盖15贴合齿轮箱后端端面；固定连接齿轮箱端盖15与齿轮箱14，拆除所述吊具。

通过本发明的吊具及吊装方法无需雇用大型起吊设备将齿轮箱14吊至地面，仅需吊装在空中直接拆卸的齿轮箱端盖15，即可实现在空中更换齿轮箱内的各个部件，并保证空中更换齿轮箱内各个部件的操作空间。通过本发明避免了齿轮箱14的磕碰损坏以及安全事故的发生，极大的节省了设备维修费用，缩短了维修周期。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种齿轮箱端盖的吊装方法，采用一种用于风电齿轮箱端盖拆卸的吊具实现的，风电齿轮箱的前、后端分别朝向风力发电机的轮毂与后机架，风电齿轮箱前端外周设有第一法兰，齿轮箱端盖固定连接风电齿轮箱后端端面，齿轮箱端盖第一侧的外沿设有若干个沿齿轮箱端盖径向方向向外延伸的连接部，所述吊具包括：横梁，其具有一字形结构，横梁两端可拆卸地连接所述齿轮箱端盖的外端面；横梁中部固定设有滑环，所述滑环的中心轴垂直于横梁顶面；

滑动轴，其第一端嵌入设置在滑环内，且与滑环同中心轴；所述滑动轴滑动并转动连接滑环；

圆盘固定座，其固定连接设置在齿轮箱端盖的外端面与滑动轴第二端端面之间；滑动轴的中心轴垂直于所述圆盘固定座；

圆盘挡板，其固定设置在滑动轴第一端端面，滑环位于圆盘挡板与圆盘固定座之间；通过圆盘挡板防止滑动轴自滑环脱出；

第一限位座，第二限位座；通过所述第一限位座，第二限位座实现横梁两端可拆卸地连接齿轮箱端盖外端面；

其特征在于，所述方法包含步骤：

S1、连接横梁与齿轮箱端盖外端面；

S2、将齿轮箱端盖从齿轮箱拆卸；使齿轮箱端盖翻转为水平状态，且横梁位于端盖上方、所述连接部指向风力发电机的轮毂；

S3、通过吊具实现齿轮箱端盖绕滑环的中心轴旋转，连接部指向风电齿轮箱后端；将齿轮箱端盖放置在齿轮箱顶部，齿轮箱端盖与所述第一法兰无干涉。

2.如权利要求1所述的齿轮箱端盖的吊装方法，其特征在于，步骤S1中通过所述第一限位座，第二限位座、圆盘固定座连接横梁与齿轮箱端盖外端面；步骤S3包含：

S31、将齿轮箱端盖平放在齿轮箱顶部，齿轮箱顶部支承齿轮箱端盖第一侧；

S32、将第一、第二限位座自横梁拆除；向上提升横梁，实现横梁驱动圆盘挡板、齿轮箱端盖一体化的向上运动；

S33、当齿轮箱端盖吊离齿轮箱，驱动齿轮箱端盖绕滑环的中心轴旋转180度，连接部指向风力发电机的后机架；

S34、缓降齿轮箱端盖，齿轮箱顶部支承齿轮箱端盖第二侧；继续缓降齿轮箱端盖，横梁沿滑动轴继续下降，横梁两端分别与第一、第二限位座位置对应；将横梁两端分别固定连接第一、第二限位座。

3.如权利要求2所述的齿轮箱端盖的吊装方法，其特征在于，还包含：

步骤S4、更换齿轮箱内的部件后，将第一、第二限位座自横梁拆除；将齿轮箱端盖吊离齿轮箱，驱动齿轮箱端盖绕滑环的中心轴旋转180度，连接部指向轮毂；

步骤S5、缓降齿轮箱端盖，齿轮箱顶部支承齿轮箱端盖第一侧，且连接部与第一法兰无干涉；将第一、第二限位座固定连接横梁；

步骤S6、将齿轮箱端盖吊离齿轮箱，并翻转、移动齿轮箱端盖，实现齿轮箱端盖贴合齿轮箱后端端面；固定连接齿轮箱端盖与齿轮箱，拆除所述吊具。

4.如权利要求1所述的齿轮箱端盖的吊装方法，其特征在于，还包含若干个第一加强筋；所述第一加强筋固定连接设置在滑环与横梁之间。

5.如权利要求1所述的齿轮箱端盖的吊装方法，其特征在于，横梁两端分别相对的固定设有两个吊耳，所述吊耳的外侧固定设有吊轴。

6.如权利要求5所述的齿轮箱端盖的吊装方法，其特征在于，还包含若干个第二加强筋，所述第二加强筋固定连接设置在吊耳与横梁之间。

7.如权利要求1所述的齿轮箱端盖的吊装方法，其特征在于，所述圆盘固定座焊接滑动轴第二端端面，且圆盘固定座通过螺栓可拆卸地连接齿轮箱端盖外端面。