偏航制动器安装工装的制作方法

本实用新型涉及风力发电机组，具体涉及一种辅助安装偏航制动器的工装。

背景技术：

偏航系统是水平轴式风力发电机组必不可少的组成系统之一。偏航系统主要包括偏航轴承、偏航刹车盘、偏航制动器、偏航电机及减速器。

偏航系统安装结构示意图见图1，偏航轴承3的外圈31固定在机舱底座1的底部，偏航轴承3的内圈32与偏航刹车盘4和塔筒6固定在一起，其中偏航刹车盘4介于偏航轴承3的内圈32和塔筒6之间。偏航制动器5通过螺栓安装在机舱底座1的偏航制动器安装面2。偏航制动器5分为上下两部分，上下两部分通过螺栓进行连接，偏航刹车盘4介于偏航制动器5的上下两部分之间。图1中未示出偏航电机及减速器，偏航电机及减速器通常安装在机舱底座1，偏航电机输出的力矩经由减速器带动减速器下方的驱动齿轮转动，驱动齿轮与偏航轴承3内圈32的内齿啮合，从而进行偏航转动。图1示出的是驱动齿轮与偏航轴承3的内圈32啮合的构造，也可采用驱动齿轮与偏航轴承3的外圈31啮合的构造，此时偏航轴承3的内圈32固定在机舱底座1的底部，偏航轴承3的外圈31与偏航刹车盘4和塔筒6固定在一起，同时偏航电机及减速器的位置也要相应调整。

偏航制动器5通常采用液压制动，利用液压驱动摩擦片，使其作用于偏航刹车盘4。通过调整液压压力，低压工作时可保持一定的刹车力矩，防止偏航轴承3齿轮啮合摇摆，使机舱稳定偏航转动；高压工作时可持续刹住偏航刹车盘4，不允许偏航转动。而且，偏航制动器5可吸收微小自由偏转振荡，避免振荡的风向变化引起的偏航轴承3齿轮齿部的交变载荷，防止偏航轴承3齿轮齿部过早损伤。

一台兆瓦级别风力发电机组需要安装多副偏航制动器。现有的装配方法是靠人力或辅助升高设备将单个偏航制动器抬起，慢慢进行对位、调整，水平安装偏航制动器，经过调整对位后，用紧固件固定。这种方法存在劳动强度大、安全隐患大、偏航制动器和机舱底座安装孔对位困难、装配效率低的问题，因此有必要对此加以改进。

技术实现要素：

本实用新型是针对上述问题提出的，其目的在于提供一种偏航制动器安装工装，降低偏航制动器装配作业的劳动强度和安全隐患，提高对位精度和装配效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种偏航制动器安装工装，包括支架、设置于所述支架上方的环形承重板，所述承重板具有多个偏航制动器放置区域，每个所述偏航制动器放置区域设有定位销并形成有豁口或通孔，所述定位销及所述豁口或通孔的分布与偏航制动器安装面上的安装孔分布对应。

可选地，所述定位销可拆卸地连接到所述承重板。

可选地，所述定位销为膨胀销。

可选地，每个所述偏航制动器放置区域所布置的所述定位销的数量为两个或更多个，且少于偏航制动器的安装孔数量。

可选地，所述偏航制动器安装工装还包括设置在所述承重板外侧的多个第一支撑限位装置，所述第一支撑限位装置包括第一滚动部件和挡板，所述第一滚动部件与偏航刹车盘的底面接触并可支撑所述偏航刹车盘转动，所述挡板与所述偏航刹车盘的外周缘接触。

可选地，所述偏航制动器安装工装还包括设置在所述承重板外侧的多个第二支撑限位装置，所述第二支撑限位装置包括第二滚动部件，所述第二滚动部件与所述偏航刹车盘的外周缘接触并可支撑所述偏航刹车盘转动。

可选地，所述偏航制动器安装工装还包括设置在所述承重板外侧的多个第一支撑限位装置和多个第二支撑限位装置，所述第一支撑限位装置包括第一滚动部件，所述第一滚动部件与偏航刹车盘的底面接触以支撑所述偏航刹车盘转动，所述第二支撑限位装置包括第二滚动部件，所述第二滚动部件与所述偏航刹车盘的外周缘接触并可支撑所述偏航刹车盘转动。

可选地，所述偏航制动器安装工装还包括连接到所述支架或所述承重板的吊耳。

可选地，所述偏航制动器安装工装还包括限制偏航制动器沿所述定位销的轴向移动的辅助安全装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案是：提供一种偏航制动器安装工装，包括支架、设置于所述支架上方且彼此分离的多个承重板，每个所述承重板具有至少一个偏航制动器放置区域，每个所述偏航制动器放置区域设有定位销并形成有豁口或通孔，所述定位销及所述豁口或通孔的分布与偏航制动器安装面上的安装孔分布对应。

根据本实用新型，可在承重板上同时放置多副偏航制动器，将多副偏航制动器一起抬升至偏航制动器安装面，且通过定位销实现偏航制动器与偏航制动器安装面的准确定位，待实现定位之后，可通过豁口或通孔直接用螺栓对偏航制动器进行安装。由此，大幅降低了劳动强度和安全隐患，提高了对位精度和装配效率。

附图说明

图1是偏航系统安装结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例的偏航制动器安装工装的示意图。

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行具体描述。

如图2和图3所示，根据本实用新型实施例的偏航制动器安装工装可包括支架7、承重板8和定位销9(亦可称为导正棒)。

支架7支撑整个工装和需装配零部件。图2及图3中示出的支架7为具有矩形横截面的呈八边形的支架。但是，支架7的结构形式不限于图2和图3中所示结构，其它可用于支撑整个工装和零部件的支架结构形式均可。

承重板8位于支架7上方，和支架7固定连接，承重板8与支架7可焊接连接，亦可使用螺纹紧固件或其它固定手段连接。承重板8用来承载偏航制动器5的重量。可将对应于每副偏航制动器的区域称为偏航制动器放置区域(例如，图3的a1、a2、a3)。偏航制动器放置区域的分布与风机机舱的偏航制动器安装面2上的偏航制动器安装位置的分布对应，可以沿承重板8的整个周向均匀或非均匀分布，也可仅在一定角度范围内均匀或非均匀分布。承重板8可呈环形。作为变形例，可在支架7上固定多个彼此分离的承重板，每个承重板用来承载至少一副偏航制动器5。此时，各承重板的长度可不同。

每个偏航制动器放置区域中设有一定数量的定位销9。在偏航制动器5放置到承重板8上时，定位销9插入到偏航制动器5的安装孔51中，起到引导和定位作用。定位销9可为圆柱状工件，也可使用具有径向膨胀收缩功能的膨胀销。而且，可混合使用圆柱状工件与膨胀销，例如对一副偏航制动器5采用一个圆柱状工件和一个膨胀销的组合来进行定位。

每副偏航制动器5优选使用两个定位销9来定位。当然，使用多于两个的定位销9对一副偏航制动器5进行定位也无妨。而且，当定位销9与安装孔51之间的摩擦力较大时，可使用一个定位销9对一副偏航制动器5进行定位。偏航制动器5具有多个安装孔51，与一副偏航制动器5配合的定位销9的数量应少于该偏航制动器5的安装孔51数量，其原因将在后面说明。当采用膨胀销作为定位销9时，使用至少一个膨胀销来对一副偏航制动器5进行定位即可。

定位销9可螺纹连接于承重板8上的带内螺纹的定位销安装孔中。定位销9亦可采用其它可拆卸方式安装于承重板8上。定位销9相对于所述承重板8的高度大于偏航制动器5的安装孔51长度，以便在安装时使定位销9的端部插入到偏航制动器安装面2上的安装孔中，起到精确对位作用。

承重板8上还形成有豁口81。前述定位销安装孔和豁口81的分布与偏航制动器安装面2上的安装孔分布对应。也可以用通孔来代替豁口81。豁口81或通孔的尺寸应大于安装孔51直径，以便于在安装孔51中插入并拧紧螺栓。即，一部分安装孔51中插入定位销9，而没有插入定位销9的其它安装孔51通过豁口81或通孔露出。每个豁口81或通孔可露出一个安装孔51，也可露出两个或更多个安装孔51。

由此，可在承重板8上同时放置多副偏航制动器5，并将偏航制动器安装工装和其上的多副偏航制动器5一起抬升至偏航制动器安装面2，且通过将定位销9插入到偏航制动器安装面2上的安装孔实现偏航制动器5与偏航制动器安装面2的准确定位。待实现定位之后，可通过豁口81或通孔直接用螺栓对偏航制动器5进行固定。然后，将偏航制动器安装工装移去，将螺栓插入到原先插入定位销9的安装孔51和偏航制动器安装面2的对应安装孔之后用螺母拧紧，从而最终完成偏航制动器5的固定。移去偏航制动器安装工装之前的固定可称为第一阶段固定，移去偏航制动器安装工装之后的固定可称为第二阶段固定。第一阶段固定是为了在移去偏航制动器安装工装时仍能保证偏航制动器5不脱落。为了进行第一阶段固定，与每副偏航制动器5配合的定位销9的数量应少于偏航制动器5的安装孔数量，以便针对没有插入定位销9的安装孔插入螺栓以进行第一阶段固定。

可在支架7或承重板8固定连接吊耳12，利用吊耳12以水平姿态将偏航制动器安装工装和其上的多副偏航制动器5抬升至偏航制动器安装面2。在图2和图3中示出了一个吊耳12连接到支架7，另一个吊耳12连接到承重板8的示例。吊耳12的数量优选两个且对向布置，但不限于此。另外，也可不使用吊耳12，而是使用其它辅助升高设备抬升偏航制动器安装工装和其上的多副偏航制动器5。也就是说，如果只考虑水平起吊装配的话，吊耳12不是必需的。

而且，还可配合使用辅助安全装置11，从而以倾斜乃至竖直状态起吊装配偏航制动器安装工装和其上的多副偏航制动器5。

辅助安全装置11设置于承重板8上。辅助安全装置11可包括止动部111和从止动部111底部向下延伸的立杆部112。立杆部112下端外表面可形成螺纹，通过与螺母的结合固定于承重板8。通过松紧螺母，可以调整辅助安全装置11的姿态，使其位于止动部111与偏航制动器5上表面接触的第一位置或止动部111与偏航制动器5错开的第二位置。当止动部111位于第一位置时，可限制偏航制动器5的自由度，防止其沿上下方向移动。而且，在位于第一位置时，止动部111不限定为与偏航制动器5上表面接触，例如可在偏航制动器5外表面设置凹槽，使止动部111卡入到该凹槽中。辅助安全装置11也可设置为立杆部112固定于承重板8，止动部111相对于立杆部112摆动的结构形式。而且，辅助安全装置11可用其它可限制偏航制动器5位移的装置实现，限制偏航制动器5沿定位销9轴向的移动。

倾斜或竖直起吊装配时，先在承重板8上放置好多副偏航制动器5，然后在抬升之前，将辅助安全装置11调整至第一位置，限制偏航制动器5在定位销9轴向上位移，接着利用吊耳12起吊，通过调整各吊耳12的受力，使得偏航制动器安装工装翻转预定角度，呈倾斜或竖直状态。此后，将偏航制动器安装工装和其上的多副偏航制动器5移至偏航制动器安装面2，接下来的操作与水平起吊装配时类似。此时，需提前将机舱底座同样翻转相应角度以配合使用。

如前所述，根据本实用新型实施例的偏航制动器安装工装可同时安装多副偏航制动器，有效的提高装配效率，降低劳动强度。而且，操作简单方便，设备成本低，具有较高的经济效益。而且，若配合辅助安全装置11和吊耳12，既可用于水平起吊装配，亦可用于倾斜乃至竖直起吊装配。

另外，当采用膨胀销作为定位销9时可省略辅助安全装置11。当然，膨胀销与辅助安全装置11也可配合使用，以在倾斜乃至竖直起吊装配时更加可靠地防止偏航制动器掉落。

另外，可通过设置偏航刹车盘支撑限位装置10来同时安装多副偏航制动器和偏航刹车盘。

偏航刹车盘支撑限位装置10可包括第一支撑限位装置101和第二支撑限位装置102。第一支撑限位装置101可包括第一滚动部件103和挡板104。第一滚动部件103与偏航刹车盘4(图2中用虚线示出其外周缘)的底面接触并可支撑所述偏航刹车盘4转动，所述挡板104用于接触偏航刹车盘4的外周缘防止其脱落。第二支撑限位装置102包括第二滚动部件105，第二滚动部件105与偏航刹车盘4的外周缘接触并可支撑所述偏航刹车盘转动。由此，偏航刹车盘4能够被可转动地设置于偏航制动器安装工装上。前述的第一和第二滚动部件可使用滚轮、滚柱或滚珠。

第一支撑限位装置101和第二支撑限位装置102相对承重板8朝外侧伸出。第一支撑限位装置101和第二支撑限位装置102可螺栓连接于支架7或承重板8，也可焊接固定于支架7或承重板8。可选地，第一支撑限位装置101和第二支撑限位装置102可设置为位置可调的方式。图2和图3示出了两个第二支撑限位装置102位于一侧，四个第一支撑限位装置101位于两个第二支撑限位装置102两侧的布置方式，但是不限于此，其数量和排列均可调整，例如可交替布置第一支撑限位装置101和第二支撑限位装置102。而且，如果只考虑水平起吊装配，可省略第二支撑限位装置102。此时，可在挡板104设置与偏航刹车盘4外周缘接触的滚轮、滚柱或滚珠等滚动部件。而且，若同时设置第一支撑限位装置101和第二支撑限位装置102，可省略挡板104。第一支撑限位装置101和第二支撑限位装置102可呈L型，但是不限于此。

下面介绍利用本实用新型的偏航制动器安装工装对偏航制动器和偏航刹车盘整体进行水平起吊装配和倾斜及竖直起吊装配的过程。

水平起吊装配过程说明

依次放置偏航制动器5的下半部分、偏航刹车盘4、偏航制动器5的上半部分。具体地，首先把各个偏航制动器5的下半部分的安装孔51对准定位销9之后，缓慢地将各个偏航制动器5的下半部分放置到承重板8，此时定位销9插入到安装孔51中起到引导作用。接着，将偏航刹车盘4放置到第一支撑限位装置101上。最后，将各个偏航制动器6的上半部分的安装孔51对准定位销9之后，在定位销9的引导之下缓慢地将各个偏航制动器5的上半部分放置到下半部分上。此时，偏航刹车盘4介于偏航制动器5的上下两部分之间，但不与其中任何一个接触，仅由第一支撑限位装置101的第一滚动部件103进行支撑。

若偏航刹车盘4位置不理想，可转动偏航刹车盘4调整至合适安装位置。由于偏航刹车盘4的底面和外周缘分别与第一滚动部件103、第二滚动部件105接触，因此便于转动偏航刹车盘4(若仅进行水平起吊装配，可省略第二支撑限位装置102及第二滚动部件105)。

调整完毕之后，使用吊耳12水平起吊偏航制动器安装工装，将偏航制动器安装工装、偏航制动器5和偏航刹车盘4起吊至偏航制动器安装面2。定位销9相对偏航制动器5突出，通过将定位销9插入到偏航制动器安装面2上的对应安装孔，可实现偏航制动器5和偏航制动器安装面2的准确定位。定位完成之后，直接通过承重板8上的豁口81(或通孔)将螺栓插入到偏航制动器5的安装孔51和偏航制动器安装面2的对应安装孔之后用螺母拧紧，以进行第一阶段固定。

而且，偏航刹车盘4通过螺栓固定到偏航轴承3。

待完成偏航制动器的第一阶段固定和偏航刹车盘的固定之后，移去偏航制动器安装工装。由于此时偏航制动器5和偏航刹车盘4已通过螺栓固定到目标位置，因此不用担心偏航制动器5和偏航刹车盘4脱落。偏航制动器安装工装被移除之后，将螺栓插入到原先插入定位销9的安装孔51和偏航制动器安装面2的对应安装孔之后用螺母拧紧，进行第二阶段固定，从而最终完成偏航制动器5的安装。

倾斜及竖直(90度)起吊装配过程说明

倾斜及竖直起吊装配是指在承重板8上放置偏航制动器5和偏航刹车盘4之后将偏航制动器安装工装起吊为倾斜或竖直状态，然后进行装配。此时，需将机舱底座同样翻转相应角度以配合使用。

放置偏航制动器5和偏航刹车盘4的过程与水平起吊装配时相同。若偏航刹车盘4位置不理想，可转动偏航刹车盘4调整至合适安装位置。由于偏航刹车盘4的底面和外周缘分别与第一滚动部件103、第二滚动部件105接触，因此便于转动偏航刹车盘4。接着使用吊耳12起吊时，通过调整吊耳12受力，使偏航制动器安装工装、偏航制动器5和偏航刹车盘4整体翻转预定角度。此时，需提前调整辅助安全装置11至第一位置，限制偏航制动器5在定位销9轴向上位移，避免偏航制动器5掉落，规避安全风险。此后的操作与水平起吊装配时类似。可在将偏航制动器安装工装移至偏航制动器安装面2附近时，再次对偏航刹车盘4位置进行转动调整，或者可以在起吊之前不作调整，而在最终安装之前进行调整。

如前所述，根据本实用新型可同时安装多副偏航制动器和偏航刹车盘，有效的提高装配效率，降低劳动强度。而且，操作简单方便，设备成本低，具有较高的经济效益。而且，既可单独进行偏航制动器和偏航刹车盘水平起吊装配，亦可兼用于水平起吊装配和倾斜或竖直起吊装配。

虽然上面已经详细描述了本实用新型的示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可对本实用新型的实施例做出各种修改和变形。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变形仍将落入权利要求所限定的本实用新型的范围内。