CN210125863U - 一种风力发电机轴承装配用加热炉及加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于轴承加热设备技术领域，涉及一种风力发电机轴承装配用加热炉及加热系统，所述加热炉包括炉体，炉体的下方设置有底座，底座外安装有炉座；炉体的外部设置有炉盖，炉盖与炉座可拆卸连接，炉盖内安装有若干上加热管；底座上还设有若干开口，开口与风机的进风口相连通。该加热炉，通过上下加热管的设计，可以满足转动轴前轴承安装面和后轴承安装面同时加热的需求，克服现有功率为40KW的中频加热器需分两次加热，且耗能高的问题。该加热系统，采用温度传感器、温控表及控制器组成的温度控制系统，结合声光报警装置，能精确控制加热管的工作时间，有效避免加热管温度超过设定值的超温现象发生，提高产品质量的同时又降低了人工成本。

Description

一种风力发电机轴承装配用加热炉及加热系统

技术领域

本实用新型属于轴承加热设备技术领域，涉及一种风力发电机轴承装配用加热炉及加热系统。

背景技术

现有直驱风力发电机为双轴承结构，轴系由定轴、动轴、前轴承和后轴承组成；后轴承为圆柱滚子轴承，承受径向载荷，外圈旋转，轴承外圈与转动轴大端过盈配合；前轴承为双列圆锥滚子轴承，承受轴向和径向载荷，外圈旋转，前轴承、后轴承分别与转动轴过盈配合。装配工艺流程为加热转动轴前轴承安装面将前轴承装配到转动轴内，再加热转动轴后轴承安装面，将后轴承外圈装配到转动轴内。

现有轴承装配工艺中的加热方案为：使用目前市场上最先进的中频加热器，将中频线缆缠绕到转动轴外沿，用压块将线缆固定牢靠，线缆间距均匀，中频加热器加热温度设置为110℃，加热时使用加热器自带的一个传感器固定到加热部位温度最高处，同时操作员工用红外测温枪辅助测量，实时监控温度，避免温度超差。

然而，上述现有的加热方案，存在以下缺点：首先，由于转动轴材质为铸铁，外形复杂且圆周壁厚不一致，由于集肤效应，沿转动轴横截面由表面至中心按指数规律衰减，同时中频电缆线缠绕疏密程度不一致，且加热过程中转动轴暴露在空气中，热量损失较大，导致转动轴加热均匀性较差；其次，在装配过程中需要两次加热传动轴，加热时需要两个人将中频线缆缠绕到转动轴表面，加热后将线缆拆掉，同时还需要一个人使用红外测温枪实时监控加热温度，产生人工浪费，难以保证生产效率；最后，中频设备成本高，且中频线缆价格昂贵，使用过程中容易破损，维护成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种风力发电机轴承装配用加热炉及加热系统，满足转动轴前轴承安装面和后轴承安装面同时加热，减少热量损失，提高转动轴加热效率，保证转动轴加热温度均匀，实现自动巡检温度，减少能耗，降低人工成本、设备投入成本和维护成本。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一方面，本实用新型提供了一种风力发电机轴承装配用加热炉，包括：炉体，所述炉体的下方设置有底座，所述底座上安装有若干下加热管，所述底座外设置有炉座；所述炉体的外部安装有炉盖，所述炉盖与炉座可拆卸连接，所述炉盖内安装有若干上加热管；所述底座上还设有若干开口，所述开口与离心风机的进风口相连通。

进一步地，所述底座上还设置有接脂盒，用于收集轴承装配时掉落的油脂，防止油脂泄露到加热炉的下加热管，造成加热部件污染或环境污染。

进一步地，所述炉座、炉盖的外部分布有爬梯，炉盖的顶部设置有护栏，所述爬梯、护栏均采用钢结构框架制成，方便工作人员攀爬至炉盖顶部，炉盖的顶部设置有吊点，将吊链挂到吊点上，将炉盖与炉座分离，方便工作人员将前轴承和后轴承装配到转动轴内。

进一步地，所述炉体采用钢结构框架制成，所述炉体的内、外壁分别设置有蒙皮，有利于热量的扩散、提高升温速率，降低能耗。

进一步地，所述炉体的外壁、所述底座与炉座形成的空腔内均设有岩棉保温板，减少加热炉内的热量流失，降低能耗。

进一步地，所述下加热管的数量为六个，上加热管的数量为九个，所述下加热管、上加热管均为镍铬合金发热丝。

进一步地，所述下加热管、上加热管的外部均设置有散热翅片，所述散热翅片选用不锈钢材质制成，加快热量发散，提高升温效率，保证炉温均匀性。

另一方面，本实用新型还提供了一种风力发电机轴承装配用加热系统，包括如上所述的风力发电机轴承装配用加热炉，与所述加热炉连接的控制系统；

所述控制系统包括控制柜及安装于控制柜内部的控制器、电流表、电压表及温控表，所述电流表、电压表及温控表分别与控制器相连接；所述电流表用于检测加热炉的工作电流，电压表用于检测加热炉的工作电压；所述温控表包括分别用于控制上加热管、下加热管温度的温控表及用于控制炉体内空气温度的温控表；

每个温控表分别连接一个温度传感器，用于采集加热部件即转动轴的小端和大端轴承安装面的温度及炉体内空气的温度，控制器根据温控表反馈的加热温度信息控制上加热管、下加热管工作电源的通断，将上加热管、下加热管的温度及炉体内空气的温度控制在指定区间内。

进一步地，所述控制系统还包括声光报警装置，所述声光报警装置与控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有以下有益效果：所述风力发电机轴承装配用加热炉，通过上加热管、下加热管的设计，可以满足转动轴前轴承安装面和后轴承安装面同时加热的需求，克服了现有功率为40KW的中频加热器需分两次加热，且耗能高的问题。此外，通过密闭的加热空间以及均匀排布的加热管设计，使得加热工件温度均匀、温升快。

另一方面，本实用新型提供的风力发电机轴承装配用加热系统，采用温度传感器、温控表及控制器组成的温度控制系统，结合声光报警装置，能够精确控制加热管的工作时间，可以有效避免加热管温度超过设定值的超温现象发生，在提高产品质量的同时又降低了人工成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的风力发电机轴承装配用加热炉的结构示意图；

图2为本实用新型提供的风力发电机轴承装配用加热系统的控制原理图。

其中：1为炉体；2为底座；3为下加热管；4为炉盖；5为上加热管；6为离心风机；7为接脂盒；8为爬梯；9为护栏。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置、系统的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例

参见图1所示，为本实用新型提供的一种风力发电机轴承装配用加热炉的结构示意图，包括炉体1，炉体1的下方设置有底座2，底座2 上安装有若干下加热管3，底座2外设有炉座3；炉体1的外部设有炉盖 4，炉盖4与炉座3可拆卸连接，炉盖4内安装有若干上加热管5；底座 2上还设有若干开口，开口与离心风机6的进风口相连通。

进一步地，底座2上还设置有接脂盒7，用于收集轴承装配时掉落的油脂，防止油脂泄露到加热炉的下加热管，造成加热部件污染或环境污染。

进一步地，炉座3、炉盖4的外部分布有爬梯8，炉盖4的顶部设置有护栏9，爬梯8、护栏9均采用钢结构框架制成，方便工作人员攀爬至炉盖4的顶部，炉盖4的顶部设置有吊点，将吊链挂到吊点上，将炉盖4与炉座3分离，方便工作人员将前轴承和后轴承装配到转动轴内。

进一步地，炉体1采用钢结构框架制成，炉体1的内、外壁分别设置有蒙皮，有利于热量的扩散、提高升温速率，降低能耗。

进一步地，炉体1的外壁、底座2与炉座3形成的空腔内均设有岩棉保温板，减少加热炉内的热量流失，降低能耗。

进一步地，下加热管3的数量为六个，上加热管5的数量为九个，六个下加热管3均匀分布于底座2上，形成一圆周；九个上加热管5均匀分布于炉盖4内的上端，形成又一圆周。

进一步地，下加热管3、上加热管5均为镍铬合金发热丝。

进一步地，下加热管3、上加热管5的外部均设置有散热翅片，散热翅片选用不锈钢材质制成，加快热量发散，提高升温效率，保证炉温均匀性。

该风力发电机轴承装配用加热炉，具体的加热过程，工作人员沿爬梯8攀爬至炉盖4的顶部，炉盖4的顶部设置有吊点，将吊链挂到吊点上，实现炉盖4与炉座3的分离；然后，将转动轴放置到炉体1内，转动轴的小端朝上，位于九个上加热管5均匀分布形成的圆周中心内，转动轴的大端朝下，位于六个下加热管3均匀分布形成的圆周中心内；最后，启动上加热管5、下加热管3的供电电源，分别对转动轴的前轴承安装面、后轴承安装面进行加热，直至安装所需温度，方便前、后轴承的安装。

此外，本实用新型还提供了一种风力发电机轴承装配用加热系统，包括如上所述的风力发电机轴承装配用加热炉，与所述加热炉连接的控制系统；

所述控制系统包括控制柜及安装于控制柜内部的控制器、电流表、电压表及温控表，所述电流表、电压表及温控表分别与控制器相连接；电流表用于检测加热炉的工作电流，电压表用于检测加热炉的工作电压；温控表包括分别用于控制下加热管3、上加热管5温度的温控表及用于控制炉体内空气温度的温控表；

每个温控表分别连接一个温度传感器，用于采集加热部件即转动轴的小端和大端轴承安装面的温度及炉体内空气的温度，控制器根据温控表反馈的加热温度信息控制下加热管3、上加热管5工作电源的通断，将下加热管3、上加热管5的温度及炉体内空气的温度控制在指定区间内。

进一步地，所述控制系统还包括声光报警装置，声光报警装置与控制器连接。

具体地，该风力发电机轴承装配用加热炉，在实际应用时，下加热管3的数量为六个，上加热管5的数量为九个，单组加热管功率为2KW，工作电压220V，总功率30KW，下加热管3、上加热管5均使用发热量大寿命长的镍铬合金加热丝发热，下加热管3、上加热管5的外部均设置有不锈钢散热翅片，加快热量发散，提高升温效率和炉温均匀性；其中，上加热管5用于加热转动轴前轴承安装面，下加热管3用于加热转动轴后轴承安装面。

进一步地，离心风机6为功率为3KW的四级离心风机，气流由离心风机风扇沿着转动轴内壁吸入到加热炉底部，循环到转动轴外部，实现内部空气循环，使加热炉内空气温度整体上升。

该风力发电机轴承装配用加热系统，其控制原理图参见图2所示，所述加热系统包括风力发电机轴承装配用加热炉，与加热炉连接的控制柜，控制柜由电流表、电压表、万能转换开关、温控表、断路器、继电器等部件构成。电流表用于检测加热炉的工作电流，电压表用于检测加热炉的工作电压；温控表的数量为三个，分别用于控制下加热管3、上加热管5的温度及用于控制炉体内空气的温度；

每个温控表分别连接一根Pt100的温度传感器，用于采集加热部件即转动轴的小端和大端轴承安装面的温度、炉体内空气的温度信息，并将得到的该温度数据信息反馈给温控表，控制器根据温控表反馈的加热温度信息控制上、下加热管工作电源的通断，以使下加热管3、上加热管5的温度控制在要求区间内，达到温度控制要求。具体地，其控制原理如下：

根据使用要求设定温控表的上下限温度值。在部件温度低于设定的下限值时，温控表控制点均接通，其控制的加热元件均通电工作；在部件温度在设定值上下限间时，其控制的两组加热元件只有一组通电工作；在部件温度高于设定值上限值时，控制点均断开，其控制的加热元件均断电停止工作。

当上加热管5或下加热管3温度达到设定值上限值时，温度传感器检测到该温度数据信息，并将该数据信息反馈给控制器，控制器控制巡检时间继电器通电开始工作，根据设定的提示时间，巡检时间继电器控制巡检声光报警灯开始报警，提示巡检人员巡检。巡检人员可以通过手动复位，让巡检时间继电器重新开始计时。当监测点温度达到报警设定值时，超温报警灯开始报警，并自动切断电源停止所有加热元件工作，保护加热部件安全和设备安全。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的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。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种风力发电机轴承装配用加热炉，其特征在于，包括：炉体(1)，所述炉体(1)的下方设置有底座(2)，所述底座(2)上安装有若干下加热管(3)，所述底座(2)外安装有炉座(10)；所述炉体(1)的外部设置有炉盖(4)，所述炉盖(4)与炉座(10)可拆卸连接，所述炉盖(4)内安装有若干上加热管(5)；所述底座(2)上还设有若干开口，所述开口与风机(6)的进风口相连通。

2.根据权利要求1所述的风力发电机轴承装配用加热炉，其特征在于，所述底座(2)上还设置有接脂盒(7)。

3.根据权利要求1所述的风力发电机轴承装配用加热炉，其特征在于，所述炉座(10)、炉盖(4)的外部分布有爬梯(8)，所述爬梯(8)采用钢结构框架制成。

4.根据权利要求1所述的风力发电机轴承装配用加热炉，其特征在于，所述炉盖(4)的顶部设置有护栏(9)，所述护栏(9)采用钢结构框架制成。

5.根据权利要求1所述的风力发电机轴承装配用加热炉，其特征在于，所述炉体(1)采用钢结构框架制成，所述炉体(1)的内、外壁分别设置有蒙皮。

6.根据权利要求1所述的风力发电机轴承装配用加热炉，其特征在于，所述炉体(1)的外壁、所述底座(2)与炉座(10)形成的空腔内均设有岩棉保温板。

7.根据权利要求1所述的风力发电机轴承装配用加热炉，其特征在于，所述下加热管(3)的数量为六个，上加热管(5)的数量为九个，所述下加热管(3)、上加热管(5)均为镍铬合金发热丝。

8.根据权利要求1所述的风力发电机轴承装配用加热炉，其特征在于，所述下加热管(3)、上加热管(5)的外部均设置有散热翅片，所述散热翅片选用不锈钢材质制成。

9.一种风力发电机轴承装配用加热系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的风力发电机轴承装配用加热炉，与所述加热炉连接的控制系统；

所述控制系统包括控制柜及安装于控制柜内部的控制器、电流表、电压表及温控表，所述电流表、电压表及温控表分别与控制器相连接；所述电流表用于检测加热炉的工作电流，电压表用于检测加热炉的工作电压；所述温控表包括分别用于控制上加热管(5)、下加热管(3)温度的温控表及用于控制炉体内空气温度的温控表；

每个温控表分别连接一个温度传感器，用于采集上加热管(5)、下加热管(3)及炉体内空气的温度，控制器根据温控表反馈的加热温度信息控制上加热管(5)、下加热管(3)工作电源的通断，将上加热管(5)、下加热管(3)的温度及炉体内空气的温度控制在指定区间内。

10.根据权利要求9所述的风力发电机轴承装配用加热系统，其特征在于，所述控制系统还包括声光报警装置，所述声光报警装置与控制器连接。

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