拆装工装的制作方法

1.本公开涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种拆装工装。


背景技术：

2.风力发电机是一种将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备。风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转来促使发电机发电。
3.随着风力发电机大型化、大容量的不断发展，风机的外形尺寸也不断增大，使其生产、运输和安装的成本越来越高，风机传动链的紧凑型设计因此得到重视。现有技术将风机的主轴和齿轮箱的行星架通过连接件连接，齿轮箱行星组件与主轴共用轴承支撑，极大地减小了传动链的轴向长度。但在此种方案中，齿轮箱的行星组件由轴承进行支撑，齿轮箱在生产、运输、装配、维修、更换过程中需与主轴和轴承作为整体进行相关操作，十分不便。


技术实现要素：

4.本公开的目的在于提供一种拆装工装，方便风机齿轮箱的运输、装配等。
5.本公开实施例提供一种拆装工装，应用于风力发电机，风力发电机包括传动链，传动链包括主轴、轴承和齿轮箱，齿轮箱和主轴连接，轴承为齿轮箱和主轴提供支撑；齿轮箱包括行星组件和箱体，行星组件包括齿圈、行星架、行星齿轮和行星轴，齿圈和箱体固定连接，行星齿轮通过行星轴可转动地设置于行星架，行星齿轮和齿圈啮合，行星架和主轴连接；拆装工装包括：
6.固定件，与行星架可拆卸地连接，且与齿圈和/或箱体可拆卸地连接，在主轴和行星架未装配到位的情况下，固定件固定连接齿圈和箱体中的至少一个与行星架，在主轴和行星架组装完成或拆卸之前，固定件与行星架、齿圈和箱体分离。
7.在其中一个实施例中，固定件在行星架的径向和/或轴向上可拆卸地连接齿圈和箱体中的至少一个和行星架。
8.在其中一个实施例中，固定件包括第一固定件，第一固定件沿行星架的径向方向延伸，沿行星架的径向方向可拆卸地穿设于箱体和行星架。
9.在其中一个实施例中，行星架包括远离主轴的第一端和靠近主轴的第二端，固定件包括第一固定件，第一固定件可拆卸地连接齿圈和箱体中的至少一个和行星架，且设于第一端；
10.拆装工装还包括第二固定件，第二固定件与行星架可拆卸地连接，且与齿圈和/或箱体可拆卸地连接，第二固定件设于第二端。
11.在其中一个实施例中，第二固定件的一端与行星架的端面固定连接，另一端与齿圈的端面固定连接。
12.在其中一个实施例中，当行星架与主轴之间沿轴向的距离大于或等于安装距离阈值时，第二固定件固定连接齿圈和箱体中的至少一个与行星架，当行星架与主轴之间沿轴向的距离小于安装距离阈值时，第二固定件与齿圈、箱体和行星架分离；和/或
13.第二固定件通过至少一个螺栓与行星架固定连接，第二固定件通过至少一个螺栓与齿圈固定连接；和/或
14.第二固定件为阶梯状，第二固定件与行星架的端面和侧面贴合，第二固定件和齿圈的端面贴合；和/或
15.固定件包括多个第二固定件，多个第二固定件沿行星架的周向排布。
16.在其中一个实施例中，固定件包括多个第一固定件，多个第一固定件沿行星架的周向排布。
17.在其中一个实施例中，固定件还包括沿主轴的轴向方向延伸的导向杆，导向杆沿主轴的轴向方向可拆卸地穿设于主轴和行星架，导向杆沿行星架的轴向与行星架滑动连接，以使行星架可沿轴向相对于导向杆滑动。
18.在其中一个实施例中，固定件包括多个导向杆，多个导向杆沿主轴的轴向方向可拆卸地穿设于主轴和行星架。
19.在其中一个实施例中，行星架和轴承直接连接，在行星架和轴承未装配到位时，固定件固定连接齿圈和箱体中的至少一个与行星架。
20.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
21.通过固定件将行星架固定于齿圈和箱体中的至少一者，使得行星架在齿轮箱和主轴的组装或拆卸过程中以及完全分离后得到固定。因此，包含行星架在内的齿轮箱可以与主轴完全分离，单独作为一个整体进行生产制造、测试验证、运输装配、故障维修和拆卸更换等作业，较方便。从而使得相关的生产设备，例如测试平台、运输车辆、起吊装置等，载重需求减小，设计尺寸变小，工作人员的作业难度也可大幅削减，实现降本增效。
22.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
23.附图说明构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
24.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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他的附图。
25.图1所示为一实施例中的拆装工装的安装示意图。
26.图2为所示为一实施例中的第一固定件的安装示意图。
27.图3为所示为一实施例中的第二固定件的安装示意图。
28.其中：10-拆装工装；20-传动链；210-主轴；220-轴承；230-齿轮箱；231-行星架；232-齿圈；233-箱体；100-固定件；110-第一固定件；120-第二固定件；121-螺栓；122-螺栓；130-导向杆。
具体实施方式
29.为使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方
式，对本公开进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本公开，并不限定本公开的保护范围。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。
31.风力发电机组通过叶轮将风能转化为转动的机械能，再通过传动链将机械能耦合到发电机，产生电能。传动链主要包括主轴系统和齿轮箱。主轴系统一般包括主轴、轴承、轴承座及附件。轴承通常采用单轴承或双轴承的配置。此种传动链的设计方案占用空间尺寸大，尤其是长度方向，迫使整个风机机组变长，导致运输不便。在大功率的风力发电机中，过长的传动链意味着更大的体积以及更高的制造成本。
32.随着风电机组的大型化发展，紧凑型传动链方案受到市场青睐。紧凑型传动链方案一般采用主轴和齿轮箱内的转动组件(一般为行星架)直接连接的结构，省去了和齿轮箱连接的输入轴承以及齿轮前箱体，优化了传动链的结构，极大地减小了传动链的轴向长度。但主轴和齿轮箱内的组件直连也使得主轴和齿轮箱构成一个整体，若单独拆移齿轮箱，齿轮箱内与主轴连接的组件得不到支撑无法固定。因此，主轴、齿轮箱以及两者之间的连接件在传动链的生产制造、测试验证、运输装配、故障维修和拆卸更换等过程中均需一体式移动，对相关设备要求很高，增加了工作难度和成本费用。
33.基于此，本公开提供一种拆装工装，能够对齿轮箱中的行星组件进行固定，从而使得齿轮箱能够与主轴分离，单独进行装配拆卸的操作，较为方便。
34.下面结合附图，对本公开的拆装工装进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
35.在本公开的一个实施例中，参照图1所示，提供一种拆装工装10。需要说明的是，拆装工装10应用于风力发电机(未图示)。风力发电机包括传动链20，传动链20包括主轴210、轴承220和齿轮箱230。齿轮箱230和主轴210连接，轴承220为齿轮箱230和主轴210提供支撑。齿轮箱230包括行星组件和箱体233，行星组件包括齿圈232、行星架231、行星齿轮和行星轴，齿圈232和箱体233固定连接，行星齿轮通过行星轴可转动地设置于行星架231，行星齿轮和齿圈232啮合，行星架231和主轴210连接。行星架231在箱体233内仅通过行星齿轮和齿圈232产生啮合关系，行星架231和主轴210通过连接件进行固定连接，再通过轴承220获得支撑。
36.继续参照图1，拆装工装10包括固定件100。固定件100与行星架231可拆卸地连接，且与齿圈232和/或箱体233可拆卸地连接，在主轴210和行星架231未装配到位的情况下，固定件100固定连接齿圈232和箱体233中的至少一个与行星架231，在主轴210和行星架231组装完成或拆卸之前，固定件100与行星架231、齿圈232和箱体233分离。
37.通过固定件100将行星架231固定于齿圈232和箱体233中的至少一者，使得行星架231在齿轮箱230和主轴210的组装或拆卸过程中以及完全分离后得到固定，齿圈232和箱体233均为固定件，行星架231在和主轴210之间通过连接件完成固定连接前，得到了齿圈232和箱体233中至少一者的固定支撑，从而避免行星架231因失去固定而发生移动被损坏。因此，包含行星架231在内的齿轮箱230可以与主轴210完全分离，单独作为一个整体进行生产制造、测试验证、运输装配、故障维修和拆卸更换等作业。从而使得相关的生产设备，例如测
试平台、运输车辆、起吊装置等，载重需求减小，设计尺寸变小，工作人员的作业难度也可大幅削减，实现降本增效。
38.在主轴210和行星架231装配到位的情况下，风力发电机的传动链20组装完整，可以正常工作，固定件100不再和行星架231、齿圈232、箱体233中的任意一者连接，不会对传动链20的作业产生任何影响。主轴210和行星架231装配到位可以是组装完成后和拆卸前可以正常工作的状态。
39.进一步地，在一些实施例中，行星架231和主轴210直接连接，在行星架231和主轴210未装配到位时，固定件100固定连接齿圈232和箱体233中的至少一个与行星架231。行星架231本和主轴210固定连接，当行星架231失去和主轴210的连接后，本公开通过固定件100将行星架231固设于齿圈232和箱体233中的至少一者，实现行星架231的固定，进而使得齿轮箱230可以单独作为一个整体进行操作。
40.在风力发电机正常工作状态时，行星架231通过连接件和主轴210固定连接从而得到轴承220的支撑。
41.在一些实施例中，固定件100在行星架231的径向和/或轴向上可拆卸地连接齿圈232和箱体233中的至少一个和行星架231。如此，固定件100能够在径向和/或轴向得到固定，避免因径向和/或轴向位移而对行星齿轮齿产生磕碰和拉齿等损伤。
42.在一些实施例中，参照图2所示，固定件100包括第一固定件110，第一固定件110沿行星架231的径向方向延伸，沿行星架231的径向方向可拆卸地穿设于箱体233和行星架231。如此，第一固定件110在行星架231的径向方向上顶住行星架231，使行星架231得到径向方向的固定支撑，特别是在重力方向上避免掉落，并且，第一固定件110在行星架231的轴向和周向方向上也限制住了行星架231的运动，对行星齿轮起到保护作用。
43.为了使第一固定件110在重力方向上对行星架231起到足够的支撑作用，可将第一固定件设置于与水平面夹角小于45
°
的范围内。
44.具体地，在一些实施例中，第一固定件110可以设置为销，行星架231和箱体233上设有与销匹配的销孔，将销穿设于销孔，即可实现第一固定件110对行星架231的固定支撑，结构简单易实现。
45.进一步地，为了避免直接插接造成晃动，行星架231上的销孔可设置为螺纹孔，销的一端和螺纹孔螺接。并且，销的另一端可套设弹性保护套，进一步缓解齿轮箱230在搬运过程中产生的晃动对行星架231的影响。
46.为了便于第一固定件110的安装定位，在一些实施例中，行星架231上的销孔可大于箱体233上的销孔，上述弹性保护套即可作为限位装置将销固定在箱体233上的销孔内。在另一些实施例中，行星架231侧面邻近销孔的位置处，可设置沿行星架231周向延伸的定位槽，定位槽的深度较浅。如此，第一固定件110较容易先插入定位槽中，再进一步定位到行星架231上的销孔，提升安装效率。
47.可以理解地，第一固定件110安装完成后可不凸出于箱体233的外表面，以免影响工作人员的操作，第一固定件110的尾端可设置内螺纹孔，用于安装辅助用具，以便拧动第一固定件110。并且，第一固定件110安装完成后，还可在箱体233上的销孔上塞上塞子，完成封堵，避免外界的灰尘、水气等杂质进入齿轮箱230内。
48.第一固定件110的长度和直径根据承载要求等实际使用需求进行设计。
49.在一些实施例中，参照图2和图3所示，行星架231包括远离主轴210的第一端和靠近主轴210的第二端，固定件100包括第一固定件110，第一固定件110可拆卸地连接齿圈232和箱体233中的至少一个和行星架231，且设于第一端。拆装工装10还包括第二固定件120，第二固定件120与行星架231可拆卸地连接，且与齿圈232和/或箱体233可拆卸地连接，第二固定件120设于第二端。行星架231具有一定的轴向长度，通过在行星架231的两端各设置第一固定件110和第二固定件120，从而对行星架231更好地固定，避免或降低在齿轮箱230的移动过程中行星架231产生晃动的风险。
50.在一些实施例中，参照图3所示，第二固定件120的一端与行星架231的端面固定连接，另一端与齿圈232的端面固定连接。如此易于实现行星架231和齿圈232之间的固定连接。第二固定件120可以固定连接行星架231的端面和齿圈232的端面，在轴向上固定行星架231和齿圈232。第二固定件120可以为板状。
51.在一些实施例中，第二固定件120通过至少一个螺栓121与行星架231固定连接，第二固定件120通过至少一个螺栓122与齿圈232固定连接。如此，行星架231和齿圈232之间的连接紧固性有保障。
52.需要说明的是，此处行星架231和齿圈232上的螺纹孔可采用已有的螺纹孔，例如吊装孔、安装孔等，螺栓121和螺栓122也可采用已有的螺栓，从而无需对现有的行星架231和齿圈232进行再加工，节约成本。螺栓121和螺栓122所需的数量根据承载需求和实际应用时的便利性决定。
53.在一些实施例中，第二固定件120为阶梯状，第二固定件120与行星架231的端面和侧面贴合，第二固定件120和齿圈232的端面贴合。行星架231和齿圈232端面之间具有距离，第二固定件120为阶梯状，如此使得第二固定件120克服行星架231和齿圈232端面之间的距离，将行星架231和齿圈232进行固定连接，固定得更牢固和稳定。
54.进一步地，第二固定件120和行星架231的侧面贴合处可增设垫片，用于缓解在搬运齿轮箱230过程中行星架231和齿圈232之间的震动传递。
55.在一些实施例中，第二固定件120在主视视角上为梯形，如此可节约材料，降低成本。梯形的具体尺寸根据螺栓121和螺栓122之间的相对位置进行设计。
56.在另一些实施例中，行星架231和齿圈232的端面齐平，第二固定件120可设置为平板状。第二固定件120的长度和厚度根据实际需求设计。本公开对第二固定件120的形状和尺寸不作限制。
57.在一些实施例中，当行星架231与主轴210之间沿轴向的距离大于或等于安装距离阈值时，第二固定件120固定连接齿圈232和箱体233中的至少一个与行星架231，当行星架231与主轴210之间沿轴向的距离小于安装距离阈值时，第二固定件120与齿圈232、箱体233和行星架231分离。如此，便于第二固定件120的安装或拆卸。
58.行星架231和主轴210间的间隔距离较小，将行星架231和主轴210之间的连接件拆除后，需将行星架231沿轴向滑动出一段距离，使得行星架231和主轴210之间的轴向距离大于或等于安装距离阈值，工作人员能够有足够的操作空间将第二固定件120安装或拆卸。
59.在一些实施例中，参照图2和图3所示，固定件100包括多个第一固定件110，多个第一固定件110沿行星架231的周向排布。固定件100包括多个第二固定件120，多个第二固定件120沿行星架231的周向排布。如此使得行星架231的固定效果更佳，也有利于固定件100
在风力发电机中的搬运等操作。第一固定件110和第二固定件120的数量根据实际需求选取。各第一固定件110之间、各第二固定件120之间可相同也可不同。
60.在一些实施例中，参照图1所示，固定件100还包括沿主轴210的轴向方向延伸的导向杆130，导向杆130沿主轴210的轴向方向可拆卸地穿设于主轴210和行星架231，导向杆130沿行星架231的轴向与行星架231滑动连接，以使行星架231可沿轴向相对于导向杆130滑动。如此，在齿轮箱230的拆卸或安装过程中，导向杆130对行星架231起到径向支撑作用，并且对行星架231的滑动起到导向作用，使行星架231和主轴210始终保持同轴，方便安装。
61.在一些实施例中，导向杆130可穿设于主轴210和行星架231上已有的螺纹孔，在安装齿轮箱230时，通过导向杆130实现主轴210和行星架231的对孔。
62.在一些实施例中，固定件100包括多个导向杆130，多个导向杆130沿主轴210的轴向方向可拆卸地穿设于主轴210和行星架231，确保对行星架231提供足够的径向支撑。
63.在一些实施例中，导向杆130还可沿主轴210的轴向方向可拆卸地穿设于轴承座和齿圈232，确保齿轮箱230和主轴210之间同轴。
64.对于本公开提供的拆装工装10，可采用下述操作步骤对齿轮箱230进行拆卸：
65.先安装导向杆130和第一固定件110，再将行星架231和主轴210之间的连接件拆除，使齿轮箱230沿轴向向背离主轴210的方向滑出，当行星架231和主轴210之间的轴向距离达到或超出安装阈值距离时，将第二固定件120安装上，最后将齿轮箱230完全拆离主轴210，此时，导向杆130安装于主轴210上，可将其拆除，也可不拆除留待齿轮箱230的安装。
66.齿轮箱230的安装则可采取与上述步骤相反的步骤。
67.在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
68.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
69.在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
70.在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
71.需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元
件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地，当一个元件被认为是“固定连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，如套接、卡接、一体成型固定、焊接等，在传统技术中可以实现，在此不再累赘。
72.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
73.以上实施例仅表达了本公开的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开的实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本公开的保护范围。