一种风力发电机组主轴总成及其装配方法与流程

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组主轴总成及其装配方法。

背景技术：

风力发电机组主轴总成是风力水平轴风力发电机的重要组成部件，承担着支撑叶轮及传递动力的作用。当轴承座与机舱底座为一体式结构时，底座结构过于庞大，给运输带来物理限制。主轴总成装配须在底座上最终完成，串行的装配工艺，降低了风力发电机整体装配效率。对于部分轴承座底座分离方案，两只主轴承分别安装到不同轴承座上，两个主轴承中必须有一个调心轴承，无法调节轴承游隙，承载能力受到限制。

主轴总成通常包含主轴、主轴承、轴承座及轴承预紧部件，主轴承作为主轴总成的重要部件，其游隙值影响主轴承的使用寿命，故其游隙精度的保证在整个主轴总成的装配过程中是极为关键的一点，且主轴承工作过程中需要充分的轴向定位，以防止轴承轴向蹿动，保证其正常的设计寿命。主轴总成的装配过程中，主轴竖直放置，轴承及其他部件依次安装到主轴上，遇到不对称零件时，零件倾斜将造成装配上的困难。主轴承与配合零件间皆为过盈配合，安装过程中多采用温差法安装，在恢复到常温的过程中，因为温度变化速度不同经常造成轴承与其轴向限位端面之间形成间隙，影响整个主轴总成的装配精度。

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种便于运输、装配工艺性好、满足结构刚度和强度需求的风力发电机组主轴总成及其装配方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种风力发电机组主轴总成，包括主轴、轴承座、轴承预紧装置和锁定盘，所述主轴总成设有轴承座，轴承座一端与主轴之间设有后轴承，另外一端与主轴之间设有前轴承，所述轴承座位于后轴承的一侧设有后端盖，轴承座位于前轴承一端设有前端盖，所述轴承座上设有定位销安装座，定位销安装座上设有叶轮锁定位销，主轴位于前轴承的一端设有锁定盘，所述轴承预紧装置与主轴另一端连接，预紧装置可沿主轴轴向移动，用于实现轴承轴向游隙的调整。

进一步，所述主轴为空心主轴，其截面外部轮廓为t形，主轴位于前轴承的一端设有挡圈或锥形挡圈，挡圈或锥形挡圈夹在主轴大端与前轴承内圈之间。

一种风力发电机组主轴总成的装配方法，包括以下步骤：

a)将主轴竖直放置，大端面向下，安装轴向限位装置和其他附件，临时将前端盖套在主轴上；

b)温差法将前轴承内圈安装到主轴上，利用工装保持前轴承内圈被压紧，防止其恢复到常温过程中发生位置变化，待到常温后拆除工装；

c)利用温差法将两个主轴承外圈安装到轴承座上，利用压环和端盖压紧轴承外圈，防止轴承外圈恢复到常温的过程中发生位置变化，待到常温后拆除压环和端盖；

d)在带有叶轮锁定销座的轴承座上加装配重，保证轴承座竖直安装到主轴上；

e)安装后轴承内圈及轴承预紧装置，测量后轴承内外圈高度差，计算得出保证轴承游隙预紧装置需要的轴向位移量，调节轴承预紧装置到所需位置，并做好防松处理；

f)安装前后轴承端盖。

进一步，所述测量后轴承内外圈高度差时，使用测量块和深度尺，测量块与轴承内圈或外圈贴合，深度尺基准面与测量块贴合。

进一步，所述测量块为可吸附铁磁材料。

本发明的有益效果是：便于运输、装配工艺性好、满足结构刚度、强度需求，装配过程中，主轴承游隙精度、轴向限位可以得到保证，轴承座与其轴向限位端面之间的间隙控制在合理范围，非对称的轴承座可以简单、顺利的安装到主轴上，可有效提高风力发电机整体装配效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明主轴总成的结构简图；

附图2为本发明主轴承外圈安装到轴承座的示意图；

附图3为本发明轴承内外圈端面距离测量方法示意图；

附图4为本发明轴承轴向定位结构示意图。

图中，1主轴，2后端盖，3轴承预紧装置，4后轴承，4.1外圈，5轴承座，6前轴承，7叶轮锁定销，8锁定盘，9挡圈，10前端盖，11压环，12深度尺，13测量块，14锥形挡圈。

具体实施方式

附图1-4为本发明的一种具体实施例。该发明一种风力发电机组主轴总成，包括主轴1、轴承座5、轴承预紧装置3和锁定盘8，所述主轴总成设有轴承座5，轴承座5一端与主轴1之间设有后轴承4，另外一端与主轴1之间设有前轴承6，所述轴承座5位于后轴承4的一侧设有后端盖2，轴承座5位于前轴承6一端设有前端盖10，所述轴承座5上设有定位销安装座，定位销安装座上设有叶轮锁定位销，主轴1位于前轴承6的一端设有锁定盘8，所述轴承预紧装置3与主轴1连接，预紧装置可沿主轴1轴向移动，用于实现轴承轴向游隙的调整。

进一步，所述主轴1为空心主轴1，其截面外部轮廓为t形，主轴1位于前轴承6的一端设有挡圈9或锥形挡圈14，挡圈9或锥形挡圈14夹在主轴大端与前轴承内圈之间。。

一种风力发电机组主轴总成的装配方法，包括以下步骤：

a)将主轴1竖直放置，大端面向下，安装轴向限位装置和其他附件，临时将前端盖10套在主轴1上；

b)温差法将前轴承6内圈安装到主轴1上，利用工装保持前轴承6内圈被压紧，防止其恢复到常温过程中发生位置变化，待到常温后拆除工装；

c)利用温差法将两个主轴承外圈4.1安装到轴承座5上，利用压环和端盖压紧轴承外圈4.1，防止轴承外圈4.1恢复到常温的过程中发生位置变化，待至常温后拆除压环和端盖；

d)在带有叶轮锁定销7座的轴承座5上加装配重，保证轴承座5竖直安装到主轴1上；

e)安装后轴承4内圈及轴承预紧装置3，测量后轴承4内外圈高度差，计算得出保证轴承游隙预紧装置需要的轴向位移量，调节轴承预紧装置3到所需位置，并做好防松处理；

f)安装前后轴承端盖。

进一步，所述测量后轴承4内外圈高度差时，使用测量块13和深度尺12，测量块13与轴承内圈或外圈贴合，深度尺12基准面与测量块13贴合。

进一步，所述测量块13为可吸附铁磁材料。

该发明一种风力发电机组主轴总成，使用时由于空心主轴1存在大小端面，主轴大端面与挡圈9共同构成前轴承6轴向限位结构，轴承座5为一体式轴承座，回转截面呈“人”字形，主轴1与轴承座5之间通过前轴承6及后轴承4两个锥轴承连接，轴承座5上生有叶轮锁定销7的安装座，叶轮锁定销7与安装在主轴1上的锁定盘8共同作用完成叶轮锁定动作。安装在轴承座5上的轴承前端盖10与后端盖2起到对轴承的密封作用，轴承预紧装置3实现对轴承游隙的调整及轴向限位作用，具体结构如图1所示。后轴承4外圈4.1经低温处理安装到轴承座5预留的安装位置，之后放上压环11，接着将后端盖2通过螺栓连接到轴承座5上，利用螺栓紧固提供的拉力推动后轴承外圈4.1到指定位置保持直到轴承外圈4.1恢复至常温，如图2所示，待后轴承4内圈安装到主轴上后，通过深度尺12及测量块13配合测量后轴承4内外圈轴向方向差值与理论值比较得出轴承预紧装置3需要轴向移动的距离，调节预紧装置3至计算位置，完成轴承游隙的调整及轴向定位，测量过程如图3所示。

前轴承6由主轴1上的轴肩、挡圈9及轴承座5共同作用实现轴向定位，后轴承4由主轴1、轴承预紧装置3及轴承座5共同作用实现轴向定位，如图1所示。

前轴承6由主轴1上的挡环、锥形挡圈14及轴承座5共同作用实现轴向定位，如图4所示，

本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。