一种风力发电机叶片和轴承分离系统的制作方法

1.本发明涉及风力发电机叶片更换技术领域，尤其涉及一种风力发电机叶片和轴承分离系统。


背景技术：

2.目前陆上或海上风力发电机叶片的更换均是通过吊车或吊装船完成吊装工作，必须要租用一台足够吨位和臂长的主吊车或吊装船，随着技术发展，风电机组塔架越来越高(目前已达140米，后续更高)，叶片长度和质量越来越大；所需求的吊车或吊装船吨位越来越大，臂长越来越长，费用越来越贵。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种风力发电机叶片和轴承分离系统，方便叶片与轴承的分离，降低风力发电机叶片更换成本。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种风力发电机叶片和轴承分离系统，用于吊装前用电动吊具等通用吊具替换叶片和轴承间的螺杆连接，在叶片重力和通用吊具作用下实现叶片和轴承分离，包括
5.轴承压板组件，所述轴承压板组件用于替换原连接螺母，与变桨轴承固定连接，所述轴承压板组件上固定设有上滑轮组；
6.叶片插销，所述叶片插销的一端用于替代原t型螺母，插入风力发电机叶片的叶片孔内与风力发电机叶片连接；
7.叶片提升板组件，所述叶片提升板组件与所述叶片插销固定连接，所述叶片提升板组件上固定设有电动吊具和下滑轮组，所述电动吊具上的钢丝绳的一端依次绕过所述下滑轮组、所述上滑轮组后与所述叶片提升板组件连接。
8.本发明的有益效果是：本发明通过将轴承压板组件与轴承固定连接，通过叶片插销以及叶片提升板组件与风力发电机叶片固定连接，然后通过电动吊具实现两者的相互连接，从而实现在取下轴承与叶片的连接螺栓后能对风力发电机叶片进行支撑，通过电动吊具实现风力发电机叶片的缓降，方便风力发电机叶片与轴承的分离，避免使用主吊车或吊装船对风力发电机叶片与轴承进行分离，大大降低了风力发电机叶片的更换成本。
9.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
10.进一步，所述轴承压板组件包括两个对称设在所述变桨轴承的内圈内侧的轴承压板，两个所述轴承压板上均固定设有所述上滑轮组，两个所述上滑轮组之间通过用于将两个所述上滑轮组支撑开的第一连接件固定连接。
11.采用上述进一步方案的有益效果是：轴承压板连接变桨轴承的内圈上，通过第一连接件对两个轴承压板进行支撑，确保两个轴承压板在使用的过程中不会脱离变桨轴承。
12.进一步，所述轴承压板包括用于设在变桨轴承的内圈上的横向板，以及与所述横向板的侧边一体化固定连接的纵向板，所述横向板上设有用于插设在变桨轴承的内圈的螺
杆孔上的定位柱，所述上滑轮组件固定设在所述纵向板的外壁上。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：轴承压板采用相互连接的横向板与纵向板结构，将横向板置于变桨轴承的内圈上，然后通过第一连接件的撑开作用使得两个横向板不会相互靠近而导致轴承压板从变桨轴承的内圈上脱离。
14.进一步，所述第一连接件的数量为一个以上，每个所述第一连接件均包括两个第一连接管，两个所述第一连接管分别与两个所述上滑轮组连接，且所述第一连接管的一端与所述上滑轮组的滑轮轴固定连接，两个所述第一连接管同轴线设置，所述第一连接管的另一端上均固定设有第一连接板，所述第一连接板上均设有连接孔，两个所述第一连接板通过多个双头螺杆以及螺母连接。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：通过双头螺杆以及螺母将两个第一连接管上的第一连接板进行连接，可以方便调节第一连接板之间的距离，便于轴承压板的安装以及稳固。
16.进一步，所述叶片提升板组件的数量为两个，两个所述叶片提升组件与两个所述轴承压板一一对应设置，每个所述叶片提升板组件均包括固定板和电动吊具安装板，所述电动吊具安装板间隔设在所述固定板的一面，且所述固定板与所述电动吊具安装板通过连接杆固定连接，所述固定板上设有用于与所述叶片插销连接的连接缝，所述电动吊具固定设在所述电动吊具安装板远离所述固定板的一面上，所述下滑轮组固定在所述固定板上；两个所述固定板之间通过第二连接件固定连接。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：叶片提升板组件采用间隔设置的固定板和电动吊具安装板的结构，增大安装空间，便于电动吊具的安装以及与叶片插销的连接。
18.进一步，每个所述固定板均与多个所述叶片插销连接，所述叶片插销的侧壁上设有多个用于与所述固定板连接的连接螺杆，所述连接螺杆穿过所述连接缝后与螺母连接。
19.采用上述进一步方案的有益效果是：叶片插销通过连接螺杆穿过连接缝后与螺母连接从而实现与固定板的连接，安装拆卸方便。
20.进一步，所述叶片插销用于插入风力发电机叶片的叶片孔的一端的侧壁上设有螺杆孔，便于分离后的叶片连接。
21.采用上述进一步方案的有益效果是：叶片插销插入风力发电机叶片的叶片孔的一端的侧壁上设有螺杆孔，保证叶片和变桨轴承分离后，可以连接叶片，方便后续的叶片吊装。
22.进一步，所述固定板上固定设有吊耳，所述电动吊具的钢丝绳的一端固定设有吊钩，所述吊钩与所述吊耳连接。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：吊耳的设置方便电动吊具的钢丝绳与固定板的连接。
24.进一步，所述第二连接件包括两个第二连接管，两个所述第二连接管的一端一一对应通过连接座与两个所述固定板固定连接，两个所述第二连接管同轴设置，且所述第二连接管的另一端均固定设有第二连接板，所述第二连接板上均设有连接孔，两个所述第二连接管上的所述第二连接板通过多个双头螺杆以及螺母连接。
25.采用上述进一步方案的有益效果是：通过双头螺杆以及螺母将两个第二连接管上的第二连接板进行连接，安装拆卸方便。
26.进一步，所述上滑轮组包括上安装座和两个上滑轮，两个所述上滑轮固定设在所述上安装座的一面上，两个所述上滑轮的轴线平行设置，且两个所述上滑轮的轴线与所述上安装座垂直设置；所述下滑轮组包括下安装座和两个下滑轮，两个所述下滑轮通过安装架固定设在所述下安装座上，两个所述下滑轮的轴线平行设置，且两个所述下滑轮的轴线与所述下安装座平行设置。
27.进一步，所述叶片提升板组件上设有旋转柱以及分别设置在所述旋转柱两侧的安装柱，所述下安装座上设有与所述旋转柱对应的旋转孔以及与所述安装柱对应的安装条形槽，所述旋转柱插设在所述旋转孔内，所述安装柱插设在所述安装条形槽内且与螺母螺纹连接，所述下滑轮的轴线与所述上滑轮的轴线倾斜设置，保证缠绕钢丝的递进。
28.采用上述进一步方案的有益效果是：上滑轮组和下滑轮组均采用两个滑轮，能确保对风力发电机叶片的支撑力，通过缠绕，降低钢丝绳直径。
附图说明
29.图1为本发明的立体结构示意图；
30.图2为本发明中的轴承压板的立体结构示意图；
31.图3为本发明中的轴承压板的立体结构示意图；
32.图4为本发明中的叶片插销的立体结构示意图；
33.图5为本发明中的叶片提升板组件的立体结构示意图；
34.图6为本发明中的叶片提升板组件的立体结构示意图；
35.图7为本发明中的第二连接件的立体结构示意图；
36.图8为本发明中的第一连接杆与上滑轮组的连接示意图；
37.图9为本发明中的下滑轮组的立体结构示意图；
38.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
39.1、轴承压板组件；11、横向板；12、纵向板；13、定位柱；14、第一连接管；15、第一连接板；2、上滑轮组；21、上安装座；22、上滑轮；3、叶片插销；31、连接螺杆；32、螺杆连接孔；4、叶片提升板组件；41、固定板；42、电动吊具安装板；43、连接杆；44、连接缝；45、吊耳；46、第二连接管；47、连接座；48、第二连接板；5、电动吊具；6、下滑轮组；61、下安装座；62、下滑轮；7、双头螺杆。
具体实施方式
40.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
41.如图1所示，本发明的实施例包括轴承压板组件1，所述轴承压板组件1用于与变桨轴承固定连接，所述轴承压板组件1上固定设有上滑轮组2；叶片插销3，所述叶片插销3的一端用于插入风力发电机叶片的叶片孔内与风力发电机叶片连接；叶片提升板组件4，所述叶片提升板组件4与所述叶片插销3固定连接，所述叶片提升板组件4上固定设有电动吊具5和下滑轮组6，所述电动吊具5上的钢丝绳的一端依次绕过所述下滑轮组6、所述上滑轮组2后与所述叶片提升板组件4连接，具体的，所述叶片提升板组件4上固定设有吊耳45，所述电动吊具5的钢丝绳的一端固定设有吊钩，所述吊钩与所述吊耳45连接。在本发明的实施例中，
所述电动吊具5可以为电动葫芦或者卷扬机，或者其他现有技术中常用的电动吊具，其均在本技术的保护范围中。
42.在本发明的现有技术中，风力发电机的轮毂是指整体的铸铁，在上面安装三个变桨轴承，一般变桨轴承的外圈与轮毂相连，为静止状态；内圈与叶片相连，可以旋转，所述变桨轴承包括轴承主体，所述轴承主体的周边通过t型螺母(设置于风力发电机叶片内部)、螺杆(穿过轴承孔)、轴承端螺母(轴承孔上方)连接有风力发电机叶片，以上变桨轴承与风力发电机叶片的连接为本领域常规技术，在此不做具体的描述。
43.具体的，如图1所示，所述轴承压板组件1包括两个对称设在所述变桨轴承的内圈内侧的轴承压板，两个所述轴承压板上均固定设有所述上滑轮组2，所述上滑轮组2通过螺栓或螺杆与螺母的连接方式与所述轴承压板固定连接，两个所述上滑轮组2之间通过用于将两个所述上滑轮组2支撑开的第一连接件固定连接，轴承压板连接变桨轴承的内圈上，通过第一连接件对两个轴承压板进行支撑，确保两个轴承压板在使用的过程中不会脱离变桨轴承。
44.在本实施例中，如图2、图3所示，所述轴承压板包括用于设在变桨轴承的内圈与变桨轴承的轮毂之间的横向板11，以及与所述横向板11的侧边一体化固定连接的纵向板12，所述横向板11与所述纵向板12垂直设置(可以存在一定的夹角)，所述横向板11上设有用于插设在变桨轴承的内圈的连接孔(内圈的连接孔是指通过螺杆与风力发电机叶片连接的孔，为本领域现有技术)上的定位柱13，所述上滑轮组2件固定设在所述纵向板12的外壁上。轴承压板采用相互连接的横向板11与纵向板12结构，将横向板11置于变桨轴承的内圈与变桨轴承的轮毂之间，然后通过第一连接件的撑开作用使得两个横向板11不会相互靠近而导致轴承压板从变桨轴承的内圈上脱离。为了便于安装上滑轮组件2，所述纵向板12的外壁上固定设有定向筒和螺纹柱，在安装上滑轮组件2时，将定向筒插入到上滑轮组件2上，并且通过螺母与穿过上滑轮组件2的螺纹柱连接。
45.如图1、图8所示，所述第一连接件的数量为一个以上，每个所述第一连接件均包括两个第一连接管14，两个所述第一连接管14分别与两个所述上滑轮组2连接，且所述第一连接管14的一端与所述上滑轮组2的滑轮轴固定连接，第一连接管14与所述上滑轮组2的滑轮轴可以为一体化固定结构，两个所述第一连接管14同轴线设置，所述第一连接管14的另一端上均固定设有第一连接板15，所述第一连接板15上均设有连接孔，两个所述第一连接板15通过多个双头螺杆7以及螺母连接。通过双头螺杆7以及螺母将两个第一连接管14上的第一连接板15进行连接，可以方便调节第一连接板15之间的距离，便于轴承压板的安装以及稳固。
46.在本实施例中，所述叶片提升板组件4的数量为两个，两个所述叶片提升组件与两个所述轴承压板一一对应设置，如图5、图6所示，每个所述叶片提升板组件4均包括固定板41和电动吊具安装板42，所述电动吊具安装板42间隔设在所述固定板41的一面，且所述固定板41与所述电动吊具安装板42通过连接杆43固定连接，所述固定板41上设有用于与所述叶片插销3连接的连接缝44，所述电动吊具5固定设在所述电动吊具安装板42远离所述固定板41的一面上，所述下滑轮组6固定在所述固定板41上；两个所述固定板41之间通过第二连接件固定连接，叶片提升板组件4采用间隔设置的固定板41和电动吊具安装板42的结构，增大安装空间，便于电动吊具5的安装以及与叶片插销3的连接。所述固定板41上设有用于与
所述连接座47连接的螺纹柱以及用于与下滑轮组6连接的螺纹柱，通过螺母的配合以便于与第二连接件以及下滑轮组6进行可拆卸连接，所述电动吊具安装座42上设有连接孔，以便于安装电动吊具5。
47.优选的，每个所述固定板41均与多个所述叶片插销3连接，如图4所示，所述叶片插销3用于插入风力发电机叶片的叶片孔的一端的侧壁上设有螺杆连接孔32，保证叶片和变桨轴承分离后，可以连接叶片，方便后续的叶片吊装。
48.所述叶片插销3的侧壁上设有多个用于与所述固定板41连接的连接螺杆31，所述连接螺杆31穿过所述连接缝44后与螺母连接，叶片插销3通过连接螺杆31穿过连接缝44后与螺母连接从而实现与固定板41的连接，安装拆卸方便。
49.如图7所示，所述第二连接件包括两个第二连接管46，两个所述第二连接管46的一端一一对应通过连接座47与两个所述固定板41固定连接，所述连接座47通过螺栓与所述固定板41可拆卸固定连接，两个所述第二连接管46同轴设置，且所述第二连接管46的另一端均固定设有第二连接板48，所述第二连接板48的数量为一个以上，所述第二连接板48上均设有连接孔，两个所述第二连接管46上的所述第二连接板48通过多个双头螺杆7以及螺母连接，通过双头螺杆7以及螺母将两个第二连接管46上的第二连接板48进行连接，安装拆卸方便。
50.如图8所示，所述上滑轮组2包括上安装座21和两个上滑轮22，两个所述上滑轮22固定设在所述上安装座21的一面上，两个所述上滑轮22的轴线平行设置，且两个所述上滑轮22的轴线与所述上安装座21垂直设置；如图9所示，所述下滑轮组6包括下安装座61和两个下滑轮62，两个所述下滑轮62通过安装架固定设在所述下安装座61上，两个所述下滑轮62的轴线平行设置，且两个所述下滑轮62的轴线与所述下安装座61平行设置，上滑轮组2和下滑轮组6均采用两个滑轮，能确保对风力发电机叶片的支撑力。
51.所述叶片提升板组件上设有旋转柱以及分别设置在所述旋转柱两侧的安装柱，所述下安装座61上设有与所述旋转柱对应的旋转孔以及与所述安装柱对应的安装条形槽，所述旋转柱插设在所述旋转孔内，所述安装柱插设在所述安装条形槽内且与螺母螺纹连接，所述下滑轮62的轴线与所述上滑轮22的轴线倾斜设置，保证缠绕钢丝的递进。
52.本实施例中的分离系统的安装步骤如下：
53.将下叶片(待取下的风力发电机叶片)后缘(刀口)转动到前方，在左右对称的位置各取下5颗螺母、螺栓、t型螺母(螺母、螺栓、t型螺母为用于连接风力发电机叶片与轴承的连接件)；
54.由于被换叶片处于下方，支撑叶片所需的载荷很小，为减少工装安装后取螺母的工作量，可以提前取下多余的螺母，仅保留工作螺母；
55.用叶片插销3插入取下t型螺母的叶片孔内，且使得连接螺杆31朝下设置；
56.将叶片提升板组件4安装在叶片插销3下方，且通过螺母将叶片插销3与固定板41固定连接；
57.在叶片提升板组件4上安装第二连接件实现两个叶片提升板组件4的连接；
58.在两个固定板41上安装下滑轮组6，在电动吊具安装板42上安装电动吊具5；
59.在变桨轴承上方去除螺栓处各放置一轴承压板，然后通过第一连接件实现两个轴承压板的连接，具体的，在放置两个轴承压板后，分别在两个轴承压板上安装上滑轮组2，两
个上滑轮组2同轴设置，在连接前需要人工支撑，待两个上滑轮组2安装完毕，然后在两个上滑轮组2上分别安装设置有第一连接板15的第一连接管14，然后通过双头螺杆7以及螺母将两个第一连接管14上的第一连接板15连接，通过调节双头螺杆7以及螺母使得第一连接件撑开，使得两个轴承压板被顶压在变桨轴承的内圈上，然后再用相同的方法安装另一端上滑轮组2；
60.放长微型电动吊具5绳索，逐一绕过上滑轮组2、下滑轮组6，最后吊钩勾住叶片提升板吊耳45；
61.取下工作螺母，转动微型电动吊具5，放长钢丝绳，风力发电机叶片在重力作用下，将离开变桨轴承。
62.本发明通过将轴承压板组件1与轴承固定连接，通过叶片插销3以及叶片提升板组件4与风力发电机叶片固定连接，然后通过电动吊具5实现两者的相互连接，从而实现在取下轴承与叶片的连接螺栓后能对风力发电机叶片进行支撑，通过电动吊具5实现风力发电机叶片的缓降，方便风力发电机叶片与轴承的分离，避免使用主吊车或吊装船对风力发电机叶片与轴承进行分离，大大降低了风力发电机叶片的更换成本。
63.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统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发明的限制。
64.在本发明的描述中，“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。
65.在本发明中，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发明中的具体含义。
66.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。