一种半直驱发电机结构用托盘式防轴窜装置的制作方法

1.本实用新型属于发电机运送保护技术领域，具体涉及一种半直驱发电机结构用托盘式防轴窜装置。


背景技术：

2.半直驱发电机是在直驱与双馈风电机组在向大型化发展过程中遇到的问题而产生的，兼顾有二者的特点。从结构上说半直驱可与双馈是类似的，具有布局形式多样的特点，同时目前研究中的无主轴结构还具有与直驱相似的外型。区别在于一是与双馈机型比，半直驱的齿轮箱的传动比低；二是与直驱机型比，半直驱的发电机转速高。这个特点决定了半直驱一方面能够提高齿轮箱的可靠性与使用寿命，同时相对直驱发电机而言，能够兼顾对应的发电机设计，改善大功率直驱发电机设计与制造条件。基于以上优势，加之我国碳中和的目标，清洁能源得到有利的发展环境，业内逐渐对半直驱风力发电机有了比较深入的研究。
3.为此，我公司研发设计一款半直驱发电机，主要包括发电机机座、转子、转动空心轴、轴承套、圆柱滚子轴承和深沟球轴承等结构，转动空心轴与转子螺栓连接，轴承套与发电机机座连接；其中图1为该发电机轴承单元结构示意图，其转动空心轴1和轴承套2连接处设置有圆柱滚子轴承3和深沟球轴承4，深沟球轴承4底部一侧通过轴用挡圈5固定，另一侧使用孔用挡圈6固定。由于该发电机轴承单元结构未安装于轴或轴承箱，会产生轴承游隙(包括轴向游隙和径向游隙)，即在轴承滚动体与轴承内外圈壳体之间的间隙，因为轴承游隙的存在，装配完成的发电机在运输过程中多个自由度方向会窜动，造成轴承滚道面的损伤，轴承的损坏状态是，滚道面上产生的假性布氏压痕，导致上述损伤的原因是轴承停转时由外部振动造成的损伤。还有一种是滚道面上产生的球间距假性布氏压痕，导致这样损伤的原因是轴承在小摆动角度下反复摆动造成的损伤。但是目前没有针对上述弊端的保护措施，导致运输环节无形中降低了发电机的性能。
4.有鉴于此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种半直驱发电机结构用托盘式防轴窜装置，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种半直驱发电机结构用托盘式防轴窜装置，该托盘式轴承防轴窜装置可以有效防止发电机在运输过程中因为轴承轴向游隙、径向游隙的存在以及转子和空心轴往复运动对轴承造成冲击损伤，保护轴承外观质量同时延长了发电机的使用寿命。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：
7.一种半直驱发电机结构用托盘式防轴窜装置，所述发电机结构包括转动空心轴、轴承套、圆柱滚子轴承和深沟球轴承，所述转动空心轴和轴承套连接处上下分别设置有圆柱滚子轴承和深沟球轴承，所述深沟球轴承底部一侧通过轴用挡圈固定，另一侧使用孔用
挡圈固定，所述轴承套下方设置有发运轴承托盘，所述发运轴承托盘可拆卸地连接在轴承套的底部；
8.其中，所述发运轴承托盘包括圆形底座，所述圆形底座上设置有环形凸台，所述环形凸台插接在深沟球轴承下方的环形凹槽内，用于防止深沟球轴承轴向游隙。
9.进一步地，所述环形凸台上设置有缺口，所述缺口用于让位，避免安装发运轴承托盘时和发电机进油块发生干涉。
10.进一步地，所述环形凸台的内壁和外壁分别与转动空心轴和轴承套间隙配合。
11.进一步地，所述环形凸台包括内凸台和与内凸台连接在一起的外凸台，且所述内凸台的高度高于外凸台的高度；
12.当发运轴承托盘与轴承套连接固定后，所述内凸台的上端面与轴用挡圈紧贴合，所述外凸台上端面与孔用挡圈不贴合。
13.进一步地，所述圆形底座上、位于环形凸台外圈环形布设多个通孔，所述轴承套的底部开设有与通孔一一对应的第一螺纹孔；
14.所述发运轴承托盘与轴承套通过螺栓和垫圈紧固连接，连接后转动空心轴托起距离大于深沟球轴承轴向游隙高度，消除运输过程中轴承轴向游隙。
15.进一步地，所述圆形底座上、位于环形凸台内圈范围内均匀开设有多个工艺孔，用于减轻发运轴承托盘整体的重量。
16.进一步地，所述发运轴承托盘的几何中心处开设第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内螺接有吊环螺钉，所述吊环螺钉通过吊带和起重设备配合作业将发运轴承托盘移至安装位置。
17.进一步地，所述发运轴承托盘为金属材质。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
19.本实用新型一种半直驱发电机结构用托盘式防轴窜装置，该托盘式防轴窜装置根据发电机结构的自身的特征针对性的设计了发运轴承托盘，通过连接件将发运轴承托盘可拆卸地安装在轴承套底部，当旋紧连接件时，发运轴承托盘的环形凸台托起转动空心轴以及转子、且托起距离大于等于轴承轴向游隙的高度，即通过该托盘式防轴窜装置对转动空心轴和轴承套加以固定，能够消除该发电机结构存在的轴承游隙，防止运输过程中转子和空心轴的转动以及往复运动对轴承造成冲击损伤，延长发电机的使用寿命。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型发电机结构为俯视图；
23.图2为本实用新型发电机结构a-a剖视图；
24.图3为本实用新型托盘式防轴窜装置使用示意图；
25.图4为本实用新型发运轴承托盘结构示意图；
26.图5为本实用新型发运轴承托盘俯视图；
27.图6为本实用新型发运托盘b-b剖视图。
28.其中：1为转动空心轴；2为轴承套；3为圆柱滚子轴承；4为深沟球轴承；5为轴用挡圈；6为孔用挡圈；7为发运轴承托盘；8为发电机进油块；9为螺栓；10为垫圈；11为吊环螺钉；12为吊带； 71为圆形底座；72为环形凸台；73为第二螺纹孔；711为通孔；712 为工艺孔；721为缺口；722为内凸台；723为外凸台。
具体实施方式
29.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
31.本实施例待处理发电机结构如图1、2所示，该发电机主要零部件结构包括发电机机座(图中未示出)、转子(图中未示出)、转动空心轴1、轴承套2、圆柱滚子轴承3和深沟球轴承4，转动空心轴1 与转子螺栓连接，轴承套2与发电机机座连接，轴承套2和转动空心轴1连接处上下设置有圆柱滚子轴承3和深沟球轴承4，深沟球轴承 4底部一侧通过轴用挡圈5固定，另一侧使用孔用挡圈6固定，该发电机结构由于存在轴承游隙，在运输过程中转子和转动空心轴会转动以及往复运动会对轴承造成冲击损伤，严重影响轴承的外观质量以及发电机的使用性能。
32.基于以上原因，发明人根据该发电机的具体结构设计了本实用新型托盘式防轴窜装置，主要包括发运轴承托盘7，发运轴承托盘7 可拆卸地连接在轴承套2的底部，其中，所述发运轴承托盘7包括圆形底座71，圆形底座71上设置有环形凸台72，环形凸台72插接在深沟球轴承4下方的环形凹槽内，用于防止深沟球轴承轴向游隙。当运输发电机时，先将该托盘式防轴窜装置安装，可对转动空心轴1和轴承套2加以固定，加上预压减轻振动，就可以有效地保护轴承外观质量。
33.具体的，所述环形凸台72上设置有缺口721，设置缺口721的目的在于让位，避免安装发运轴承托盘7时和发电机进油块8发生干涉。
34.其中，如图3～6所示，所述环形凸台72的内壁与转动空心轴1 配合是间隙配合，环形凸台72的外壁与轴承套2配合是小间隙配合；所述环形凸台72包括内凸台722和与内凸台722连接在一起的外凸台723，且所述内凸台722的高度高于外凸台723的高度；用于当发运轴承托盘7与轴承套2连接固定后，内凸台722的上端面与轴用挡圈5完全贴合，外凸台723上端面与孔用挡圈6不贴合(小间隙配合)。
35.另外，本实施例在所述圆形底座71上、位于环形凸台72外圈环形布设多个通孔711，轴承套2的底部开设有与通孔711一一对应的第一螺纹孔；所述发运轴承托盘7与轴承套2通过螺栓9和垫圈10紧固连接，连接后转动空心轴1托起距离大于深沟球轴承4轴向游隙高度，消除运输过程中轴承轴向游隙，即通过该托盘式防轴窜装置对转动空心轴1和轴承套2加以固定，能够消除该发电机结构存在的轴承游隙，防止运输过程中转子和空心轴的转动
以及往复运动对轴承造成冲击损伤，延长发电机的使用寿命。
36.为了保证该托盘式防轴窜装置的强度，其发运轴承托盘7为金属材质制作，不限于具体型号，例如可选择常见的q345b等，但是整体都是金属的话，会比较笨重，不易安装，因此本实施例在圆形底座71上、位于环形凸台72内圈范围内均匀开设有多个工艺孔712(如本实施例开设三个)，用于减轻发运轴承托盘整体的重量。
37.由于发电机结构的特殊性，发电机应该立式安装托盘式防轴窜装置和发运，为了便于安装托盘式防轴窜装置，本实施例在发运轴承托盘7的几何中心处开设第二螺纹孔73，所述第二螺纹孔763内螺接有吊环螺钉11，所述吊环螺钉11通过吊带12和起重设备配合作业将发运轴承托盘7移至安装位置，本实用新型发运轴承托盘7与轴承套2的连接力矩按照设计要求连接，另外安装后检测项点按照工艺要求进行操作和检测。
38.本实用新型托盘式防轴窜装置使用便捷，能快速的安装与拆卸，能有效的防止运输过程因晃动冲击对轴承造成损伤，可以重复使用，具有较高的实用价值。
39.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
40.应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。