一種空中更換風電齒輪箱行星架電機側軸承的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空中更換風電齒輪箱行星架電機側軸承的方法，通過多步驟實現(xiàn)在機艙內將風電齒輪箱平行級與行星級分開，然后將中心管軸、太陽輪從行星架中抽出，最后將行星架電機側軸承更換掉；本發(fā)明方法只要是在允許人員上風機情況下，6個人6個工作日就可以完成；本發(fā)明方法所使用的裝置，具有結構強度高、便于拆裝和維修；停機時間短、費用低，風速15m/s以下即可在機艙內作業(yè)，所有費用只有10萬左右。
【專利說明】
一種空中更換風電齒輪箱行星架電機側軸承的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及風力發(fā)電齒輪箱維修，特別涉及一級行星兩級平行結構的風電齒輪箱空中更換行星架電機側軸承的方法。
【背景技術】
[0002]風電齒輪箱(一級行星兩級平行結構)如發(fā)現(xiàn)行星架電機側軸承損壞不能直接取出的情況，基本都需要將齒輪箱整體吊下風機，返廠更換解決;造成這種情況的原因是，行星架電機側軸承安裝于齒輪箱行星輪系與平行級箱體中間，軸承內圈過盈安裝在行星架電機側軸頸上，軸承外圈安裝在平行級箱體孔內；更換該軸承不僅需要將行星級與平行級箱體分開，還需要將管軸、太陽輪從行星架中抽出；但是由于機艙內空間有限，齒輪箱重量大，目前總是將風電齒輪箱整體吊下風機，運輸至工廠進行維修;在該工藝方案開發(fā)之前，風電齒輪箱一旦遇到行星架軸承損壞，國內外的一般采用的方法是將風電齒輪箱吊下風機，運輸?shù)焦S維修，維修完成后，再運回風場安裝;風電齒輪箱吊下風機返廠維修存在以下缺點:(I)停機時間長，齒輪箱吊上吊下需要兩天，運輸至少需要兩天，工廠維修至少需要兩天；(2)費用高，停機發(fā)電量損失不計，吊裝費用就要花費二十萬，加上運輸費、維修費，至少需要三十萬；(3)受天氣影響明顯，風速超過10m/s不能吊裝，下雨不能吊裝，受天氣影響明顯。

【發(fā)明內容】

[0003]針對上述存在的技術問題，本發(fā)明的目的是:開發(fā)一種新工藝，在機艙內將風電齒輪箱平行級與行星級分開，然后將中心管軸、太陽輪從行星架中抽出，最后將行星架電機側軸承更換掉。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:一種空中更換風電齒輪箱行星架電機側軸承的方法，所述空中更換行星架電機側軸承的方法包括如下工藝步驟:
I)放出齒輪箱潤滑油，將齒輪箱上的潤滑系統(tǒng)、過濾器、冷卻風扇、潤滑軟管及部分潤滑硬管全部拆除；
II)將拆下的附件整理好放在機艙內主軸兩側，用干凈的布把拆除油管的接口包起來；
III)拆除中間軸和低速軸的蓋板，并把蓋板上的膠和油處理干凈后放在機艙內主軸兩側；
IV)用機艙內小吊機將安裝需要的工具工裝等吊入機艙；
V)按要求搭建位于機艙內的龍門架工裝；
VI)拆除齒輪箱上下箱體中分面、箱體和齒圈之間的螺栓，并在箱體和齒圈之間安裝工裝螺栓；
VII)在兩側縱梁上分別掛兩個滑車，每個滑車下掛一個葫蘆；
VIII)在齒輪箱右側的上下箱體中分面上安裝頂起墊塊；
IX)在齒輪箱平行級上下箱體中分面上安裝吊環(huán)，用滑車上的葫蘆將齒輪箱吊??； X)安裝千斤頂，一處在頂起墊塊處，還有一處在箱體左側的扭力臂和箱體之間；
XI)利用千斤頂將平行級箱體和齒圈脫開；
XII)當箱體和齒圈之間的銷全部完全脫開時，用吊繩吊住下箱體上的吊耳，吊繩掛在縱梁滑車下的葫蘆上；將上下箱體中分面上的吊環(huán)和頂起墊塊卸下，上箱體用吊環(huán)吊在橫梁上的葫蘆上；
XIII)利用千斤頂將上下箱體分開，用吊上箱體的葫蘆拉起上箱體，上箱體拉到足夠高度時，用葫蘆軸向將上箱體拉到齒圈的上方；
XIV)將齒圈和箱體之間、上下箱體之間的膠除干凈；
XV)用千斤頂繼續(xù)分離下箱體與齒圈，分離時注意保證齒輪箱左右兩側同步分離，同一時間兩側的分開距離不得大于5mm;當箱體和齒圈之間的縫隙達到要求距離時(太陽輪完全從行星架中脫出)，在下箱體和齒圈之間安裝墊塊(共6處)；通過螺母將齒圈、墊塊、下箱體壓緊；
XVI)管軸向電機側抽出一段，將低速軸系和太陽輪、管軸一起從下箱體中吊出，吊點選擇在橫梁上；
XVII)用感應加熱器將行星架電機側軸承內圈從行星架上加熱拆下，將行星架軸承外圈從箱體中取出；
XVIII)清洗行星架軸頸和箱體軸承孔后更換新的軸承內外圈，然后將低速軸系和太陽輪、管軸重新安裝進箱體內；
XIX)用千斤頂將下箱體與齒圈合箱，當開檔縮小到120_時停止合箱；
XX)將上箱體軸向移動至下箱體上方，再緩慢下落至上下箱體相距130mm位置，上下箱體穿螺桿、墊墊塊；
XXI)清理所有拆開的結合面，并在上下箱體之間、箱體和齒圈之間打膠；
XXII)把上下箱體之間的墊塊取出，安裝上中分面螺栓;將上下箱體合箱，用扭力扳手將上下箱體之間的中分面螺栓打到力矩，檢查結合面膠是否都已經(jīng)擠出；
XXIII)將齒圈和箱體之間的墊塊取出，利用工裝絲桿和千斤頂將箱體與齒圈合上，并注意對銷；當箱體和齒圈之間的距離只有20_的時候，將工裝螺栓更換成箱體原來的螺栓；
XXIV)用扭力扳手將齒圈和箱體合上;檢查結合面膠是否擠出；并把擠出的膠清理干凈；
XXV)將中間軸，低速軸的蓋板安裝上；
XXVI)復查所有的螺栓是否已經(jīng)擰緊，并達到力矩；
XXVII)將工裝支架拆除并吊下機艙；
XXVIII)把所有的附件和潤滑系統(tǒng)安裝上，添加潤滑油并啟動潤滑系統(tǒng)，利用潤滑系統(tǒng)來給齒輪箱打油循環(huán);檢查所有管接頭和齒輪箱是否漏油;如有必須處理；
XXIX)當打完油循環(huán)后，打掃機艙；
XXX)啟動風機，觀察齒輪箱是否運行正常;齒輪箱運行2個小時以后再次觀察齒輪箱的運行情況。
[0005]由于上述技術方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點:本發(fā)明采用一種空中更換風電齒輪箱行星架電機側軸承的方法中，將新的備件軸承運至風場，在機艙內搭建龍門架工裝，將齒輪箱平行級部分與行星級部分分開，然后抽出中心管軸和行星級太陽輪;將損壞的軸承拆下，安裝新的軸承，最后合箱并把工裝拆除;這樣的工藝方案只要是在允許人員上風機情況下，6個人6個工作日就可以完成;這樣處理停機時間短、費用低，風速15m/s以下即可在機艙內作業(yè)，所有費用只有10萬左右。
【附圖說明】
[0006]圖1為行星架電機側軸承剖面結構示意圖；
圖2為龍門架工裝左視圖結構示意圖；
圖3為龍門架工裝俯視圖結構示意圖；
圖4為龍門架工裝B-B向結構剖示圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結合實施例對本發(fā)明制備方法作進一步說明:
本發(fā)明風一種空中更換風電齒輪箱行星架電機側軸承的方法，結合附圖1、2、3和4對本發(fā)明的空中更換行星架電機側軸承的方法和空中更換行星架電機側軸承的方法采用的裝置進行說明:
如附圖1所示，太陽輪21和低速級電機側軸承22之間設有花鍵軸23，花鍵軸23的下方設有低速級齒輪24，低速級齒輪24的左側設有低速級葉片側軸承25，低速級葉片側軸承25的左側設有行星架電機側軸承26，低速級葉片側軸承25和行星架電機側軸承26均位于太陽輪21的下方;結合附圖2、3對本發(fā)明的空中更換行星架電機側軸承的方法進行說明；首先將齒輪箱上的附件全部拆除(包括潤滑系統(tǒng)、過濾器、冷卻風扇、潤滑軟管及部分潤滑硬管)；將拆下的附件整理好放在機艙尾部，用干凈的布把拆除油管的接口包起來，防止臟進入齒輪箱;把高速軸、中間軸和低速軸的蓋子拆除，并把蓋子上的膠和油處理干凈后放在機艙的尾部;將安裝需要的工具和安裝螺栓吊入機艙內；在工具、零件起吊的過程中一定要注意安全;把扭力臂與彈性支承座連接的螺栓更換成工裝螺栓;更換I根安裝I根，并要擰緊;把支架(包括螺栓)吊入機艙內；支架起吊的順序按支架的安裝順序來;工裝起吊一件安裝一件，并將螺栓固定好;拆除齒輪箱中分面、箱體和齒圈之間的螺栓，并在箱體和齒圈之間安裝上工裝螺栓;當齒圈和箱體之間、中分面之間螺栓都拆除完后，檢查一次是否這幾處的螺栓已經(jīng)全部拆除;在支架工裝上掛上滑車和葫蘆(共四個滑車、四個葫蘆);在齒輪箱右側的中分面上安裝頂起墊塊;在齒輪箱上安裝吊環(huán)，用支架上的葫蘆將齒輪箱吊住;在相應的位置安裝千斤頂;一共2處，一處在頂起墊塊處，還有一處在箱體左側的扭力臂和箱體之間；利用千斤頂將齒輪箱和齒圈脫開；當箱體和齒圈之間的銷全部完全脫開時，將中分面上的吊環(huán)和頂起墊塊卸下，用吊繩吊住下箱體上的吊耳;上箱體用吊環(huán)吊在支架上利用千斤頂將上下箱體分開，用吊上箱體的葫蘆拉起上箱體，上箱體拉到足夠高度時，用葫蘆軸向將上箱體拉到齒圈的上方;將齒圈和箱體之間、上下箱體之間的膠除干凈;用千斤頂繼續(xù)分離下箱體與齒圈；當箱體和齒圈之間的縫隙達到距離的時候(低速軸系和太陽輪可以一起從箱體中吊出)，在下箱體和齒圈之間安裝上墊塊(共6處);最后把螺栓固定好齒圈和箱體;管軸向電機側抽出一段，將低速軸系和太陽輪、管軸一起從下箱體中吊出；用感應加熱器將行星架電機側軸承內圈從行星架上加熱拆下，將行星架軸承外圈從箱體中取出；清洗行星架軸頸和軸承孔后更換新的軸承內外圈，然后將低速軸系19和太陽輪20、管軸重新安裝進箱體內；用千斤頂將下箱體與齒圈合箱，當開檔縮小到120mm時停止合箱;將上箱體軸向移動至下箱體上方，再緩慢下落至上下箱體相距130mm位置，上下箱體穿螺桿、墊墊塊;清理所有拆開的結合面，并在上下箱體之間、箱體和齒圈之間打膠;把上下箱體之間的墊塊取出，安裝上中分面螺栓;將上下箱體合箱，用扭力扳手將上下箱體之間的中分面螺栓打到力矩，檢查結合面得膠是否都已經(jīng)擠出；將齒圈和箱體之間的墊塊取出，利用工裝絲桿和千斤頂將箱體與齒圈合上，并注意對銷；當箱體和齒圈之間的距離只有20mm的時候，將工裝螺栓更換成箱體原來的螺栓;用扭力扳手將齒圈和箱體合上;檢查結合面膠是否擠出；并把擠出的膠清理干凈；將高速軸、中速軸，低速軸的蓋板安裝上;復查所有的螺栓是否已經(jīng)擰緊，并達到力矩;將工裝支架拆除并吊下機艙;把所有的附件和潤滑系統(tǒng)安裝上，并啟動潤滑系統(tǒng)，利用潤滑系統(tǒng)來給齒輪箱打油循環(huán);檢查所有管接頭和齒輪箱是否漏油；如有必須處理；當打完油循環(huán)后，打掃機艙;啟動風機，觀察齒輪箱是否運行正常;齒輪箱運行2個小時以后再次觀察齒輪箱的運行情況;本工藝方法通過將新的備件軸承運至風場，在機艙內搭建龍門架工裝，將齒輪箱平行級部分與行星級部分分開，然后抽出中心管軸和行星級太陽輪;將損壞的軸承拆下，安裝新的軸承，最后合箱并把工裝拆除;這樣的工藝方案只要是在允許人員上風機情況下，6個人6個工作日就可以完成;這樣處理停機時間短、費用低，風速15m/s以下即可在機艙內作業(yè)，所有費用只有10萬左右；
結合附圖2、3和4說明，本發(fā)明的一種空中更換風電齒輪箱行星架電機側軸承的方法所使用的裝置，包括機艙內對稱設置一組龍門機架I，一組龍門機架I上對稱設有一組彈性支撐座2，一組彈性支撐座2上對稱設有一組支撐立柱臂18，一組支撐立柱臂18上對稱設有一組縱梁8，一組縱梁8上間隔設有橫粱9、橫粱10和橫粱11; 一組支撐立柱臂18之間設有一加強筋17; —組支撐立柱臂18包括支撐立柱臂19和支撐立柱臂20，所述支撐立柱臂19包括立柱4和立柱5，立柱4和立柱5之間通過螺栓3和螺母7連接;支撐立柱臂20包括立柱14、立柱15和立柱16，立柱14、立柱15和立柱16之間分別通過螺栓3和螺母7連接;立柱4和立柱16分別對應設于一組彈性支撐座2上;一組支撐立柱臂18分別通過螺栓12和螺母13對應與一組縱梁8連接;在機艙內搭建搭建有與千斤頂相配合的龍門架工裝實現(xiàn)了液壓千斤頂與齒輪箱良好配合;可以有效縮短停機時間、縮短維修時間和降低維修成本;具有結構強度高、便于拆裝和維修等有益效果。
[0008]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種空中更換風電齒輪箱行星架電機側軸承的方法，其特征在于，所述空中更換風電齒輪箱行星架電機側軸承的方法包括如下工藝步驟: I)放出齒輪箱潤滑油，將齒輪箱上的潤滑系統(tǒng)、過濾器、冷卻風扇、潤滑軟管及部分潤滑硬管全部拆除； II)將拆下的附件整理好放在機艙內主軸兩側，用干凈的布把拆除油管的接口包起來； III)拆除中間軸和低速軸的蓋板，并把蓋板上的膠和油處理干凈后放在機艙內主軸兩側； IV)用機艙內小吊機將安裝需要的工具工裝等吊入機艙； V)按要求搭建位于機艙內的龍門架工裝； VI)拆除齒輪箱上下箱體中分面、箱體和齒圈之間的螺栓，并在箱體和齒圈之間安裝工裝螺栓； VII)在兩側縱梁上分別掛兩個滑車，每個滑車下掛一個葫蘆； VIII)在齒輪箱右側的上下箱體中分面上安裝頂起墊塊； IX)在齒輪箱平行級上下箱體中分面上安裝吊環(huán)，用滑車上的葫蘆將齒輪箱吊??； X)安裝千斤頂，一處在頂起墊塊處，還有一處在箱體左側的扭力臂和箱體之間； XI)利用千斤頂將平行級箱體和齒圈脫開； XII)當箱體和齒圈之間的銷全部完全脫開時，用吊繩吊住下箱體上的吊耳，吊繩掛在縱梁滑車下的葫蘆上；將上下箱體中分面上的吊環(huán)和頂起墊塊卸下，上箱體用吊環(huán)吊在橫梁上的葫蘆上； XIII)利用千斤頂將上下箱體分開，用吊上箱體的葫蘆拉起上箱體，上箱體拉到足夠高度時，用葫蘆軸向將上箱體拉到齒圈的上方； XIV)將齒圈和箱體之間、上下箱體之間的膠除干凈； XV)用千斤頂繼續(xù)分離下箱體與齒圈，分離時注意保證齒輪箱左右兩側同步分離，同一時間兩側的分開距離不得大于5mm;當箱體和齒圈之間的縫隙達到要求距離時(太陽輪完全從行星架中脫出)，在下箱體和齒圈之間安裝墊塊(共6處)；通過螺母將齒圈、墊塊、下箱體壓緊； XVI)管軸向電機側抽出一段，將低速軸系和太陽輪、管軸一起從下箱體中吊出，吊點選擇在橫梁上； XVII)用感應加熱器將行星架電機側軸承內圈從行星架上加熱拆下，將行星架軸承外圈從箱體中取出； XVIII)清洗行星架軸頸和箱體軸承孔后更換新的軸承內外圈，然后將低速軸系和太陽輪、管軸重新安裝進箱體內； XIX)用千斤頂將下箱體與齒圈合箱，當開檔縮小到120_時停止合箱； XX)將上箱體軸向移動至下箱體上方，再緩慢下落至上下箱體相距130mm位置，上下箱體穿螺桿、墊墊塊； XXI)清理所有拆開的結合面，并在上下箱體之間、箱體和齒圈之間打膠； XXII)把上下箱體之間的墊塊取出，安裝上中分面螺栓;將上下箱體合箱，用扭力扳手將上下箱體之間的中分面螺栓打到力矩，檢查結合面膠是否都已經(jīng)擠出； XXIII)將齒圈和箱體之間的墊塊取出，利用工裝絲桿和千斤頂將箱體與齒圈合上，并注意對銷；當箱體和齒圈之間的距離只有20mm的時候，將工裝螺栓更換成箱體原來的螺栓；XXIV)用扭力扳手將齒圈和箱體合上；檢查結合面膠是否擠出；并把擠出的膠清理干凈； XXV)將中間軸，低速軸的蓋板安裝上； XXVI)復查所有的螺栓是否已經(jīng)擰緊，并達到力矩； XXVII)將工裝支架拆除并吊下機艙； XXVIII)把所有的附件和潤滑系統(tǒng)安裝上，添加潤滑油并啟動潤滑系統(tǒng)，利用潤滑系統(tǒng)來給齒輪箱打油循環(huán);檢查所有管接頭和齒輪箱是否漏油;如有必須處理； XXIX)當打完油循環(huán)后，打掃機艙； XXX)啟動風機，觀察齒輪箱是否運行正常;齒輪箱運行2個小時以后再次觀察齒輪箱的運行情況。
【文檔編號】F03D80/50GK106050582SQ201610394177
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】施李華
【申請人】南京安維士傳動技術股份有限公司