專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐安裝方法及其彈性元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種風(fēng)力發(fā)電組設(shè)備的支撐裝置，尤其是一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電組設(shè)備 減振的彈性支撐，主要應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪箱支撐。此發(fā)明同樣適用于車 輛、船舶、工程機(jī)械等設(shè)備的隔振連接。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)主要為3點(diǎn)式支撐方式，如圖1所示，其中第一點(diǎn)支撐是主軸承2，位于風(fēng)機(jī)葉輪1與主軸3之間；第二點(diǎn)支撐為齒輪箱支撐5，位于齒輪箱4上；第三點(diǎn)支撐為電機(jī)7支撐，電機(jī)通過聯(lián)軸器6與齒輪箱4聯(lián)接。三點(diǎn)支撐都安裝在主機(jī)架8 上，主機(jī)架8又安裝在塔筒9上。因葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)會傳遞非常大的力和力矩給風(fēng)電機(jī) 組的各傳動(dòng)部件，因此各部件連接部位的可靠性顯得尤為重要，為了使傳動(dòng)系統(tǒng)中的零件 不遭受到破壞，特別是為了保護(hù)齒輪箱，風(fēng)力發(fā)電的支撐必須采用彈性支撐，為了抵抗上 述的力和力矩，該彈性支撐在載荷大的方向盡可能提供大的承載能力而在載荷較小的方向 則盡可能實(shí)現(xiàn)小的約束，而同時(shí)就不需附加太大的力即可以補(bǔ)償各支撐在安裝過程中所產(chǎn) 生的偏差。公知的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的彈性支撐， 一般安裝于齒輪箱兩側(cè)的安裝孔內(nèi)，大多采用橡膠 金屬組合件。德國專利(專利號為DE29924608)公開了一種最新的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用彈性支 撐，這就是一種典型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的彈性支撐，該類彈性支撐件為橡膠金屬組合件，橡 膠金屬彈簧是由二層以上的金屬圈與一層以上橡膠硫化在一起組合成的。但現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組的彈性支撐為了保證彈性元件在安裝后具有一定的壓縮率， 一般都采取兩瓣或多瓣 外圈結(jié)構(gòu)，且外圈相對內(nèi)圈在初始狀態(tài)時(shí)為偏心狀態(tài)，均需通過大容量的油缸和高強(qiáng)度的 拉桿等組合壓縮來進(jìn)行安裝，以保證具有一定的壓縮率。這種安裝過程需要大容量的油缸 和高強(qiáng)度的拉桿等組合使用才能完成，安裝壓力大、拉桿疲勞損傷都極易發(fā)生事故，危險(xiǎn)性高，安裝過程工裝易發(fā)生斷裂。同時(shí)它也是極難拆卸和維護(hù)的一種方案，當(dāng)整機(jī)安裝到 風(fēng)電場后，在機(jī)艙內(nèi)幾乎不能實(shí)現(xiàn)更換。因此很有必要對此加以改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱用彈性支撐的不足，提出一種能改善風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組齒輪箱用彈性支撐性安裝條件的安裝方法。該彈性支撐安裝方法能有效減少彈 性支撐安裝時(shí)所需的壓縮力，且壓縮后的預(yù)緊力更好?？梢詼p少風(fēng)機(jī)在各種載荷作用下對設(shè)備的損害，并阻斷噪聲的傳遞。彈性支撐所能承受的載荷在100kN 3000kN。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐壓裝方法用彈性支 撐元件。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為 一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐安裝方法，將彈性支 撐安裝于齒輪箱兩側(cè)，采用徑向預(yù)緊壓縮方式將彈性支撐安裝于支座內(nèi)，形成風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組齒輪箱彈性支撐。所述的徑向預(yù)緊壓縮方式是將彈性支撐通過專用壓縮工具或直接利 用支座對彈性支撐實(shí)施徑向壓縮后置于支座內(nèi)，使彈性支撐抱緊芯軸，并產(chǎn)生一定的預(yù)壓 縮力。所述的實(shí)施徑向壓縮是指對彈性支撐的外瓦或內(nèi)瓦由外瓦或內(nèi)瓦端部到中部依次向 外瓦或內(nèi)瓦的中心實(shí)施壓縮。根據(jù)上述方法所提出的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐是 一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈 性支撐包括彈性體、外瓦、內(nèi)瓦，且外瓦為二瓣以上的多瓣弧形結(jié)構(gòu)，所述的彈性體至少 為一層以上，特點(diǎn)在于彈性支撐是整體結(jié)構(gòu)或分體組合結(jié)構(gòu)，每一外瓦相對內(nèi)瓦在初始 狀態(tài)為同心圓弧，且外瓦和內(nèi)瓦與芯軸和支座為不相等半徑的變半徑結(jié)構(gòu)；其中，外瓦的 半徑大于相對應(yīng)安裝支座的內(nèi)半徑，內(nèi)瓦的半徑小于或等于芯軸的外半徑。所述的外瓦可 以是兩半結(jié)構(gòu)，也可以是兩半以上的多瓣結(jié)構(gòu)；所述的內(nèi)瓦可以與芯軸外圓相配的整圓結(jié) 構(gòu)，也可以是分開的兩體或多瓣結(jié)構(gòu)。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于采用變徑結(jié)構(gòu)彈性支撐，通過徑向預(yù)緊壓縮方式將彈性支撐安裝于 齒輪箱兩側(cè)，具有安裝或更換方便，不需要把整機(jī)從風(fēng)場吊下來，在上面即可進(jìn)行更換。 且所述的彈性體可以改變層數(shù)、選擇不同的彈性材料來調(diào)整其彈性和剛度。當(dāng)所承受的荷具有明顯的不對稱時(shí)，上、下兩瓣可以設(shè)計(jì)成不同的硬度和剛性。因此，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)， 具有更高剛性的彈性體可以放置在需要承受較強(qiáng)載荷的一側(cè)，因此在不受載的情況下，芯 軸并不在中間位置，其具有不對稱性，當(dāng)承受因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力時(shí)，則近似回到中心點(diǎn)，從 而使得彈性體不管在哪個(gè)方向都只產(chǎn)生較小的變形，因此在大的預(yù)壓縮下，小的工作振幅 下，產(chǎn)品的壽命可顯著延長，并具有結(jié)構(gòu)小巧的特點(diǎn)。采用本發(fā)明的彈性支撐及其安裝方 法，安裝過程省去了油缸、拉桿等壓力設(shè)備，安裝過程更加安全，可以大大減少安裝所需 的壓力，降低安裝的條件，不僅可以大大節(jié)約安裝勞動(dòng)力，還可以有效保證彈性支撐在安 裝過程中不會受到損壞。產(chǎn)品整圈預(yù)壓縮，其預(yù)緊的效果更好，在達(dá)到同樣預(yù)緊力條件下， 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)得更緊湊，產(chǎn)品也厚度可以更薄。


圖1為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐安裝總體示意圖；圖2為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐安裝示意圖；圖3為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐安裝側(cè)面剖面示意圖；圖4為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱一種彈性支撐結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐安裝流程示意圖；圖6為本發(fā)明另一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐安裝示意圖；圖7為本發(fā)明另一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、風(fēng)機(jī)葉輪；2、主軸承；3、主軸；4、齒輪箱；5、齒輪箱支撐；6、聯(lián)軸器； 7、電機(jī)；8、主機(jī)架；9、塔筒；10、彈性支撐；11、齒輪箱；12、支座；13、芯軸；14、 彈性體；15、外瓦；16、內(nèi)瓦；17、隔瓦；210、彈性支撐；211、齒輪箱；212、支座； 213、芯軸；214、彈性體；215、外瓦；216、內(nèi)瓦。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。附圖1說明了本發(fā)明為一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐安裝方法及裝置。實(shí)施例一附圖2和附圖3顯示了本發(fā)明的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐安裝方法，風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組齒輪箱彈性支撐10安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱11上，采用兩瓣結(jié)構(gòu)彈性支撐，且 將彈性支撐10安裝于齒輪箱11兩側(cè)，且通過上、下兩半結(jié)構(gòu)的支座12，采用徑向預(yù)緊壓 縮方式將彈性支撐安裝于支座12內(nèi)，形成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐。所述的徑向預(yù) 緊壓縮方式是先將兩瓣彈性支撐10的分別置于上、下兩半支座12內(nèi)，并徑向壓縮使彈 性支撐10外圈與支座12的內(nèi)圓貼合在一起，再將芯軸13置于一半裝有彈性支撐10的支 座的彈性支撐10內(nèi)圈上；此時(shí)芯軸13外圓大于彈性支撐10的內(nèi)圓，使得芯軸13不能下 降到底，保持有一定的間隙；再將另一半已經(jīng)壓好彈性支撐10的支座12反扣在芯軸13 上，使得芯軸13與兩瓣彈性支撐10上下部均存有間隙；再通過專用壓縮工具或直接利用 支座12內(nèi)的緊固件18將兩瓣支座壓縮到一起，使兩瓣彈性支撐的內(nèi)圓抱緊芯軸，并產(chǎn)生 一定的預(yù)壓縮力。所述的實(shí)施徑向壓縮是指對彈性支撐的外瓦或內(nèi)瓦由外瓦或內(nèi)瓦端部到 中部依次向外瓦或內(nèi)瓦的中心實(shí)施壓縮。整個(gè)安裝工藝流程如圖5所示。根據(jù)上述方法所提出的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐如圖4所示:從附圖3可以看出， 本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐10包括彈性體14、外瓦15、內(nèi)瓦16，且外瓦15 為二瓣弧形結(jié)構(gòu)，所述的彈性體14為兩層，在兩層彈性體之間設(shè)有隔瓦17，特點(diǎn)在于 彈性支撐10是整體結(jié)構(gòu)，彈性支撐10的內(nèi)瓦16是與外瓦15—樣的二瓣弧形結(jié)構(gòu)，每一 瓣外瓦15相對內(nèi)瓦16在初始狀態(tài)均為同心圓弧，形成兩個(gè)半環(huán)狀彈性支撐體，且外瓦15 和內(nèi)瓦16與芯軸13和支座12為不相等半徑的變半徑結(jié)構(gòu)；其中，外瓦15的半徑大于相 對應(yīng)安裝支座12的內(nèi)半徑，內(nèi)瓦16的半徑小于或等于芯軸13的外半徑。所述的彈性體 14每層為非連續(xù)的兩段結(jié)構(gòu)，且隔瓦17也是與每層彈性體相配的非連續(xù)兩段弧形結(jié)構(gòu)， 使得每一瓣彈性支撐的中間部位形成一個(gè)空隙。實(shí)施例二圖6表示了另一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐安裝方法，采用整體結(jié)構(gòu)形式的彈性 支撐210，將彈性支撐210安裝于齒輪箱211兩側(cè)，且支座212為整體結(jié)構(gòu)支座，采用徑向預(yù)緊壓縮方式將彈性支撐210安裝于支座211內(nèi)，形成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐。 所述的徑向預(yù)緊壓縮方式是將彈性支撐210內(nèi)圈套在芯軸213上，再對外圈實(shí)施徑向壓縮 后置于支座內(nèi)，使彈性支撐210產(chǎn)生一定的預(yù)壓縮力安裝于支座212內(nèi)。所述的實(shí)施徑向 壓縮是指通過專用壓縮工具對彈性支撐210的外瓦由外瓦或端部到中部依次向外瓦的中心 實(shí)施徑向壓縮，直至將彈性支撐小于支座內(nèi)徑，再將彈性支撐安裝于支座內(nèi)。圖7為根據(jù)上述方法所提出的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐210，所述的一種風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組齒輪箱彈性支撐210，包括彈性體214、外瓦215、內(nèi)瓦216，且外瓦215為四瓣 弧形結(jié)構(gòu)，所述的彈性體214為一層，特點(diǎn)在于整彈性支撐210是整體結(jié)構(gòu)，每一外瓦 215相對內(nèi)瓦216在初始狀態(tài)為同心圓弧，且外瓦215與支座212的內(nèi)孔為不相等半徑的 變半徑結(jié)構(gòu)；外瓦215的半徑大于相對應(yīng)安裝支座212的內(nèi)半徑。內(nèi)瓦216的內(nèi)徑與芯軸 213相配。上述實(shí)施例的彈性支撐主要由金屬零件與彈性體組裝而成，彈性支撐徑向預(yù)壓縮，視 不同的方案可以在零部件制造商工廠內(nèi)完成、也可在主機(jī)廠的組裝車間完成，它改變了以 往方式無法更換的這種缺點(diǎn)。彈性體的剛度設(shè)計(jì)因充分考慮其所承受的載荷，以及在載荷作用下允許的變形量，因 此可以借助仿真的手段結(jié)合試驗(yàn)的方法獲得可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，預(yù)壓縮量設(shè)計(jì)亦同樣如此。
權(quán)利要求
1、一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐安裝方法，其特征在于將彈性支撐安裝于齒輪箱兩側(cè)，采用徑向預(yù)緊壓縮方式將彈性支撐安裝于支座內(nèi)，形成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐。
2、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐安裝方法，其特征在于所述的徑 向預(yù)緊壓縮方式是將彈性支撐通過專用壓縮工具或直接利用支座對彈性支撐實(shí)施徑向壓 縮后置于支座內(nèi)，使彈性支撐抱緊芯軸，并產(chǎn)生一定的預(yù)壓縮力。
3、 如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐安裝方法，其特征在于所述的實(shí) 施徑向壓縮是指對彈性支撐的外瓦或內(nèi)瓦由外瓦或內(nèi)瓦端部到中部依次向外瓦或內(nèi)瓦的中 心實(shí)施壓縮。
4、 一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐元件，包括彈性體、外瓦、內(nèi)瓦，且外瓦為二瓣以上的多瓣弧形結(jié)構(gòu)，所述的彈性體至少為一層以上，其特征在于彈性支撐是整體結(jié)構(gòu)或分 體組合結(jié)構(gòu)，每一外瓦相對內(nèi)瓦在初始狀態(tài)為同心圓弧，且外瓦和內(nèi)瓦與芯軸和支座為不 相等半徑的變半徑結(jié)構(gòu)。
5、 如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐元件，其特征在于外瓦的半徑大 于相對應(yīng)安裝支座的內(nèi)半徑，內(nèi)瓦的半徑小于或等于芯軸的外半徑。
6、 如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐元件，其特征在于所述的外瓦是 兩半結(jié)構(gòu)。
7、 如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐元件，其特征在于所述的外瓦是 兩半以上的多瓣結(jié)構(gòu)。
8、 如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐元件，其特征在于所述的內(nèi)瓦是 與芯軸外圓相配的整圓結(jié)構(gòu)。
9、 如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐元件，其特征在于所述的內(nèi)瓦是 分開的兩體或多瓣結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用彈性支撐安裝方法及其彈性元件，將彈性支撐安裝于齒輪箱兩側(cè)，采用徑向預(yù)緊壓縮方式將彈性支撐安裝于支座內(nèi)，形成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐。所述的徑向預(yù)緊壓縮方式是將彈性支撐通過專用壓縮工具或直接利用支座對彈性支撐實(shí)施徑向壓縮后置于支座內(nèi)，使彈性支撐抱緊芯軸，并產(chǎn)生一定的預(yù)壓縮力。所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱彈性支撐包括彈性體、外瓦、內(nèi)瓦，且外瓦為二瓣以上的多瓣弧形結(jié)構(gòu)，彈性體至少為一層以上，彈性支撐是整體結(jié)構(gòu)或分體組合結(jié)構(gòu)，每一外瓦相對內(nèi)瓦在初始狀態(tài)為同心圓弧，且外瓦和內(nèi)瓦與芯軸和支座為不相等半徑的變半徑結(jié)構(gòu)。
文檔編號F16C35/02GK101333998SQ20081003185
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者周宏惠, 唐先賀, 張亞新, 勝 林, 秦中正, 胡偉輝 申請人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司