一种兆瓦级风电机组主轴承内、外圈同时加热方法技术

本发明专利技术公开了一种兆瓦级风电机组主轴承内、外圈同时加热方法，采用新型的感应加热、磁感应线加热技术；主轴承外圈感应线直接缠绕在外圈上，通过其在主轴承外圈内产生的涡流为外圈加热膨胀；主轴承内圈感应线先缠绕在一个工装上，然后将工装安装在主轴承内圈里面，通过其在主轴承内圈内产生的涡流为内圈加热膨胀；外圈磁感应缠绕线密度是内圈的1.5～2倍，保证了同时刻主轴承外圈的膨胀量一直大于内圈；安装好后，主轴承内、外圈同时加热，同时膨胀，加热效率高，且主轴承滚子不受任何风险。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，采用新型的感应加热、磁感应线加热技术；主轴承外圈感应线直接缠绕在外圈上，通过其在主轴承外圈内产生的涡流为外圈加热膨胀；主轴承内圈感应线先缠绕在一个工装上，然后将工装安装在主轴承内圈里面，通过其在主轴承内圈内产生的涡流为内圈加热膨胀；外圈磁感应缠绕线密度是内圈的1.5～2倍，保证了同时刻主轴承外圈的膨胀量一直大于内圈；安装好后，主轴承内、外圈同时加热，同时膨胀，加热效率高，且主轴承滚子不受任何风险。【专利说明】—种兆瓦级风电机组主轴承内、外圈同时加热方法
本专利技术涉及。
技术介绍
兆瓦级风电机组主轴承是风电机组中核心部件，其内孔与主轴设计为过盈配合。在安装过程中一般都将主轴承加热，使其膨胀，能够与轴间隙配合后才安装。常用的主轴承加热方式有油液加热、加热炉加热和感应加热；其中，油液加热及加热炉加热操作复杂、力口热速度慢、对现场环境要求高，适用于密闭环境的小轴承加热；而兆瓦级风电机组主轴承尺寸偏大，且一般整机厂均无单独加热室，所以最好的方法就是使用感应加热器进行感应加热。但是同时，基于感应加热器感应原理，对于内、外圈整体式主轴承加热时势必会造成主轴承内、外圈温差过大，例如，实测容量为100KVA感应加热器内、外圈温差可达到100°C，这样就导致主轴承内圈膨胀量大于外圈，主轴承游隙变成负数，对主轴承滚子造成不良的挤压，影响主轴承的整体使用效果。利用感应加热器采用阶梯式加热，虽然能够保证主轴承特性不受影响，但其速度慢，效率低，不适于大批量生产。
技术实现思路
专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供，采用新型的感应加热、磁感应线加热技术。主轴承外圈感应线直接缠绕在外圈上，通过其在主轴承外圈内产生的涡流为外圈加热膨胀。主轴承内圈感应线先缠绕在一个工装上，然后将工装安装在主轴承内圈里面，通过其在主轴承内圈内产生的涡流为内圈加热膨胀；外圈磁感应缠绕线密度是内圈的(1.5?2)倍，保证了同时刻主轴承外圈的膨胀量一直大于内圈。安装好后，主轴承内、外圈同时加热，同时膨胀，加热效率高，且主轴承滚子不受任何风险。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:，包括以下步骤:(I)确定主轴承内圈加热温度:通过测量主轴承的内外径,根据主轴承的材质、尺寸，计算出主轴承内圈加热的最终温度；(2)计算测感应线长度:根据待加热主轴承内外圈直径、宽度大小及磁感应密度，考虑一定的余量系数后确定磁感应线的长度:I 内=1.2X XBXd/50 ;1 外=1.2X XBXD/30 (3)其中，I I #为内、外圈加热所需磁感线最小长度，单位mm;1.2为余量系数；B为轴承宽度，一般轴承内外圈一样，单位mm ;d为轴承内径，D1为轴承外径,单位mm ；(3)缠绕磁感应线:主轴承内、外圈工装上均匀缠绕磁感应线；(4)将内圈工装安放至主轴承内圈中；(5)启动感应加热器对主轴承内、外圈同时加热，一次达到主轴承所需温度Tl ；(6)加热完后开始装配。所述步骤(1)，具体包括以下步骤:(1-1)测量、计算:测量主轴承的内、外径，确定主轴承与主轴实际配合公差Δ T=d - D ；其中，d为主轴承内径，D为主轴外径,单位均为mm ；(1-2)根据GB/T19568-2004《风力发电机组装配和安装规范》，计算主轴承与主轴安装所需最小间隙L:L= (0.001 ?0.0015) Xd (I)其中，d为主轴承内径，单位为mm ;(1-3)计算主轴承内圈需要的膨胀量:根据L及Λ T计算出主轴承内圈需要的膨胀量Λ L=L- Δ T ；( 1-4)计算主轴承内圈膨胀量:确定待加热主轴承内圈直径、材料,及计算主轴承内圈加热膨胀量公式，加热膨胀公式如下:Δ =aXdX (T — t) (2)其中，Λ为膨胀量，单位为mm ；a为材料线膨胀系数，单位为10_6/°C ；T为需要加热的目标温度，单位为。C ;t为环境温度，S卩加热时环境的实测温度，单位为。C ；(1-5)计算主轴承内圈加热的最终温度:将主轴承内圈需要的膨胀量Λ L代入公式(2)，可以计算出主轴承内圈需加热到的最终温度Tl= Δ L+ (a*d) +t。所述步骤(3)中，将磁感应线分别缠绕在主轴承外圈及内圈工装上，外圈磁感线间距25_35mm,内圈磁感线间距45_55mm ；所述步骤(5)中，Tl需小于120°C。本专利技术的工作原理为:采用磁感应缠绕方式，主轴承内、外圈同时加热，且主轴承滚子加热过程中始终不受外力挤压；分步计算，保证每次加热主轴承膨胀量均符合安装要求。本专利技术的有益效果为:1、采用磁感应缠绕方式，主轴承内、外圈同时加热,且主轴承滚子加热过程中始终不受外力挤压；2、分步计算，保证每次加热主轴承膨胀量均符合安装要求；【具体实施方式】:下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。，包括以下步骤:(I)测量、计算:测量主轴承的内、外径,确定主轴承与主轴实际配合公差Λ T=d -D ；其中，d为主轴承内径，D为主轴外径,单位均为mm ；(2)根据GB/T19568-2004《风力发电机组装配和安装规范》，计算主轴承与主轴安装所需最小间隙L:L= (0.001 ?0.0015) Xd (I)其中，d为主轴承内径,单位为mm ;(3)计算主轴承内圈需要的膨胀量:根据L及Λ T计算出主轴承内圈需要的膨胀量 Λ L=L- Δ T ；(4)计算主轴承内圈膨胀量:确定待加热主轴承内圈直径、材料,及计算主轴承内圈加热膨胀量公式，加热膨胀公式如下:Δ =aXdX (T — t) (2)其中，Λ为膨胀量，单位为mm ；a为材料线膨胀系数，单位为10_6/°C ；T为需要加热的目标温度，单位为。C ;t为环境温度，即加热时环境的实测温度，单位为。C ；(5)计算主轴承内圈加热的最终温度:将主轴承内圈需要的膨胀量Λ L代入公式(2)，可以计算出主轴承内圈需加热到的最终温度Tl= Λ L+ (a*d)+t ；(6)计算测感应线长度:根据待加热主轴承内外圈直径、宽度大小及磁感应密度，考虑一定的余量系数后确定磁感应线的长度:I 内=1.2X XBXd/50 ;1 外=1.2X XBXD/30 (3)I I #为内、 外圈加热所需磁感线最小长度，单位mm ;1.2为余量系数；B为轴承宽度，一般轴承内外圈一样，单位mm ；d为轴承内径，D1为轴承外径,单位mm ；(7)缠绕磁感应线:将磁感应线分别缠绕在主轴承外圈及内圈工装上，外圈磁感线间距25_35mm,内圈磁感线间距45_55mm ；(8)将内圈工装安放至主轴承内圈中；(9)启动感应加热器加热，一次达到主轴承所需温度Tl ；( 10)加热完后开始装配。步骤(5)中，Tl需小于120。。。实例说明:某主轴安装轴承位置尺寸为?=Φ600+0.1mm ;主轴承内径?=Φ600-0.1mm,主轴承外径?1=Φ780-0.2mm,主轴承宽度B=275mm，主轴承游隙数值Λ轴承=0.3，主轴承材料线膨胀系数a=ll X 10_6/°C ;加热时实测环境温度t=20°C。根据上述步骤，计算如下:(I)测量、计算:主轴承与主轴实际配合公差Λ T=d - D=-0.2mm ；(2)计算主轴承与主轴安装所需最小间隙L= (0.001~0.0015) Xd=0.6~0.9 ;此处取L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽民，于炜东，李广伟，
申请(专利权)人：北车风电有限公司，
类型：发明
国别省市：