CN113997060A - 一种风力发电机安装设备及操作方法 - Google Patents

Abstract

一种风力发电机安装设备及操作方法，包括半导向环、塔筒、地基、拧紧装置，拧紧装置包括机架、滚轮、弹簧、定位销、二号齿轮、一号齿轮、移动架、齿轮座、花键轴、驱动板，所述半导向环中间具有中心孔,半导向环两侧具有对称设置的两个耳板,每个耳板中间具有耳板孔，半导向环下部具有凸台,凸台上部具有圆环，半导向环圆周方向均布多个定位孔,地基下部均布多个地基螺栓，定位孔数量和地基螺栓数量一致，两侧耳板孔中穿过螺栓，两个半导向环通过螺栓和螺母连接在一起，两个中心孔组成的孔和塔筒外圆固定连接，地基螺栓和定位孔分别对齐，拧紧装置滑动连接半导向环。

Description

一种风力发电机安装设备及操作方法

技术领域

本发明涉及风力发电机领域，尤其涉及一种风力发电机安装设备及操作方法。

背景技术

在风力发电机安装过程中，塔筒和地基的安装是最重要的安装步骤，地基和塔筒安装最重要的工作是螺母的安装，地基的地基螺栓比较多，而且比较密集，地基螺栓和塔筒空间有限，安装过程缓慢，拧紧螺母受空间限制，仅能手工作业，费时费力，需要一种可以自动安装螺母的设备。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种方便安装和拧紧螺母的一种风力发电机安装设备及操作方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种风力发电机安装设备及操作方法，包括半导向环、塔筒、地基、拧紧装置，拧紧装置包括机架、滚轮、弹簧、定位销、二号齿轮、一号齿轮、移动架、齿轮座、花键轴、驱动板，所述半导向环中间具有中心孔,半导向环两侧具有对称设置的两个耳板,每个耳板中间具有耳板孔，半导向环下部具有凸台,凸台上部具有圆环，半导向环圆周方向均布多个定位孔,地基下部均布多个地基螺栓，定位孔数量和地基螺栓数量一致，两侧耳板孔中穿过螺栓，两个半导向环通过螺栓和螺母连接在一起，两个中心孔组成的孔和塔筒外圆固定连接，地基螺栓和定位孔分别对齐，拧紧装置滑动连接半导向环。

所述机架上部具有上板，上板中间具有弹簧孔,弹簧孔左侧具有定位销孔,弹簧孔左侧具有腰槽,上板左侧具有上板圆弧面,上板上部具有四个滚轮孔，机架中间具有中板，中板中间具有导槽，导槽左侧具有落料孔,中板左侧具有中板圆弧面，中板上部具有螺母座,螺母座中间具有螺母座孔，机架下部具有下板,下板中间具有齿轮座槽,下板左侧具有一号齿轮孔，每个滚轮孔内部转动连接一个滚轮，滚轮在滚轮孔中转动，左侧两个滚轮和圆环内侧表面滚动连接，左侧两个滚轮沿圆环内侧面滚动，右侧两个滚轮和凸台外侧面滚动连接，右侧两个滚轮沿凸台外侧面滚动，上板圆弧面滑动连接半导向环外表面，上板圆弧面沿半导向环外表面滑动，中板圆弧面滑动连接塔筒外表面，中板圆弧面沿塔筒外表面滑动。

所述定位销左侧具有横轴，移动架上部具有移动架孔,移动架下部具有推板,推板左侧具有推板落料孔,推板下部具有竖板,竖板中间具有驱动轴,竖板下部具有连接板，定位销左侧滑动连接定位销孔,定位销在定位销孔中滑动，横轴滑动连接腰槽，横轴在腰槽中滑动，挡板固定连接弹簧孔右侧，弹簧放置在弹簧孔内部，弹簧套入定位销外侧，弹簧左侧抵住横轴左侧，弹簧右侧抵住挡板，推板滑动连接导槽,移动架在导槽中滑动，移动架孔固定连接定位销右侧。

所述二号齿轮中间具有二号齿轮轴,一号齿轮中间具有花键孔,一号齿轮下部具有一号齿轮轴，齿轮座下部具有导向块,导向块中间具有二号齿轮孔，花键轴中间具有导料孔,花键轴圆周方向具有花键,花键轴上部具有档环，二号齿轮轴下部转动连接二号齿轮孔,二号齿轮在二号齿轮孔中转动，二号齿轮轴上部固定连接电机输出轴，电机上部固定连接电机座上部，电机座下部固定连接齿轮座右侧，导向块滑动连接齿轮座槽,齿轮座在齿轮座槽中滑动，一号齿轮轴转动连接一号齿轮孔,一号齿轮在一号齿轮孔中转动，花键滑动连接花键孔,花键轴在花键孔中滑动，一号齿轮和二号齿轮有条件互相啮合，连接板左侧固定连接齿轮座右侧。

所述驱动板端面具有驱动槽,驱动槽分为倾斜段和水平段，驱动板下具有滑块,驱动板左侧具有连接杆,连接杆中间具有卡槽，滑块滑动连接滑槽,驱动板在滑槽中滑动，驱动轴滑动连接驱动槽，驱动轴在驱动槽中滑动，卡槽卡在档环两侧。

有益效果：本设备初始位置，螺母放入导料孔中，定位销左侧抵住凸台外圆，推板落料孔和螺母座孔底部对齐，螺母落入推板落料孔中，驱动轴和水平段滑动连接，二号齿轮和一号齿轮处于分离状态，导料孔上部靠近落料孔下部，拉动移动架,拧紧装置绕半导向环表面滑动，四个滚轮分别沿定位孔的内侧和外侧表面滚动，同时上板圆弧面沿半导向环表面滑动，中板圆弧面沿塔筒表面滑动，当定位销和其中一个定位孔对齐时，定位销在弹簧作用下往左侧移动，定位销左侧插入定位孔内部，移动架也在定位销带动下沿导槽往左侧移动，移动架往左侧移动带动螺母和齿轮座往左侧移动，当推板落料孔和下部的落料孔对齐时，推板落料孔中的螺母从落料孔中落到下部的导料孔中，落入导料孔中的螺母一直落到地基螺栓上部，螺母落下后，驱动轴从水平段滑动到倾斜段，移动架继续往左侧移动，驱动轴带动驱动板沿滑槽往下滑动，驱动板带动花键轴沿花键孔往下移动，导料孔整个套在地基螺栓外部，同时一号齿轮和二号齿轮相互啮合，二号齿轮带动一号齿轮转动，一号齿轮带动花键轴转动，花键轴转动，导料孔中的螺母就会拧在地基螺栓上，螺母拧紧后，往后拉动移动架，当定位销从定位孔中抽出后，同时推动拧紧装置在半导向环表面转动，本设备又恢复到初始状态，开始下一个螺母的拧紧，一直到螺母全部拧紧结束。

本设备可以自动完成对螺母的自动安装和拧紧工作，移动架一个部件实现了定位、送螺母、拧紧螺母的所有动作，上板圆弧面、中板圆弧面、定位销共同完成定位工作，上板圆弧面和半导向环表面具有相等的圆弧半径，中板圆弧面和塔筒表面具有相等的圆弧半径，上板圆弧面沿半导向环表面滑动，中板圆弧面沿塔筒表面滑动，不仅可以定位，而且具有支撑作用，使得本设备和塔筒、地基具有较好的垂直度，定位准确，滑动稳定，使得螺母能够和地基螺栓对齐。

附图说明

图1为本发明所述的拧紧时风力发电机安装设备结构示意图。

图2为本发明所述的拧紧时拧紧装置结构示意图。

图3为本发明所述的拧紧时拧紧装置剖面结构示意图。

图4为本发明所述的落料孔和推板落料孔对齐时风力发电机安装设备结构示意图。

图5为本发明所述的落料孔和推板落料孔对齐时拧紧装置结构示意图。

图6为本发明所述的落料孔和推板落料孔对齐时拧紧装置剖面结构示意图。

图7为本发明所述的导料孔和推板落料孔对齐时风力发电机安装设备结构示意图。

图8为本发明所述的导料孔和推板落料孔对齐时拧紧装置结构示意图。

图9为本发明所述的导料孔和推板落料孔对齐时拧紧装置剖面结构示意图。

图10为本发明所述的半导向环结构示意图。

图11为本发明所述的机架结构示意图。

图12为本发明所述的机架剖面结构示意图。

图13为本发明所述的定位销构示意图。

图14为本发明所述的二号齿轮结构示意图。

图15为本发明所述的一号齿轮结构示意图。

图16为本发明所述的移动架结构示意图。

图17为本发明所述的齿轮座结构示意图。

图18为本发明所述的花键轴结构示意图。

图19为本发明所述的驱动板结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

一种风力发电机安装设备，包括半导向环110、塔筒120、地基130、拧紧装置200，拧紧装置200包括机架210、滚轮250、弹簧260、定位销310、二号齿轮410、一号齿轮510、移动架610、齿轮座710、花键轴810、驱动板910，所述半导向环110中间具有中心孔111,半导向环110两侧具有对称设置的两个耳板112,每个耳板112中间具有耳板孔113，半导向环110下部具有凸台114,凸台114上部具有圆环115，半导向环110圆周方向均布多个定位孔116,地基130下部均布多个地基螺栓131，定位孔116数量和地基螺栓131数量一致，两侧耳板孔113中穿过螺栓，两个半导向环110通过螺栓和螺母连接在一起，两个中心孔111组成的孔和塔筒120外圆固定连接，地基螺栓131和定位孔116分别对齐，拧紧装置200滑动连接半导向环110。

所述机架210上部具有上板220，上板220中间具有弹簧孔221,弹簧孔221左侧具有定位销孔222,弹簧孔221左侧具有腰槽223,上板220左侧具有上板圆弧面225,上板220上部具有四个滚轮孔224，机架210中间具有中板230，中板230中间具有导槽233，导槽233左侧具有落料孔234,中板230左侧具有中板圆弧面235，中板230上部具有螺母座231,螺母座231中间具有螺母座孔232，机架210下部具有下板240,下板240中间具有齿轮座槽241,下板240左侧具有一号齿轮孔242，每个滚轮孔224内部转动连接一个滚轮250，滚轮250在滚轮孔224中转动，左侧两个滚轮250和圆环115内侧表面滚动连接，左侧两个滚轮250沿圆环115内侧面滚动，右侧两个滚轮250和凸台114外侧面滚动连接，右侧两个滚轮250沿凸台114外侧面滚动，上板圆弧面225滑动连接半导向环110外表面，上板圆弧面225沿半导向环110外表面滑动，中板圆弧面235滑动连接塔筒120外表面，中板圆弧面235沿塔筒120外表面滑动。

所述定位销310左侧具有横轴311，移动架610上部具有移动架孔611,移动架610下部具有推板612,推板612左侧具有推板落料孔613,推板612下部具有竖板614,竖板614中间具有驱动轴615,竖板614下部具有连接板616，定位销310左侧滑动连接定位销孔222,定位销310在定位销孔222中滑动，横轴311滑动连接腰槽223，横轴311在腰槽223中滑动，挡板280固定连接弹簧孔221右侧，弹簧260放置在弹簧孔221内部，弹簧260套入定位销310外侧，弹簧260左侧抵住横轴311左侧，弹簧260右侧抵住挡板280，推板612滑动连接导槽233,移动架610在导槽233中滑动，移动架孔611固定连接定位销310右侧。

所述二号齿轮410中间具有二号齿轮轴411,一号齿轮510中间具有花键孔511,一号齿轮510下部具有一号齿轮轴512，齿轮座710下部具有导向块711,导向块711中间具有二号齿轮孔712，花键轴810中间具有导料孔811,花键轴810圆周方向具有花键813,花键轴810上部具有档环812，二号齿轮轴411下部转动连接二号齿轮孔712,二号齿轮410在二号齿轮孔712中转动，二号齿轮轴411上部固定连接电机720输出轴，电机720上部固定连接电机座730上部，电机座730下部固定连接齿轮座710右侧，导向块711滑动连接齿轮座槽241,齿轮座710在齿轮座槽241中滑动，一号齿轮轴512转动连接一号齿轮孔242,一号齿轮510在一号齿轮孔242中转动，花键813滑动连接花键孔511,花键轴810在花键孔511中滑动，一号齿轮510和二号齿轮410有条件互相啮合，连接板616左侧固定连接齿轮座710右侧。

所述驱动板910端面具有驱动槽911,驱动槽911分为倾斜段9111和水平段9112，驱动板910下具有滑块912,驱动板910左侧具有连接杆913,连接杆913中间具有卡槽914，滑块912滑动连接滑槽244,驱动板910在滑槽244中滑动，驱动轴615滑动连接驱动槽911，驱动轴615在驱动槽911中滑动，卡槽914卡在档环812两侧。

本设备初始位置，螺母270放入导料孔811中，定位销310左侧抵住凸台114外圆，推板落料孔613和螺母座孔232底部对齐，螺母270落入推板落料孔613中，驱动轴615和水平段9112滑动连接，二号齿轮410和一号齿轮510处于分离状态，导料孔811上部靠近落料孔234下部，拉动移动架610,拧紧装置200绕半导向环110表面滑动，四个滚轮250分别沿定位孔116的内侧和外侧表面滚动，同时上板圆弧面225沿半导向环110表面滑动，中板圆弧面235沿塔筒120表面滑动，当定位销310和其中一个定位孔116对齐时，定位销310在弹簧260作用下往左侧移动，定位销310左侧插入定位孔116内部，移动架610也在定位销310带动下沿导槽233往左侧移动，移动架610往左侧移动带动螺母270和齿轮座710往左侧移动，当推板落料孔613和下部的落料孔234对齐时，推板落料孔613中的螺母270从落料孔234中落到下部的导料孔811中，落入导料孔811中的螺母270一直落到地基螺栓131上部，螺母270落下后，驱动轴615从水平段9112滑动到倾斜段9111，移动架610继续往左侧移动，驱动轴615带动驱动板910沿滑槽244往下滑动，驱动板910带动花键轴810沿花键孔511往下移动，导料孔811整个套在地基螺栓131外部，同时一号齿轮510和二号齿轮410相互啮合，二号齿轮410带动一号齿轮510转动，一号齿轮510带动花键轴810转动，花键轴810转动，导料孔811中的螺母270就会拧在地基螺栓131上，螺母270拧紧后，往后拉动移动架610，当定位销310从定位孔116中抽出后，同时推动拧紧装置200在半导向环110表面转动，本设备又恢复到初始状态，开始下一个螺母270的拧紧，一直到螺母270全部拧紧结束。

本设备可以自动完成对螺母270的自动安装和拧紧工作，移动架610一个部件实现了定位、送螺母270、拧紧螺母270的所有动作，上板圆弧面225、中板圆弧面235、定位销310共同完成定位工作，上板圆弧面225和半导向环110表面具有相等的圆弧半径，中板圆弧面235和塔筒120表面具有相等的圆弧半径，上板圆弧面225沿半导向环110表面滑动，中板圆弧面235沿塔筒120表面滑动，不仅可以定位，而且具有支撑作用，使得本设备和塔筒120、地基130具有较好的垂直度，定位准确，滑动稳定，使得螺母270能够和地基螺栓131对齐，推板落料孔613中的螺母270能够准确落入导料孔811中，螺母270能够准确落到地基螺栓131上部，四个滚轮250分别在圆环115两侧滚动，不仅减小了本设备移动时的摩擦力同时也具有支撑作用，定位销310插入定位孔116中使得本设备和地基螺栓131相对位置固定而且准确，移动架610在右侧时，螺母座孔232和推板落料孔613能够对齐，螺母270能够准确落入推板落料孔613中，推板612滑动连接导槽233，推板612和导槽233采用矩形结构，使得移动架610滑动稳定，不会歪斜和卡顿，保证和其连接的各部件运动的同步性和顺序性，驱动轴615和水平段9112接触时，驱动板910保持不动，移动架610推动螺母270和齿轮座710往左侧移动，当推板落料孔613和落料孔234对齐时，螺母270落入导料孔811中，并从导料孔811落入到地基螺栓131上部，同时驱动轴615从水平段9112移动到倾斜段9111，此时驱动板910在驱动轴615驱动下带动花键轴810往下移动，同时一号齿轮510和二号齿轮410开始啮合，螺母270被拧到地基螺栓131上，花键轴810往下移动，保证导料孔811一直可以带动螺母270转动，保证螺母270一直被转动，直到螺母270被拧紧，螺母270被拧紧后，螺母270停止转动，花键轴810也会停止转动，此时二号齿轮410被往右侧推动，二号齿轮410和一号齿轮510处于打滑状态，一号齿轮510和二号齿轮410被弹簧260压紧在一起，一号齿轮510不转时，二号齿轮410被一号齿轮510推动往右侧移动，此时弹簧260起到限制转矩的作用。

一种风力发电机安装设备的操作方法，包括以下步骤：第一步、将两个半导向环110卡在塔筒120外圆，通过螺栓和螺母将半导向环110初步固定在塔筒120外圆，调节本设备在塔筒120上的轴向位置和高度，转动本设备使得定位销310插入定位孔116时，导料孔811下部正好插入地基螺栓131中，定位销310拔出定位孔116时，导料孔811正好位于地基螺栓131上部，将螺栓和螺母拧紧。第二步、拉动移动架610，转动本设备，让本设备处于两个地基螺栓131之间，螺母270放入导料孔811中。第三步、启动电机720，拉动本设备，使得定位销310自动滑入一个定位孔116，开始正常工作。

Claims (6)

1.一种风力发电机安装设备，其特征是:包括半导向环、塔筒、地基、拧紧装置，拧紧装置包括机架、滚轮、弹簧、定位销、二号齿轮、一号齿轮、移动架、齿轮座、花键轴、驱动板，所述半导向环中间具有中心孔,半导向环两侧具有对称设置的两个耳板,每个耳板中间具有耳板孔，半导向环下部具有凸台,凸台上部具有圆环，半导向环圆周方向均布多个定位孔,地基下部均布多个地基螺栓，定位孔数量和地基螺栓数量一致，两侧耳板孔中穿过螺栓，两个半导向环通过螺栓和螺母连接在一起，两个中心孔组成的孔和塔筒外圆固定连接，地基螺栓和定位孔分别对齐，拧紧装置滑动连接半导向环；所述机架上部具有上板，上板中间具有弹簧孔,弹簧孔左侧具有定位销孔,弹簧孔左侧具有腰槽,上板左侧具有上板圆弧面,上板上部具有四个滚轮孔，机架中间具有中板，中板中间具有导槽，导槽左侧具有落料孔,中板左侧具有中板圆弧面，中板上部具有螺母座,螺母座中间具有螺母座孔，机架下部具有下板,下板中间具有齿轮座槽,下板左侧具有一号齿轮孔，每个滚轮孔内部转动连接一个滚轮，滚轮在滚轮孔中转动，左侧两个滚轮和圆环内侧表面滚动连接，左侧两个滚轮沿圆环内侧面滚动，右侧两个滚轮和凸台外侧面滚动连接，右侧两个滚轮沿凸台外侧面滚动，上板圆弧面滑动连接半导向环外表面，上板圆弧面沿半导向环外表面滑动，中板圆弧面滑动连接塔筒外表面，中板圆弧面沿塔筒外表面滑动；所述定位销左侧具有横轴，移动架上部具有移动架孔,移动架下部具有推板,推板左侧具有推板落料孔,推板下部具有竖板,竖板中间具有驱动轴,竖板下部具有连接板，定位销左侧滑动连接定位销孔,定位销在定位销孔中滑动，横轴滑动连接腰槽，横轴在腰槽中滑动，挡板固定连接弹簧孔右侧，弹簧放置在弹簧孔内部，弹簧套入定位销外侧，弹簧左侧抵住横轴左侧，弹簧右侧抵住挡板，推板滑动连接导槽,移动架在导槽中滑动，移动架孔固定连接定位销右侧。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机安装设备，其特征是: 所述二号齿轮中间具有二号齿轮轴,一号齿轮中间具有花键孔,一号齿轮下部具有一号齿轮轴，齿轮座下部具有导向块,导向块中间具有二号齿轮孔，花键轴中间具有导料孔,花键轴圆周方向具有花键,花键轴上部具有档环，二号齿轮轴下部转动连接二号齿轮孔,二号齿轮在二号齿轮孔中转动，二号齿轮轴上部固定连接电机输出轴。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机安装设备，其特征是: 电机上部固定连接电机座上部，电机座下部固定连接齿轮座右侧，导向块滑动连接齿轮座槽,齿轮座在齿轮座槽中滑动，一号齿轮轴转动连接一号齿轮孔,一号齿轮在一号齿轮孔中转动，花键滑动连接花键孔,花键轴在花键孔中滑动，一号齿轮和二号齿轮有条件互相啮合，连接板左侧固定连接齿轮座右侧。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机安装设备，其特征是: 所述驱动板端面具有驱动槽,驱动槽分为倾斜段和水平段，驱动板下具有滑块。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电机安装设备，其特征是: 驱动板左侧具有连接杆,连接杆中间具有卡槽，滑块滑动连接滑槽,驱动板在滑槽中滑动，驱动轴滑动连接驱动槽，驱动轴在驱动槽中滑动，卡槽卡在档环两侧。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电机安装设备的操作方法，其特征是:包括以下步骤，第一步、将两个半导向环卡在塔筒外圆，通过螺栓和螺母将半导向环初步固定在塔筒外圆，调节本设备在塔筒上的轴向位置和高度，转动本设备使得定位销插入定位孔时，导料孔下部正好插入地基螺栓中，定位销拔出定位孔时，导料孔正好位于地基螺栓上部，将螺栓和螺母拧紧；第二步、拉动移动架，转动本设备，让本设备处于两个地基螺栓之间，螺母放入导料孔中；第三步、启动电机，拉动本设备，使得定位销自动滑入一个定位孔，开始正常工作。

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