[發(fā)明專利]一種新型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸承階梯式加熱方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310526828.6
• 申請(qǐng)日: 2013-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN103769797A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李廣偉;李澤民;于煒東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北車風(fēng)電有限公司
• 主分類號(hào): B23P11/02
• 分類號(hào): B23P11/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸承階梯式加熱方法。

背景技術(shù)

兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸承是風(fēng)電機(jī)組中核心部件，其內(nèi)孔與主軸設(shè)計(jì)為過盈配合。在安裝過程中一般都將主軸承加熱，使其膨脹，能夠與軸間隙配合后才安裝。常用的主軸承加熱方式有油液加熱、加熱爐加熱和感應(yīng)加熱；其中，油液加熱及加熱爐加熱操作復(fù)雜、加熱速度慢、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求高，適用于密閉環(huán)境的小軸承加熱；而兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸承尺寸偏大，且一般整機(jī)廠均無單獨(dú)加熱室，所以最好的方法就是使用感應(yīng)加熱器進(jìn)行感應(yīng)加熱。但是同時(shí)，基于感應(yīng)加熱器感應(yīng)原理，對(duì)于內(nèi)、外圈整體式主軸承加熱時(shí)勢(shì)必會(huì)造成主軸承內(nèi)、外圈溫差過大，例如，實(shí)測(cè)容量為100KVA感應(yīng)加熱器內(nèi)、外圈溫差可達(dá)到100℃，這樣就導(dǎo)致主軸承內(nèi)圈膨脹量大于外圈，主軸承游隙變成負(fù)數(shù)，對(duì)主軸承滾子造成不良的擠壓，影響主軸承的整體使用效果。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種新型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸承階梯式加熱方法，該方法通過計(jì)算，確定每次允許的加熱溫度，合理控制主軸承內(nèi)、外圈的溫差，保證內(nèi)、外圈膨脹量差值小于主軸承游隙，使主軸承在加熱過程中一直處于正游隙狀態(tài)，保證主軸承滾子在加熱過程中時(shí)刻處于活動(dòng)狀態(tài)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種新型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸承階梯式加熱方法，包括以下步驟：

（1）根據(jù)主軸承入廠數(shù)據(jù)確定待加熱主軸承游隙數(shù)值△_軸承；

（2）測(cè)量、計(jì)算：測(cè)量主軸承的內(nèi)、外徑，確定軸承與主軸實(shí)際配合公差△T=d－D；

其中，d為主軸承內(nèi)徑，D為主軸外徑，單位均為mm；

（3）根據(jù)GB/T19568-2004《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝配和安裝規(guī)范》計(jì)算主軸承與主軸安裝所需最小間隙L：

L=（0.001～0.0015）×d???（1）

其中，d為主軸承內(nèi)徑，單位為mm；

（4）計(jì)算主軸承內(nèi)圈需要的膨脹量：根據(jù)L及△T計(jì)算出軸承內(nèi)圈需要的膨脹量△L=L-△T；

（5）計(jì)算主軸承內(nèi)圈膨脹量：確定待加熱主軸承內(nèi)圈直徑、材料，及計(jì)算主軸承內(nèi)圈加熱膨脹量公式，加熱膨脹公式如下：

△=a×d×（T－t）???（2）

其中，△為膨脹量，單位為mm；a為材料線膨脹系數(shù)，單位為10^-6/℃；T為需要加熱的目標(biāo)溫度，單位為℃；t為環(huán)境溫度，即加熱時(shí)環(huán)境的實(shí)測(cè)溫度，單位為℃；

（6）計(jì)算主軸承內(nèi)圈加熱的最終溫度：將主軸承內(nèi)圈需要的膨脹量△L代入公式（2），計(jì)算出主軸承內(nèi)圈需加熱到的最終溫度T1=△L÷（a*d）+t；

（7）計(jì)算主軸承內(nèi)圈每次允許加熱的最高溫度：將主軸承游隙△_軸承代入公式（2），計(jì)算出主軸承內(nèi)圈每次允許加熱的升高溫度T2=△_軸承÷（a*d），繼而確定每次實(shí)際加熱的升高溫度T3=T2－15℃；

（8）監(jiān)控主軸承內(nèi)圈溫度，采用階梯式加熱：先選擇加熱溫度T3+t，加熱至設(shè)定溫度后開始保溫，測(cè)量?jī)?nèi)外圈溫度，直到內(nèi)外圈溫度差在5℃以內(nèi)時(shí)，再次啟動(dòng)加熱設(shè)備加熱至2T3+t，加熱至溫度后再次保溫，直到內(nèi)外圈溫度在5℃以內(nèi)時(shí)，再次啟動(dòng)加熱設(shè)備加熱至3T3+t，依次順序，直至達(dá)到主軸承最終加熱溫度T1；（如（T1－t）/T3=n時(shí)，則需加熱n次；如n＜（T1－t）/T3＜n+1，則加熱n+1次；n為自然數(shù)）；

（9）加熱完成后開始裝配。

所述步驟（6）中，T1需小于120℃。

所述步驟（8）中，需要加熱的次數(shù)為N，n為自然數(shù)，當(dāng)（T1－t）/T3=n時(shí)，則N=n；當(dāng)n＜（T1－t）/T3＜n+1時(shí)，則N=n+1。

本發(fā)明的工作原理為：按照加熱要求和主軸承本身?xiàng)l件，分階梯對(duì)軸承進(jìn)行加熱，保證每次加熱主軸承膨脹量均小于出廠游隙，使主軸承滾子加熱過程中始終不受外力擠壓，且最終滿足安裝要求。

本發(fā)明的有益效果為：

1、分階梯對(duì)主軸承進(jìn)行加熱，保證每次加熱主軸承膨脹量均小于出廠游隙；

2、保證主軸承滾子加熱過程中始終不受外力擠壓，時(shí)刻處于活動(dòng)狀態(tài)。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種新型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組主軸承階梯式加熱方法，包括以下步驟：

（1）根據(jù)主軸承入廠數(shù)據(jù)確定待加熱主軸承游隙數(shù)值△_軸承；

（2）測(cè)量、計(jì)算：測(cè)量主軸承的內(nèi)、外徑，確定軸承與主軸實(shí)際配合公差△T=d－D；