CN207134952U - 用于风力发电机的翻身工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于风力发电机的翻身工装，用于风力发电机的翻身工装包括：支架，固定地安装在工作台上；安装底座，通过一对旋转轴可旋转地安装在支架上；电机，电机的转动轴连接到一对旋转轴中的一个旋转轴，以控制安装底座绕支架旋转，其中，安装底座包括用于安装风力发电机的安装架，当风力发电机安装在安装架上时，风力发电机的重心偏离安装底座的旋转轴线。根据本实用新型的示例性实施例，可提高安全系数、降低吊钩的成本、提高工作效率。

Description

用于风力发电机的翻身工装

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，特别涉及一种用于风力发电机的翻身工装。

背景技术

在风力发电行业，永磁直驱形式是集成度最高一种风力发电机形式，因此风力发电机组大多采用永磁直驱风力发电机。永磁直驱风力发电机的性能直接决定了机组的发电能力，因而在机组研发过程中，在试验台上进行型式试验对永磁直驱风力发电机来说是必不可少的。然而，永磁直驱风力发电机的一般外形为圆柱形，其吊装和翻身尤为困难。

对于小容量机组，一般在发电机转子外壳上设置吊耳，用于进行电机的翻身，这样的结构缺点是转子变形大、定转子气隙设计难度大。对于超过3MW容量的机组，尤其是6MW发电机，重量一般都超过100吨，甚至达到150吨，如果在发电机转子外壳设置翻身吊耳，则吊耳强度要求高且定转子气隙很难满足设计要求，因而一般是在发电机的转轴端面上安装翻身吊具，采用行车等机构将发电机翻转到接近竖直状态(例如，翻转成与地面呈83度角的状态)，再对接到机舱。

目前是通过翻身吊具和两个200吨的吊钩配合来进行大容量机组的翻身工作，具体使用方法为：翻身吊具安装在水平放置的风力发电机上，两个200吨的吊钩分别挂接到翻身吊具的不同位置，首先用一个200吨的吊钩将风力发电机吊起，起吊到特定位置后停止，然后另一个200吨的吊钩慢慢上提，以使风力发电机慢慢翻转，翻转到预定角度后可将其安装到机舱。

现有方案存在的不足主要在于：(1)由于永磁直驱风力发电机重量较大，例如，6MW发电机重达140多吨，因此对行车的吨位有要求，且必须有两个吊钩，而且两个吊钩的额定载荷要大于发电机和翻身吊具的重量之和，否则无法翻身作业；(2)正常行车的吊钩配置为一个大吨位吊钩和一个小吨位吊钩，如果同时配置两个200吨的吊钩费用较高，且200吨吊钩起吊速度较慢，影响行车的使用效率；(3)两个吊钩之间的最近距离有限制，翻身过程中，对于半径较小的发电机，吊车的两根吊绳会出现歪拉斜掉的现象，安全性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于风力发电机的翻身工装，该翻身工装降低了风力发电机翻身所需的吊钩成本，提高了翻身效率并且提高了风力发电机翻身的安全性。

根据本实用新型的一方面，提供一种用于风力发电机的翻身工装，用于风力发电机的翻身工装可包括：支架，固定地安装在工作台上；安装底座，通过一对旋转轴可旋转地安装在支架上；电机，电机的转动轴连接到一对旋转轴中的一个旋转轴，以控制安装底座绕支架旋转，其中，安装底座包括用于安装风力发电机的安装架，当风力发电机安装在安装架上时，风力发电机的重心偏离安装底座的旋转轴线。

工作台可为地面，地面上形成有地坑，当风力发电机安装在安装架上之后，地坑形成的空间能够使安装底座自由旋转。

工作台可由具有预定高度的支撑构件支撑，并且在工作台的位于安装底座的下方的区域形成有开口，当风力发电机安装在安装架上之后，开口能够使安装底座自由旋转。

安装架可形成为对称的形状，且安装架的中心与安装在安装架上的风力发电机的重心重合，安装架的中心距旋转轴线的距离可在50mm至100mm的范围内。

安装底座还可包括支撑架，安装架设置在支撑架上，旋转轴分别形成在支撑架的两侧。

支撑架可包括彼此固定地结合到一起的多个联接梁，以形成为近似矩形形状。

安装架可包括结合板和多个加强构件，结合板形成为圆环形状或不连续的圆环形状，以与风力发电机的定子或转子的形状相对应，多个加强构件形成在结合板的下方，以使结合板与支撑架分开预定距离。

安装架还可包括形成在多个加强构件下方的辅助安装板。

结合板上可设置有至少一圈连接孔。

电机的轴向端面上可设置有角度指示器，以指示安装底座的旋转角度。

根据本实用新型的示例性实施例，可降低风力发电机翻身时的风险，提高了安全性能，并且降低了吊钩的成本，提高了工作效率。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的用于风力发电机的翻身工装的结构示意图；

图2是根据本实用新型的实施例的安装底座的分解结构示意图；

图3是安装有翻身吊具的风力发电机与根据本实用新型的实施例的翻身工装连接的结构示意图；

图4是安装有翻身吊具的风力发电机在翻身到达安装角度时与翻身工装的连接结构示意图。

附图标记说明：

10-工作台；20-安装底座；30-电机；40-支架；50-翻身吊具；70-角度指示器；80-地坑；2-风力发电机；9-联轴器；21-安装架；22-支撑架；23-旋转轴；211-结合板；212-加强构件；213-辅助安装板；214-连接孔；31-转动轴；15-吊钩连接点；24、25-凸耳块；51-长边；52-短边；53-加强筋；55-叶轮侧螺栓法兰；75-螺栓；α-安装角度。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例做具体描述。

图1是根据本实用新型的实施例的用于风力发电机的翻身工装的结构示意图；图2是根据本实用新型的实施例的安装底座的分解结构示意图。

参照图1和图2，根据本实用新型的实施例的用于风力发电机的翻身工装可包括：支架40，固定地安装在工作台10上；安装底座20，通过一对旋转轴23可旋转地安装在支架40上；电机30，电机30的转动轴31连接到一对旋转轴23中的一个旋转轴23，以控制安装底座20绕支架40旋转。安装底座20包括用于安装风力发电机2的安装架21，当风力发电机2安装在安装架21上时，风力发电机2的重心偏离安装底座20的旋转轴线。在这种情况下，在将风力发电机2安装在安装架21上后，安装底座20能够在没有外力作用的情况下相对于支架40旋转，风力发电机2可以利用自身重力进行翻身；同时，电机30产生控制安装底座20的旋转的制动力，使得安装底座20能够以预定的速度旋转并在旋转至风力发电机2的安装角度α(见图4)时停止。

工作台10可为地面，地面上可形成地坑80，地坑80可具有这样的空间：当风力发电机2安装在安装架21上之后，该空间能够使安装底座20自由旋转，如图1、图3和图4所示，地坑80可形成为具有预定深度并具有与安装底座20的形状对应的开口形状，且其尺寸略大于安装底座20的尺寸。然而，地坑80的形状不限于此，只要能够使安装底座20自由旋转即可。另外，工作台10也不限于地面，例如，工作台10可以是由支撑构件(未示出)支撑的且具有预定高度的工作台面(未示出)，在该工作台面的位于安装底座20的下方的区域可形成有开口，以使安装底座20能够自由旋转。

如图1所示，支架40可以设置在工作台10相对的两侧，支架40上可设置有轴承，旋转轴23可以通过轴承可旋转地安装在对应的支架40上。然而，支座的形状不限于图1给出的结构，只要能够使旋转轴23和轴承可旋转连接即可。

安装架21可形成为对称的形状(如图1和图2所示的形状)，当将风力发电机2安装在安装架21上时，安装架21的中心可与风力发电机2的重心重合，即安装架21的中心偏离安装底座20的旋转轴线，增加了风力发电机2的自由旋转力度。另外，为了确保安装底座20能够在没有外力作用的情况下旋转至风力发电机2的安装角度α或者旋转超过所述安装角度α，安装架21的中心距安装底座20的旋转轴线的距离在50mm至100mm的范围内。应注意的是，附图中示出的安装架21的中心似乎位于所述旋转轴线上，但根据本实用新型的实施例的安装架21的中心与所述旋转轴线的距离应在上述范围内。

安装底座20还可包括支撑架22，安装架21设置在支撑架22上，旋转轴23分别形成在支撑架22的两侧，并分别可旋转地安装在支架40上。具体地，支撑架22可包括彼此固定地结合到一起的多个联接梁，以使支撑架22整体形成为近似矩形形状，这样，如图1和图2所示，一对旋转轴23分别形成在矩形支撑架22对应的两侧上。然而，支撑架22的形状不限于图1和图2给出的结构，只要能够实现风力发电机2的可靠连接即可。

安装架21可包括结合板211和多个加强构件212，结合板211可形成为圆环形状或不连续的圆环形状，以与风力发电机2的定子或转子的形状相对应。多个加强构件212可形成在结合板211的下方，使结合板211与支撑架22分开预定距离，从而防止支撑架22干涉风力发电机2的位于外侧的转子或定子，为风力发电机2的安装提供空间。

安装架21的外径可小于风力发电机2的转子的内径，且其内径小于风力发电机2的定子的内径。这样设计的原因在于：在风力发电机2为永磁直驱风力发电机的情况下，定子通常设置在转子的内侧，且定子与转子之间的气隙非常小(约为几毫米)。另外，转子悬空设置，如果转子受到外力冲击，则很容易受损。安装架21的上述结构能够防止转子受到外力影响。然而，安装架21的形状不限于此，只要能够安装风力发电机2的定子且不干涉风力发电机2的转子即可。

另外，上面仅描述了当风力发电机2的定子位于转子内侧的情况，风力发电机2还存在转子位于定子内侧的情况，在这种情况下，安装架21可形成为与风力发电机2的转子相对应的形状，并将风力发电机2的转子安装到用于风力发电机的翻身工装。

安装架21还可包括形成在多个加强构件212下方的辅助安装板213，以便于实现安装架21与支撑架22之间的连接。辅助安装板213可形成为与安装架21相同的形状，但辅助安装板213的形状不限于此，只要能够实现多个加强构件212与支撑架22之间的连接即可。

此外，结合板211上可形成至少一圈连接孔214，以连接不同机型的风力发电机。作为示例，根据实施例的结合板211上形成有不同直径的三圈连接孔，从最外圈到最内圈可分别用于安装6MW、3MW、2MW的永磁直驱风力发电机。

另外，如图1和图2所示，电机30可在支架40的外侧设置在工作台10上，旋转轴23延伸穿过支架40通过联轴器9结合到电机30的转动轴31。其中，旋转轴23通过轴承安装在支架40上，电机30可通过螺栓75等紧固件安装在工作台10上。其中，电机30可内嵌有减速器结构，在减速器的作用下，既可利用制动功能控制安装底座20的转动速度，又可实现自锁以使安装底座20固定在特定的位置。

根据本实用新型的实施例的用于风力发电机的翻身工装还可包括角度指示器70，角度指示器70可安装在电机30的轴向端面上，如图1所示，以记录安装底座20的旋转角度。

图3是安装有翻身吊具的风力发电机与根据本实用新型的实施例的翻身工装连接的结构示意图；图4是安装有翻身吊具的风力发电机在翻身到达安装角度α时与翻身工装的连接结构示意图。下面参照图3和图4描述使用根据本实用新型的实施例的用于风力发电机的翻身工装对风力发电机进行翻身工作的过程。

首先介绍风力发电机2进行翻身工作所使用的翻身吊具50。如图3所示，翻身吊具50整体呈L形，L形翻身吊具50的长边51上形成有与风力发电机2进行连接的凸耳块24和25，凸耳块24和25通过螺栓等紧固件连接到风力发电机2的叶轮侧螺栓法兰55上，L形翻身吊具50的短边52上形成有吊钩连接点15，用于在翻身工作完成后连接到吊钩(未示出)。

翻身吊具50的长边51上还形成有加强筋53，加强筋53可与长边51的一部分形成三角形形状，从而加强翻身吊具50的强度。另外，加强筋53还可与吊钩连接，实现风力发电机2的平移，例如，在将风力发电机2安装到用于风力发电机的翻身工装上时，即可采用加强筋53作为吊钩的吊点。加强筋53的形状不限于在此描述的形状，能够实现上述功能的任何形状都是可行的。

如上所述，风力发电机2与翻身吊具50装配好后，可将吊钩连接到加强筋53，进而将风力发电机2吊装到已装配好的用于风力发电机的翻身工装上，然后进行风力发电机2与用于风力发电机的翻身工装之间的连接。其中，由于安装架21安装至支撑架22后会因重心偏移发生旋转，因此启动电机30，以通过电机的自锁功能使安装底座20保持在水平位置，从而风力发电机2能够在水平位置进行安装。

另外，在风力发电机2为内定子外转子的情况下，利用螺栓将风力发电机2的定子连接到结合板211，反之则将风力发电机2的转子连接到结合板211。在此以风力发电机2为内定子外转子的情况为例，利用形成在定子上的安装孔(未示出)与形成在结合板211上的一圈连接孔214，通过螺栓使二者连接，完成风力发电机2与翻身工装之间的连接，如图3所示。

当风力发电机2与翻身工装的连接完成后，启动电机30的制动功能。安装底座20在重力作用下翻转，进而带动风力发电机2一起翻转，但由于电机30对安装底座20的制动作用，安装底座20可以以预定的速度旋转。另外，在此期间，角度指示器70可指示当前风力发电机2翻转的角度。

当角度指示器70指示风力发电机2翻身达到指定角度(即，安装角度α)后(如图4所示)，电机30再次使安装底座20锁定，此时角度指示器70的读数不再改变，并将吊钩连接到翻身吊具50上的吊钩连接点15，然后拆除风力发电机2与用于风力发电机的翻身工装之间的连接。之后，风力发电机2被吊钩吊起，然后安装到位于机舱(未示出)处的齿轮箱(未示出)上。

另外，当翻身吊具50和风力发电机2一起被吊钩起吊时，翻身吊具50的结构设计可以满足其与风力发电机2装配后翻转到指定角度时，整体重心方向竖直，即可以使风力发电机2保持在预定的倾斜角度，以使其安装到机舱上。具体地，不同机型的风力发电机2对应的翻身吊具50的结构设计不同，以满足翻转的需要而设计。此外，如上所述的加强筋53可对翻身吊具50起配重作用，以实现该需求。

在完成风力发电机2的翻身并拆除风力发电机2后，电机30驱动安装底座20反向转动指定角度(即，安装角度α)，使得安装底座20旋转到水平位置，此时，锁定安装底座20，关闭电机30，至此完成风力发电机2的翻身工作。

如上所述，利用根据本实用新型的用于风力发电机的翻身工装，可仅使用一个吊钩实现风力发电机的翻身工作，从而降低了使用两个吊钩翻身时的风险，提高了安全性能，并且降低了吊钩的成本，避免了使用两个吊钩时发电机发生歪斜的问题，提高了工作效率。

虽然上面已经详细描述了本实用新型的示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可对本实用新型的实施例做出各种修改和变型。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变型仍将落入权利要求所限定的本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述用于风力发电机的翻身工装包括：

支架(40)，固定地安装在工作台(10)上；

安装底座(20)，通过一对旋转轴(23)可旋转地安装在所述支架(40)上；

电机(30)，所述电机(30)的转动轴(31)连接到所述一对旋转轴(23)中的一个旋转轴(23)，以控制所述安装底座(20)绕所述支架(40)旋转，其中，所述安装底座(20)包括用于安装所述风力发电机(2)的安装架(21)，当所述风力发电机(2)安装在所述安装架(21)上时，所述风力发电机(2)的重心偏离所述安装底座(20)的旋转轴线。

2.如权利要求1所述的用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述工作台(10)为地面，所述地面上形成有地坑(80)，当所述风力发电机(2)安装在所述安装架(21)上之后，所述地坑(80)形成的空间能够使所述安装底座(20)自由旋转。

3.如权利要求1所述的用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述工作台(10)由具有预定高度的支撑构件支撑，并且在所述工作台(10)的位于所述安装底座(20)的下方的区域形成有开口，当所述风力发电机(2)安装在所述安装架(21)上之后，所述开口能够使所述安装底座(20)自由旋转。

4.如权利要求1所述的用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述安装架(21)形成为对称的形状，且所述安装架(21)的中心与安装在所述安装架(21)上的所述风力发电机(2)的重心重合，所述安装架(21)的中心距所述旋转轴线的距离在50mm至100mm的范围内。

5.如权利要求4所述的用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述安装底座(20)还包括支撑架(22)，所述安装架(21)设置在所述支撑架(22)上，所述旋转轴(23)分别形成在所述支撑架(22)的两侧。

6.如权利要求5所述的用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述支撑架(22)包括彼此固定地结合到一起的多个联接梁，以形成为近似矩形形状。

7.如权利要求5所述的用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述安装架(21)包括结合板(211)和多个加强构件(212)，所述结合板(211)形成为圆环形状或不连续的圆环形状，以与所述风力发电机(2)的定子或转子的形状相对应，所述多个加强构件(212)形成在所述结合板(211)的下方，以使所述结合板(211)与所述支撑架(22)分开预定距离。

8.如权利要求7所述的用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述安装架(21)还包括形成在所述多个加强构件(212)下方的辅助安装板(213)。

9.如权利要求8所述的用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述结合板(211)上设置有至少一圈连接孔(214)。

10.如权利要求1-9中任一项所述的用于风力发电机的翻身工装，其特征在于，所述电机(30)的轴向端面上设置有角度指示器(70)，以指示所述安装底座(20)的旋转角度。