海上双馈风力发电机组齿轮箱和发电机更换系统的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及海上双馈风力发电机组齿轮箱和发电机更换系统。


背景技术：

2.在国家大力发展绿色能源政策的推动下，海上风力发电机组得到蓬勃发展，其中双馈机组占有很大的份额。双馈机组的传动链结构比较复杂，机舱内设置有大型关键部件齿轮箱和发电机，其可靠性对于机组的安全和效益具有重大影响，一旦发生故障，维护更换极其困难，且受海洋天气、水文影响，故障停机时间较长。
3.齿轮箱和发电机的常规更换需要大型吊装船才能实施，需先将风轮和机舱拆卸下，更换完成损坏部件后，再将机舱和风轮复装到原位，费用高、更换工艺复杂、更换等待周期长，导致非常大的发电量损失。
4.故有必要对现有技术进行优化改进，提出新的可行技术方案，克服现有技术中存在的技术问题。


技术实现要素：

5.为了克服上述内容中提到的现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了海上双馈风力发电机组齿轮箱和发电机更换系统，旨在更为方便地进行机组齿轮箱和发电机的更换，节省更换时间，降低更换成本。
6.为了实现上述目的，本实用新型具体采用的技术方案是：
7.海上双馈风力发电机组齿轮箱和发电机更换系统，包括起重机构、机舱和吊装组件，吊装组件设置于机舱内；所述的机舱内设置有水平轨道结构，水平轨道结构上设置沿其往复移动的承载架，承载架上设置与水平轨道结构配合的行走机构；承载架下方设置有吊具，所述的起重机构通过钢丝绳连接至吊具并牵引吊具升降。
8.上述公开的更换系统，通过在机舱内设置水平轨道结构，由承载架沿水平轨道结构移动并作为吊具的受力点，在钢丝绳的牵引下将齿轮箱或发电机等大型设备进行起吊运入机舱内实现更换安装。由于将这些吊装组件直接设置在机舱内，避免了从外部调用大型吊装船等设备进行吊装，减少了成本，也简化了工序，还大大提高了效率。
9.进一步的，水平轨道结构起到了承重和调整承载架位置的作用，其结构并不唯一确定，此处对上述技术方案中公开的水平轨道结构进行优化，并举出如下一种具体可行的方案：所述的水平轨道结构包括并行设置的轮轨和齿条。这样设置时，轮轨可作为承重用，齿条可作为驱动用。
10.再进一步，在采用上述水平轨道结构时，相应的行走机构也进行优化从而与之对应，具体的，举出如下一种具体可行的技术方案：所述的行走机构包括与轮轨配合的承重轮和与齿条配合的驱动齿轮，还包括与驱动齿轮连接传动的行走电机。行走电机工作时，带动驱动齿轮转动，驱动齿轮与齿条啮合并沿齿条前行；此过程中，承重轮与轮轨贴合，轮轨提
供足够的承重力将承载架支撑稳定。
11.进一步的，对上述技术方案中公开的承载架继续优化，举出如下具体可行的方案：所述的承载架上设置有定滑轮组，吊具上对应设置有动滑轮组，钢丝绳依次绕设于定滑轮组和动滑轮组之间并牵引吊具升降。
12.再进一步，为了方便吊装，在将发电机或齿轮箱吊入机舱后进行找准，对此进行承载架的优化，举出如下具体可行的方案：所述的承载架上设置有与定滑轮组连接配合并用于推动定滑轮组沿承载架往复移动调整的找准装置。找准装置的调整方向与承载架的移动方向垂直，一般的，承载架沿水平轨道结构往复移动，而找准装置推动定滑轮组垂直于水平轨道结构往复移动。动滑轮组设置在定滑轮组的下方，并由钢丝绳往复绕设，故动滑轮组与定滑轮组同步往复移动。
13.进一步的，找准装置可采用多种结构，此处举出一种具体可行的方案：所述的找准装置包括伸缩杆。一般的，伸缩杆通过液压设备驱动伸缩。
14.再进一步，钢丝绳从起重机构连接至吊具，并牵引吊具升降，钢丝绳在机舱内受到导向装置引导，具体的，所述的机舱上设置有若干用于引导钢丝绳的导向轮。导向轮的作用在于改变钢丝绳的方向。
15.再进一步，导向轮包括设置在机舱上钢丝绳进入口的进口导向轮组，这样设置的意义在于保证钢丝绳不与机舱发生摩擦，保护机舱壁和钢丝绳。
16.由于起重机构一般位于机舱的下方，故钢丝绳从下往上进入机舱，导向轮还包括竖向导向轮，竖向导向轮设置在机舱内，其作用在于将竖向进入机舱的钢丝绳引导为横向；钢丝绳横向延伸至承重架后，由设置在承重架上的横向换向轮和横向导向轮引导，将钢丝绳引导至定滑轮组，钢丝绳在定滑轮组处变更为竖向并在定滑轮组和动滑轮组之间往复绕设，最终回到定滑轮组并绕出定滑轮组；绕出定滑轮组的钢丝绳通过另一组横向导向轮和横线换向轮引导后连接固定。
17.进一步的，钢丝绳在机舱内连接固定，此处举出一种可行的技术方案：所述的机舱内设置有用于连接固定钢丝绳的绳端固定结构。
18.再进一步，所述的绳端固定结构并不唯一确定，可采用多种技术方案，其中可采用包括绳柱在内的结构。
19.进一步的，承载架和定滑轮组、动滑轮组用于进行吊装，同时对于这些部件本身的吊装还需要通过外部设备和结构实现，具体的，此处举出一种可行的技术方案：所述的承载架下方设置有葫芦吊。葫芦吊可用于机舱内的设备部件的吊装、维护。
20.进一步的，上述技术方案中公开了吊具，吊具用于连接固定齿轮箱、发电机等设备，此处对吊具进行优化说明，并举出如下一种具体可行的方案：对所述的吊具包括吊架，吊架上设有至少三个用于连接待吊装发电机或齿轮箱的插销结构。
21.再进一步，为了方便吊装，机舱还设置有吊装口，所述的吊具连接齿轮箱、发电机等吊装件后从吊装口进入机舱内。
22.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：
23.本实用新型通过在机舱内设置可移动的承载架，并设置定滑轮组、动滑轮组和吊具等配合，实现齿轮箱和发电机的吊装进入机舱，避免了采用吊装船等大型吊装设备，节省了成本，提高了效率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本实用新型的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，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它相关的附图。
25.图1为从机舱外观测的整体结构示意图。
26.图2为机舱内水平观测的结构示意图及局部结构放大示意图。
27.图3为机舱内俯视观测的结构示意图。
28.图4为吊具的侧视结构示意图。
29.图5为吊具的正视结构示意图。
30.图中，各个标号的含义是：1、机舱；2、钢丝绳；3、吊装件；4、起重机构；5、绳端固定结构；6、承载架；7、承重轮；8、定滑轮组；9、横向换向轮；10、葫芦吊；11、吊具；1101、吊架；1102、插销结构；12、水平轨道结构；1201、轮轨；1202、齿条；13、竖向导向轮；14、进口导向轮组；15、横向导向轮；16、找准装置；17、吊装口。
具体实施方式
31.下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。
32.在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。
33.实施例
34.本实施例针对现行技术中，海上风力发电机组的齿轮箱、发电机更换极为繁琐不便，耗时耗力的情况，提出了一种改进的更换系统，方便进行发电机组的部件更换。
35.具体的，本实施例采用的技术方案如下：
36.如图1、图2和图3所示，海上双馈风力发电机组齿轮箱和发电机更换系统，包括起重机构4、机舱1和吊装组件，吊装组件设置于机舱1内；所述的机舱1内设置有水平轨道结构12，水平轨道结构12上设置沿其往复移动的承载架6，承载架6上设置与水平轨道结构12配合的行走机构；承载架6下方设置有吊具11，所述的起重机构4通过钢丝绳2连接至吊具11并牵引吊具11升降。
37.上述公开的更换系统，通过在机舱1内设置水平轨道结构12，由承载架6沿水平轨道结构12移动并作为吊具11的受力点，在钢丝绳2的牵引下将齿轮箱或发电机等大型设备进行起吊运入机舱1内实现更换安装。由于将这些吊装组件直接设置在机舱1内，避免了从外部调用大型吊装船等设备进行吊装，减少了成本，也简化了工序，还大大提高了效率。
38.本实施例中，由于是海上风力发电机，在进行吊装时，在海上设置牵引船，将吊装过程中的齿轮箱或发电机进行牵引，避免出现钢丝绳缠绕的情况。
39.水平轨道结构12起到了承重和调整承载架6位置的作用，其结构并不唯一确定，此处对上述技术方案中公开的水平轨道结构12进行优化，并举出如下一种具体可行的方案：所述的水平轨道结构12包括并行设置的轮轨1201和齿条1202。这样设置时，轮轨1201可作
为承重用，齿条1202可作为驱动用。
40.优选的，本实施例中设置双轨道，即在机舱1内设置两条并行的水平轨道结构12，从承载架6的两端提供支撑，以使承载架6更为稳固。且本实施例中，可将水平轨道结构12直接设置在机舱1的内侧壁上。
41.在采用上述水平轨道结构12时，相应的行走机构也进行优化从而与之对应，具体的，举出如下一种具体可行的技术方案：所述的行走机构包括与轮轨1201配合的承重轮7和与齿条1202配合的驱动齿轮，还包括与驱动齿轮连接传动的行走电机。行走电机工作时，带动驱动齿轮转动，驱动齿轮与齿条1202啮合并沿齿条1202前行；此过程中，承重轮7与轮轨1201贴合，轮轨1201提供足够的承重力将承载架6支撑稳定。
42.优选的，本实施例中的齿条1202为直齿条1202。
43.对上述技术方案中公开的承载架6继续优化，举出如下具体可行的方案：所述的承载架6上设置有定滑轮组8，吊具11上对应设置有动滑轮组，钢丝绳2依次绕设于定滑轮组8和动滑轮组之间并牵引吊具11升降。
44.为了方便吊装，在将发电机或齿轮箱吊入机舱1后进行找准，对此进行承载架6的优化，举出如下具体可行的方案：所述的承载架6上设置有与定滑轮组8连接配合并用于推动定滑轮组8沿承载架6往复移动调整的找准装置16。找准装置16的调整方向与承载架6的移动方向垂直，一般的，承载架6沿水平轨道结构12往复移动，而找准装置16推动定滑轮组8垂直于水平轨道结构12往复移动。动滑轮组设置在定滑轮组8的下方，并由钢丝绳2往复绕设，故动滑轮组与定滑轮组8同步往复移动。
45.找准装置16可采用多种结构，此处举出一种具体可行的方案：所述的找准装置16包括伸缩杆。
46.优选的，伸缩杆通过液压设备驱动伸缩。
47.钢丝绳2从起重机构4连接至吊具11，并牵引吊具11升降，钢丝绳2在机舱1内受到导向装置引导，具体的，所述的机舱1上设置有若干用于引导钢丝绳2的导向轮。导向轮的作用在于改变钢丝绳2的方向。
48.导向轮包括设置在机舱1上钢丝绳2进入口的进口导向轮组14，这样设置的意义在于保证钢丝绳2不与机舱1发生摩擦，保护机舱1壁和钢丝绳2。
49.由于起重机构一般位于机舱1的下方，故钢丝绳2从下往上进入机舱1，导向轮还包括竖向导向轮13，竖向导向轮13设置在机舱1内，其作用在于将竖向进入机舱1的钢丝绳2引导为横向；钢丝绳2横向延伸至承重架后，由设置在承重架上的横向换向轮9和横向导向轮15引导，将钢丝绳2引导至定滑轮组8，钢丝绳在定滑轮组8处变更为竖向并在定滑轮组8和动滑轮组之间往复绕设，最终回到定滑轮组8并绕出定滑轮组8；绕出定滑轮组8的钢丝绳2通过另一组横向导向轮15和横线换向轮引导后连接固定。
50.优选的，本实施例中起重机构采用卷扬机，卷扬机设置在机舱1下方的塔筒基础平台上。
51.钢丝绳2在机舱1内连接固定，这样设置的意义在于保持钢丝绳2的稳定性，可提供足够的牵引力以进行吊装，此处举出一种可行的技术方案：所述的机舱1内设置有用于连接固定钢丝绳2的绳端固定结构5。
52.所述的绳端固定结构5并不唯一确定，可采用多种技术方案，本实施例采用绳柱。
53.承载架6和定滑轮组8、动滑轮组用于进行吊装，同时对于这些部件本身的吊装还需要通过外部设备和结构实现，具体的，此处举出一种可行的技术方案：所述的承载架6下方设置有葫芦吊10。葫芦吊10可用于机舱1内的设备部件的吊装、维护。
54.如图4、图5所示，本实施例中公开了吊具11，吊具11用于连接固定齿轮箱、发电机等设备，此处对吊具11进行优化说明，并举出如下一种具体可行的方案：对所述的吊具11包括吊架1101，吊架1101上设有至少三个用于连接待吊装发电机或齿轮箱的插销结构1102。
55.吊具11通过插销与待吊装的发电机或齿轮箱连接，稳定可靠且连接简单方便。
56.为了方便吊装，机舱1还设置有吊装口17，所述的吊具11连接齿轮箱、发电机等吊装件3后从吊装口17进入机舱1内。
57.以上即为本实用新型列举的实施方式，但本实用新型不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。