前轴承的更换方法及更换工装总成与流程

本申请涉及风力发电，特别是涉及一种前轴承的更换方法及更换工装总成。

背景技术：

1、风力发电机组可以按照传动结构形式分为多种类型，例如可分为半直驱式风力发电机组和直驱式风力发电机组。其中，直驱式风力发电机组又称为无齿轮箱风力发电机，这种发电机采用发电机的转子与叶轮直接连接进行驱动的方式，免去齿轮箱这一传统部件。

2、直驱式风力发电机组的前轴承需要承担发电机以及一部分叶轮的重量，故塔上更换直驱机组的前轴承相较于在塔上更换其他类型风力发电机组的前轴承具有更大难度。因此，需要将叶轮和发电机均下塔，在塔下更换新的前轴承、重新整备发电机的手段进行维修。在此过程中，需要大吨位吊车入场以及发电机运输，由此产生的风场道路维修费用、发电机运输费用与吊装费用巨大。

技术实现思路

1、本申请提供一种前轴承的更换方法及更换工装总成，能够在塔上实现前轴承的更换，无需将叶轮和发电机下塔，节省了因发电机拆卸、吊装以及运输至维修厂等过程中的人工和物流费用，降低维修成本。

2、一方面，根据本申请实施例提出了一种前轴承的更换方法，用于直驱式风力发电机组，更换方法包括以下步骤：提供更换工装总成，更换工装总成包括牵引工装，牵引工装包括第一牵引组件和第二牵引组件，第一牵引组件包括第一牵引主体以及连接于第一牵引主体一端的机舱连接部，第二牵引组件包括第二牵引主体以及连接于第二牵引主体一端的轮毂连接部，第一牵引主体的另一端和第二牵引主体的另一端沿第一方向朝向彼此延伸设置且相互可移动连接；锁定直驱式风力发电机组的轮毂；将第一牵引组件的机舱连接部与机舱底座相连，将第二牵引组件的轮毂连接部与轮毂相连；检测前轴承所承受的径向载荷，根据径向载荷调节第一牵引主体和第二牵引主体在第一方向上的相对连接位置，直至前轴承的径向载荷位于预设范围内；拆除前轴承。

3、根据本申请实施例的一个方面，锁定直驱式风力发电机组的轮毂的步骤，还包括：固定直驱式风力发电机组的定轴法兰和转轴法兰。

4、根据本申请实施例的一个方面，更换工装总成还包括固定支架，每个固定支架包括支架主体以及沿第一方向相对设置于支架主体两端的第一连接孔和第二连接孔；固定直驱式风力发电机组的定轴法兰和转轴法兰的步骤包括：对应拆除转轴法兰和定轴法兰的部分螺栓，以空出部分转轴法兰孔和定轴法兰孔；将第一连接孔与转轴法兰孔相对应，将第二连接孔与定轴法兰孔相对应，通过螺栓将固定支架安装于转轴法兰和定轴法兰之间。

5、根据本申请实施例的一个方面，直驱式风力发电机组的定轴法兰和转轴法兰的至少一者沿周向间隔设置有多个加强筋结构，对应拆除转轴法兰和定轴法兰的部分螺栓的步骤包括：对应拆除转轴法兰和定轴法兰的加强筋结构所在位置的部分螺栓。

6、根据本申请实施例的一个方面，更换工装总成还包括提升工装，提升工装包括连接支架以及加载件，连接支架具有定轴连接部，加载件设置于连接支架上；在拆除前轴承的步骤之后，还包括：将连接支架的定轴连接部与直驱式风力发电机组的定轴相连，将加载件的加载端与轮毂相连；通过加载件向轮毂施加与轮毂的重力方向相反的提升力，调整直驱式风力发电机组的转轴和定轴的同轴度；当直驱式风力发电机组的转轴和定轴的同轴度满足预设范围内时，将新的前轴承安装于转轴和定轴之间。

7、根据本申请实施例提出了一种前轴承的更换工装总成，用于直驱式风力发电机组，更换工装总成包括牵引工装，牵引工装包括：第一牵引组件，包括第一牵引主体以及连接于第一牵引主体一端的机舱连接部；第二牵引组件，包括第二牵引主体以及连接于第二牵引主体一端的轮毂连接部，第二牵引主体的另一端和第一牵引主体的另一端沿第一方向朝向彼此延伸设置且相互可移动连接，以使机舱连接部和轮毂连接部在第一方向的间距可调。

8、根据本申请实施例的一个方面，牵引工装还包括转接组件以及调节件，转接组件沿第一方向贯穿设置有调节孔，第一牵引主体和第二牵引主体的一者与转接组件固定，另一者穿设调节孔并与调节件螺纹配合。

9、根据本申请实施例的一个方面，第一牵引组件的数量为两个以上，每个第一牵引组件均包括第一牵引主体和机舱连接部，各第一牵引组件分别通过转接组件与第二牵引组件相连。

10、根据本申请实施例的一个方面，至少部分第一牵引组件的第一牵引主体的自身长度可调。

11、根据本申请实施例的一个方面，转接组件的数量小于第一牵引组件的数量，至少部分第一牵引组件通过同一转接组件与第二牵引组件相连。

12、根据本申请实施例的一个方面，转接组件包括转接座以及转动架，转动架转动连接于转接座且转动架的转动轴线的延伸方向与第一方向相交；第一牵引主体与转动架相连，转接座沿第一方向贯穿设置有调节孔，第二牵引主体沿第一方向穿设于调节孔并与调节件螺纹配合。

13、根据本申请实施例的一个方面，更换工装总成还包括固定支架，每个固定支架包括支架主体以及沿第一方向相对设置于支架主体两端的调节孔，固定支架用于设置在直驱式风力发电机组的定轴法兰和转轴法兰之间，并使两端的调节孔分别与定轴法兰孔和转轴法兰孔相连。

14、根据本申请实施例的一个方面，更换工装总成还包括提升工装，提升工装包括连接支架以及加载件，连接支架具有定轴连接部，加载件设置于连接支架上，加载件的加载端用于与直驱式风力发电机组的轮毂相连并向轮毂施加与其重力方向相反的提升力。

15、根据本申请实施例的一个方面，加载件包括驱动部以及吊具，驱动部连接于连接支架，吊具设置于驱动部的输出端，吊具用于与轮毂相连并在驱动部的驱动下对轮毂施加提升力。

16、本申请实施例提供的前轴承的更换方法，通过提供更换工装总成，更换工装总成包括用于连接机舱底座和轮毂的牵引工装，牵引工装包括第一牵引组件和第二牵引组件，第一牵引组件和第二牵引组件朝向彼此的一端相互可移动连接，背离彼此的一端分别设置有机舱连接部和轮毂连接部。当需要拆除前轴承时，可以将第一牵引组件的机舱连接部与机舱底座相连，将第二牵引组件的轮毂连接部与轮毂相连，从而能够通过牵引工装对轮毂施加牵引作用力，将叶轮以及发电机的重力传递至机舱底座上，减少前轴承所承受的径向载荷。并且，可根据径向载荷调整第一牵引组件和第二牵引组件的相对连接位置，以调整牵引工装对轮毂所施加的牵引作用力，直至前轴承的径向载荷位于预设范围内，从而能够在塔上实现前轴承的拆除，无需将叶轮和发电机下塔，节省了因发电机拆卸、吊装以及运输至维修厂等过程中的人工和物流费用，提高了更换速度，降低维修成本。

1.一种前轴承的更换方法，用于直驱式风力发电机组(100)，其特征在于，所述更换方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的更换方法，其特征在于，所述锁定所述直驱式风力发电机组(100)的轮毂(510)的步骤，还包括：

3.根据权利要求2所述的更换方法，其特征在于，所述更换工装总成(200)还包括固定支架(2)，每个所述固定支架(2)包括支架主体以及沿所述第一方向(x)相对设置于所述支架主体两端的第一连接孔和第二连接孔；

4.根据权利要求3所述的更换方法，其特征在于，所述直驱式风力发电机组(100)的定轴法兰(3110)和转轴法兰(3210)的至少一者沿周向间隔设置有多个加强筋结构，所述对应拆除转轴法兰(3210)和定轴法兰(3110)的部分螺栓的步骤包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述的更换方法，其特征在于，所述更换工装总成(200)还包括提升工装(3)，所述提升工装(3)包括连接支架(31)以及加载件(32)，所述连接支架(31)具有定轴连接部，所述加载件(32)设置于所述连接支架(31)上；

6.一种前轴承的更换工装总成，用于直驱式风力发电机组(100)，其特征在于，所述更换工装总成(200)包括牵引工装(1)，所述牵引工装(1)包括：

7.根据权利要求6所述的更换工装总成，其特征在于，所述牵引工装(1)还包括转接组件(13)以及调节件，所述转接组件(13)沿所述第一方向(x)贯穿设置有调节孔，所述第一牵引主体(111)和所述第二牵引主体(121)的一者与所述转接组件(13)固定，另一者穿设所述调节孔并与所述调节件螺纹配合。

8.根据权利要求7所述的更换工装总成，其特征在于，所述第一牵引组件(11)的数量为两个以上，每个所述第一牵引组件(11)均包括所述第一牵引主体(111)和所述机舱连接部(112)，各所述第一牵引组件(11)分别通过所述转接组件(13)与所述第二牵引组件(12)相连。

9.根据权利要求8所述的更换工装总成，其特征在于，至少部分所述第一牵引组件(11)的第一牵引主体(111)的自身长度可调。

10.根据权利要求8所述的更换工装总成，其特征在于，所述转接组件(13)的数量小于所述第一牵引组件(11)的数量，至少部分所述第一牵引组件(11)通过同一所述转接组件(13)与所述第二牵引组件(12)相连。

11.根据权利要求7所述的更换工装总成，其特征在于，所述转接组件(13)包括转接座(131b)以及转动架(132b)，所述转动架(132b)转动连接于所述转接座(131b)且所述转动架(132b)的转动轴线的延伸方向与所述第一方向(x)相交；

12.根据权利要求6至11任一项所述的更换工装总成，其特征在于，所述更换工装总成(200)还包括固定支架(2)，每个所述固定支架(2)包括支架主体以及沿所述第一方向(x)相对设置于所述支架主体两端的连接孔，所述固定支架(2)用于设置在所述直驱式风力发电机组(100)的定轴法兰(3110)和转轴法兰(3210)之间，并使两端的所述连接孔分别与定轴法兰孔和转轴法兰孔相连。

13.根据权利要求6至11任一项所述的更换工装总成，其特征在于，所述更换工装总成(200)还包括提升工装(3)；

14.根据权利要求13所述的更换工装总成，其特征在于，所述加载件(32)包括驱动部(321)以及吊具(322)，所述驱动部(321)连接于所述连接支架(31)，所述吊具(322)设置于所述驱动部(321)的输出端，所述吊具(322)用于与所述轮毂(510)相连并在所述驱动部(321)的驱动下对所述轮毂(510)施加所述提升力。