用于裝配風力渦輪機齒輪箱單元和主軸的裝配架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于裝配風力渦輪機主軸以及風力渦輪機齒輪機構的裝配架和方法。
【背景技術】
[0002]已知的是，由于現(xiàn)今的大型風力渦輪機主軸被設計為，將由作用于轉子單元的風力載荷所產(chǎn)生的轉矩傳遞至機艙的傳動系統(tǒng)，因此該主軸為大且笨重的結構。通常地，這種傳遞過程由齒輪箱完成。為了適應主軸日漸增大的尺寸，齒輪箱的尺寸也增大。在裝配過程中，這使得主軸以及齒輪箱單元難以處理。
[0003]主軸和齒輪箱一般通過使用壓接接合來裝配，其間將齒輪箱的接口加熱至預設溫度水平。這種加熱導致齒輪箱的安裝接口 /轉子端膨脹，隨即使得齒輪箱被引導至相對于主軸發(fā)電機端的位置。裝配主軸和齒輪箱的另一方案為，通過使用縮緊盤裝置來實現(xiàn)。在這種裝置中，使用機械或液壓裝置來將主軸和齒輪箱軸牢固地夾緊在一起，以傳遞兩軸之間的力矩和轉矩。
[0004]主軸和齒輪箱一般通過使用起重機，將齒輪箱引導主軸上的正確位置，從而實現(xiàn)水平地裝配。使用壓接接合或縮緊盤裝置，為了避免任何損傷，要求兩個單元之間具有非常精確的對準度。這是艱難且耗時的工序，因為當使用起重鋼索時，難以控制齒輪箱的運動/轉動。如果損壞接合端的接觸表面，維修成本可高達50至100萬丹麥克朗。
[0005]歐洲專利EP 1617075 BI公開了一種用于更換風力渦輪機結構中的齒輪箱的支承裝置。該支承裝置包括大體位于轉子軸和齒輪箱之下的主框架；主框架為風力渦輪機結構的一部分。轉子軸由設置在轉子端的單個軸承單元可轉動地支撐，齒輪箱由設置在其兩側的兩個支承單元支撐。這三個支承單元各自牢固地連接至主框架。臨時支承單元在轉子軸發(fā)電機端安裝至主框架，并通過夾緊元件固定至轉子軸。然后卸下并移開舊齒輪箱。安裝新齒輪箱后，松開夾緊元件，從主框架卸下并移開支承單元。
[0006]美國專利US 7944079 BI公開了一種用于現(xiàn)場裝配齒輪箱和轉子軸的裝配單元，其中將裝配單元提升至機艙之上的位置，然后相對于機艙主框架放置。轉子軸通過支承軸承單元安裝至主框架，在裝配過程中，轉子軸發(fā)電機端置于用于支承的開口內。齒輪箱安裝至可移動框架單元，該可移動框架單元通過線性致動器相對于安裝至主框架的支承框架單元移動。這種裝配單元只能現(xiàn)場使用，并需要起重機單元來提起裝配單元到機艙中的位置上。
[0007]發(fā)明目的
[0008]本發(fā)明目的在于提供一種用于裝配風力渦輪機主軸和風力渦輪機齒輪機構的裝配架。
[0009]本發(fā)明目的在于提供一種裝配架，其降低在裝配期間損壞接觸表面的風險，并使裝配工序更簡單。
[0010]本發(fā)明目的在于提供一種裝配架，其在裝配過程中實現(xiàn)兩個單元之間更精準、更標準化的對準。
[0011]本發(fā)明目的在于提供一種簡單快捷的、用于將風力渦輪機的齒輪機構安裝至主軸上的裝配方法。

【發(fā)明內容】

[0012]本發(fā)明目的通過一種用于裝配風力渦輪機主軸單元和齒輪機構的裝配架來實現(xiàn)，其包括:
[0013]-齒輪架單元，其包括用于容置并保持該齒輪機構的容置裝置，
[0014]-主軸架單元，其包括用于容置并保持該主軸單元的容置裝置，其中所述兩個架單元中的至少一個包括調整裝置，該調整裝置用于將該架單元相對于另一個架單元在至少一個方向上移動，
[0015]-對準裝置，用于對準主軸單元和齒輪機構彼此的位置，以及
[0016]-用于移動主軸單元和齒輪機構兩者中的一個、使其與另一個接觸的裝置，其特征在于，該主軸架單元和齒輪架單元中的至少一個設置在底架上，以相對于以地平面為參照表面來放置。
[0017]這樣提供了一種裝配架，用于將風力渦輪機的齒輪機構安裝至主軸單元上，而無需使用外部起重機單元來移動兩個單元使其相互接觸。裝配架的架單元能夠更好地控制對準過程以及各個單體單元的運動，從而降低在裝配過程中接觸表面受損的風險。進一步地，與傳統(tǒng)的利用起重機的裝配方法相比，本裝配架使得工時和/或工人的數(shù)量減少。
[0018]術語“齒輪機構”指的是任意類型的齒輪箱或齒輪組件，適用于連接風力渦輪機的轉子軸與傳動機構的其余部分。齒輪機構包括轉子軸安裝接口、傳動機構安裝接口，例如傳動機構的轉軸或高速軸、兩個或多個齒輪、以及任意其他構成齒輪箱或齒輪組件的部件。術語“主軸”指的是任意類型的轉子軸，設計為用于將回轉力和扭力從轉子，例如風力渦輪機葉片和輪轂，傳遞至機艙的其余部分，例如主框架、傳動機構和任意其他位于機艙內的部件。術語“主軸單元”指的是配備有至少一個，優(yōu)選兩個主軸承和任意其他安裝于主軸上的部件的主軸。
[0019]在一簡單的實施例中，該兩個架單元為分開的架單元，這些架單元包括例如輪、帶或軌道等裝置，用于相對彼此移動該架單元。其他類型的裝置，例如齒條與小齒輪，可用于移動架單元。主軸架單元或齒輪架單元可固定至參照表面，同時另一個架單元能夠相對于固定的架單元移動。這使得工人能夠分別移動/處理各個架單元，例如當將主軸單元和齒輪機構置于各自的架單元內或者移動主軸架單元和齒輪架單元進行對準時。
[0020]驅動單元，例如發(fā)動機或致動器，可設置在主軸架單元和/或齒輪架單元上，用于移動各個架單元和/或調整各個架單元的位置或朝向。發(fā)動機可以為電機或柴油發(fā)動機/汽油發(fā)動機，連接至輪、驅動輪、或小齒輪。致動器，例如線性致動器，可連接至液壓、氣動或電動供能單元，這些單元控制致動器的運行。這使得工人能夠以半自動或全自動的方法移動/對準各個架單元?；蛘撸寗訂卧梢允菣C械驅動單元，其使得對準和/或運動能夠由工人手動實施。
[0021]根據(jù)一實施例，該底架包括安裝裝置，用于安裝至參照表面，或支承元件，用于將該底架置于參照表面上。
[0022]在一優(yōu)選實施例中，主軸架單元和齒輪架單元設置在具有安裝/支承元件的底架上，例如支架或支腳，用于通過緊固裝置(例如螺栓)、或通過簡單地置于參照表面上，以安裝至參照表面。其他安裝方式，例如粘膠或焊接，也可用于將該底架安裝至參照表面。支架或支腳可在垂直方向上調整，以實現(xiàn)裝配架的高度調整。所述支架或支腳也可使得裝配架補償參照表面的任何不平或傾斜。底架可以為通用底架，兩個架單元均設置在該通用底架上，或者也可以是用于各個架單元的各個底架。各個底架各自可進一步包括另一組安裝元件，例如支架，用于將兩個架單元牢固地安裝在一起。這使得裝配架能夠牢固地固定至參照表面，使得裝配架在裝載或對準時不會意外移動。進一步地，底架用于將主軸單元和齒輪機構的載荷傳遞至參照表面，以實現(xiàn)更具剛性的結構。
[0023]術語“地平面上的參照表面”由地平面、地板、卡車或拖車的拖斗、或其他在地面上或在地面附近的適用參照表面來確定，這些參照表面不位于機艙內或機艙主框架上。或者，底架可構成卡車或拖車的拖斗的整合部分。這使得裝配架能夠被置于制造或裝配現(xiàn)場，甚或風力渦輪機安裝現(xiàn)場。這也使得裝配架能夠被移至不同的安裝地點，其中在裝配過程中，拖斗也可以充當工作平臺。
[0024]至少其中一個架單元，例如主軸架單元，可移動地連接至另一個架單元，例如齒輪架單元，或者底架?？蛇x地，兩個架單元均可移動地連接至底架。這使得主軸單元可相對于齒輪機構移動，反之亦然，以便對齊兩個單元的位置。
[0025]根據(jù)一實施例，調整裝置為提升元件，其連接至主軸架單元和齒輪架單元兩者中至少其中之一的容置裝置，例如齒輪架單元的容置裝置，其中該提升元件用于在至少垂直方向上移動主軸單元或齒輪機構。
[0026]主軸架單元和/或齒輪架單元具有設置于容置裝置與其底架之間的調整裝置。容置裝置可以為安裝元件，例如支架或踏板，設置為用于安裝至主軸單元或齒輪機構上相匹配的安裝元件?；蛘?，容置裝置可以為支承元件，例如墊座或杯，其具有接觸表面，該接觸表面朝向主軸單元或齒輪機構上的與之相配的接觸表面。容置裝置可以為安裝元件和支承元件的組合，這取決于主軸單元或齒輪機構的設置和設計。這使得主軸或齒輪機構能夠通過緊固裝置，例如螺栓或螺釘，固定至裝配架，或至少穩(wěn)固地保持在其位置上，以防任何意外運動。
[0027]至少其中一個架單元，例如齒輪架單元，包括至少一組提升元件，該提升元件為致動器形式，例如自升式頂起腿或棒或伸縮式提升圓柱或汽缸，這些提升元件連接至一個或多個上述驅動單元。驅動單元可進一步電連接