滑环加热装置的制作方法

本发明涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种滑环加热装置。

背景技术：

目前，兆瓦级双馈风力发电机普遍采用滑环结构。为了保证滑环和转轴的同轴度，滑环和转轴一般采用加热安装的方式，即将烘热胀大的滑环套接在转轴上，从而实现过盈配合。

由于风电电机滑环质量和体积较大，尤其是兆瓦级风力发电机滑环，如果使用普通的轴承加热仪(内感应)对其进行加热，由于轴承加热仪须将加热杆穿入滑环内孔，加热杆截面尺寸受限；由于磁密饱和使轴承加热仪功率无法提高，加热功率不能满足滑环外表面散热功率，不能使滑环整体在短时间内升至要求温度；且由于外表面散热快，滑环温升不均匀，并对滑环的绝缘造成一定程度的损伤。

为了解决上述问题，业内通常采用烘箱对滑环整体加热。但是，使用烘箱对滑环加热存在如下问题：烘箱加热和保温总共约需3～4小时，烘箱一次加热一个滑环则效率极低，能源浪费严重；烘箱一次加热多个滑环，加热完成的滑环须在几分钟内全部完成安装，使工厂内电机生产节拍受到很大的限制，造成等待时间的浪费，不能符合工业化流水化的生产要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种滑环加热装置及风力发电机滑环装配工装，以解决现有技术中的滑环加热装置加热、安装效率低，能源浪费严重的技术问题。

本发明提供一种滑环加热装置，包括支撑轴以及加热套筒；支撑轴用于支撑待加热的滑环，加热套筒间隔套设在支撑轴外，加热套筒用于对套设在支撑轴上的滑环进行加热。

进一步地，滑环加热装置还包括移动机构；支撑轴包括同轴连接的第一轴段和第二轴段；第一轴段上间隔套设加热套筒，第二轴段用于支撑待加热的滑环；移动机构与加热套筒和第二轴段两者中的一个连接，用于带动加热套筒和第二轴段两者中的一个相对两者中的另一个移动。

进一步地，移动机构与加热套筒连接，移动机构用于带动加热套筒向靠近或者远离第二轴段的方向移动。

进一步地，移动机构包括滑轨以及滑设在滑轨上的滑块；滑轨沿着第二轴段的轴向延伸，滑块与加热套筒固定连接。

进一步地，移动机构还包括支撑底架；加热套筒支撑在支撑底架上，支撑底架的底部与滑块固定连接。

进一步地，支撑底架与加热套筒的接触处设有绝缘隔热层。

进一步地，滑环加热装置还包括控制柜；加热套筒与控制柜电连接，滑轨设置在控制柜上。

进一步地，滑环加热装置还包括第一支撑板和第二支撑板；第一支撑板与第二支撑板间隔设置在控制柜上，且第二支撑板位于第一支撑板与加热套筒之间；第一轴段远离第二轴段的一端穿过第二支撑板，与第一支撑板固定连接。

进一步地，加热套筒远离第二轴段的一端设置有第一端盖，第一端盖上设置有用于穿设第一轴段的通孔；和/或；加热套筒靠近第二轴段的一端转动连接有第二端盖，当加热套筒将套设在第二轴段上的待加热滑环包裹时，第二端盖将加热套筒的靠近第二轴段的一端密封。

进一步地，加热套筒的外周壁和支撑轴的外周面上均设置有绝缘隔热层。本发明提供的滑环加热装置，包括支撑轴以及加热套筒；支撑轴用于支撑待加热的滑环，加热套筒间隔套设在支撑轴外，加热套筒用于对套设在支撑轴上的滑环进行加热。

本发明提供的滑环加热装置工作时，将滑环套设在支撑轴上，然后将加热套筒包裹在待加热的滑环外，给加热套筒通电，从而使加热套筒给滑环加热。通过加热套筒对滑环的外加热方式，避免了内感应加热的受热不均匀问题，同时加热套筒与滑环之间的结构紧凑，可减少加热时间，能够将加热时间控制在合理的范围内，使其与工厂内生产节拍相适应，避免了能源的浪费和时间的浪费，产生了较高的经济效益。该装置结构简单，易操作，成本低，减少人工成本，且便于后期维护。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的滑环加热装置的结构示意图；

图2为图1所示的滑环加热装置中移动机构的结构示意图。

图中：1－支撑轴；2－加热套筒；3－滑环；4－移动机构；5－控制柜；6－第一支撑板；7－第二支撑板；11－第一轴段；12－第二轴段；41－滑轨；42－滑块；43－支撑底架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明实施例提供的滑环加热装置的结构示意图。如图1所示，本发明提供一种滑环加热装置，包括支撑轴1以及加热套筒2；支撑轴1用于支撑待加热的滑环3，加热套筒2间隔套设在支撑轴1外，加热套筒2用于对套设在支撑轴1上的滑环3进行加热。

其中，加热套筒2的加热方式有多种，例如，加热套筒2上设置有电加热管，电阻丝，电加热片等。优选地，在加热套筒2上设置多个感应加热线圈，采用感应加热方式使加热速度更快，效率更高，而且使滑环3加热更加均匀。

使用本实施例提供的滑环3加热装置时，先将待加热的滑环3套设在支撑轴1上，再将加热套筒2套在待加热的滑环3外，以使加热套筒2将待加热的滑环3完全包裹；给加热套筒2通电，使加热套筒2给滑环3加热。当滑环3加热到预设时间或者温度，能够满足安装需要时，将加热套筒2断电；移开加热套筒2，将滑环3从支撑轴1上取下，进行下一步滑环3与风力发电机上的转轴的装配工作。

通过加热套筒2对滑环3的外加热方式，避免了内感应加热的受热不均匀问题，同时加热套筒2与滑环3之间的结构紧凑，可减少加热时间，能够将加热时间控制在合理的范围内，使其与工厂内生产节拍相适应，避免了能源的浪费和时间的浪费，产生了较高的经济效益。该装置结构简单，易操作，成本低，减少人工成本，且便于后期维护。

图2为图1所示的滑环加热装置中移动机构的结构示意图。如图1和图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，滑环加热装置还包括移动机构4；支撑轴1包括同轴连接的第一轴段11和第二轴段12；第一轴段11上间隔套设加热套筒2，第二轴段12用于支撑待加热的滑环3；移动机构4与加热套筒2和第二轴段12两者中的一个连接，用于带动加热套筒2和第二轴段12两者中的一个相对两者中的另一个移动。

其中，移动机构4可与第二轴段12连接，以使第二轴段12能够向着靠近或者远离加热套筒2的方向运动，当第一轴段11向着靠近加热套筒2的方向运动至与加热套筒2重合时，套设在第二轴段12上的待加热的滑环3位于加热套筒2内。

移动机构4还可以与加热套筒2连接，以使加热套筒2能够向着靠近或者远离第二轴段12的方向运动，当加热套筒2向着靠近第二轴段12的方向运动至与第二轴段12重合时，加热套筒2将套设在第二轴段12上的滑环3包裹。

当然移动机构4既可以与第二轴段12连接还可以与加热套筒2连接，以使两者能够同时相互靠近或者相互远离，当第二轴段12和加热套筒2相对运动至重合时，套设在第二轴段12上的待加热的滑环3位于加热套筒2内。

使用本实施例提供的滑环3加热装置时，将滑环3安装在第二轴段12上，然后使加热套筒2与第二轴段12相对运动，以使第二轴段12与加热套筒2重合，从而使套设在第二轴段12上的待加热的滑环3全部位于加热套筒2内；给加热套筒2通电，从而使加热套筒2给滑环3加热。当滑环3加热到预设温度或者时间，能够满足装配需要时，将加热套筒2断电，移动机构4带动加热套筒2和第二轴段12两者中的一个远离两者中的另一个，直至滑环3完全位于加热套筒2外，此时，可将滑环3取下进行一下步装配。这种结构，方便人们安装待加热的滑环3或者拆卸加热好的滑环3，无需再将加热套筒2取下，只需相对移动加热套筒2和第二轴段12即可，结构简单，方便操作，进一步减少人工成本，进一步提高换换的加热效率。

其中，移动机构4的形式有多种，例如：移动机构4包括滑动槽；滑动槽设置在第二轴段12上的靠近第一轴段11的端面上，从而使第一轴段11可以套设在滑槽内，第一轴段11固定，第二轴段12可通过滑槽可沿着第一轴段11的轴向靠近或者远离第一轴段11，进而实现靠近或者远离间隔套设在第一轴段11上的加热套筒2。

又如：移动机构4包括支撑柱以及设置在支撑柱上的通孔；第一轴段11远离第二轴段12的一端穿设在支撑柱的通孔内，第一轴段11可相对于支撑柱沿其轴向运动；通过第一轴段11与支撑柱的连接实现第二轴段12与支撑柱的间接连接，通过第一轴段11的运动实现第二轴段12靠近或者远离加热套筒2。

再如：移动机构4包括滑轨41、滑轮以及呈方形的固定支架；滑轨41设置在固定支架的顶部，滑轮滑设在滑轨41上，滑轮与加热套筒2的上部(滑环3加热装置正常工作时在竖直方向上的上和下)连接，固定支架固定在加热套筒2的一侧；通过使加热套筒2滑动，实现加热套筒2靠近或者远离第二轴段12。

再如：移动机构4包括导向柱、导向槽以及固定支架；导向柱设置在加热套筒2相对的外壁上，导向柱的沿这加热套筒2的轴向延伸，相应地，固定支架设置在加热套筒2的两侧，固定支架上的每一侧均设置有与导向柱配合的导向槽；通过使加热套筒2滑动，实现加热套筒2靠近或者远离第二轴段12。

当然，也可以既使第二轴段12滑槽或者支撑柱等形式如上述中的移动机构4连接，又使加热套筒2上连接滑轮或者导向柱等如上述的移动机构4，使两者同时运动。

需要说明的是，当移动机构4与加热套筒2连接时，第一轴段11的直径尺寸可大于第二轴段12的直径尺寸，以起到给待加热的滑环3定位的作用。

如图1和图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，移动机构4与加热套筒2连接，移动机构4用于带动加热套筒2向靠近或者远离第二轴段12的方向移动。

本实施例中，需要加热滑环3时，加热套筒2位于第一轴段11处，将待加热的滑环3安装到第二轴段12上，通过移动机构4带动加热套筒2向着靠近第二轴段12的方向运动，直至加热套筒2与第二轴段12重合，将套设在第二轴段12上的滑环3包裹，此时，给加热套筒2通电，使加热套筒2对滑环3进行加热。当对滑环3加热到预设时间或者温度，能够满足装配需要时，将加热套筒2断电，通过移动机构4带动加热套筒2向远离第二轴段12的方向运动，直至滑环3完全位于加热套筒2外，此时，加热套筒2又回到第一轴段11上，可将加热好的滑环3取下进行下一步装配。

采用加热套筒2与移动机构4连接的方式，使加热套筒2能够向着靠近或者远离第二轴段12的方向运动，这种方式减少第一轴段11或者第二轴段12的配合，使第一轴段11或者第二轴段12在工作过程中稳定可靠，避免第二轴段12运动造成套设在第二轴段12上的滑环3晃动，避免重新调整滑环3，对于工作人员来说移动位于外层的加热套筒2更加方便，可进一步提高工作效率。

可通过人力推动移动机构4运动，从而带动加热套筒2运动，也可以设置动力源与移动机构4连接，例如：移动机构4包括滑轨41、滑轮以及呈方形的固定支架，可将动力源与滑轮连接，通过动力源带动滑轮运动，从而带动加热套筒2运动。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，移动机构4包括滑轨41以及滑设在滑轨41上的滑块42；滑轨41沿着第二轴段12的轴向延伸，滑块42与加热套筒2固定连接。

本实施例中，通过滑块42在滑轨41上的滑动，从而使加热套筒2能够向着靠近或者远离第二轴段12的方向运动。滑轨41可直接设置在地面，该形式的移动机构简单，加工方便，运动平稳可靠。

如图1和图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，移动机构4还包括支撑底架43；加热套筒2支撑在支撑底架43上，支撑底架43的底部与滑块42固定连接。

其中，支撑底架43的结构形式有多种，例如：支撑底架43呈块状体，支撑底架43的上表面设置有与加热套筒2相适配的安装槽，将加热套筒安装在安装槽内。

较佳地，支撑底架43包括第一支板、第二支板和连接板；连接板的一端与第一支板连接，另一端与第二支板连接，连接板的底面的两端分别连接有滑块42；第一支板和第二支板上均设置有与所述加热套筒2相适配的安装槽。这种结构的支撑底架43重量轻，可减少加热套筒2运动时的阻力。

加热套筒2通过支撑底架43与滑块42连接，方便加热套筒2的维修或者更换，还使加热套筒2在运动过程中更加稳定，还避免加热套筒2工作时，将热量传递给滑块42导致滑块42变形，避免滑块42卡死，保障了加热套筒2的正常工作。

优选地，在支撑底架43与加热套筒2的接触处设有绝缘隔热层。当支撑底架43采用上述中包括第一支板、第二支板和连接板这种结构形式时，可在第一支板和第二支板上设置绝缘隔热层。绝缘隔热层减少热量传递，进一步避免滑块42受热而变形。

绝缘隔热层采用的材质有多种，例如：石棉、岩棉或者玻璃棉等。

如图1和图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，滑环加热装置还包括控制柜5；加热套筒2与控制柜5电连接，滑轨41设置在控制柜上。

本实施例中，控制柜5能够给加热套桶提供电能，还能支撑滑轨、与滑轨连接的滑块42和加热套筒2。

如图1和图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，滑环加热装置还包括第一支撑板6和第二支撑板7；第一支撑板6与第二支撑板7间隔设置在控制柜5上，且第二支撑板7位于第一支撑板6与加热套筒2之间；第一轴段11远离第二轴段12的一端穿过第二支撑板，与第一支撑板6固定连接。

本实施例中，设置第一支撑板6和第二支撑板7给第一轴段11以支撑，使第一轴段11稳定，从而使第二轴段12牢固稳定，避免发生倾斜使套设在第二轴段12上的滑环3倾斜掉落。另外第二支撑板7还可以在加热套筒2远离第二轴段12过程中起到限位作用，避免加热套筒2运动过度，从而提高工作效率。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，加热套筒2远离第二轴段12的一端设置有第一端盖，第一端盖上设置有用于穿设第一轴段11的通孔；和/或；加热套筒2靠近第二轴段12的一端转动连接有第二端盖，当加热套筒2将套设在第二轴段12上的待加热的滑环3包裹时，第二端盖将加热套筒2靠近第二轴段12的一端密封。

本实施例中，可以在加热套筒2远离第二轴段12的一端设置有第一端盖，第一轴段11可以在第一端盖上的通孔内滑动，第一端盖既不会影响加热套筒2的运动，还会进一步减少热量损失，进一步提高加热效率。

还可以在加热套筒2靠近第二轴段12的一端转动连接有第二端盖，当加热套筒2将套设在第二轴段12上的待加热的滑环3包裹时，第二端盖将加热套筒2靠近第二轴段12的一端密封，当加热套筒2运动时，将第二端盖打开。第二端盖会进一步减少热量损失，进一步提高加热效率。

当然可以第一端盖和第二端盖同时设置，这样使得滑环3加热时，处于封闭的空间里，加热更加快速。

如图1所示，在上述实施例基础之上，优选地，加热套筒2的外周壁和支撑轴1的周面上均设置有绝缘隔热层。

本实施例中，在加热套筒2的外壁上设置绝缘隔热层，可减少加热套筒2的热量损失，进一步提高加热效率，也避免对与加热套筒2连接的部件产生影响。

在支撑轴1的周面上设置有绝缘隔热层，避免加热套筒2加热时，热量传递给支撑轴1，使支撑轴1受热变形，从而影响正常工作。

其中，绝缘隔热层采用的材质有多种，例如：石棉、岩棉或者玻璃棉等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。