[發明專利]一種風電齒輪箱與發電機對中安裝的對中方法

有效

• 申請號: 201710939140.9
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107676228B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 李順建;周祖田;譚術平;朱建陽;吳冬
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司
• 主分類號: F03D13/10
• 分類號: F03D13/10
• 代理公司: 重慶棱鏡智慧知識產權代理事務所(普通合伙) 50222
• 代理人: 李興寰

本發明是一種風電齒輪箱與發電機對中安裝的對中方法，包含的主要步驟為：S1）繪制出齒輪箱的輸出軸與發電機靜態對中連接時的位置示意圖；S2）確定齒輪箱的輸出軸的初始位置；S3）通過對傳動原理進行分析，確定齒輪箱的輸出軸的偏移方向；S4）計算彈性支撐在豎直方向上的壓縮量dy；S5）計算齒輪箱輸出軸的偏移量；S6）根據計算的齒輪箱的輸出軸的偏移量，在齒輪箱與發電機靜態對中安裝時,在齒輪箱的輸出軸的偏移方向上分別預留水平位移補充量，以及豎直位移補充量。本發明提供的一種風電齒輪箱與發電機對中安裝的對中方法，提高了對中效率，提高對中精度，減少人為因素，減少對齒輪箱和發電機的損害。

技術領域

本發明涉及風力發電機安裝領域，具體涉及一種風電齒輪箱與發電機對中安裝的對中方法。

背景技術

風力發電是指把風的動能轉為電能。風是一種沒有公害的能源，利用風力發電非常環保，且能夠產生的電能非常巨大，因此越來越多的國家更加重視風力發電。隨著風力發電技術的高速發展，風力發電機趨向于大型化、智能化。雖然機組大型化帶來了更高的效率，更好的收益，但也帶來了許多挑戰。機組的主軸、齒輪箱越來越大，越來越重，給車間的裝配工作帶來巨大的挑戰。目前的主流風力發電機組對發電機與齒輪箱的對中公差要求非常嚴格。

如圖5所示，現有風力發電機的主要結構是主軸的一端與風輪(葉片)連接，另一端與齒輪箱的輸入軸連接；齒輪箱的輸出軸采用靜態(靜止)對中的方式通過聯軸器(或直接)與發電機連接；齒輪箱通過位于齒輪箱上下兩側的彈性支撐固定在機艙內。在機組發電過程中，由于彈性支撐受到扭轉力矩而被壓縮，齒輪箱會以兩個彈性支撐之間的中心點為旋轉點，發生轉動(即齒輪箱的扭力臂的臂長為兩個彈性支撐之間距離)。齒輪箱的輸出軸位置也將隨之發生變化。使原本已經靜態對中齒輪箱輸出軸發生位置偏移，這將對齒輪箱和發電機的運行有較大影響，甚至引起齒輪箱偏載、軸承損壞等故障。

為了確保在機組發電過程中，齒輪箱的輸出軸與發電機處于對中狀態，目前采用的方式是多次對中安裝，調節齒輪箱的輸出軸位置偏移的補充量，使齒輪箱的輸出軸與發電機在靜態狀態下處于非對中狀態，在機組發電過程中，齒輪箱發生偏移，齒輪箱的輸出軸與發電機處于對中狀態。具體操作方式是：齒輪箱的輸出軸先采用靜態(靜止)對中的方式通過聯軸器(或直接)與發電機連接，啟動發電機組，測量齒輪箱偏載和偏移方向，再關閉發電機組，安裝人員利用吊車吊起齒輪箱向偏移方向移動一段距離后，將齒輪箱的輸出軸與發電機連接，再次啟動發電機組，測量齒輪箱偏載和偏移方向。重復上述動作，直到在機組發電過程中，齒輪箱的輸出軸與發電機處于對中狀態。現有對中技術的缺點是：1)效率低，需要的工時較長；2)齒輪箱的輸出軸與發電機的對中精度較低；3)人為因素多，更多依賴操作人員的經驗和工作時的精神狀態；4)容易對齒輪箱輸出軸造成機械損害，比如將防腐層破壞，將軸徑或軸碰傷。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供的一種風電齒輪箱與發電機對中安裝的對中方法，根據計算出的齒輪箱輸出軸在額定工況下的偏移量，在齒輪箱與發電機對中時進行預調整，提高了對中效率，提高對中精度，減少人為因素，減少對齒輪箱輸出軸的損害。

本發明提供的一種風電齒輪箱與發電機對中安裝的對中方法，包含如下步驟：

S1)繪制出齒輪箱的輸出軸與發電機靜態對中連接時的位置示意圖；

S2)根據步驟S1繪制的位置示意圖，確定齒輪箱的輸出軸的初始位置O，以兩個彈性支撐之間的連線為基準線，以基準線的中點為旋轉點，分別確定齒輪箱的輸出軸與旋轉點之間的水平距離a，豎直距離b,齒輪箱的輸出軸與旋轉點之間連線的長度C，以及齒輪箱的輸出軸與旋轉點之間的連線和基準線之間的夾角α；

S3)通過對傳動原理分析，確定齒輪箱的輸出軸的偏移方向；

S4)利用設計要求中確定的齒輪箱扭力臂的臂長L，彈性支撐的扭轉剛度Ct，以及風電機組在額定工況下，齒輪箱的額定轉矩T，根據公式dy＝T/L/(Ct)計算出彈性支撐在豎直方向上的壓縮量dy；