专利名称：一种用于更换风电齿轮箱高速轴的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电塔上维护风电齿轮箱的装置，尤其是一种用于更换风电齿轮箱高速轴的装置。
背景技术：
齿轮箱是风力发电机组最为关键的部件之一，它位于风轮和发电机之间。风力发电机的工作环境十分恶劣，在运行过程中经受载荷的大小和方向都难以预测，瞬间载荷、随时间变化的变幅交变载荷的大量不确定性等导致风力发电机组极易发生故障，作为风力发电机组中主要传动部件，齿轮箱是目前风力发电机组最容易产生故障的零部件之一。而且风力发电机组一般安装在荒郊野外、山口、海边等偏远地区，增速箱、发电机等部件又安装于距地面几十米高度的狭小的机舱内，故障期一般出现在发电的高峰期，因为环境恶劣、交通不便，齿轮箱一旦出现困难，修复十分困难，将严重影响到风场的经济效益。在齿轮箱的故障中，齿轮件及轴承的损坏占较大的比重，而在齿轮箱内部零部件故障统计中，高速轴部套的故障率较高。高速轴的损坏形式主要包括齿轮断齿、因供油不足或润滑不充分导致齿轮发生点蚀、胶合、齿面脱落，轴承磨损等。因早期齿轮箱设计中没有考虑齿轮箱高速轴可更换性，一旦高速轴发生故障，多数情况下齿轮箱必须拆除下塔返修，费用较高，整个维修工期较长。随着齿轮箱设计技术的发展及对早期生产的齿轮箱的设计优化，目前齿轮箱高速轴大部分均已实现可在塔上进行更换。但是目前塔上更换高速轴主要借助人力及手拉葫芦、简单的工装等进行更换，因机舱内空间狭小，高速轴的重量较重，且高速轴随齿轮箱功率的增大重量也不断加大，不借助专业设备仅靠人力及简单工装进行更换高速轴已难以实现，更换高速轴的操作将极其困难，更换工期较长，将严重影响到风场的经济效益，且更换过程中很容易造成齿轮件和轴承的碰伤损坏，影响齿轮箱的运行稳定性。
发明内容
本发明的技术方案是为了克服现有更换风电齿轮箱高速轴技术中存在的操作不方便、更换周期较长、易损坏零部件、更换后影响高速轴运行状况等缺点，提出一种用于更换风电齿轮箱高速轴的装置。本发明克服其技术问题所采用的技术方案是
本用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，包括固定单元、安装于固定单元上的支架、水平安装于支架上的长杆状的滑轨横梁、安装于滑轨横梁上且可沿滑轨横梁滑动的吊装杆、安装于吊装杆底部的呈圆环状的高速轴抱紧环，所述吊装杆垂直于滑轨横梁，高速轴抱紧环的中轴线平行于滑轨横梁。上述高速轴抱紧环由两个均呈半圆环状的上半圆环体和下半圆环体构成，上半圆环体固定于吊装杆的底部，下半圆环体通过螺栓扣合于上班圆环体上，上半圆环体和下半圆环体扣合后的内孔直径略小于高速轴轴端的直径。
上述滑轨横梁底面上设置有若干个可沿滑轨横梁滑动的呈圆环状的滑环。还包括两个细长的拉杆，拉杆一端固定于支撑横梁上，另一端固定于滑轨横梁的一端上平面上。上述滑轨横梁的两端分别固定安装有两个限位块。上述吊装杆中间位置固定有长条形的连接板，连接板两侧水平安装有两个呈相反方向的固定环。上述固定单元由一立板和一平板构成且呈T字形。上述支架由安装于固定单元上的呈倒T字形的支撑梁、固定于支撑梁顶部且相对于支撑梁呈悬臂状的支撑横梁构成，所述滑轨横梁水平安装于支撑横梁的外端。上述支撑梁的立板两侧分别设置有固定筋板，两个固定筋板分别连接于支撑梁的底板和立板上，还包括一支撑筋板一端连接于支撑梁的立板上，另一端连接于支撑横梁上。本发明的有益效果是当需要更换齿轮箱的高速轴时，将本用于更换风电齿轮箱高速轴的装置通过固定单元安装在风电齿轮箱刹车盘安装支座上。由于吊装杆可沿滑轨横梁滑动，此时将手拉葫芦的一端连接到吊装杆上，另一端连接到机舱内的固定零部件上。手拉葫芦缓慢施力，带动吊装杆沿着滑轨横梁移动，即可通过高速轴抱紧环带动高速轴即可缓慢向电机端移动。实现将高速轴方便快捷的从齿轮箱中取出。结构简单，借助手拉葫芦将高速轴拽出可节省人力，提高操作安全性，提升效率。通过两个挂装于滑环并吊装于高速轴上风向轴承和下风向轴承的手拉葫芦还可以防止移动过程中的引起晃动，并且随着高速轴慢慢地拉出还可对高速轴起到一定的防倾翻作用，以免高速轴德碰齿轮箱中的零部件。进一步提高了安装拆卸高速轴过程的安全性，可靠性。
图I为本发明的主视结构示意 图2为本发明的左视结构示意 图3为本发明的使用状态结构示意 图4为本发明的使用状态立体结构示意 图中，I.固定单元2.固定筋板3.支撑梁4.支撑筋板5.支撑横梁6.吊装杆7.连接板8.高速轴抱紧环9.滑轨横梁10.拉杆11.滑环12.限位块13.固定环14.手拉葫芦A 15.手拉葫芦B 16.上风向轴承17.高速轴18.下风向轴承19.手拉葫芦C 20.齿轮箱。
具体实施例方式下面结合附图I、附图2、附图3、附图4对本发明做进一步说明。本用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，包括固定单元I、安装于固定单元I上的支架、水平安装于支架上的长杆状的滑轨横梁9、安装于滑轨横梁9上且可沿滑轨横梁9滑动的吊装杆6、安装于吊装杆6底部的呈圆环状的高速轴抱紧环8，所述吊装杆6垂直于滑轨横梁9，高速轴抱紧环8的中轴线平行于滑轨横梁9。上述固定单元I由一立板和一平板构成且呈T字形。上述支架由安装于固定单元I上的呈倒T字形的支撑梁3、固定于支撑梁3顶部且相对于支撑梁3呈悬臂状的支撑横梁5构成，所述滑轨横梁9水平安装于支撑横梁5的外端。所述支撑梁3的立板两侧分别设置有固定筋板2，两个固定筋板2分别连接于支撑梁3的底板和立板上。固定筋板2可以增强支撑梁3的强度改善其力学性能。还包括一支撑筋板4 一端连接于支撑梁3的立板上，另一端连接于支撑横梁5上。支撑筋板4可以提高支撑横梁5与支撑梁3的连接强度，提高支撑横梁5的抗弯能力。
所述高速轴抱紧环8由两个均呈半圆环状的上半圆环体和下半圆环体构成，上半圆环体固定于吊装杆6的底部，下半圆环体通过螺栓扣合于上班圆环体上，上半圆环体和下半圆环体扣合后的内孔直径略小于高速轴17轴端的直径。使用时将上半圆环体和下半圆环体扣合于高速轴17的轴端并通过螺栓拧紧，由于上半圆环体和下半圆环体扣合后的内孔直径略小于高速轴17轴端的直径，所以扣合后，即可固定高速轴17。当需要更换齿轮箱20的高速轴17时，将本用于更换风电齿轮箱高速轴的装置通过固定单元I安装在风电齿轮箱20刹车盘安装支座上。由于吊装杆6可沿滑轨横梁9滑动，此时将手拉葫芦C 19的一端连接到吊装杆6上，另一端连接到机舱内的固定零部件上。手拉葫芦C 19缓慢施力，带动吊装杆6沿着滑轨横梁9移动，即可通过高速轴抱紧环8带动高速轴17即可缓慢向电机端移动。实现将高速轴17方便快捷的从齿轮箱20中取出。
上述滑轨横梁9底面上设置有若干个可沿滑轨横梁9滑动的呈圆环状的滑环11。拆卸齿轮箱高速轴时还可以将两个手拉葫芦A 14、手拉葫芦B 15挂装于滑环11上，手拉葫芦A 14起吊高速轴17的下风向轴承18附近，手拉葫芦B 15起吊高速轴17的上风向轴承16附近。当手拉葫芦A 14与齿轮箱20的观察孔发生干涉不能继续移动时，将手拉葫芦A 14在高速轴17上拆下并移动到齿轮箱20的外部，并重新吊装位于齿轮箱20外的高速轴17上。并且随着高速轴17的不断拉出，不断变动手拉葫芦B 15在高速轴17上的固定位置，保证高速轴17在拆卸过程中沿轴线方向移动，还可以防止移动过程中的引起晃动，并且随着高速轴17慢慢地拉出还可对高速轴17起到一定的防倾翻作用，以免高速轴17磕碰齿轮箱20中的零部件。还包括两个细长的拉杆10，拉杆10—端固定于支撑横梁5上，另一端固定于滑轨横梁9的一端上平面上。拉杆10可以起到加强滑轨横梁9与支撑横梁5的连接强度以及滑轨横梁9的刚度。避免再使用时将吊装杆6拉至远端时由于力臂过长造成滑轨横梁9的变形。上述滑轨横梁9的两端分别固定安装有两个限位块12。限位块12可以遮挡住滑轨横梁9的两端，避免使用时吊装杆6以及滑环11的位移过大从滑轨横梁9上滑出，造成危险。上述吊装杆6中间位置固定有长条形的连接板7，连接板7两侧水平安装有两个呈相反方向的固定环13。连接板7上的两个相反的固定环13可以满足拆卸高速轴17和安装高速轴17时由于手拉葫芦C 19的施力方向在不同的情况下均可以使用本装置。提高了装置的多功能性。而且如果两个固定环13若呈相反方向安装于吊装杆6上，吊装杆6的厚度就需要满足两个固定环13不能干涉，从而造成浪费材料的情况。安装高速轴的操作方式类似，手拉葫芦C 19的施力方向相反，手拉葫芦C 19 一端连接与拆卸时相反方向的固定环20，另一端连接到机舱内齿轮箱20输入端的固定零部件上。当从观察孔看到高速轴17部分时，将手拉葫芦B 15换到高速轴上风向端轴承16附近，随着高速轴17装入深度的增加不断变换手拉葫芦B 16固定高速轴的位置，直至高速轴安装到位。
权利要求
1.一种用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，其特征在于包括固定单元(I)、安装于固定单元(I)上的支架、水平安装于支架上的长杆状的滑轨横梁(9)、安装于滑轨横梁(9)上且可沿滑轨横梁(9)滑动的吊装杆(6)、安装于吊装杆(6)底部的呈圆环状的高速轴抱紧环(8)，所述吊装杆(6)垂直于滑轨横梁(9)，高速轴抱紧环(8)的中轴线平行于滑轨横梁(9)。
2.根据权利要求I所述的用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，其特征在于所述高速轴抱紧环(8)由两个均呈半圆环状的上半圆环体和下半圆环体构成,上半圆环体固定于吊装杆(6)的底部,下半圆环体通过螺栓扣合于上半圆环体上,上半圆环体和下半圆环体扣合后的内孔直径略小于高速轴(17)轴端的直径。
3.根据权利要求I所述的用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，其特征在于所述滑轨横梁(9 )底面上设置有若干个可沿滑轨横梁(9 )滑动的呈圆环状的滑环(11)。
4.根据权利要求I所述的用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，其特征在于还包括两个细长的拉杆(10)，拉杆(10)—端固定于支撑横梁(5)上，另一端固定于滑轨横梁(9)的一端上平面上。
5.根据权利要求I所述的用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，其特征在于所述滑轨横梁(9)的两端分别固定安装有两个限位块(12)。
6.根据权利要求I所述的用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，其特征在于所述吊装杆(6)中间位置固定有长条形的连接板(7)，连接板(7)两侧水平安装有两个呈相反方向的固定环(13)。
7.根据权利要求I所述的用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，其特征在于所述固定单元(I)由一立板和一平板构成且呈T字形。
8.根据权利要求I至7任意一项所述的用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，其特征在于所述支架由安装于固定单元(I)上的呈倒T字形的支撑梁(3)、固定于支撑梁(3)顶部且相对于支撑梁(3 )呈悬臂状的支撑横梁(5 )构成，所述滑轨横梁(9 )水平安装于支撑横梁(5)的外端。
9.根据权利要求8所述的用于更换风电齿轮箱高速轴的装置，其特征在于所述支撑梁(3)的立板两侧分别设置有固定筋板(2)，两个固定筋板(2)分别连接于支撑梁(3)的底板和立板上，还包括一支撑筋板(4) 一端连接于支撑梁(3)的立板上，另一端连接于支撑横梁(5)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于更换风电齿轮箱高速轴的装置。包括固定单元、安装于固定单元上的支架、水平安装于支架上的长杆状的滑轨横梁、安装于滑轨横梁上且可沿滑轨横梁滑动的吊装杆、安装于吊装杆底部的呈圆环状的高速轴抱紧环，所述吊装杆垂直于滑轨横梁，高速轴抱紧环的中轴线平行于滑轨横梁。当需要更换齿轮箱的高速轴时，将本用于更换风电齿轮箱高速轴的装置通过固定单元安装在风电齿轮箱刹车盘安装支座上。由于吊装杆可沿滑轨横梁滑动，此时将手拉葫芦的一端连接到吊装杆上，另一端连接到机舱内的固定零部件上。手拉葫芦缓慢施力，带动吊装杆沿着滑轨横梁移动，即可将高速轴方便快捷的从齿轮箱中取出。
文档编号B23P19/00GK102689174SQ20121020611
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者于良峰, 吴树梁, 崔建军, 王亮, 葛春丽, 赵登利 申请人:济南轨道交通装备有限责任公司