CN215318383U - 一种免开箱圆柱轴承更换装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种免开箱圆柱轴承更换装置，包括前定心板、拆卸组件和安装组件；前定心板设有通孔；拆卸组件包括拉板、固定圆板以及顶丝螺栓，拉板与固定圆板固定连接，固定圆板设有通孔；顶丝螺栓的前端穿过前定心板的通孔，后端与固定圆板的通孔螺纹连接；安装组件包括定心压板和压装螺栓，定心压板包括定心部和推动部，定心压板的前端面设有沉孔；压装螺栓的前端与前定心板的通孔螺纹连接，压装螺栓的后端面与沉孔贴合，定心压板设有位于沉孔的孔底且可与顶丝螺栓螺纹连接的螺纹孔。应用本申请提供的免开箱圆柱轴承更换装置，可以在齿轮箱不下塔的情况下实现高速前轴承的更换。

Description

一种免开箱圆柱轴承更换装置

技术领域

本申请涉及齿轮箱技术领域，更具体地说，涉及一种免开箱圆柱轴承更换装置。

背景技术

目前风电增速齿轮箱高速端常用的配置形式主要有以下两种：一种为单支点双向固定左端NU系列轴承为浮动端，右端NU系列+QJ系列为固定端。另一种为单支点双向固定左端NU系列轴承为浮动端，右端面对面配对圆锥系列轴承为固定端。

高速轴不论何种配置形式，长期受不稳定交变风况的影响，高速轴的轴承极易出现损坏风险，一旦轴承出现损坏，风机无法正常工作，造成的影响不可估量。目前维修轴承时一般需要将齿轮箱打开并进行下塔维修，导致维修成本高，维修周期长，进而造成风机停工时间长的问题。

综上所述，如何对损坏的轴承快速更换，使风机快速恢复正常工作，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种免开箱圆柱轴承更换装置，在更换轴承的外圈的过程中无需打开齿轮箱，无需下塔返厂维修。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种免开箱圆柱轴承更换装置，应用于齿轮箱，所述齿轮箱包括箱体和设于所述箱体内部的轴承，所述免开箱圆柱轴承更换装置包括：

前定心板，用于与所述箱体的前端盖固定连接，设有通孔；

拆卸组件，包括用于与所述外圈的后端面贴合的拉板、用于安装在所述轴承的外圈的内部的固定圆板以及顶丝螺栓，所述拉板与所述固定圆板固定连接，所述固定圆板设有通孔；所述顶丝螺栓的前端穿过所述前定心板的通孔，后端与所述固定圆板的通孔螺纹连接；

安装组件，包括定心压板和压装螺栓，定心压板包括用于与所述外圈的内侧壁贴合的定心部和用于与所述外圈的前端面贴合的推动部，所述定心压板的前端面设有沉孔；所述压装螺栓的前端与所述前定心板的通孔螺纹连接，所述压装螺栓的后端面与所述沉孔贴合，所述定心压板设有位于所述沉孔的孔底且可与所述顶丝螺栓螺纹连接的螺纹孔。

可选的，所述拆卸组件还包括用于与所述外圈的内侧壁贴合的后定心板，所述后定心板位于所述前定心板和所述固定圆板之间，所述后定心板设有通孔，所述顶丝螺栓的中部穿过所述后定心板的通孔。

可选的，所述后定心板设有观察缺口，所述观察缺口沿所述后定心板的轴向贯穿所述后定心板。

可选的，所述后定心板呈长腰型结构。

可选的，所述安装组件还包括装配防滑挡边和装配扭转弹簧，所述装配防滑挡边用于与所述外圈的后端面贴合，所述装配防滑挡边与所述定心压板的后端通过所述装配扭转弹簧连接。

可选的，还包括防掉落组件，所述防掉落组件包括：

横梁，用于安装在所述外圈的上方，设有与所述顶丝螺栓平行的导轨；

滑块，与所述导轨滑动配合；

竖直调整螺母，与所述滑块连接；

竖直调整螺柱，与所述竖直调整螺母螺纹连接，底部与所述定心压板螺纹连接。

可选的，所述防掉落组件还包括左右固定螺钉，所述横梁的端部设有横梁凸台，所述左右固定螺钉与所述横梁凸台螺纹连接并与所述箱体相抵。

可选的，所述拉板设有拉板缺口；所述拆卸组件还包括调整吊钩，所述调整吊钩包括竖直段和水平段，所述竖直段的顶部与所述竖直调整螺柱的底部螺纹连接，所述竖直段的底部与所述水平段的前端连接，所述水平段用于与所述外圈的内侧壁贴合，所述水平段的后端穿过所述拉板的拉板缺口。

可选的，所述拆卸组件还包括拆卸防滑挡边和拆卸扭转弹簧，所述拆卸防滑挡边用于与所述外圈的后端面贴合，所述拆卸防滑挡边与所述水平段的后端通过所述拆卸扭转弹簧连接。

可选的，所述水平段呈弧形结构。

通过上述方案，本申请提供的免开箱圆柱轴承更换装置的有益效果在于：

本申请提供的免开箱圆柱轴承更换装置包括前定心板、拆卸组件和安装组件；拆卸组件包括固定圆板、拉板以及顶丝螺栓，安装组件包括定心压板和压装螺栓。

当需要将外圈从箱体中拆除时，将前定心板固定于箱体的前端盖，将固定圆板安装在外圈的内部，将拉板贴合在外圈的后端面，拉板与固定圆板保持固定连接，将顶丝螺栓的前端穿过前定心板的通孔，将顶丝螺栓的后端与固定圆板的通孔螺纹连接，旋拧顶丝螺栓，固定圆板带动拉板沿顶丝螺栓的轴向移动，拉板与外圈的后端面贴合，并拉动外圈向前移动，从而将外圈从轴承孔中拉出来。

当需要将外圈安装至箱体中时，将前定心板固定于箱体的前端盖，将定心压板的定心部贴合在外圈的内侧壁，将压装螺栓穿入前定心板的通孔和定心压板的沉孔，压装螺栓的前端与前定心板的通孔螺纹连接，将压装螺栓的后端面与沉孔贴合，旋拧压装螺栓，压装螺栓通过定心压板的沉孔推动定心压板移动，从而利用定心压板的推动部将外圈压入轴承孔中。待轴承安装完毕后，拆卸压装螺栓，使用顶丝螺栓替换压装螺栓，将顶丝螺栓穿入前定心板的通孔和定心压板的沉孔，并使顶丝螺栓的后端与定心压板的沉孔底部的螺纹孔进行螺纹连接，然后向前拉动顶丝螺栓，使定心压板从外圈中脱出。

本申请提供的免开箱圆柱轴承更换装置可以对塔上轴承进行维修拆卸，也能够实现轴承的顺利装配，同时在更换外圈的过程中无需打开齿轮箱，可以在齿轮箱不下塔的情况下实现高速前轴承的更换，降低了维修成本，提高了维修效率，缩短机组停工时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为免开箱圆柱轴承更换装置处于第一拆卸轴承过程的结构示意图；

图2为免开箱圆柱轴承更换装置处于第二拆卸轴承过程的结构示意图；

图3为免开箱圆柱轴承更换装置处于安装轴承过程的结构示意图。

图中的附图标记为：

顶丝螺栓1、前定心板2、横梁3、滑块4、竖直调整螺柱5、竖直调整螺母6、左右固定螺钉7、拉板8、固定圆板9、固定螺钉10、后定心板11、外圈12、箱体13、调整吊钩14、拆卸防滑挡边15、拆卸扭转弹簧16、定心压板17、装配防滑挡边18、装配扭转弹簧19、压装螺栓20；

竖直段1401、水平段1402、观察缺口1101、定心部1701、推动部1702。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参考图1至图3，本申请提供的免开箱圆柱轴承更换装置应用于齿轮箱，尤其是风电增速齿轮箱；适用于齿轮箱的高速端。齿轮箱包括箱体13和轴承，轴承安装在箱体13内部轴承座的轴承孔中，轴承可以是圆柱滚子轴承。轴承一般包括外圈12、内圈和滚子，在拆装过程中，内圈在轴承内部的转轴上，内圈与转轴一起拆装；外圈12与滚子设计为一体，二者无法分开，本申请提供的免开箱圆柱轴承更换装置仅针对外圈12和滚子进行拆装。

免开箱圆柱轴承更换装置包括前定心板2、拆卸组件以及安装组件。

前定心板2用于与箱体13的前端盖固定连接，前定心板2设有通孔，且该通孔为螺纹孔。

拆卸组件包括拉板8、固定圆板9以及顶丝螺栓1。其中，拉板8用于与外圈12的后端面贴合，从而推动外圈12移动；固定圆板9用于安装在外圈12的内部，固定圆板9设有通孔，且该通孔为螺纹孔；拉板8与固定圆板9通过固定螺钉10或者其他方式保持固定连接。顶丝螺栓1中心轴与安装完毕后的轴承的中心轴共线，顶丝螺栓1的前端穿过前定心板2的通孔，后端与固定圆板9的通孔螺纹连接。

安装组件包括定心压板17和压装螺栓20。其中，定心压板17包括定心部1701和推动部1702，定心部1701可以采用环状或者弧形的板状结构，其外侧壁用于贴合外圈12的内侧壁；推动部1702位于定心部1701的前端，推动部1702与定心部1701可以一体成型或者通过机械结构固定，推动部1702用于贴合外圈12的前端面。定心压板17的前端面设有沉孔，沉孔的孔底设有螺纹孔，该螺纹孔能够与顶丝螺栓1螺纹连接。压装螺栓20与顶丝螺栓1为两种不同规格的螺栓，压装螺栓20的前端与前定心板2的通孔螺纹连接，压装螺栓20的直径小于定心压板17的沉孔的孔径，同时大于沉孔底部的螺纹孔的孔径，因此压装螺栓20的后端面能够与沉孔的孔底贴合，而不会伸入沉孔底部的螺纹孔中。在使用时，沉孔底部的螺纹孔起到轴向定位及取出定心压板17的作用，沉孔可以作为压装螺栓20在定心压板17上的施力点。

进一步的，在一个实施例中，拆卸组件还包括后定心板11，后定心板11用于与外圈12的内侧壁贴合，后定心板11位于前定心板2和固定圆板9之间，后定心板11设有通孔，顶丝螺栓1的中部穿过后定心板11的通孔。具体的，后定心板11具有弧形定位面。可以采用两个沿周向依次分布的1/4圆弧，后定心板11与外圈12采用弧形接触，后定心板11的弧形定位面模拟轴承真实内圈，能有效与外圈12接触实现定心，同时能有效增加接触面积，防止轴承的应力损伤。将顶丝螺栓1穿入前定心板2的通孔和后定心板11的通孔，二者对顶丝螺栓1进行定位，后定心板11的通孔仅起到支撑顶丝螺栓1的作用，其不与顶丝螺栓1螺纹连接。后定心板11能够保障顶丝螺栓1直线移动，在外圈12取出移动过程中，不会出现因为受力不均导致外圈12在轴承孔上的卡死现象。

进一步的，在一个实施例中，后定心板11设有观察缺口1101，观察缺口1101沿后定心板11的厚度方向贯穿后定心板11。具体的，在外圈12轴向移动的过程中，用户可以通过观察缺口1101随时观察轴承里面移动情况，方便用户了解轴承安装的状态。

进一步的，在一个实施例中，安装组件还包括装配防滑挡边18和装配扭转弹簧19。其中，装配防滑挡边18用于与外圈12的后端面贴合，装配防滑挡边18与定心压板17的后端通过装配扭转弹簧19连接。装配外圈12时，装配防滑挡边18与定心压板17的推动部1702配合，能够对外圈12的前端和后端位置进行定位，防止外圈12吊装时的滑落；在取出定心压板17时利用装配扭转弹簧19的原理，外圈12装配到位后实现轻松取出定心压板17的目的。

进一步的，在一个实施例中，免开箱圆柱轴承更换装置还包括防掉落组件，防掉落组件包括横梁3、滑块4、竖直调整螺柱5以及竖直调整螺母6。其中，横梁3用于安装在外圈12的上方，横梁3设有与顶丝螺栓1平行的导轨；滑块4与导轨配合，并能够沿导轨滑动；竖直调整螺母6与滑块4连接；竖直调整螺柱5与竖直调整螺母6螺纹连接，在旋转竖直调整螺母6时能够控制竖直调整螺柱5上下移动，进而控制外圈12竖直移动。在实际应用中，防掉落组件可以与安装组件配合使用，防掉落组件也可以与拆卸组件配合使用。

例如，当防掉落组件与安装组件配合使用时，定心压板17的顶部设有连接螺孔，竖直调整螺柱5的底部可以与定心压板17的连接螺孔通过螺纹进行可拆卸的连接。通过防掉落组件防止外圈12从轴承孔中取出后掉落。

再例如，当防掉落组件与拆卸组件配合使用时，拉板8设有拉板缺口；拆卸组件还包括调整吊钩14，调整吊钩14包括竖直段1401和水平段1402，竖直段1401的顶部与竖直调整螺柱5的底部通过螺纹可拆卸的连接，竖直段1401的底部与水平段1402的前端通过一体成型或者通过机械结构保持固定连接，水平段1402用于与外圈12的内侧壁贴合，水平段1402的后端穿过拉板8的拉板缺口。

拉板8上的拉板缺口可以有多种形式，例如，可以是在拉板8上开设通孔，将该通孔作为拉板缺口；再例如，也可以是拉板8包括至少两个子拉板，子拉板采用大体呈矩形的结构，各个子拉板在固定圆板9的外周间隔设置，相邻两个子拉板之间的空隙作为拉板缺口。

需要说明的是，在实际应用中，若拆卸组件同时配备有调整吊钩14和后定心板11，为了保障调整吊钩14的水平段1402顺利穿入至外圈12的后端，此时后定心板11也需要设置后定心板缺口，后定心板11上的后定心板缺口与拉板8上的拉板缺口位置对应。

后定心板11上的后定心板缺口可以有多种形式，例如，可以是在后定心板11上开设通孔，将该通孔作为后定心板缺口；再例如，也可以是后定心板11采用长腰型结构，此时长腰型结构相对于圆形结构所缺失的部分，即可作为后定心板缺口。

进一步的，在一个实施例中，拆卸组件还包括拆卸防滑挡边15和拆卸扭转弹簧16，拆卸防滑挡边15用于与外圈12的后端面贴合，拆卸防滑挡边15与调整吊钩14的水平段1402的后端通过拆卸扭转弹簧16连接。拆卸外圈12时，拆卸防滑挡边15与调整吊钩14的竖直段1401配合，能够对外圈12的前端和后端位置进行定位，防止调整吊钩14的水平段1402从外圈12上脱离，进而防止外圈12吊装时滑落。

进一步的，在一个实施例中，调整吊钩14的水平段1402呈弧形结构。其可以采用1/4圆弧结构，调整吊钩14与外圈12采用弧形面接触，能有效增加接触面积，防止轴承的应力损伤，

进一步的，在一个实施例中，防掉落组件还包括左右固定螺钉7，横梁3的端部设有横梁凸台，横梁凸台具有螺纹孔，左右固定螺钉7与横梁凸台螺纹连接，并且左右固定螺钉7与箱体13相抵。在使用时，将左右固定螺钉7拧紧，顶紧箱体13前后内壁，可以实现横梁3在箱体13内壁上的有效固定，防止横梁3使用时滑落掉入箱体13。

上述结构的免开箱圆柱轴承更换装置的使用方式如下：

当需要将外圈12从箱体13中拆除时，两个拉板8和固定圆板9通过固定螺钉10固定好后放入前轴承靠轮毂端的端面空隙处，在输出端盖位置处固定前定心板2，从前定心板2处穿入顶丝螺栓1，并将顶丝螺栓1穿入后定心板11，后定心板11作为外圈12的假内圈，与前定心板2组成前后定心的作用，在箱体13的前后轴承座轴线方向放入横梁3，并在横梁3的两端使用两颗左右固定螺钉7拧紧，顶紧箱体13前后内壁，防止横梁3使用时滑落掉入箱体13；使用顶丝螺栓1，通过前定心板2和后定心板11的前后定心后，旋转顶丝螺栓1，通过固定圆板9中心的螺孔及在箱体13前轴承内壁的反作用力下，实现外圈12的轴向移动，外圈12轴向移动至本身宽度的1/2时，停止旋转顶丝螺栓1，此时在外圈12的空挡处与后定心板11垂直方向放入调整吊钩14，并组装上滑块4、竖直调整螺柱5、竖直调整螺母6，继续转动顶丝螺栓1直至外圈12从轴承座内取出。

当需要将外圈12安装至箱体13中时，利用定心压板17将外圈12从内孔放入固定，将装配防滑挡边18紧靠轴承内圈，此时装配扭转弹簧19产生变形；通过竖直调整螺柱5和竖直调整螺母6，利用螺纹的升力微调外圈12的位置，使外圈12在径向方向和轴承座实现对中。对中后，将顶丝螺栓1更换成压装螺栓20，压装螺栓20和前定心板2螺纹连接，在定心压板17中心沉孔为作用点的情况实现外圈12缓慢压入。缓慢压入的过程中，滑块4在横梁3的导轨上沿外圈12的轴向移动，直至外圈12装配到位。然后将压装螺栓20更换为顶丝螺栓1，顶丝螺栓1连接定心压板17的沉孔底部的螺纹孔，轻拉顶丝螺栓1，使装配扭转弹簧19压缩，装配防滑挡边18在装配扭转弹簧19的作用下转变成水平折弯并紧靠轴承内壁，进而将定心压板17从外圈12中取出。

由上述实施方式可以见，本申请提供的免开箱圆柱轴承更换装置的有益效果在于：

本申请提供的免开箱圆柱轴承更换装置针对高速轴前轴承实现塔上维修拆卸更换，可以在齿轮箱不下塔的情况下实现高速前轴承的更换，降低了维修成本，提高了维修效率，缩短机组停工时间。

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。

以上对本申请所提供的免开箱圆柱轴承更换装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种免开箱圆柱轴承更换装置，应用于齿轮箱，所述齿轮箱包括箱体(13)和设于所述箱体(13)内部的轴承，其特征在于，所述免开箱圆柱轴承更换装置包括：

前定心板(2)，用于与所述箱体(13)的前端盖固定连接，设有通孔；

拆卸组件，包括用于与所述轴承的外圈(12)的后端面贴合的拉板(8)、用于安装在所述外圈(12)的内部的固定圆板(9)以及顶丝螺栓(1)，所述拉板(8)与所述固定圆板(9)固定连接，所述固定圆板(9)设有通孔；所述顶丝螺栓(1)的前端穿过所述前定心板(2)的通孔，后端与所述固定圆板(9)的通孔螺纹连接；

安装组件，包括定心压板(17)和压装螺栓(20)，定心压板(17)包括用于与所述外圈(12)的内侧壁贴合的定心部(1701)和用于与所述外圈(12)的前端面贴合的推动部(1702)，所述定心压板(17)的前端面设有沉孔；所述压装螺栓(20)的前端与所述前定心板(2)的通孔螺纹连接，所述压装螺栓(20)的后端面与所述沉孔贴合，所述定心压板(17)设有位于所述沉孔的孔底且可与所述顶丝螺栓(1)螺纹连接的螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的免开箱圆柱轴承更换装置，其特征在于，所述拆卸组件还包括用于与所述外圈(12)的内侧壁贴合的后定心板(11)，所述后定心板(11)位于所述前定心板(2)和所述固定圆板(9)之间，所述后定心板(11)设有通孔，所述顶丝螺栓(1)的中部穿过所述后定心板(11)的通孔。

3.根据权利要求2所述的免开箱圆柱轴承更换装置，其特征在于，所述后定心板(11)设有观察缺口(1101)，所述观察缺口(1101)沿所述后定心板(11)的轴向贯穿所述后定心板(11)。

4.根据权利要求2所述的免开箱圆柱轴承更换装置，其特征在于，所述后定心板(11)呈长腰型结构。

5.根据权利要求1所述的免开箱圆柱轴承更换装置，其特征在于，所述安装组件还包括装配防滑挡边(18)和装配扭转弹簧(19)，所述装配防滑挡边(18)用于与所述外圈(12)的后端面贴合，所述装配防滑挡边(18)与所述定心压板(17)的后端通过所述装配扭转弹簧(19)连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的免开箱圆柱轴承更换装置，其特征在于，还包括防掉落组件，所述防掉落组件包括：

横梁(3)，用于安装在所述外圈(12)的上方，设有与所述顶丝螺栓(1)平行的导轨；

滑块(4)，与所述导轨滑动配合；

竖直调整螺母(6)，与所述滑块(4)连接；

竖直调整螺柱(5)，与所述竖直调整螺母(6)螺纹连接，底部与所述定心压板(17)螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的免开箱圆柱轴承更换装置，其特征在于，所述防掉落组件还包括左右固定螺钉(7)，所述横梁(3)的端部设有横梁凸台，所述左右固定螺钉(7)与所述横梁凸台螺纹连接并与所述箱体(13)相抵。

8.根据权利要求6所述的免开箱圆柱轴承更换装置，其特征在于，所述拉板(8)设有拉板缺口；所述拆卸组件还包括调整吊钩(14)，所述调整吊钩(14)包括竖直段(1401)和水平段(1402)，所述竖直段(1401)的顶部与所述竖直调整螺柱(5)的底部螺纹连接，所述竖直段(1401)的底部与所述水平段(1402)的前端连接，所述水平段(1402)用于与所述外圈(12)的内侧壁贴合，所述水平段(1402)的后端穿过所述拉板(8)的拉板缺口。

9.根据权利要求8所述的免开箱圆柱轴承更换装置，其特征在于，所述拆卸组件还包括拆卸防滑挡边(15)和拆卸扭转弹簧(16)，所述拆卸防滑挡边(15)用于与所述外圈(12)的后端面贴合，所述拆卸防滑挡边(15)与所述水平段(1402)的后端通过所述拆卸扭转弹簧(16)连接。

10.根据权利要求8所述的免开箱圆柱轴承更换装置，其特征在于，所述水平段(1402)呈弧形结构。

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