CN115977882A - 一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置及其拆除方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于风电机组技术领域，尤其是涉及一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置及其拆除方法，包括机舱、轮毂、安装在机舱上的转轴和安装在轮毂外的风叶，所述轮毂固定插套在转轴外，所述轮毂靠近机舱的一侧固定连接有固定法兰，所述机舱的外侧固定连接有定位法兰，所述轮毂的外侧均匀固定连接有三个吊耳，所述吊耳上固定连接有缆风绳，所述固定法兰上固定安设有抵触在转轴外的同步受力机构。本发明使得轮毂与转轴各个位置的受力均匀，避免轮毂单侧与转轴挤压力过大造成摩擦阻力过大，影响快速分离的问题，有效避免轮毂与转轴分离时的惯性力过大导致风机叶轮产生过大的晃动，使得风机叶轮的拆除更加稳定安全。

Description

一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置及其拆除方法

技术领域

本发明属于风电机组技术领域，尤其是涉及一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置及其拆除方法。

背景技术

风电机组一般指风力发电机组，风力发电机组是将风的动能转换为电能的系统，风电机组在需要移位重建或者报废后，都需要对风电机组进行拆除工作，其中对风电机组叶轮的拆除工作是很重要的一个部分，风机叶轮在安装时是先插入机舱上的转轴中，再用外力重压使叶轮和转轴完全固定，并配合一系列的螺栓与机舱固定，在需要拆除的时候存在以下问题：

风机叶轮拆除中配合吊机和多根牵拉绳对风机叶轮进行连接，使用牵引力从水平方向将风机叶轮的轮毂与转轴脱离，但由于各个方向对轮毂限位的牵拉力不均匀，使得轮毂与转轴各个方向的挤压力不同，不能使得轮毂和转轴的中轴线与受力方向的中轴线保持一致，基于风机叶轮的大重量，这就会导致轮毂在脱离的过程中与转轴的摩擦阻力大，使得拆除工作十分不便，且因为所需的牵引力更大，导致在风机叶轮与转轴脱离的瞬间产生极大的惯性力，使得风机叶轮的晃动很大，存在很大的安全隐患。

为此，我们提出一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置及其拆除方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置及其拆除方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置，包括机舱、轮毂、安装在机舱上的转轴和安装在轮毂外的风叶，所述轮毂固定插套在转轴外，所述轮毂靠近机舱的一侧固定连接有固定法兰，所述机舱的外侧固定连接有定位法兰，所述轮毂的外侧均匀固定连接有三个吊耳，所述吊耳上固定连接有缆风绳，所述固定法兰上固定安设有抵触在转轴外的同步受力机构，所述机舱对应定位法兰外固定连接有三个与缆风绳位置对应的牵拉力补偿调控机构，所述轮毂和机舱之间对称固定安装有多个防回弹缓冲机构，所述防回弹缓冲机构靠近轮毂的一端与轮毂之间固定连接有弹性补偿回拉机构。

在上述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置中，所述同步受力机构包括三个均匀接触在转轴外的弧形抵触板，三个所述弧形抵触板与三个缆风绳的位置对应，所述弧形抵触板的外侧固定连接有L形连接杆，所述L形连接杆远离弧形抵触板的一端固定连接有弧形侧板，所述弧形侧板抵触在固定法兰外，所述弧形侧板的侧壁固定连接有多根锁接螺柱，所述固定法兰的表面开设有多个与锁接螺柱对应插接的通孔，所述锁接螺柱的一端外侧螺纹套接有锁接螺母，所述弧形抵触板的内侧固定嵌设有压力自感应调控机构，相邻两个所述弧形抵触板之间通过限位连接机构固定卡接。

在上述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置中，所述牵拉力补偿调控机构包括通过螺栓固定连接在定位法兰上的紧固板，所述紧固板的下端一体连接有U形支撑板，所述U形支撑板套设在缆风绳外，所述缆风绳的外侧固定套接有反作用板，所述U形支撑板的上端对除尘固定嵌设有两个电磁块，所述反作用板的下端对称固定安设有两个永磁块。

在上述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置中，所述防回弹缓冲机构包括两个安装板，位于后侧所述安装板与机舱固定连接，两个所述安装板之间对称固定连接有多根限位伸缩杆，两个所述安装板之间还固定安设有折叠压缩水囊，所述折叠压缩水囊上固定安设有供水管，所述供水管上设有单向阀。

在上述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置中，所述弹性补偿回拉机构包括固定安装在轮毂外侧的固定板，所述固定板和安装板之间固定连接有多个回拉补偿弹簧，所述固定板的侧壁对称固定连接有多根导向滑杆，所述导向滑杆的一端通过安装板侧壁开设的通孔贯穿安装板的侧壁，且固定连接有防脱板，所述固定板的表面还固定连接有阻尼橡胶块。

在上述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置中，所述压力自感应调控机构包括封装壳，所述封装壳的外侧固定连接有陶瓷膜片，所述封装壳的内部还固定安设有多个位于陶瓷膜片后侧的厚膜电阻。

在上述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置中，所述限位连接机构包括弧形连接板，所述弧形抵触板的两端外侧均固定连接有T形卡块，所述弧形连接板的两端内侧均开设有与T形卡块匹配卡接的T形卡槽，所述弧形连接板和T形卡块之间通过多个螺栓固定连接。

一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置的拆除方法，包括如下步骤：

S1.通过吊耳使得三根缆风绳与轮毂稳定连接，并通过外部吊机配合缆风绳对轮毂施加牵拉保持力；

S2.将弧形抵触板放置在转轴的外侧，并使得锁接螺柱插接在固定法兰侧壁的通孔内，并通过锁接螺母固定，实现对弧形抵触板的固定，再通过T形卡块和T形卡槽的匹配卡接使得弧形连接板将相邻两个弧形抵触板稳定的连接在一起，并使得三个弧形抵触板保证是一个完整的圆度，与转轴稳定的抵触连接；

S3.轮毂在外力的作用下与转轴逐渐脱离，轮毂在转轴上的相对应力反馈至弧形抵触板与转轴之间的受力变化，弧形抵触板内嵌设的封装壳，封装壳内安设有陶瓷膜片和厚膜电阻，对应弧形抵触板与转轴之间的作用力挤压在陶瓷膜片上，使陶瓷膜片产生微小变形，陶瓷膜片背面印有厚膜电阻，连接成惠斯通电桥，电桥产生与压力成正比的高线性和与激励电压成正比的电压信号，即弧形抵触板和转轴之间的压力越大，电阻越小，使得电磁块的通电量大，磁性更强，电磁块和永磁块为相同的磁性，进而使得反作用板配合缆风绳外拉，对轮毂提供进一步的方向补偿力，根据轮毂的实际位置，自适应的调控轮毂相对转轴各个方向的接触受力，使得轮毂和转轴的中轴线与受力方向的中轴线保持一致，进而使得轮毂与转轴的脱离更加快速；

S4.轮毂外移与转轴脱离的过程中带动折叠压缩水囊的一端同步移动，进而使得折叠压缩水囊展开，配合供水管从外部向折叠压缩水囊内注水，当轮毂与转轴完全分离的刹那，轮毂因为惯性作用继续向前移动，此时限位伸缩杆已经延伸到最长位置，轮毂带动固定板继续前移，配合导向滑杆实现直线移动，并同步拉伸回拉补偿弹簧，利用回拉补偿弹簧形变产生的回弹力对轮毂进行回拉牵引，当轮毂回移时先配合阻尼橡胶块作用对轮毂进行缓冲减震，且此时折叠压缩水囊内注满水，能够也提供有效的防回弹缓冲，减少风机叶轮的晃动。

与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过设置的机舱、轮毂、转轴、风叶、固定法兰、定位法兰、吊耳、缆风绳、同步受力机构、牵拉力补偿调控机构、压力自感应调控机构，能够使得轮毂在于转轴分离时，使得轮毂与转轴各个位置的受力均匀，避免轮毂单侧与转轴挤压力过大造成摩擦阻力过大，影响快速分离的问题，保证了轮毂与转轴的分离质量和效率。

2、通过设置的固定法兰和定位法兰，同步受力机构与轮毂上原有的固定法兰直接连接，牵拉力补偿调控机构基于机舱外定位法兰直接安装，能够在不损坏轮毂和机舱的前提下对轮毂进行辅助快速拆除，使用方便。

3、通过设置的防回弹缓冲机构和弹性补偿回拉机构，能够在轮毂和转轴分离的刹那，对轮毂提供一个有效的回拉缓冲补偿，有效避免轮毂与转轴分离时的惯性力过大导致风机叶轮产生过大的晃动，使得风机叶轮的拆除更加稳定安全。

综上所述：本发明使得轮毂与转轴各个位置的受力均匀，避免轮毂单侧与转轴挤压力过大造成摩擦阻力过大，影响快速分离的问题，有效避免轮毂与转轴分离时的惯性力过大导致风机叶轮产生过大的晃动，使得风机叶轮的拆除更加稳定安全。

附图说明

图1是本发明提供的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置的侧视结构示意图；

图2是本发明提供的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置的轮毂和风叶连接的正视结构示意图；

图3是本发明提供的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置的同步受力机构的结构示意图；

图4是本发明提供的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置的牵拉力补偿调控机构的结构示意图；

图5是本发明提供的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置的防回弹缓冲机构的结构示意图；

图6是本发明提供的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置的限位连接机构的结构示意图；

图7是本发明提供的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置的压力自感应调控机构的结构示意图。

图中：1、机舱；2、轮毂；3、转轴；4、风叶；5、固定法兰；6、定位法兰；7、吊耳；8、缆风绳；9、同步受力机构；91、弧形抵触板；92、L形连接杆；93、弧形侧板；94、锁接螺柱；95、通孔；96、锁接螺母；10、牵拉力补偿调控机构；101、紧固板；102、U形支撑板；103、反作用板；104、电磁块；105、永磁块；11、防回弹缓冲机构；111、安装板；112、限位伸缩杆；113、折叠压缩水囊；114、供水管；115、单向阀；12、弹性补偿回拉机构；121、固定板；122、回拉补偿弹簧；123、导向滑杆；124、防脱板；125、阻尼橡胶块；13、压力自感应调控机构；131、封装壳；132、陶瓷膜片；133、厚膜电阻；14、限位连接机构；141、弧形连接板；142、T形卡块；143、T形卡槽。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

如图1-7所示，一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置，包括机舱1、轮毂2、安装在机舱1上的转轴3和安装在轮毂2外的风叶4，轮毂2固定插套在转轴3外，轮毂2靠近机舱1的一侧固定连接有固定法兰5，机舱1的外侧固定连接有定位法兰6，轮毂2的外侧均匀固定连接有三个吊耳7，吊耳7上固定连接有缆风绳8，固定法兰5上固定安设有抵触在转轴3外的同步受力机构9，同步受力机构9包括三个均匀接触在转轴3外的弧形抵触板91，三个弧形抵触板91与三个缆风绳8的位置对应，弧形抵触板91的外侧固定连接有L形连接杆92，L形连接杆92远离弧形抵触板91的一端固定连接有弧形侧板93，弧形侧板93抵触在固定法兰5外，弧形侧板93的侧壁固定连接有多根锁接螺柱94，固定法兰5的表面开设有多个与锁接螺柱94对应插接的通孔95，锁接螺柱94的一端外侧螺纹套接有锁接螺母96。

机舱1对应定位法兰6外固定连接有三个与缆风绳8位置对应的牵拉力补偿调控机构10，牵拉力补偿调控机构10包括通过螺栓固定连接在定位法兰6上的紧固板101，紧固板101的下端一体连接有U形支撑板102，U形支撑板102套设在缆风绳8外，缆风绳8的外侧固定套接有反作用板103，U形支撑板102的上端对除尘固定嵌设有两个电磁块104，反作用板103的下端对称固定安设有两个永磁块105。

轮毂2和机舱1之间对称固定安装有多个防回弹缓冲机构11，防回弹缓冲机构11包括两个安装板111，位于后侧安装板111与机舱1固定连接，两个安装板111之间对称固定连接有多根限位伸缩杆112，两个安装板111之间还固定安设有折叠压缩水囊113，折叠压缩水囊113上固定安设有供水管114，供水管114上设有单向阀115。

防回弹缓冲机构11靠近轮毂2的一端与轮毂2之间固定连接有弹性补偿回拉机构12，弹性补偿回拉机构12包括固定安装在轮毂2外侧的固定板121，固定板121和安装板111之间固定连接有多个回拉补偿弹簧122，固定板121的侧壁对称固定连接有多根导向滑杆123，导向滑杆123的一端通过安装板111侧壁开设的通孔95贯穿安装板111的侧壁，且固定连接有防脱板124，固定板121的表面还固定连接有阻尼橡胶块125。

弧形抵触板91的内侧固定嵌设有压力自感应调控机构13，压力自感应调控机构13包括封装壳131，封装壳131的外侧固定连接有陶瓷膜片132，封装壳131的内部还固定安设有多个位于陶瓷膜片132后侧的厚膜电阻133。

相邻两个弧形抵触板91之间通过限位连接机构14固定卡接，限位连接机构14包括弧形连接板141，弧形抵触板91的两端外侧均固定连接有T形卡块142，弧形连接板141的两端内侧均开设有与T形卡块142匹配卡接的T形卡槽143，弧形连接板141和T形卡块142之间通过多个螺栓固定连接。

现对本发明的操作原理做如下描述：通过吊耳7使得三根缆风绳8与轮毂2稳定连接，并通过外部吊机配合缆风绳8对轮毂2施加牵拉保持力，将弧形抵触板91放置在转轴3的外侧，并使得锁接螺柱94插接在固定法兰5侧壁的通孔95内，并通过锁接螺母96固定，实现对弧形抵触板91的固定，再通过T形卡块142和T形卡槽143的匹配卡接使得弧形连接板141将相邻两个弧形抵触板91稳定的连接在一起，并使得三个弧形抵触板91保证是一个完整的圆度，与转轴3稳定的抵触连接，轮毂2在外力的作用下与转轴3逐渐脱离，轮毂2在转轴3上的相对应力反馈至弧形抵触板91与转轴3之间的受力变化，弧形抵触板91内嵌设的封装壳131，封装壳131内安设有陶瓷膜片132和厚膜电阻133，对应弧形抵触板91与转轴3之间的作用力挤压在陶瓷膜片132上，使陶瓷膜片132产生微小变形，陶瓷膜片132背面印有厚膜电阻133，连接成惠斯通电桥，电桥产生与压力成正比的高线性和与激励电压成正比的电压信号，即弧形抵触板91和转轴3之间的压力越大，电阻越小，使得电磁块104的通电量大，磁性更强，电磁块104和永磁块105为相同的磁性，进而使得反作用板103配合缆风绳8外拉，对轮毂2提供进一步的方向补偿力，根据轮毂2的实际位置，自适应的调控轮毂2相对转轴3各个方向的接触受力，使得轮毂2和转轴3的中轴线与受力方向的中轴线保持一致，进而使得轮毂2与转轴3的脱离更加快速，轮毂2外移与转轴3脱离的过程中带动折叠压缩水囊113的一端同步移动，进而使得折叠压缩水囊113展开，配合供水管114从外部向折叠压缩水囊113内注水，当轮毂2与转轴3完全分离的刹那，轮毂2因为惯性作用继续向前移动，此时限位伸缩杆112已经延伸到最长位置，轮毂2带动固定板121继续前移，配合导向滑杆123实现直线移动，并同步拉伸回拉补偿弹簧122，利用回拉补偿弹簧122形变产生的回弹力对轮毂2进行回拉牵引，当轮毂2回移时先配合阻尼橡胶块125作用对轮毂2进行缓冲减震，且此时折叠压缩水囊113内注满水，能够也提供有效的防回弹缓冲，减少风机叶轮的晃动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置，包括机舱(1)、轮毂(2)、安装在机舱(1)上的转轴(3)和安装在轮毂(2)外的风叶(4)，其特征在于，所述轮毂(2)固定插套在转轴(3)外，所述轮毂(2)靠近机舱(1)的一侧固定连接有固定法兰(5)，所述机舱(1)的外侧固定连接有定位法兰(6)，所述轮毂(2)的外侧均匀固定连接有三个吊耳(7)，所述吊耳(7)上固定连接有缆风绳(8)，所述固定法兰(5)上固定安设有抵触在转轴(3)外的同步受力机构(9)，所述机舱(1)对应定位法兰(6)外固定连接有三个与缆风绳(8)位置对应的牵拉力补偿调控机构(10)，所述轮毂(2)和机舱(1)之间对称固定安装有多个防回弹缓冲机构(11)，所述防回弹缓冲机构(11)靠近轮毂(2)的一端与轮毂(2)之间固定连接有弹性补偿回拉机构(12)。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置，其特征在于，所述同步受力机构(9)包括三个均匀接触在转轴(3)外的弧形抵触板(91)，三个所述弧形抵触板(91)与三个缆风绳(8)的位置对应，所述弧形抵触板(91)的外侧固定连接有L形连接杆(92)，所述L形连接杆(92)远离弧形抵触板(91)的一端固定连接有弧形侧板(93)，所述弧形侧板(93)抵触在固定法兰(5)外，所述弧形侧板(93)的侧壁固定连接有多根锁接螺柱(94)，所述固定法兰(5)的表面开设有多个与锁接螺柱(94)对应插接的通孔(95)，所述锁接螺柱(94)的一端外侧螺纹套接有锁接螺母(96)，所述弧形抵触板(91)的内侧固定嵌设有压力自感应调控机构(13)，相邻两个所述弧形抵触板(91)之间通过限位连接机构(14)固定卡接。

3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置，其特征在于，所述牵拉力补偿调控机构(10)包括通过螺栓固定连接在定位法兰(6)上的紧固板(101)，所述紧固板(101)的下端一体连接有U形支撑板(102)，所述U形支撑板(102)套设在缆风绳(8)外，所述缆风绳(8)的外侧固定套接有反作用板(103)，所述U形支撑板(102)的上端对除尘固定嵌设有两个电磁块(104)，所述反作用板(103)的下端对称固定安设有两个永磁块(105)。

4.根据权利要求1所述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置，其特征在于，所述防回弹缓冲机构(11)包括两个安装板(111)，位于后侧所述安装板(111)与机舱(1)固定连接，两个所述安装板(111)之间对称固定连接有多根限位伸缩杆(112)，两个所述安装板(111)之间还固定安设有折叠压缩水囊(113)，所述折叠压缩水囊(113)上固定安设有供水管(114)，所述供水管(114)上设有单向阀(115)。

5.根据权利要求4所述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置，其特征在于，所述弹性补偿回拉机构(12)包括固定安装在轮毂(2)外侧的固定板(121)，所述固定板(121)和安装板(111)之间固定连接有多个回拉补偿弹簧(122)，所述固定板(121)的侧壁对称固定连接有多根导向滑杆(123)，所述导向滑杆(123)的一端通过安装板(111)侧壁开设的通孔(95)贯穿安装板(111)的侧壁，且固定连接有防脱板(124)，所述固定板(121)的表面还固定连接有阻尼橡胶块(125)。

6.根据权利要求2所述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置，其特征在于，所述压力自感应调控机构(13)包括封装壳(131)，所述封装壳(131)的外侧固定连接有陶瓷膜片(132)，所述封装壳(131)的内部还固定安设有多个位于陶瓷膜片(132)后侧的厚膜电阻(133)。

7.根据权利要求2所述的一种高稳定性的风电机组叶轮拆除装置，其特征在于，所述限位连接机构(14)包括弧形连接板(141)，所述弧形抵触板(91)的两端外侧均固定连接有T形卡块(142)，所述弧形连接板(141)的两端内侧均开设有与T形卡块(142)匹配卡接的T形卡槽(143)，所述弧形连接板(141)和T形卡块(142)之间通过多个螺栓固定连接。

8.一种基于权利要求1-7任意一项所述的高稳定性的风电机组叶轮拆除装置的拆除方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.通过吊耳(7)使得三根缆风绳(8)与轮毂(2)稳定连接，并通过外部吊机配合缆风绳(8)对轮毂(2)施加牵拉保持力；

S2.将弧形抵触板(91)放置在转轴(3)的外侧，并使得锁接螺柱(94)插接在固定法兰(5)侧壁的通孔(95)内，并通过锁接螺母(96)固定，实现对弧形抵触板(91)的固定，再通过T形卡块(142)和T形卡槽(143)的匹配卡接使得弧形连接板(141)将相邻两个弧形抵触板(91)稳定的连接在一起，并使得三个弧形抵触板(91)保证是一个完整的圆度，与转轴(3)稳定的抵触连接；

S3.轮毂(2)在外力的作用下与转轴(3)逐渐脱离，轮毂(2)在转轴(3)上的相对应力反馈至弧形抵触板(91)与转轴(3)之间的受力变化，弧形抵触板(91)内嵌设的封装壳(131)，封装壳(131)内安设有陶瓷膜片(132)和厚膜电阻(133)，对应弧形抵触板(91)与转轴(3)之间的作用力挤压在陶瓷膜片(132)上，使陶瓷膜片(132)产生微小变形，陶瓷膜片(132)背面印有厚膜电阻(133)，连接成惠斯通电桥，电桥产生与压力成正比的高线性和与激励电压成正比的电压信号，即弧形抵触板(91)和转轴(3)之间的压力越大，电阻越小，使得电磁块(104)的通电量大，磁性更强，电磁块(104)和永磁块(105)为相同的磁性，进而使得反作用板(103)配合缆风绳(8)外拉，对轮毂(2)提供进一步的方向补偿力，根据轮毂(2)的实际位置，自适应的调控轮毂(2)相对转轴(3)各个方向的接触受力，使得轮毂(2)和转轴(3)的中轴线与受力方向的中轴线保持一致，进而使得轮毂(2)与转轴(3)的脱离更加快速；

S4.轮毂(2)外移与转轴(3)脱离的过程中带动折叠压缩水囊(113)的一端同步移动，进而使得折叠压缩水囊(113)展开，配合供水管(114)从外部向折叠压缩水囊(113)内注水，当轮毂(2)与转轴(3)完全分离的刹那，轮毂(2)因为惯性作用继续向前移动，此时限位伸缩杆(112)已经延伸到最长位置，轮毂(2)带动固定板(121)继续前移，配合导向滑杆(123)实现直线移动，并同步拉伸回拉补偿弹簧(122)，利用回拉补偿弹簧(122)形变产生的回弹力对轮毂(2)进行回拉牵引，当轮毂(2)回移时先配合阻尼橡胶块(125)作用对轮毂(2)进行缓冲减震，且此时折叠压缩水囊(113)内注满水，能够也提供有效的防回弹缓冲，减少风机叶轮的晃动。

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