一种偏航上摩擦片更换工装的制作方法

本实用新型涉及能源设备维护技术领域，特别涉及风力发电机偏航上摩擦片的更换技术。

背景技术：

近年来，随着各国对环境的重视度提高，清洁能源领域呈现出快速发展的趋势。清洁能源作为一种新型能源，与传统化石燃料相比具有分布广泛、可再生、环境污染小等优点。作为清洁能源的代表，风力发电机的应用日益增长。如图1所示，风力发电机由风轮101、机舱102及塔筒103构成，其中风轮101是风力发电机捕获风能的核心部件，而机舱102内的偏航系统又是调节风轮偏航角的重要部件，其健康状况直接关系到设备安全和发电效率。

如图2所示，偏航系统包括偏航齿圈2，上摩擦片3，径向摩擦片5以及下摩擦片18。其中，偏航齿圈2与通过高强度螺栓6连接到机舱底板4上的上卡钳体7、下卡钳体8耦合，以防止机舱掉落。上摩擦片3位于机舱底板4与偏航齿圈2之间，径向摩擦片5位于上卡钳体7与偏航齿圈2之间，下摩擦片18位于活塞组件9与偏航齿圈2之间。通过导杆11导向，调整调节螺母12的位置使位于活塞组件9和调节螺母12之间的碟簧组10压缩产生轴向力，从而使下摩擦片18压紧偏航齿圈2，同上摩擦片3一起产生摩擦力矩。此外，所述下卡钳体8的安装孔内还具有轴套13，具有润滑、导向和承力的作用。调节螺母12与下卡钳体8通过螺纹连接，并通过锁紧板17锁紧。

可以看出，上摩擦片3支撑着整个机舱和风轮质量，当风力发电机进行偏航动作时承载机舱和风轮相对塔筒旋转，同时提供一部分摩擦制动力，在不偏航时提供制动作用，确保机舱风轮相对塔筒静止。然而，随着风机运行和偏航次数增加，摩擦片会逐渐磨损。尤其在恶劣风况下，偏航系统可能滑移造成摩擦片的加剧磨损。在现场运维中，需要及时更换已经过度磨损的摩擦片以免而影响风机安全和发电性能。由于机舱和风轮质量较大，而且机舱风轮重心一般位于机舱前端，因此，更换摩擦片时需要将机头部分顶起确保上摩擦片和机舱底板处于相对分离状态，然后取出旧的摩擦片进行更换。

专利201210369611.2提供了一种摩擦片的更换方法，如图2所示，首先将高强度螺栓6松开，然后拆掉塔顶法兰1与偏航齿圈2之间的一到两根联接的螺栓，更换成定制的顶起螺栓,并在中间添加坚硬材质的垫块，然后使用液压扳手对顶起螺栓施加力矩，使其与风力发电机机舱底板4接触并最终顶起风力发电机，最后进行上摩擦片3的更换。这种方法操作过程复杂，需要特定的工作位置，而且进行作业的劳动强度高，需要液压扳手连续操作时间长，工作效率低。同时由于顶起螺栓分散分布，机舱风轮重量分布不均匀会造成个别螺栓受载偏大，从而导致螺牙变形、机舱底座变形或表面受损，甚至导致螺栓卡滞在塔筒里无法取出，造成机组无法正常运行。此外，由于通孔螺纹易腐蚀，一旦连接螺栓或齿圈孔表面腐蚀，就会造成齿圈、螺栓疲劳强度降低，进而影响机组的正常使用寿命。

技术实现要素：

为了提高偏航摩擦片更换的作业效率，本实用新型提供一种偏航上摩擦片更换工装，通过采用超薄液压油缸将机头顶起，无需进行螺栓的更换，有效的防止了机舱底座和关键螺栓副的损坏。

一种偏航上摩擦片更换工装，包括一个或多个液压油缸，所述液压油缸能够布置在机舱底座与偏航齿圈之间的空隙中。

进一步地，所述空隙为设置在机舱底座上的u型凹槽，并且所述液压油缸具有与所述u型凹槽相适应的尺寸。

进一步地，所述液压油缸的数量根据机舱及风轮重量和重心分布选取，以平稳地顶升机舱底座。

进一步地，所述液压油缸通过高压油管与液压泵连接。

进一步地，所述液压泵为手工泵或者电动泵。

进一步地，所述高压油管上设置有压力表，用于显示液压泵输出压力。

进一步地，所述高压油管上设置有单向节流阀，用于控制输出到所述液压油缸的流体流量。

进一步地，所述液压油缸上设置有安全阀，用于控制所述液压油缸顶升至最高顶升或压力阈值时，自动中止作业。

进一步地，所述高压油管与所述液压泵和/或所述压力表和/或所述单向节流阀和/或所述液压油缸通过快接插头连接。

本实用新型提供的偏航上摩擦片更换工装，根据机舱及风轮重量和重心分布，选用合适的油缸数量，安装于机舱底座预先开好的若干个u型槽中，然后利用液压顶升力将机舱顶起使摩擦片分离，进而进行更换。该工装结构原理简单，阀路设计安全可靠。采用手动液压泵或电动液压泵搭配液压油缸作业，无须加长螺栓、丝锥、液压扳手、液压站等大量工具设备，不仅轻便，而且操作简单，作业效率高，不会损伤机舱底座和关键螺栓副。同时液压油缸顶升能力强，顶升范围0～400ton，可适用于千瓦级～兆瓦级直驱或双馈风机发电机组。

附图说明

为进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出风力发电机结构示意图；

图2示出现有技术中的偏航上摩擦片更换方法示意图；

图3示出本实用新型实施例的一种偏航上摩擦片更换工装的液压原理图；

图4示出本实用新型实施例的一种偏航上摩擦片更换工装的结构示意图；

图5示出本实用新型实施例的一种偏航上摩擦片更换工装的安装部位示意图；以及

图6示出本实用新型实施例的一种偏航上摩擦片更换工装的安装示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本实用新型中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在…下或下方”，反之亦然。

在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。

在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。

在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本实用新型中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。

图4示出本实用新型实施例的一种偏航上摩擦片更换工装结构示意图。如图4所示，一种偏航上摩擦片更换工装包括液压油缸001，液压泵002，单向节流阀003以及压力表004。图3示出了本实用新型实施例的液压原理图，所述压力表004可以实时显示所属液压泵002的输出压力，所述单向节流阀003用于控制输出到所述液压油缸的流体流量，保证阀路安全。

如图4所示，所述液压油缸001包括安全阀005，当所述液压油缸001顶升至最高顶升或压力阈值时，将自动中止作业。

所述液压油缸001通过快接插头201连接高压油管301，所述高压油管301的另一端通过快接插头202，与所述单向节流阀003连接。

所述单向节流阀003另一端与压力表004连接，所述压力表004的另一端通过快接插头203连接高压油管302。

所述高压油管302的另一端通过快接插头204与所述液压泵002连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述液压泵002为手工泵。

在本实用新型的又一个实施例中，所述液压泵002为电动泵。

如图5及图6所示，采用本实用新型提供的一种偏航上摩擦片更换工装进行偏航上摩擦片更换，首先根据机舱及风轮的重量和重心分布，选取合适的液压油缸数量，然后在舱底座上预先开好的若干个u型槽501内安装所述液压油缸001，最后通过液压顶升力将机舱顶起，进行偏航上摩擦片的更换。

对于2mw机组的偏航上摩擦片更换，若采用传统的螺栓顶升方法，一台风力发电机所需的作业时长为三个人工时，而采用本实用新型提供的一种偏航上摩擦片更换工装，所需的作业时长为半个小时，远低于传统的螺栓顶升方法，同时，采用本实用新型提供的一种偏航上摩擦片更换工装操作简单，无须加长螺栓、丝锥、液压扳手、液压站等大量工具设备，避免了扳手机械伤害等风险。

尽管上文描述了本实用新型的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本实用新型的精神和范围。因此，此处所公开的本实用新型的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。