大功率风力发电机轴承运输保护装置的制作方法

1.本发明涉及大功率风力发电机轴承运输保护装置，用于大功率风力发电机轴承运输保护。


背景技术：

2.轴承是风力发电机薄弱但最关键部件，轴承电腐蚀、温升高、运输压痕等是双馈风力发电机轴承典型故障。其中轴承电腐蚀问题通过优化驱动变频器、采用绝缘轴承、绝缘端盖或接地碳刷等措施已基本解决；轴承温升高问题通过润滑脂选型、排脂结构优化及按期正常维护保养等措施也已得到明显改善。
3.而风力发电机转子长且质量重，在运输过程中由于车辆速度快、路面不平整、急加减速等造成振动冲击大，发电机转子不能牢固有效固定，轴承运输损伤问题一直是风力发电机难点技术。且随着风力发电机向大功率方向发展，既有的双馈风力发电机双球轴承配置已不是最佳方案，需采用可靠性更高的“1球 2柱”三轴承配置，而该轴承配置对运输防护要求更加苛刻，在运输过程中经常出现轴承运输损伤现象，导致部分发电机一上塔运行就出现异响现象，给业主和发电机厂商带来巨大的压力，故有效抑制风电大功率发电机轴承运输损伤成为亟需解决的难题。
4.现有的一些轴承运输防护专利主要针对一些小电机或双球轴承配置电机：如cn 104967249 a《牵引电机运输防护装置及牵引电机运输防护方法》，主要在电机传动端设置一套运输防护装置，上哈弧组件和下哈弧组件通过螺栓连接，将传动端转轴抱紧产生摩擦力来限制转轴的转动，以减少传动端轴承在运输过程中的损伤。该装置适用于小电机，而针对风电电机大而长的转子不适用，不能同时有效抑制两端轴承运输损伤。如cn 201951882 u《一种大电机运输防护装置》，主要通过连接杆将压板和端盖进行固定，压板轴向压紧转轴，以实现电机在运输过程中转子的窜动，该装置常用在双球轴承配置的双馈电机上比较有效，但该装置由于螺杆较长，会存在刚度不足的风险，从而导致发电机大转子仍可能周向转动，引起球轴承运输也会出现一定损伤；且该装置对大功率风力发电机其它轴承配置（如：球 柱轴承配置、双柱轴承配置、“1球 2柱”三轴承配置等）适用性差，无法避免柱轴承损伤。如cn 112713726 a《一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装》，该专利在cn 201951882 u《一种大电机运输防护装置》专利上进行了改进，将转子固定方式由轴头压紧更改为传动端外封环固定方式，以保障转轴跟套在轴上的封环固定成一整体，从而限制运输过程中转子的转动。该专利适用于牵引电机小而短的转子，而对风力发电机长而大的转子不太实用，若用在风力发电机上，只能避免一端轴承损伤，无法避免另一端轴承损伤；若在两端采用该结构，会存在过定位的现象，也无法避免两端轴承均不损伤现象。


技术实现要素：

5.本发明提供的大功率风力发电机轴承运输保护装置，对转轴的轴向、周向、径向三个方向的窜动进行限制，有效降低运输过程中因转轴窜动而冲击损伤轴承的概率，对轴承
形成有效的运输保护，提高发电机运输过程中对轴承保护的有效性和可靠性，结构简单，空间占用率小，不增加发电机运输的空间需求，易于安装和拆卸，实用性强。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：大功率风力发电机轴承运输保护装置，其特征在于：包括限制转子轴向和周向窜动的轴向压紧组件和限制转子径向窜动的径向定位组件，所述的轴向压紧组件将转轴与发电机的传动端端盖固定连接，所述的径向定位组件将转轴与发电机底座连接。
7.优选的，所述的轴向压紧组件包括与发电机传动端的转轴端面固定的压板和连接压板与传动端端盖的紧固件，紧固件沿轴向设置且以转轴为中心对称分布。
8.优选的，所述的压板呈几字型且压板中的弯角均为直角，盖在传轴端面上且压板上开有与转轴端面螺纹孔相对应的固定孔，压板的底边通过紧固件与传动端端盖固定。
9.优选的，所述的转轴端面与压板之间垫有保护隔垫，螺栓穿过压板和保护隔垫紧固在转轴端面的螺纹孔中，保护隔垫为硬质环氧板。
10.优选的，所述的紧固件包括沿轴向设置的双头螺杆和锁紧螺母，双头螺杆的一端旋紧在传动端端盖上，另一端穿过压板底边通过锁紧螺母锁紧。
11.优选的，所述的双头螺母包括两头均具有螺纹的双头螺杆本体和一体成型在双头螺杆本体上的抵靠块，双头螺杆本体的一端与旋入传动端端盖的螺纹孔中使抵靠块抵在传动端端盖上，双头螺杆本体的另一端穿过压板底边与锁紧螺母紧固配合。
12.优选的，所述的径向定位组件包括与发电机传动端的转轴端部配合的传动端绑带和与发电机非传动端的转轴端部配合的非传动端绑带，传动端绑带绕过转轴端部且两端与发电机底座的连接耳系紧，传动端绑带呈沿转轴径向的绷直拉紧状态，非传动绑带绕过转轴另一端端部且两端与发电机底部的连接耳系紧，非传动端绑带呈沿转轴径向的绷直拉紧状态。
13.本发明的有益效果：本发明的大功率风力发电机轴承运输保护装置，包括轴向压紧组件和径向定位组件，轴向压紧组件将转轴与发电机的传动端端盖固连成一体，运输过程中转轴与传动端端盖一体振动，限制转轴相对于传动端端盖的轴向和周向振动，以减少转子的周向和轴向窜动，降低运输过程中转子对轴承轴向和周向的冲击，径向定位组件将转轴与发电机底座连接，限制转轴相对于电机底座的径向振动，以减少转子的径向窜动和对转轴上轴承的撞击挤压，降低运输过程中转子对轴承径向的冲击，轴向压紧组件和径向定位组件相结合，对转轴的轴向、周向、径向三个方向的窜动进行限制，有效降低运输过程中因转轴窜动而冲击损伤轴承的概率，对轴承形成有效的运输保护，提高发电机运输过程中对轴承保护的有效性和可靠性。
14.轴向压紧组件设置在发电机的传动端，径向定位组件设置在发电机的传动端和非传动端，通过轴向压紧组件将转轴与传动端端盖轴向和周向定位，通过径向定位组件将转轴的两端分别与发电机底座径向定位，结构简单，空间占用率小，不增加发电机运输的空间需求，易于安装和拆卸，实用性强。
附图说明
15.图1为大功率风力发电机轴承运输保护装置安装时的侧视图。
16.图2为大功率风力发电机轴承运输保护装置在发电机传动端的安装示意图。
17.图3为图2中局部的放大示意图。
18.图4为大功率风力发电机轴承运输保护装置在发电机非传动端的安装示意图。
具体实施方式
19.下面结合图1~4对本发明的实施例做详细说明。
20.大功率风力发电机轴承运输保护装置，其特征在于：包括限制转子轴向和周向窜动的轴向压紧组件1和限制转子径向窜动的径向定位组件2，所述的轴向压紧组件1将转轴100与发电机的传动端端盖101固定连接，所述的径向定位组件2将转轴100与发电机底座102连接。
21.以上所述的大功率风力发电机轴承运输保护装置，包括轴向压紧组件1和径向定位组件1，轴向压紧组件1将转轴100与发电机的传动端端盖101固连成一体，运输过程中转轴与传动端端盖一体振动，限制转轴100相对于传动端端盖101的轴向和周向振动，以减少转子的周向和轴向窜动，降低运输过程中转子对轴承轴向和周向的冲击，径向定位组件2将转轴100与发电机底座102连接，限制转轴100相对于电机底座102的径向振动，以减少转子的径向窜动和对转轴上轴承的撞击挤压，降低运输过程中转子对轴承径向的冲击，轴向压紧组件1和径向定位组件2相结合，对转轴的轴向、周向、径向三个方向的窜动进行限制，有效降低运输过程中因转轴窜动而冲击损伤轴承的概率，对轴承形成有效的运输保护，提高发电机运输过程中对轴承保护的有效性和可靠性。
22.其中，所述的轴向压紧组件1包括与发电机传动端的转轴端面固定的压板11和连接压板1与传动端端盖101的紧固件12，紧固件12沿轴向设置且以转轴100为中心对称分布。如图所示，压板11与传动端端盖101和转轴端面分别固定，使转轴100、传动端端盖101和压板11三者连成整体，减少运输过程中转轴相对于传动端端盖101的振动，减少转轴的周向和轴向窜动，从而降低转轴窜动与轴承的损伤。
23.其中，所述的压板11呈几字型且压板中的弯角均为直角，盖在传轴端面上且压板11上开有与转轴端面螺纹孔相对应的固定孔111，压板11的底边通过紧固件12与传动端端盖101固定。从附图可以看出，压板11一端与传动端端盖101固定，另一端与转轴端面固定，且两端之间的连接板沿轴向设置，压板11中各弯角为直角，使压板11的强度更大，不易变形，连接在转轴端面和传动端端盖101之间的定位可靠性更高，利用转轴端面的螺纹孔固定压板11，压板11和转轴100的固定结构简单，安装方便。
24.其中，所述的转轴端面与压板11之间垫有保护隔垫13，螺栓穿过压板11和保护隔垫13紧固在转轴端面的螺纹孔中，保护隔垫13为硬质环氧板。保护隔垫13对转轴端面进行保护，避免因转轴端面与压板11直接接触而被磨损。
25.其中，所述的紧固件12包括沿轴向设置的双头螺杆121和锁紧螺母122，双头螺杆121的一端旋紧在传动端端盖101上，另一端穿过压板11底边通过锁紧螺母12锁紧。双头螺杆121便于调节压板11与传动端端盖101之间轴向间隔，以适应转轴端部伸出长度不同时转轴与传动端端盖101的固定。
26.其中，所述的双头螺母121包括两头均具有螺纹的双头螺杆本体123和一体成型在双头螺杆本体123上的抵靠块124，双头螺杆本体123的一端与旋入传动端端盖101的螺纹孔
中使抵靠块124抵在传动端端盖101上，双头螺杆本体123的另一端穿过压板11底边与锁紧螺母12紧固配合。抵靠块124使双头螺杆本体123可有效旋紧在传动端端端101中，双头螺杆本体123通过锁紧螺母12紧固，根据运输过程中的锁紧需求，通过力矩扳手将锁紧螺母12旋紧，保证压板11与传动端端盖101的连接可靠性和稳定性，避免运输过程中锁紧螺母12的松动，提高保护有效性。
27.其中，所述的径向定位组件2包括与发电机传动端的转轴端部配合的传动端绑带21和与发电机非传动端的转轴端部配合的非传动端绑带22，传动端绑带21绕过转轴端部且两端与发电机底座102的连接耳系紧，传动端绑带21呈沿转轴径向的绷直拉紧状态，非传动绑带22绕过转轴另一端端部且两端与发电机底部102的连接耳系紧，非传动端绑带22呈沿转轴径向的绷直拉紧状态。如图所示，传动端绑带21将转轴一端定位在电机底座102上，非传动端绑带22将转轴另一端定位在电机底座102上，限制运输过程中转轴相对于电机底座的径向振动，以减少转轴的径向窜动，从而减少转轴100径向窜动对轴承的碰撞挤压，有效保护轴承不被压伤。轴向压紧组件1设置在发电机的传动端，径向定位组件2设置在发电机的传动端和非传动端，通过轴向压紧组件1将转轴100与传动端端盖101轴向和周向定位，通过径向定位组件2将转轴100的两端分别与发电机底座102径向定位，结构简单，空间占用率小，不增加发电机运输的空间需求，易于安装和拆卸，实用性强。
28.以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。