用于装配风力涡轮机齿轮箱单元和主轴的装配架制造技术

本发明专利技术涉及用于装配风力涡轮机主轴和齿轮机构的装配架以及方法。该装配架包括设置在底架上的主轴架单元和齿轮架单元，其中两个架单元包括调整装置，用于至少沿水平方向或垂直方向调整主轴单元和齿轮机构的位置。主轴单元和齿轮机构通过使用发射光束的光源来对准，光束射向可拆卸的导向元件。主轴单元置于可滑动座上，并通过可移动单元上的拉动元件被拉动至与齿轮机构相接触。拉动元件通过贯穿主轴单元的线，连接至齿轮机构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于装配风力涡轮机主轴以及风力涡轮机齿轮机构的装配架和方法。
技术介绍
已知的是，由于现今的大型风力涡轮机主轴被设计为，将由作用于转子单元的风力载荷所产生的转矩传递至机舱的传动系统，因此该主轴为大且笨重的结构。通常地，这种传递过程由齿轮箱完成。为了适应主轴日渐增大的尺寸，齿轮箱的尺寸也增大。在装配过程中，这使得主轴以及齿轮箱单元难以处理。主轴和齿轮箱一般通过使用压接接合来装配，其间将齿轮箱的接口加热至预设温度水平。这种加热导致齿轮箱的安装接口 /转子端膨胀，随即使得齿轮箱被引导至相对于主轴发电机端的位置。装配主轴和齿轮箱的另一方案为，通过使用缩紧盘装置来实现。在这种装置中，使用机械或液压装置来将主轴和齿轮箱轴牢固地夹紧在一起，以传递两轴之间的力矩和转矩。主轴和齿轮箱一般通过使用起重机，将齿轮箱引导主轴上的正确位置，从而实现水平地装配。使用压接接合或缩紧盘装置，为了避免任何损伤，要求两个单元之间具有非常精确的对准度。这是艰难且耗时的工序，因为当使用起重钢索时，难以控制齿轮箱的运动/转动。如果损坏接合端的接触表面，维修成本可高达50至100万丹麦克朗。欧洲专利EP 1617075 BI公开了一种用于更换风力涡轮机结构中的齿轮箱的支承装置。该支承装置包括大体位于转子轴和齿轮箱之下的主框架；主框架为风力涡轮机结构的一部分。转子轴由设置在转子端的单个轴承单元可转动地支撑，齿轮箱由设置在其两侧的两个支承单元支撑。这三个支承单元各自牢固地连接至主框架。临时支承单元在转子轴发电机端安装至主框架，并通过夹紧元件固定至转子轴。然后卸下并移开旧齿轮箱。安装新齿轮箱后，松开夹紧元件，从主框架卸下并移开支承单元。美国专利US 7944079 BI公开了一种用于现场装配齿轮箱和转子轴的装配单元，其中将装配单元提升至机舱之上的位置，然后相对于机舱主框架放置。转子轴通过支承轴承单元安装至主框架，在装配过程中，转子轴发电机端置于用于支承的开口内。齿轮箱安装至可移动框架单元，该可移动框架单元通过线性致动器相对于安装至主框架的支承框架单元移动。这种装配单元只能现场使用，并需要起重机单元来提起装配单元到机舱中的位置上。专利技术目的本专利技术目的在于提供一种用于装配风力涡轮机主轴和风力涡轮机齿轮机构的装配架。本专利技术目的在于提供一种装配架，其降低在装配期间损坏接触表面的风险，并使装配工序更简单。本专利技术目的在于提供一种装配架，其在装配过程中实现两个单元之间更精准、更标准化的对准。本专利技术目的在于提供一种简单快捷的、用于将风力涡轮机的齿轮机构安装至主轴上的装配方法。
技术实现思路
本专利技术目的通过一种用于装配风力涡轮机主轴单元和齿轮机构的装配架来实现，其包括:-齿轮架单元，其包括用于容置并保持该齿轮机构的容置装置，-主轴架单元，其包括用于容置并保持该主轴单元的容置装置，其中所述两个架单元中的至少一个包括调整装置，该调整装置用于将该架单元相对于另一个架单元在至少一个方向上移动，-对准装置，用于对准主轴单元和齿轮机构彼此的位置，以及-用于移动主轴单元和齿轮机构两者中的一个、使其与另一个接触的装置，其特征在于，该主轴架单元和齿轮架单元中的至少一个设置在底架上，以相对于以地平面为参照表面来放置。这样提供了一种装配架，用于将风力涡轮机的齿轮机构安装至主轴单元上，而无需使用外部起重机单元来移动两个单元使其相互接触。装配架的架单元能够更好地控制对准过程以及各个单体单元的运动，从而降低在装配过程中接触表面受损的风险。进一步地，与传统的利用起重机的装配方法相比，本装配架使得工时和/或工人的数量减少。术语“齿轮机构”指的是任意类型的齿轮箱或齿轮组件，适用于连接风力涡轮机的转子轴与传动机构的其余部分。齿轮机构包括转子轴安装接口、传动机构安装接口，例如传动机构的转轴或高速轴、两个或多个齿轮、以及任意其他构成齿轮箱或齿轮组件的部件。术语“主轴”指的是任意类型的转子轴，设计为用于将回转力和扭力从转子，例如风力涡轮机叶片和轮毂，传递至机舱的其余部分，例如主框架、传动机构和任意其他位于机舱内的部件。术语“主轴单元”指的是配备有至少一个，优选两个主轴承和任意其他安装于主轴上的部件的主轴。在一简单的实施例中，该两个架单元为分开的架单元，这些架单元包括例如轮、带或轨道等装置，用于相对彼此移动该架单元。其他类型的装置，例如齿条与小齿轮，可用于移动架单元。主轴架单元或齿轮架单元可固定至参照表面，同时另一个架单元能够相对于固定的架单元移动。这使得工人能够分别移动/处理各个架单元，例如当将主轴单元和齿轮机构置于各自的架单元内或者移动主轴架单元和齿轮架单元进行对准时。驱动单元，例如发动机或致动器，可设置在主轴架单元和/或齿轮架单元上，用于移动各个架单元和/或调整各个架单元的位置或朝向。发动机可以为电机或柴油发动机/汽油发动机，连接至轮、驱动轮、或小齿轮。致动器，例如线性致动器，可连接至液压、气动或电动供能单元，这些单元控制致动器的运行。这使得工人能够以半自动或全自动的方法移动/对准各个架单元。或者，驱动单元可以是机械驱动单元，其使得对准和/或运动能够由工人手动实施。根据一实施例，该底架包括安装装置，用于安装至参照表面，或支承元件，用于将该底架置于参照表面上。在一优选实施例中，主轴架单元和齿轮架单元设置在具有安装/支承元件的底架上，例如支架或支脚，用于通过紧固装置(例如螺栓)、或通过简单地置于参照表面上，以安装至参照表面。其他安装方式，例如粘胶或焊接，也可用于将该底架安装至参照表面。支架或支脚可在垂直方向上调整，以实现装配架的高度调整。所述支架或支脚也可使得装配架补偿参照表面的任何不平或倾斜。底架可以为通用底架，两个架单元均设置在该通用底架上，或者也可以是用于各个架单元的各个底架。各个底架各自可进一步包括另一组安装元件，例如支架，用于将两个架单元牢固地安装在一起。这使得装配架能够牢固地固定至参照表面，使得装配架在装载或对准时不会意外移动。进一步地，底架用于将主轴单元和齿轮机构的载荷传递至参照表面，以实现更具刚性的结构。术语“地平面上的参照表面”由地平面、地板、卡车或拖车的拖斗、或其他在地面上或在地面附近的适用参照表面来确定，这些参照表面不位于机舱内或机舱主框架上。或者，底架可构成卡车或拖车的拖斗的整合部分。这使得装配架能够被置于制造或装配现场，甚或风力涡轮机安装现场。这也使得装配架能够被移至不同的安装地点，其中在装配过程中，拖斗也可以充当工作平台。至少其中一个架单元，例如主轴架单元，可移动地连接至另一个架单元，例如齿轮架单元，或者底架。可选地，两个架单元均可移动地连接至底架。这使得主轴单元可相对于齿轮机构移动，反之亦然，以便对齐两个单元的位置。根据一实施例，调整装置为提升元件，其连接至主轴架单元和齿轮架单元两者中至少其中之一的容置装置，例如齿轮架单元的容置装置，其中该提升元件用于在至少垂直方向上移动主轴单元或齿轮机构。主轴架单元和/或齿轮架单元具有设置于容置装置与其底架之间的调整装置。容置装置可以为安装元件，例如支架或踏板，设置为用于安装至主轴单元或齿轮机构上相匹配的安装元件。或者，容置装置可以为支承元件，例如垫座或杯，其具有接触表面，该接触表面朝向主轴单元或齿轮机构上的与之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于装配风力涡轮机(1)的主轴单元(36)和齿轮机构(28)的装配架，包括：‑齿轮架单元(9)，所述齿轮架单元(9)包括用于容置并保持所述齿轮机构(28)的容置装置(10)，‑主轴架单元(7)，所述主轴架单元(7)包括用于容置并保持所述主轴单元(36)的容置装置(8)，其中所述两个架单元(7、9)中的至少一个包括调整装置，用于将所述架单元相对于另一个架单元在至少一个方向上移动，‑对准装置，用于对准主轴单元(36)和齿轮机构(28)彼此的位置，以及‑用于移动主轴单元和齿轮机构两者之中的一个、使其与另一个接触的装置，其特征在于，所述主轴架单元(7)和齿轮架单元(9)中的至少一个设置在底架(11)上，以相对于以地平面为参照表面来放置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：简·韦斯特卡德，
申请(专利权)人：远景能源江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32