一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置

1.本发明涉及风力发电机行星变速箱维修技术领域，尤其涉及一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置。

背景技术：

2.风力发电机行星变速箱作为风力发电机机组的关键部件，被应用于风力发电机组叶轮动力传递和增速。风力发电机行星变速箱太阳轮齿轮轴通过与行星轮、行星架及低速轮啮合完成动力传输，由于气象的不稳定性及风力发电机行星变速箱太阳轮齿轮轴的结构特性，风力发电机行星变速箱太阳轮齿轮轴在无规律的风力作用及强阵风冲击变载荷下往往会承受较大的动态扭矩，因此导致风力发电机行星变速箱太阳轮齿轮轴的故障率较高，在风力发电机行星变速箱太阳轮齿轮轴发生损坏或达到使用寿命时，需对其进行定期维修更换，以保证风力发电设备的正常运行，消除工作故障和设备风险。
3.现有的风力发电机机舱的结构如图9所示，叶轮通过传动轴将动力传递至行星变速箱，行星变速箱太阳轮齿轮轴太阳轮端与行星变速箱行星架中行星轮啮合，行星变速箱太阳轮齿轮轴低速轮端与低速轮内齿啮合，低速轮通过多级齿轮最终将动力传递至发电机。
4.目前因为风力发电机组结构的复杂性和空间的有限性无法将行星变速箱太阳轮齿轮轴直接拆卸，在维修时通常采用将风力发电机机舱上盖拆卸，通过大型吊车将整个机组齿轮箱拆卸并运至地面，在地面对行星变速箱太阳轮齿轮轴进行维修或更换，随后再将完成维修的机组齿轮箱吊运至机舱进行安装的方法，将机组齿轮箱拆卸运输至地面的过程会给风力发电机组的内部零件带来损坏风险。同时这种方式具有维修时间长、耗费高和耗费人力的缺点，从而导致长时间的设备停机，给投资方带来一定的收益损失。采用目前通用的风力发电机行星变速箱太阳轮齿轮轴维修方法，维修效率较低，以致无法及时完成风力发电机的抢修工作。

技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，通过简化维修步骤，采用在机舱中对风力发电机电缆保护轴套进行机械切割，完成切割后在机舱中对风力发电机电缆保护轴套切割剩余部分的切割端面进行手工钻孔，并将切割得到的风力发电机电缆保护轴套及拆卸得到的太阳轮齿轮轴通过塔筒内部运输至地面进行机加工，随后将加工过后的风力发电机电缆保护轴套切割部分及待安装的太阳轮齿轮轴通过塔筒内部运输至机舱，在机舱中将太阳轮齿轮轴和电缆保护轴套通过连接装置完成安装的维修方法，减少维修过程的施工时间，使得不完全拆卸机组齿轮箱即可完成维修工作，降低运输和拆卸过程带来的零件损坏风险和经济效益损失，提高维修效率。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.本发明所提出的一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，包括切
割机构和连接机构；
8.所述切割机构包括切割基座、夹具基座、驱动组件、定位螺杆、螺纹套管、切割主架、锯架、锯条和连杆；所述夹具基座与风力发电机机组齿轮箱下箱体通过螺栓连接；所述切割基座横向滑动连接在夹具基座上端面一侧；所述驱动组件设置在切割基座的上端面；所述切割主架横向设置在夹具基座上端面中部且一端与驱动组件连接；所述锯架顶部与切割主架前端面滑动连接；所述锯条横向固连在锯架底部的两侧之间；所述切割主架一侧竖向设置有螺纹套管；所述定位螺杆穿过螺纹套管且底端与切割基座铰接；所述连杆一端与驱动组件连接，另一端与锯架一侧上部连接；
9.所述连接机构包括特制套筒、特制螺栓、楔形块、螺塞和紧定螺钉；所述特制螺栓圆周均布的连接在风力发电机电缆保护轴套切割部分和风力发电机电缆保护轴套切割剩余部分的圆周端面之间；所述特制套筒径向安装在风力发电机电缆保护轴套切割剩余部分的前端并与特制螺栓一一对应；所述特制螺栓和对应特制套筒通过楔形块连接；所述特制套筒的外端通过紧定螺钉安装有螺塞。
10.进一步的，所述驱动组件包括转动电机、小带轮、v带、主轴、大带轮、曲柄圆盘和主轴支撑箱体；所述转动电机设置在切割基座上端面一侧；所述主轴支撑箱体设置在切割基座上端面中部；所述主轴转动连接在主轴支撑箱体内部；所述小带轮设置在转动电机的输出轴上；所述大带轮设置在主轴的后端；所述大带轮和小带轮之间通过v带连接；所述曲柄圆盘设置在主轴的前端；所述连杆一端与曲柄圆盘连接，另一端与锯架连接；所述切割主架一端转动连接于主轴支撑箱体。
11.进一步的，所述主轴前侧设置有主轴支撑肋板；所述主轴支撑肋板底部与切割基座固连。
12.进一步的，所述切割主架底部的两侧对称设置有竖向的定位架。
13.进一步的，所述夹具基座上端面左侧的前后两端对称设置有横向的滑轨b；所述切割基座内部设置有与滑轨b对应的滑槽；所述切割基座通过滑槽与滑轨b滑动连接。
14.进一步的，所述切割主架前端面上下两侧对称设置有滑轨a；所述锯架顶部设置有与两侧滑轨a对应的滑槽；所述锯架通过滑槽与滑轨a滑动连接。
15.进一步的，所述螺纹套管上设有限位槽a；所述切割主架与螺纹套管对应位置处设有异形孔；所述切割主架的上下表面分别与螺纹套管滑动连接。
16.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
17.1、由于风力发电机机舱空间有限，维修工况复杂，在对风力发电机行星变速箱太阳轮齿轮轴进行维修更换时，采用本切割装置可对风力发电机电缆保护轴套在不进行主轴箱完全拆卸的情况下进行机械切割，通过螺纹套管可调节切割深度，且本发明通过设置滑轨b和定位架，达到了以较小切割装置本体切割较大工件的效果，且定位架可精准限定工件与切割基座的位置；发电机机舱位于高空中，运输通道狭小，将切割基座和夹具基座沿滑轨b拆卸，完全可满足运输条件，且拆装方便，降低了运输过程中风力发电机零件因碰撞产生损坏的风险，简化了维修过程，缩短了维修时间，减少人力消耗。
18.2、在对风力发电机行星变速箱太阳轮轴进行更换维修时，先将更换后的风力发电机行星变速箱太阳轮轴进行安装，随后采用本连接装置可将切割后的风力发电机电缆保护轴套切割部分和电缆保护轴套切割剩余部分进行安装，本装置通过设置特制套筒、特制螺
栓、楔形块、螺塞及紧定螺钉可实现切割后的电缆保护轴套切割部分和电缆保护轴套切割剩余部分的连接，安装结束后将电缆保护轴套切割表面进行涂胶处理以防止电缆腐蚀，简化了运输过程，节省了运输费用和施工时间，减少了维修过程中因拆卸和运输导致零件磨损甚至损坏的风险。
附图说明
19.图1是本发明切割装置的结构示意图；
20.图2是本发明切割装置的侧视结构示意图；
21.图3是本发明夹具基座的主视结构示意图；
22.图4是本发明切割工况的整体结构示意图；
23.图5是本发明连接装置及连接工件的结构示意图；
24.图6是本发明连接装置的结构示意图；
25.图7是本发明特制套筒的俯视结构示意图；
26.图8是本发明特制螺栓的侧视结构示意图；
27.图9是现有风力发电机机舱的整体结构示意图。
28.其中，附图标记：1-电缆保护轴套；2-齿轮箱太阳轮齿轮轴；3-低速轮；4-行星架；5-行星轮；6-切割基座；7-夹具基座；8-转动电机；9-小带轮；10-v带；11-主轴；12-大带轮；13-异形孔；14-定位螺杆；15-螺纹套管；16-切割主架；17-锯架；18-定位架；19-锯条；20-连杆；21-限位槽a；22-曲柄圆盘；23-主轴支撑肋板；24-主轴支撑箱体；25-滑轨a；26-滑轨b；27-拱形槽；28-机组齿轮箱下箱体；29-螺栓；30-齿轮箱轴承端盖；31-电缆保护轴套切割剩余部分；32-楔形块；33-特制螺栓；34-电缆保护轴套切割部分；35-螺塞；36-特制套筒；37-安装孔；38-限位槽c；39-扭矩槽；40-限位孔；41-内螺纹；42-斜面；43-紧定螺钉；44-限位槽b；45-内六角孔。
具体实施方式
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.需要说明的是，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
31.参见附图1至8，给出了本发明所提出的一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置一个实施例的具体结构。所述装置包括切割机构和连接机构两个部分。
32.其中，如图1至4所示，所述切割机构包括切割基座6、夹具基座7、驱动组件、定位螺杆14、螺纹套管15、切割主架16、锯架17、定位架18、锯条19和连杆20；所述夹具基座7的中部设置有拱形槽27；所述夹具基座7的左右两端分别通过两个螺栓29与风力发电机机组齿轮箱下箱体28左右两侧固定连接；所述夹具基座7上端面左侧的前后两端对称设置有横向的
滑轨b26；所述切割基座6内部设置有与滑轨b26对应的滑槽；所述切割基座6通过滑槽与滑轨b26滑动连接，使切割基座6可沿滑轨b26进行横向移动；所述驱动组件设置在切割基座6的上端面；所述切割主架16横向连接在夹具基座7上端面中部且一端与驱动组件转动连接；所述切割主架16前端面上下两侧对称设置有滑轨a25；所述锯架17为与拱形槽27对应的凹形架，且其内端面顶部分别设置有与滑轨a25对应的滑槽；所述锯架17通过滑槽与滑轨a25滑动连接；所述锯条19横向固连在锯架17两侧底部之间；所述锯架17在连杆20牵引力的作用下沿滑轨a25方向进行往复运动，从而使锯条19进行切割工作；所述切割主架16的一侧内部竖向设置有螺纹套管15，所述切割主架16的上下表面分别与螺纹套管15滑动连接；所述螺纹套管15上设有限位槽a21；所述切割主架16与螺纹套管15对应位置处设有异形孔13；所述限位槽a21外表面和异形孔13内孔面滑动连接；所述定位螺杆14穿过螺纹套管15且底端与切割基座6铰接；所述连杆20一端与驱动组件连接，另一端与锯架17一侧上部连接；所述切割主架16底部的两侧对称设置有竖向的定位架18；所述定位架18分别竖向固连在切割主架16两侧的底部，所述定位架18设有两个，且两个定位架18分设于与齿轮箱太阳轮齿轮轴2的相切位置处，使定位架18固定切割基座6的位置。
33.所述驱动组件包括转动电机8、小带轮9、v带10、主轴11、大带轮12、曲柄圆盘22、主轴支撑肋板23和主轴支撑箱体24；所述转动电机8固连在切割基座6上端面左侧；所述主轴支撑箱体24固定在切割基座6上端面的中部；所述主轴11转动连接在主轴支撑箱体24内部并与转动电机8的输出轴平行；所述小带轮9连接在转动电机8的输出轴端部；所述大带轮12连接在主轴11的后端；所述大带轮12和小带轮9之间通过v带10连接；所述曲柄圆盘22连接在主轴11的前端；所述连杆20一端与曲柄圆盘22连接，另一端与锯架17一侧连接；所述切割主架16左端与主轴支撑箱体24连接；所述主轴11前侧设置有主轴支撑肋板23；所述主轴支撑肋板23底部与切割基座6固连。
34.如图5至8所示，所述连接机构包括楔形块32、特制螺栓33、螺塞35、特制套筒36和紧定螺钉43；所述特制螺栓33圆周均布的连接在风力发电机电缆保护轴套切割部分34和风力发电机电缆保护轴套切割剩余部分31的圆周端面之间；所述特制套筒36径向安装在风力发电机电缆保护轴套切割剩余部分31的前端并与特制螺栓33一一对应；所述特制螺栓33与对应的特制套筒36通过安装在特制套筒36内部的楔形块32连接；所述特制套筒36的外端通过紧定螺钉43安装有螺塞43。
35.本实施例中，所述特制螺栓33设有六个，六个特制螺栓33的螺纹端沿轴向圆周均布的连接在风力发电机电缆保护轴套切割部分34的切割端面，所述特制螺栓33首端设有内六角孔45；所述特制套筒36设有六个，六个特制套筒36沿径向圆周均布的安装于风力发电机电缆保护轴套切割剩余部分31的前端；所述特制套筒36上端一侧设有扭矩槽39，内部设有内螺纹41，侧壁中部设有与特制螺栓33对应的限位孔40，内壁两侧设置有与楔形块32对应的限位槽b44；所述特制螺栓33和特制套筒36通过楔形块32连接，楔形块32设有六个，六个楔形块32分别安装于特制套筒36内部的限位槽b44中，楔形块32后端面为8
°
的斜面42，中部设有与特制螺栓33对应的限位槽c38，上部设有安装孔37，所述限位槽c38与特制螺栓33相切；所述特制套筒36外端安装有螺塞35，螺塞35设有六个，六个螺塞35分别与楔形块32上端表面贴合，螺塞35与特制套筒36之间通过紧定螺钉43固定，紧定螺钉43设有六个，六个紧定螺钉43分别安装于螺塞35和特制套筒36的螺纹连接处。
36.本发明的工作原理在于：将本发明拆卸成切割基座6和夹具基座7两部分，分两次通过运输通道从地面运输至机舱，在机舱内部将机组齿轮箱上箱体拆卸并吊起，在机舱中将夹具基座7通过螺栓29安装于机组齿轮箱下箱体28上，再将切割基座6安装于夹具基座7，使定位架18与齿轮箱太阳轮齿轮轴2相切，通过转动电机8驱动锯条19进行往复运动，通过转动螺纹套管15调节切割主架16的高度，从而使锯条19完成进刀工作，最终通过螺纹套管15的调节将电缆保护轴套1进行完全切割，从而完成齿轮箱太阳轮齿轮轴2的拆卸及更换工作，将特制螺栓33和特制套筒36安装至切割和加工后的电缆保护轴套切割部分34及电缆保护轴套切割剩余部分31，通过扭矩槽39转动特制套筒36将特制螺栓33插入限位孔40，通过楔形块32将特制套筒36与特制螺栓33连接，从而将电缆保护轴套切割部分34及电缆保护轴套切割剩余部分31连接，通过转动螺塞35调节楔形块32将电缆保护轴套切割部分34和电缆保护轴套切割剩余部分31紧固锁死，最终通过紧定螺钉43完成防松。
37.本发明未尽事宜皆为公知技术。
38.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，其特征在于：所述装置包括切割机构和连接机构；所述切割机构包括切割基座、夹具基座、驱动组件、定位螺杆、螺纹套管、切割主架、锯架、锯条和连杆；所述夹具基座与风力发电机机组齿轮箱下箱体通过螺栓连接；所述切割基座横向滑动连接在夹具基座上端面一侧；所述驱动组件设置在切割基座的上端面；所述切割主架横向设置在夹具基座上端面中部且一端与驱动组件连接；所述锯架顶部与切割主架前端面滑动连接；所述锯条横向固连在锯架底部的两侧之间；所述切割主架一侧竖向设置有螺纹套管；所述定位螺杆穿过螺纹套管且底端与切割基座铰接；所述连杆一端与驱动组件连接，另一端与锯架一侧上部连接；所述连接机构包括特制套筒、特制螺栓、楔形块、螺塞和紧定螺钉；所述特制螺栓圆周均布的连接在风力发电机电缆保护轴套切割部分和风力发电机电缆保护轴套切割剩余部分的圆周端面之间；所述特制套筒径向安装在风力发电机电缆保护轴套切割剩余部分的前端并与特制螺栓一一对应；所述特制螺栓和对应特制套筒通过楔形块连接；所述特制套筒的外端通过紧定螺钉安装有螺塞。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，其特征在于：所述驱动组件包括转动电机、小带轮、v带、主轴、大带轮、曲柄圆盘和主轴支撑箱体；所述转动电机设置在切割基座上端面一侧；所述主轴支撑箱体设置在切割基座上端面中部；所述主轴转动连接在主轴支撑箱体内部；所述小带轮设置在转动电机的输出轴上；所述大带轮设置在主轴的后端；所述大带轮和小带轮之间通过v带连接；所述曲柄圆盘设置在主轴的前端；所述连杆一端与曲柄圆盘连接，另一端与锯架连接；所述切割主架一端转动连接于主轴支撑箱体。3.根据权利要求2所述的一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，其特征在于：所述主轴前侧设置有主轴支撑肋板；所述主轴支撑肋板底部与切割基座固连。4.根据权利要求1所述的一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，其特征在于：所述切割主架底部的两侧对称设置有竖向的定位架。5.根据权利要求1所述的一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，其特征在于：所述夹具基座上端面左侧的前后两端对称设置有横向的滑轨b；所述切割基座内部设置有与滑轨b对应的滑槽；所述切割基座通过滑槽与滑轨b滑动连接。6.根据权利要求1所述的一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，其特征在于：所述切割主架前端面上下两侧对称设置有滑轨a；所述锯架顶部设置有与两侧滑轨a对应的滑槽；所述锯架通过滑槽与滑轨a滑动连接。7.根据权利要求1所述的一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，其特征在于：所述螺纹套管上设有限位槽a；所述切割主架与螺纹套管对应位置处设有异形孔；所述切割主架的上下表面分别与螺纹套管滑动连接。

技术总结

本发明涉及一种风力发电机行星变速箱太阳轮轴塔上更换维修装置，包括切割机构和连接机构；所述切割机构包括切割基座、夹具基座、驱动组件、定位螺杆、螺纹套管、切割主架、锯架、锯条和连杆；所述连接机构包括特制套筒、特制螺栓、楔形块、螺塞和紧定螺钉。本发明通过简化维修步骤，采用在机舱中对风力发电机电缆保护轴套进行机械切割，并将切割得到的风力发电机电缆保护轴套及拆卸得到的太阳轮齿轮轴通过塔筒内部运输至地面进行机加工，随后在机舱中将太阳轮齿轮轴和电缆保护轴套通过连接机构完成安装的维修方法，减少维修施工时间，不完全拆卸机组齿轮箱即可完成维修工作，降低运输和拆卸过程带来的零件损坏风险和经济效益损失，提高维修效率。提高维修效率。提高维修效率。