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一种风电机组齿轮箱的装配工装的制作方法

专利查询6月前  26

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1.本实用新型涉及风力发电机组中传动链部件技术领域,具体涉及一种风电机组齿轮箱的装配工装。


背景技术:

2.风电机组主要安装于荒漠、戈壁、高山或海洋等恶劣环境,机舱位于塔架顶端,安装和维护困难,为降低安装难度、简化维护工作和开发成本,需要风电机组机舱重量轻、可靠性高。其中机组传动链对机舱重量和可靠性起到决定性作用,传动链包括主轴、主轴轴承、轴承座、齿轮箱、联轴器等,齿轮箱是其中最关键部件。
3.目前传统的风电机组传动链中,齿轮箱采用行星传动加平行传动组合来实现结构紧凑、重量轻、功率密度高的要求,其中行星传动为主体结构。由于机组功率越来越大,现有的行星加平行级和多级行星增速的齿轮箱结构设计已经难以满足风电机组传动链进一步降低重量成本、提高可靠性的要求。因此,一种融合主轴设计的多分流平行传动齿轮箱开始用于大功率风电机组,由于其融合主轴设计,传动链中没有单独的主轴、主轴轴承、轴承座、联轴器等部件,可以大幅度减轻机组重量、降低机组成本、简化安装调试难度、提高可靠性。
4.这种齿轮箱的装配要求与传统的以行星结构为主的齿轮箱完全不同,新型齿轮箱在功率分流与汇流过程中为实现均载要求而设计了同步调整结构,需要专用装配工装调整同步,以满足齿轮均载要求,确保齿轮副正确啮合,原有的相应工装已经不能用于新型齿轮箱的装配。


技术实现要素:

5.针对现有技术存在的不足,本实用新型提出一种风电机组齿轮箱的装配工装,能够用于新型齿轮箱第二级齿轮副装配的同步调整。
6.为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种风电机组齿轮箱的装配工装,包括二级从动轮固定工装、二级主动轮加载工装和输入级从动轮加载工装;
7.所述二级从动轮固定工装能够分别与二级从动轮和齿轮箱箱体均相连接;
8.所述二级主动轮加载工装能够与二级主动轮可拆卸地连接;
9.所述输入级从动轮加载工装能够与输入级从动轮可拆卸地连接。
10.将二级从动轮固定工装同时与二级从动轮和齿轮箱箱体连接后,使二级从动轮相对于齿轮箱固定不动,再将各个二级主动轮和输入级从动轮上均分别安装二级主动轮加载工装和输入级从动轮加载工装。每两个相邻且不重复的二级主动轮为一组,在两个二级主动轮加载工装之间放入液压缸,对二级主动轮施加转向相同的作用力。每两个相邻且不重复的输入级从动轮为一组,在两个输入级从动轮加载工装之间放入液压缸,对输入级从动轮施加转向相同的作用力,且与对应的二级主动轮转向相反。均达到设定扭矩后,完成二级主动轮和输入级从动轮的加载,使二级主动轮工作齿面紧贴在二级从动轮工作齿面上,输
入级从动轮工作齿面紧贴在输入级主动轮齿面上。
11.进一步地,所述二级从动轮固定工装包括连接环和扇形板,所述扇形板与齿轮箱的箱体通过螺栓连接,所述连接环设置在扇形板上,且能够套紧在二级从动轮上。
12.连接环固定在二级从动轮上,扇形板与齿轮箱固定连接,从而使二级从动轮相对于齿轮箱固定。
13.进一步地,所述二级主动轮加载工装包括立板和底座,所述底座与齿轮箱的二级主动轮通过螺栓连接,所述立板竖直在底座上。
14.底座与二级主动轮相连接,立板用于承受液压缸推力。
15.进一步地,所述输入级从动轮加载工装包括立板二和底板,所述底板与齿轮箱的输入级从动轮的端面通过螺栓连接,所述立板二竖直设置在底板上。
16.底板与输入级从动轮连接,立板二用于承受液压缸推力。
17.进一步地,所述连接环包括半环和压环,所述半环设置在扇形板上,所述半环和压环的两端均通过螺栓连接。
18.半环和压环套在二级从动轮上后再用螺栓连接,能够固定在二级从动轮上。
19.进一步地,所述扇形板上设有与半环外壁相连接的筋板一。
20.通过设置筋板能够加强整体刚度,避免加载过程中工装变形过大。
21.进一步地,所述立板上设有与底座相连接的筋板二。
22.通过设置筋板能够加强整体刚度,避免加载过程中工装变形过大。
23.进一步地,所述立板二上设有与底板相连接的筋板三。
24.通过设置筋板能够加强整体刚度,避免加载过程中工装变形过大。
25.上述一种风电机组齿轮箱的装配工装的有益效果是:
26.(1)能够用于多分流平行传动结构的新型齿轮箱的装配工作,并且适用于类似的同步均载结构,解决了新型齿轮箱没有适用装配工装的问题,保证其性能达到设计要求。
27.(2)通过同步调整能够降低新型齿轮箱中相关零部件的设计精度要求,降低了加工难度和加工成本。
28.(3)工装的结构简单且重量轻,不需要精密的加工制造,可以快捷高效的操作,采用分组顺序操作更方便于二级齿轮副的同步调整,单次调整操作过程容易掌握。并且调节效果好,能够消除累积误差,使二级齿轮副处于良好的接触状态,确保了可靠性。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式,下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
30.图1为本实用新型一实施例提供的一种风电机组齿轮箱的装配工装的俯视图;
31.图2为图1所示的一种风电机组齿轮箱的装配工装的齿轮箱主视图;
32.图3为图1所示的一种风电机组齿轮箱的装配工装的二级主动轮剖视图;
33.图4为图1所示的一种风电机组齿轮箱的装配工装的二级从动轮固定工装的示意图;
34.图5为图1所示的一种风电机组齿轮箱的装配工装的二级主动轮加载工装的示意图;
35.图6为图1所示的一种风电机组齿轮箱的装配工装的输入级从动轮加载工装的示意图;
36.附图标记:
37.1-齿轮箱、10-输入轴;
38.20-二级齿轮副、21-二级主动轮、22-输入级从动轮平行轴、23二级从动轮;
39.30-二级从动轮固定工装、31-连接环、311-半环、312-压环、32-扇形板、33-筋板一;
40.40-二级主动轮加载工装、41-立板、42-底座、43-筋板二;
41.50-输入级从动轮加载工装、51-立板二、52-底板、53-筋板三;
42.60-液压缸。
具体实施方式
43.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
44.请参阅图1至图6,本实用新型提供一种风电机组齿轮箱的装配工装,包括二级从动轮固定工装30、二级主动轮加载工装40和输入级从动轮加载工装50,二级从动轮固定工装30用于将二级从动轮23相对于箱体固定,二级主动轮加载工装40和输入级从动轮加载工装50分别对二级主动轮21和输入级从动轮施加扭矩,以进行同步调整。
45.齿轮箱1结构如图2所示,在完成输入轴、前箱体、中箱体、一级齿轮副和二级齿轮副20等部件组装后,对第二级齿轮副20进行同步结构调整。具体地,二级齿轮副20包括绕周向间隔均匀、且呈内外圈设置的八个二级主动轮21和四个二级从动轮23,每两个二级主动轮21啮合一个二级从动轮23构成一组齿轮啮合副,实现功率汇流。输入级从动轮和二级从动轮23上均设有同轴连接的平行轴,二级主动轮21与输入级从动轮平行轴22相连接(如图3所示)。
46.具体地,先将底部的输入轴10与齿轮箱箱体通过工装固定(如图2所示)。如图4至图6所示,二级从动轮固定工装30包括连接环31和扇形板32,扇形板32通过螺栓与齿轮箱的箱体固定连接,连接环31包括半环311和压环312,半环311设置在扇形板32上,并且能够与压环312组装成连接环31套设在二级从动轮23的平行轴上,半环311与圆环的两端均通过螺栓连接,从而能够固定抱紧在二级从动轮23的平行轴上,使二级从动轮23相对于齿轮箱的箱体固定不动。进一步地,扇形板32上设有与半环311焊接的筋板一33,用于加强整体的刚度,避免加载过程中工装变形过大。
47.二级主动轮加载工装40包括立板41和底座42,底座42为环形座,绕周向开设有多个螺栓孔,能够与二级主动轮21的平行轴端面通过螺栓进行固定连接,立板41竖直焊接在底座42上。每个二级主动轮21上均安装有二级主动轮加载工装40,且相邻的两两为一组,每组的两个立板41平行设置,将液压缸60或其他辅助的驱动装置放在两个立板41之间,并施加作用力抵接在两个立板41上,对二级主动轮21进行加载以达到设定扭矩,施加扭矩的方向保持与齿轮箱工作状态受力一致,使两个二级主动轮21的工作齿面紧贴在对应的二级从动轮23的工作齿面上。进一步地,立板41上设有与底座42焊接的筋板二43,用于加强立板41
的刚度,避免加载过程中工装变形过大。
48.输入级从动轮加载工装50包括立板二51和底板52,底板52呈圆盘状,绕周向开设有多个螺栓孔,与输入级从动轮的平行轴端面通过螺栓固定连接,立板二51竖直焊接在底板52上。每个输入级从动轮上均安装有输入级从动轮加载工装50,且相邻的两两为一组,每组的立板二51均平行设置,将液压缸60或其他辅助的驱动装置放在两个立板二51之间,并施加作用力抵接在两个立板二51上,对输入级从动轮进行加载以达到设定扭矩,施加扭矩的方向保持与齿轮箱工作状态受力一致,使输入级从动轮的工作齿面紧贴在对应的输入级主动轮的工作齿面上。进一步地,立板二51上设有与底板52焊接的筋板三53,用于加强立板二51的刚度,避免加载过程中工装变形过大。
49.完成加载后,由公差变动及误差累计所产生的影响齿面接触的波动间隙消除,在输入级从动轮与二级主动轮21连接位置的外端面沿配合面钻骑缝销孔,且至少钻两个对称布置的孔,装入销定位。再松开液压缸和工装,按设计要求的数量加工完成所有的骑缝销孔,即可完成同步调整,拆除二级从动轮固定工装30。
50.使用上述一种风电机组齿轮箱的装配工装,能够用于新型齿轮箱的多分流平行传动结构以及类似的同步均载结构的装配调整,保证其性能达到设计要求。利用本工装进行加载可将影响齿轮副均载的误差集中到同步调整结构上消除,从而放宽了风电齿轮箱中相关零部件的设计精度要求和加工难度,降低了大型风电齿轮箱的加工成本。并且工装的结构简单操作难度低,工装的加工成本也较低,且调节效果好,能够消除累计误差使二级齿轮副处于良好的接触状态,确保了可靠性。
51.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

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