CN204771381U - 一种塔架上齿轮箱更换工装及齿轮箱更换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塔架上齿轮箱更换工装的齿轮箱更换装置，包括安装于机架上的垫板(4)以及能够在所述垫板(4)上移动的更换装置本体(03)，所述垫板(4)和与齿轮箱相连的主轴(01)轴线平行，所述更换装置本体(03)包括与所述齿轮箱的转臂(02)相连接的连接部、与所述垫板(4)接触且能够在所述垫板(4)上移动的至少两个行走部以及连接所述连接部和所述行走部的横梁(2)。该齿轮箱更换装置有效地解决了齿轮箱不易更换等问题。本实用新型还公开了一种包括上述齿轮箱更换装置的塔架上齿轮箱更换工装。

Description

一种塔架上齿轮箱更换工装及齿轮箱更换装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组风场吊装领域，特别是涉及一种塔架上齿轮箱更换工装的齿轮箱更换装置。此外，本实用新型还涉及一种包括上述齿轮箱更换装置的塔架上齿轮箱更换工装。

背景技术

风力发电机组，尤其双馈式兆瓦级风力发电机组，其齿轮箱通常通过收紧涨紧套将齿轮箱行星架套与主轴抱死的方式连接，从而传递力矩(＞100KNm)，带动齿轮箱旋转。设计时为了达到传递所需力矩的要求，行星架套与主轴配合间隙一般不小于0.14mm，轴孔配合面长度一般约为600mm；且主轴和齿轮箱重量较大，主轴大于10吨，齿轮箱大于20吨，故装配难度较大；为了保证兆瓦级风力发电机组风能利用率，主轴一般与水平轴有约5°的夹角，故主轴和齿轮箱呈5°仰角安装于机架上，此设定进一步增加了装配难度。

目前，兆瓦级风力发电机组在总装车间装配时，通常先单独将齿轮箱安装于主轴上，再将合装后的主轴-齿轮箱整体吊装上机架。齿轮箱与主轴装配时，轴、孔须水平装配，水平度要求在0.1/1000mm内，同时需辅以专用装配工装、吊索具，且在变频驱动起重机的配合下方能完成其装配。

然而，兆瓦级风力发电机组的塔架高度超过70米，在风力发电机组安装完成投入运行中，如齿轮箱发生故障需更换时，由于主轴、齿轮箱装配较困难，主轴-齿轮箱整体的5°仰角，以及塔架和汽车吊在70米高空会有较大晃动，故无法在塔架上进行齿轮箱的单独拆装。目前实际操作中，需要首先将风轮系统拆卸后吊至地面，然后将主轴-齿轮箱整体吊至地面，将主轴-齿轮箱整体运输回总装车间进行更换。

按照目前的齿轮箱更换方式，更换一台20吨的齿轮箱，总共需吊起约70吨的部件在80米的高空移动；而传动链往返总装车间进行更换的过程中，起重设备还将滞留在吊装现场，整个更换过程耗时极长，投入维护成本极大，对风力发电机组可利用率损害极大。

综上所述，如何有效地解决齿轮箱不易更换等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种齿轮箱更换装置，有效地解决了齿轮箱不易更换等问题；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述齿轮箱更换装置的塔架上齿轮箱更换工装。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种塔架上齿轮箱更换工装的齿轮箱更换装置，包括安装于机架上的垫板以及能够在所述垫板上移动的更换装置本体，所述垫板和与齿轮箱相连的主轴轴线平行，所述更换装置本体包括与所述齿轮箱的转臂相连接的连接部、与所述垫板接触且能够在所述垫板上移动的至少两个行走部以及连接所述连接部和所述行走部的横梁。

优选地，所述垫板的一端安装于所述齿轮箱的支撑安装面处，另一端的底部通过能够调整所述垫板高度的第一螺栓支撑。

优选地，所述连接部为两块夹板通过连接螺栓连接的夹具，所述夹具能够加紧所述转臂，其中一块所述夹板固定于所述横梁上。

优选地，所述横梁的一端与所述连接部固定连接，所述横梁的底部与所述行走部通过销轴连接。

优选地，所述横梁与所述行走部之间连接有调整所述横梁距所述行走部距离的第二螺栓。

优选地，所述行走部包括能够滚动的滚轮以及连接所述滚轮和所述横梁的滚轮座，所述滚轮座通过滚轮轴和螺母固定于所述滚轮的两端。

优选地，所述滚轮座的通孔与所述滚轮轴之间设有压套，所述滚轮的通孔与所述滚轮轴之间设有铜套。

优选地，所述行走部的数量为两个，两个所述行走部分别安装于所述横梁的两端。

本实用新型还提供一种塔架上齿轮箱更换工装，包括更换齿轮箱的两套齿轮箱更换装置、吊装所述齿轮箱的吊具以及支撑所述齿轮箱的千斤顶，所述齿轮箱更换装置具体为上述任一项所述的齿轮箱更换装置。

优选地，还包括架设于所述齿轮箱转臂上的百分表；微调所述齿轮箱姿态的手拉葫芦。

本实用新型所提供的齿轮箱更换装置，包括垫板和更换装置本体，垫板安装于机架上，更换装置本体放置于垫板上且能够在垫板上移动。齿轮箱与主轴相连接，将百分表架设在齿轮箱转臂上，从主轴上退出齿轮箱时，依照百分表读数，调整垫板的高度及角度，使垫板和主轴的轴线平行，保持调整后的垫板状态，使其成为安装齿轮箱的基准。更换装置本体包括连接部、行走部以及横梁，连接部与齿轮箱的转臂相连接，行走部始终与垫板接触且能够在垫板上移动，行走部的数量至少两个，能够保持平衡，横梁将连接部和行走部连接起来。横梁通过行走部托起齿轮箱，使齿轮箱在垫板上移动，稳定齿轮箱的状态。

本实用新型所提供的齿轮箱更换装置，垫板给齿轮箱提供支撑，防止齿轮箱因悬空而剧烈晃动，垫板和主轴的轴线平行，垫板的状态是安装齿轮箱的基准，使齿轮箱安装更加迅速、定位更加准确；更换装置本体夹持齿轮箱左右两端的转臂，防止齿轮箱左右摆动，稳定齿轮箱姿态，防止齿轮箱剧烈晃动，方便齿轮箱姿态的调整及稳定。此齿轮箱更换装置可以实现在高空风场塔筒上单独、准确、快速地更换齿轮箱，方便简单的进行齿轮箱的更换，降低维护风电机组的成本，缩短维护时间，有力保证风力发电机组的可利用率。

本实用新型还提供一种塔架上齿轮箱更换工装，包括更换齿轮箱的两套齿轮箱更换装置、吊装齿轮箱的吊具以及支撑齿轮箱的千斤顶，该齿轮箱更换装置具体为上述任一种齿轮箱更换装置。由于上述的齿轮箱更换装置具有上述技术效果，具有该齿轮箱更换装置的塔架上齿轮箱更换工装也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型中一种具体实施方式所提供的齿轮箱更换装置结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的主视图；

图4为图3中齿轮箱更换装置的局部放大图；

图5为图4中A-A处的剖视图。

附图中标记如下：

01-主轴、02-转臂、03-更换装置本体、1-夹具、2-横梁、3-滚轮座、4-垫板、5-第二螺栓、6-连接螺栓、7-销轴、8-螺母、9-压套、10-铜套、11-滚轮、12-滚轮轴、13-第二螺栓。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种齿轮箱更换装置，有效地解决了齿轮箱不易更换等问题；本实用新型的另一核心是提供一种包括上述齿轮箱更换装置的塔架上齿轮箱更换工装。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图5，图1为本实用新型中一种具体实施方式所提供的齿轮箱更换装置结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的主视图；图4为图3中齿轮箱更换装置的局部放大图；图5为图4中A-A处的剖视图。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的齿轮箱更换装置，包括垫板4和更换装置本体03，垫板4安装于机架上，更换装置本体03放置于垫板4上且能够在垫板4上移动。齿轮箱与主轴01相连接，将百分表架设在齿轮箱转臂02上，从主轴01上退出齿轮箱时，依照百分表读数，调整垫板4的高度及角度，使垫板4和主轴01的轴线平行，保持调整后的垫板4状态，使其成为安装齿轮箱的基准。更换装置本体03包括连接部、行走部以及横梁2，连接部与齿轮箱的转臂02相连接，行走部始终与垫板4接触且能够在垫板4上移动，行走部的数量至少两个，能够保持平衡，横梁2将连接部和行走部连接起来。横梁2通过行走部托起齿轮箱，使齿轮箱在垫板4上移动，稳定齿轮箱的状态。

本实用新型所提供的齿轮箱更换装置，垫板4给齿轮箱提供支撑，防止齿轮箱因悬空而剧烈晃动，垫板4和主轴01的轴线平行，垫板4的状态是安装齿轮箱的基准，使齿轮箱安装更加迅速、定位更加准确；更换装置本体03夹持齿轮箱左右两端的转臂02，防止齿轮箱左右摆动，稳定齿轮箱姿态，防止齿轮箱剧烈晃动，方便齿轮箱姿态的调整及稳定。此齿轮箱更换装置可以实现在高空风场塔筒上单独、准确、快速地更换齿轮箱，方便简单的进行齿轮箱的更换，降低维护风电机组的成本，缩短维护时间，有力保证风力发电机组的可利用率。

上述齿轮箱更换装置仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，垫板4的一端安装于齿轮箱的支撑安装面处，另一端的底部通过能够调整垫板4高度的第一螺栓13支撑。风场更换齿轮箱时，用千斤顶顶住齿轮箱底部，随后拆卸齿轮箱弹性支撑，然后在机架上安装垫板4，具体地说，垫板4的一端安装在弹性支撑安装面处，另一端的底部采用第一螺栓13支撑，通过旋转第一螺栓13可微调垫板4的整高度，使其与主轴01轴线平行，以作为安装齿轮箱时的参考基准。第一螺栓13调整垫板4高度较精确，准确度较高，加工方便，调节简单，当然，第一螺栓13调整垫板4高度只是一种优选的实施方式，并不是唯一的，还可以通过其它适宜的方式，比如说在垫板4的端部连接可升降的支撑杆，调节更加便捷。

在上述具体实施方式的基础上，本领域技术人员可以根据具体场合的不同，对齿轮箱更换装置进行若干改变，连接部为两块夹板通过连接螺栓6连接的夹具1，夹具1能够加紧转臂02，其中一块夹板固定于横梁2上。连接部具体为夹具1，夹具1由两块夹板组成，两块夹板通过连接螺栓6连接，转臂02加紧于两块夹板之间，从而固定齿轮箱。其中一块夹板固定于横梁2上，与横梁2相连接，横梁2通过行走部托起齿轮箱，使齿轮箱在垫板4上移动，退出齿轮箱和安装新齿轮箱时，固定、移动齿轮箱较简便，还稳定齿轮箱姿态，防止齿轮箱剧烈晃动。连接部的种类有很多，不局限于此，可以根据具体使用情况的不同自行设定。

显然，在这种思想的指导下，本领域的技术人员可以根据具体场合的不同对上述具体实施方式中的横梁2进行若干改变，横梁2的一端与连接部固定连接，横梁2的底部与行走部通过销轴7连接。横梁2的一端与连接部连接，具体地说，是其中一块夹板固定于横梁2上，横梁2的底部安装有行走部，横梁2和行走部通过销轴7连接，行走部可绕横梁2转动，可以调整横梁2与行走部之间的角度。行走部上还可具有锁紧件，当行走部位置调整好后，通过锁紧件固定行走部的位置。此连接方式较简单，很容易将连接部和行走部连接起来，还可以是其它连接方式，比如小车的连接方式，由于可能实现的连接方式较多，这里就不再一一举例说明。

需要特别指出的是，本实用新型所提供的齿轮箱更换装置不应被限制于此种情形，横梁2与行走部之间连接有调整横梁2距行走部距离的第二螺栓5。更换装置本体03的高度要适中，横梁2与行走部之间连接有第二螺栓5，第二螺栓5调整横梁2距行走部的距离，也就是调整横梁2的高度，即连接部的高度，使连接部的轴线与转臂02的轴线一致，方便连接转臂02；还可以通过调节第二螺栓5来调整行走部的高度，保证行走部始终与垫板4接触，方便齿轮箱姿态的调整及稳定，使齿轮箱安装精度较高。

为了进一步优化上述技术方案，行走部包括能够滚动的滚轮11以及连接滚轮11和横梁2的滚轮座3，滚轮座3通过滚轮轴12和螺母8固定于滚轮11的两端。行走部包括滚轮11和滚轮座3，滚轮座3安装于滚轮11两端，滚轮轴12依次穿过一侧的滚轮座3、滚轮11、另一侧的滚轮座3的通孔，并用螺母8固定。滚轮11可绕滚轮轴12转动，滚轮座3不能绕滚轮轴12转动，滚轮座3和横梁2通过销轴7连接，用于连接滚轮11和横梁2。滚轮11式的行走部为滚动移动，与垫板4之间的摩擦力较小，方便移动且省力。滚轮11式的行走部只是一种优选的实施方式，并不是唯一的，可以设计其它形式的行走部，只要能满足更换装置本体03移动方便的工作要求，都在本实用新型的保护范围内。

本实用新型所提供的齿轮箱更换装置，在其它部件不改变的情况下，滚轮座3的通孔与滚轮轴12之间设有压套9，滚轮11的通孔与滚轮轴12之间设有铜套10。压套9可以卡死滚轮座3，防止滚轮座3转动，压套9和铜套10可以减小滚轮座3和滚轮11与滚轮轴12之间的摩擦，还具有减震作用。

本实用新型所提供的另一创造性思想在于，根据行走部的数量差异，该差异可以通过实验等各种常规手段获得，相应地增减行走部的数量，行走部的数量为两个，两个行走部分别安装于横梁2的两端。行走部的数量不受限制，可以根据实际应用情况而定，可以设置两个行走部，分别安装于横梁2的两端，用于支撑横梁2，且结构较简单。

基于上述实施例中提供的齿轮箱更换装置，本实用新型还提供了一种塔架上齿轮箱更换工装，该塔架上齿轮箱更换工装包括更换齿轮箱的两套齿轮箱更换装置、吊装齿轮箱的吊具以及支撑齿轮箱的千斤顶，其中齿轮箱更换装置为上述实施例中任意一种齿轮箱更换装置。由于该塔架上齿轮箱更换工装采用了上述实施例中的齿轮箱更换装置，所以该塔架上齿轮箱更换工装的有益效果请参考上述实施例。

为了进一步优化上述技术方案，还包括架设于齿轮箱转臂02上的百分表；微调齿轮箱姿态的手拉葫芦。

本实用新型提供的塔架上齿轮箱更换工装，通过汽车吊等吊具、千斤顶、更换装置本体03、垫板4及手拉葫芦的协同工作，以垫板4为基准，以更换装置本体03稳定齿轮箱姿态防止剧烈晃动，以手拉葫芦微调齿轮箱姿态，从而解决高空、轴向倾斜时齿轮箱的单独吊装问题。具体工作流程为：用千斤顶顶住齿轮箱底部，随后拆卸齿轮箱的弹性支撑；安装垫板4和更换装置本体03，随后在齿轮箱转臂02上安装百分表；在齿轮箱吊耳上安装吊具，分别在每根吊绳与汽车吊吊钩之间安装手拉葫芦，以便于调节齿轮箱姿态，地面汽车吊稳住齿轮箱后，移除齿轮箱底部的千斤顶；松开齿轮箱-主轴01的涨紧套螺栓，使涨紧套处于放松状态，安装若干个同步或手动千斤顶在涨紧套和前轴承座端盖之间，在汽车吊和齿轮箱更换装置配合下，慢慢推出齿轮箱，同时在退出过程中根据百分表读数，调整垫板4上下左右的高度，使垫板4平行于主轴01轴线，以此作为更换齿轮箱时的基准，吊出齿轮箱到地面，此时完成齿轮箱的拆卸。更换新齿轮箱时，将更换装置本体03安装于新齿轮箱上，然后吊装新齿轮箱，吊装新齿轮箱时，安装顺序与拆卸顺序相反，用汽车吊与机架前端两个手拉葫芦配合齿轮箱更换装置使齿轮箱套入主轴01，安装时以调整好的垫板4为基准，通过百分表读数判断齿轮箱姿态并以此进行齿轮箱的调整安装，待齿轮箱到达指定位置后，拧紧涨紧套螺栓，恢复弹性支撑，齿轮箱更换完成。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种塔架上齿轮箱更换工装的齿轮箱更换装置，其特征在于，包括安装于机架上的垫板(4)以及能够在所述垫板(4)上移动的更换装置本体(03)，所述垫板(4)和与齿轮箱相连的主轴(01)轴线平行，所述更换装置本体(03)包括与所述齿轮箱的转臂(02)相连接的连接部、与所述垫板(4)接触且能够在所述垫板(4)上移动的至少两个行走部以及连接所述连接部和所述行走部的横梁(2)。

2.根据权利要求1所述的齿轮箱更换装置，其特征在于，所述垫板(4)的一端安装于所述齿轮箱的支撑安装面处，另一端的底部通过能够调整所述垫板(4)高度的第一螺栓(13)支撑。

3.根据权利要求2所述的齿轮箱更换装置，其特征在于，所述连接部为两块夹板通过连接螺栓(6)连接的夹具(1)，所述夹具(1)能够加紧所述转臂(02)，其中一块所述夹板固定于所述横梁(2)上。

4.根据权利要求3所述的齿轮箱更换装置，其特征在于，所述横梁(2)的一端与所述连接部固定连接，所述横梁(2)的底部与所述行走部通过销轴(7)连接。

5.根据权利要求4所述的齿轮箱更换装置，其特征在于，所述横梁(2)与所述行走部之间连接有调整所述横梁(2)距所述行走部距离的第二螺栓(5)。

6.根据权利要求5所述的齿轮箱更换装置，其特征在于，所述行走部包括能够滚动的滚轮(11)以及连接所述滚轮(11)和所述横梁(2)的滚轮座(3)，所述滚轮座(3)通过滚轮轴(12)和螺母(8)固定于所述滚轮(11)的两端。

7.根据权利要求6所述的齿轮箱更换装置，其特征在于，所述滚轮座(3)的通孔与所述滚轮轴(12)之间设有压套(9)，所述滚轮(11)的通孔与所述滚轮轴(12)之间设有铜套(10)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的齿轮箱更换装置，其特征在于，所述行走部的数量为两个，两个所述行走部分别安装于所述横梁(2)的两端。

9.一种塔架上齿轮箱更换工装，其特征在于，包括更换齿轮箱的两套齿轮箱更换装置、吊装所述齿轮箱的吊具以及支撑所述齿轮箱的千斤顶，所述齿轮箱更换装置具体为权利要求1至8任一项所述的齿轮箱更换装置。

10.根据权利要求9所述的塔架上齿轮箱更换工装，其特征在于，还包括架设于所述齿轮箱转臂(02)上的百分表；微调所述齿轮箱姿态的手拉葫芦。