CN103078454B - 加热装置及使用该加热装置进行的发电机转轴的装配方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种加热装置及使用该加热装置进行的发电机转轴的装配方法，所述加热装置包括：壳体，具有内腔，待加热的转轴放置在内腔中，转轴的小径端朝上放置，且小径端内安装有前轴承；驱动电机，设置在壳体的底部；离心风机，由驱动电机驱动并连接在驱动电机上方；电热源，设置在所述离心风机的上方，并位于转轴内部；导流射流装置，设置在空腔的中上部，并至少位于转轴的小径端外部，与所述壳体的内壁形成热空气的上升通道，以使被加热的空气从转轴的底部流出后，沿壳体的内壁上升，并从导流射流装置内冲出，撞击到转轴的小径端，使转轴的小径端先于前轴承膨胀，且小径端的膨胀速度大于前轴承的膨胀速度。本发明显著提高了转轴的装配精度和效率。

Description

加热装置及使用该加热装置进行的发电机转轴的装配方法

技术领域

本发明涉及风力发电机装配领域。更具体地说，本发明涉及一种加热装置及使用该加热装置的发电机转轴的装配方法。

背景技术

对于大型的直驱永磁风力发电机，发电机定子主轴和发电机转轴之间前后两端通过过盈配合安装两个轴承，即前轴承和后轴承。前轴承位于定子主轴和转轴小径端之间，靠近与转轴中法兰连接的叶轮轮毂；后轴承位于定子主轴与转轴大径端之间。叶轮片固定在叶轮轮毂上，通过转轴间驱动发电机转子。一般，前轴承采用圆锥滚子轴承(BT轴承)，后轴承采用圆柱滚子轴承(NT轴承)。目前，对于BT轴承和NT轴承的装配一般采用温差法，实现轴承的过盈装配。

参照图1至图9，BT轴承和NT轴承的装配方法大约包括如下步骤：

(1)将发电机定子主轴1垂直固定在安装台上，借助感应加热器将NT轴承的内圈3加热膨大至满足要求的膨胀量后，将其套入定子主轴1；

(2)借助冷却柜将BT轴承的第一外圈5和NT轴承的外圈4冷却收缩至满足要求的收缩量后，分别装入发电机转轴2的小径端202的轴承安装面和大径端201的轴承安装面；

(3)将安装有NT轴承的外圈4和BT轴承的第一外圈5的转轴2套在定子主轴1上，并使NT轴承的外圈4套在NT轴承的内圈3上；

(4)借助加热器将BT轴承的内圈6和第二外圈7加热膨大至满足要求的膨胀量后，依次将两者装入定子主轴1和转轴2的小径端202之间。

至此，发电机的轴承形成一个整体，待轴承温度恢复到室温状态时，发电机的主轴形成过盈连接。

对于转轴尺度较小、质量较轻的电机结构的轴承安装，这是温差法装配中比较简便的装配方法。在装配过程中只需对轴承的某些部件进行加热胀大或冷却收缩即可完成装配。但是对于具有大尺度、大质量的直驱风力发电机而言，轴承装配时需要采用大型行车吊装和工装设备，而且在装配时，由于NJ轴承的外圈和保持架在与内圈的装配过程中没有可视化的具体措施，NT轴承的外圈与定子主轴上的NT轴承的内圈无法实现精确的对准，安装人员完全凭借经验将转轴安装到定子主轴上，在安装中不可避免地会出现保持架与内圈的撞击，这样，轴承的各个部件可能会发生碰撞损伤，导致轴承的使用寿命显著降低，提高了生产成本。此外，轴承的外圈和内圈的间隙较小，可能需要多次重新安装，使得装配的精度不高，效率也不高，直接降低了风力发电机的性能，且提高了装配成本。

因此，如何高精度、高效地完成轴承的装配，并提高轴承的使用寿命是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种加热装置，以实现对发电机转轴和前轴承的加热膨大处理。本发明的另一目的是提供一种使用该加热装置的发电机转轴的装配方法，以高效、高精度地完成发电机转轴的装配，并提高轴承的使用寿命和风力发电机的性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种加热装置，所述加热装置包括：

壳体，具有内腔，待加热的转轴放置在所述内腔中，所述转轴的小径端朝上放置，且小径端内安装有前轴承；

驱动电机，设置在所述壳体的底部；

离心风机，设置在转轴的下方，由所述驱动电机驱动并连接在所述驱动电机上方；

电热源，设置在所述离心风机的上方，并位于所述转轴内部；

导流射流装置，设置在所述空腔的中上部，并至少位于所述转轴的小径端外部，与所述壳体的内壁形成热空气的上升通道，以使被加热的空气从所述转轴的底部流出后，沿所述壳体的内壁上升，并从所述导流射流装置内冲出，撞击到所述转轴的小径端，使所述转轴的小径端先于所述前轴承膨胀，且小径端的膨胀速度大于所述前轴承的膨胀速度。

优选地，所述壳体包括至少内外两层钢板，在所述钢板之间填充有保温材料。

优选地，所述驱动电机位于所述壳体的底部至少两层钢板之间。

优选地，所述加热装置还包括支撑装置，所述转轴放置在所述支撑装置上。

优选地，所述支撑装置包括设置在所述壳体的底部的三点支撑件。

优选地，所述加热装置还包括限位装置，以对所述转轴与所述壳体的相对位置进行限定。

优选地，所述限位装置包括设置在所述支撑装置上方并向上突出的限位突起。

优选地，在所述转轴的顶端和所述壳体的顶部之间设置有缓冲室。

优选地，在所述内腔的顶部设置有网状支架，所述缓冲室位于所述网状支架的中央位置。

优选地，所述导流射流装置包括：

环形导流体，所述环形导流体至少罩住从所述转轴的中法兰到小径端的部分，以与所述壳体的内壁形成上升通道；以及

环形射流器，所述环形射流器位于所述环形导流体的上方，并围绕在所述转轴的小径端的***，并朝向所述转轴的小径端突出，以与所述壳体的内壁形成稳压空间，在面对小径端的侧壁上开设有多个喷射口，以使热空气从所述喷射口喷出并撞击到小径端。

优选地，所述加热装置还包括接油装置，以回收轴承润滑脂，所述接油装置的顶端悬挂在所述壳体的顶部，下端接触到所述转轴的内壁。

优选地，所述接油装置包括从上到下渐阔的接油盘和设置在所述接油盘的顶端的横梁，所述横梁沿所述转轴的径向放置在所述转轴的顶面上，所述接油盘通过所述横梁悬挂在所述转轴的小径端内，所述接油盘底边缘形成有与小径端的内壁接触的卷边。

优选地，所述内腔的底面的形状为向上延伸的弧形，以使从所述转轴的底部流出的热空气能够撞击到所述转轴的大径端法兰，并使所述大径端法兰先于所述大径端的内安装面膨胀，且大径端法兰的膨胀速度大于所述大径端内安装面的膨胀速度。

优选地，至少在所述转轴的大径端的内壁、所述转轴的底面以及位于所述转轴的小径端内的前轴承的内壁上设置有温度传感器。

优选地，在所述温度传感器的外部设置有防辐射遮热罩，以降低与热空气之间的辐射传热。

优选地，所述加热装置还包括设置在所述导流射流装置和所述壳体的内壁之间的加热器，以加热流经加热器的热空气。

优选地，所述加热器为环形加热器。

此外，本发明还提供一种采用上述加热装置进行的发电机转轴的装配方法，包括如下步骤：

A、将后轴承装配到所述定子主轴上；

B、将前轴承装配到所述转轴的小径端内；

C、将所述转轴和安装在所述转轴的小径端内的前轴承吊装入所述加热装置中进行加热膨胀处理；

D、待所述转轴和所述前轴承的膨胀量满足要求后，将所述转轴和所述前轴承热套于定子主轴和后轴承上。

优选地，步骤A包括：

A1、将所述后轴承的内圈和滚动体热套于所述定子主轴上；

A2、将所述后轴承的外圈和保持架套装于所述后轴承的内圈上。

优选地，步骤B包括：

B1、将所述前轴承的第一外圈冷装于所述转轴的小径端内；

B2、将所述前轴承的内圈和滚动体装入所述前轴承的第一外圈内；

B3、将所述前轴承的第二外圈冷装于所述转轴的小径端内。

在利用本发明所提供的加热装置对转轴和设置在所述转轴的小径端内的前轴承进行加热膨胀处理时，首先利用电热源将转轴内的空气进行加热；在离心风机的强制驱动下，被加热的空气从转轴的底部进入到转轴与壳体之间的空间中，并沿壳体的内壁螺旋地迅速向上流动，继而进入导流射流装置；在其导流的作用下，到达内腔的上部，从所述导流射流装置旋转地冲出，并撞击到所述转轴的小径端外壁；在热空气与所述小径端发生强烈地射流冲击传热后，在所述离心风机的强制吸入作用下，再次进入所述转轴内部，并向下流动，重新被电热源加热，由此形成了连续的闭合循环加热***。

本发明所提供的加热装置采用射流原理，在热空气与转轴的小径端的碰撞过程中，发生强烈的冲击射流传热，此后再与位于小径端内的前轴承进行对流传热，使得转轴的小径端会先于前轴承胀大，且小径端的膨胀速度大于前轴承的膨胀速度，从而解除了小径端对前轴承和外圈的膨胀约束，并保护润滑脂免受热流的直接冲击。

此外，本发明所提供的转轴的装配方法，在可视化的情况下，先将后轴承装配到定子主轴，避免了后轴承的保持架和内圈的撞击，降低了后轴承的损坏，显著提高了后轴承的安装精度和使用寿命；且在将所述转轴携带着前轴承套装到定子主轴上时，由于转轴和前轴承已膨胀至预定的量，能够容易地将完成装配，且避免了前轴承与定子主轴之间的撞击，同样提高了前轴承的使用寿命和安装精度，不必重复多次安装，进而有助于提高装配效率，降低装配成本，并提高风力发电机的作业性能。

附图说明

在下面结合附图对本发明进行描述时，本发明的上述和其他优点和特点将会变得更清楚和更易于理解，其中：

图1是现有技术中的定子主轴的结构示意图；

图2是现有技术中的后轴承的内圈装配到定子主轴的状态示意图；

图3是现有技术中的转轴的结构示意图；

图4是现有技术中将后轴承的外圈冷装于转轴的大径端的状态示意图；

图5是现有技术中将前轴承的第一外圈冷装于转轴的小径端内的状态示意图；

图6是现有技术中将转轴套装到定子主轴的状态示意图；

图7是现有技术中将前轴承的内圈热装于定子主轴的状态示意图；

图8是现有技术中将前轴承的第二外圈冷装于转轴的小径端内的状态示意图；

图9是现有技术中的转轴装配到定子主轴后的状态示意图；

图10是根据本发明的一个实施例的加热装置的结构示意图；

图11是图10所示的加热装置的温度传感器的结构示意图；

图12是根据本发明的一个实施例的转轴装配方法的流程框图；

图13是图12所示的将后轴承装配到定子主轴的状态示意图；

图14是图12所示的将前轴承的第一外圈冷装于转轴的小径端内的状态示意图；

图15是图12所示的将前轴承的内圈装配于转轴的小径端内的状态示意图；

图16是图12所示的将前轴承的第二外圈冷装于转轴的小径端内的状态示意图；

图17是图12所示的前轴承装配到转轴的小径端后的状态示意图；

图18是将图17所示的转轴和前轴承放置到加热装置进行加热膨胀处理的状态示意图；

图19是将图18所示的加热膨胀处理后的转轴和前轴承热装于定子主轴的状态示意图；

图20是图19所示的转轴和前轴承装配到定子主轴后的状态示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种加热装置，实现对发电机转轴和前轴承的加热膨大处理。本发明的另一核心是提供一种使用该加热装置的发电机转轴的装配方法，高效、高精度地完成发电机转轴的装配，并提高轴承的使用寿命和风力发电机的性能。

为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明，下面通过结合附图和实施例对本发明进行详细描述，其中，相同的标号始终表示相同部件。

参照图10，图10是根据本发明的一个实施例的加热装置的结构示意图。

根据本发明的一个实施例，提供一种加热装置，所述加热装置包括壳体8、离心风机13、电热源10和导流射流装置。

壳体8可包括可拆卸的上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间通过齿槽型结合面结合在一起，形成密封的内腔801，并在结合面处还可以设置保温材料11，以降低热量的损失。壳体801可以由至少两层钢板形成，并在钢板的夹层之间填充保温材料21。待加热的发电机的转轴2竖直地放置在内腔801中，且转轴2的小径端201朝上，大径端202朝下，在小径端201内安装有前轴承20。

离心风机13的驱动电机12设置在壳体8的底部，具体地可以位于壳体8的底部的钢板之间；这样，可以增大底部的水平钢板之间的竖直距离，以容纳驱动电机12，还可以在水平钢板之间竖直地设置多个加强肋，以增强壳体8底部的强度。

离心风机13设置在驱动电机12的上方，并与驱动电机12的转动轴连接，以便在驱动电机12的驱动下能够旋转，离心风机13还位于转轴2的下方。在离心风机13上的叶片高速旋转时，在其周围(转轴2的底部)形成负压，能够强制驱动内腔801内的空气的流动。

加热装置还可以包括支撑装置，支撑装置设置在内腔801中，以支撑转轴2。当然，支撑装置不会影响内腔801中空气的正常流通。支撑装置具体地可以为三点支撑件14，支撑件14设置在内腔801的底部，在周向均匀分布，转轴2的大径端法兰203直接放置在支撑件14上。

此外，加热装置还可以包括限位装置，限位装置设置在内腔801中，以便在将转轴2放入壳体8中时，对转轴2的位置进行限定，使转轴2大约位于内腔801的中央位置，并保证在转轴2的外壁和壳体8的内壁之间始终存在用于空气流通的空间。该限位装置可以为分布在支撑装置上的向上突出的限位突起，例如，分布在支撑件14上的竖直突起15，即，可周向地均匀分布有三个竖直突起15。

电热源10设置在离心风机13的上方，且电热源10位于转轴2的内部，以将流经转轴2内部的空气加热。在电热源10的外壁上可以均匀地开设圆孔，隔开一定距离后再开设方孔，孔径和孔距可以有规律的分布，以便增大电热源10与空气之间的辐射传热。此外，电热源10中的热管可以采用“M”型热管，还可以采用用于增加传热面积的肋片。当然，本发明所提供的电热源10并不限于此，还可以采用远红外电热元件替代上述电热管，也可以采用其他形式的热管，只要能够快速地实现对空气的预热即可。这样，转轴2内的空气在被电热源10加热后，由于离心风机13的强制吸入驱动下从转轴2的底部流出，并螺旋地迅速向上流动；在热空气上升的过程中，与转轴2至少发生对流传热；热空气在到达内腔801的顶部后，又从转轴2的顶端重新进入到转轴2的内部，再次被电热源10加热，形成闭合地循环加热回路。

导流射流装置设置在内腔801的中上部，且该导流射流装置至少位于转轴2的小径端201外部。导流射流装置与壳体8的内壁之间的环形空间为热空气的上升过程中的流通通道，以使热空气在大体螺旋地上升至转轴2的小径端201附近时，能够直接撞击到小径端201，形成强烈的冲击射流换热效果，提高热空气与小径端201的传热速率，保证小径端201先于小径端201内的前轴承20膨胀，且小径端201的膨胀速度大于前轴承20的膨胀速度，而后热空气自下而上地快速掠过前轴承20的内圈，进入转轴2的内部。

具体地说，导流射流装置可以包括环形导流体901和环形射流器902。环形导流体901大体为筒形，至少罩住从转轴2的中部(例如，中法兰204)至小径端201的部分，即，位于壳体8的内壁与转轴2的中上部分之间。环形导流体901底端可以位于中法兰204上，并位于中法兰204上的安装孔的内侧，以尽可能地减少进入到环形导流体901和转轴2之间的热空气，使绝大部分热空气经环形导流体901与壳体8的内壁之间的通道向上流动。环形射流器902位于环形导流体901的上方，并围绕转轴2的小径端201的外部，即，位于壳体8的内壁和小径端201之间。环形射流器902朝向小径端201突出，与壳体8的内壁形成一定的稳压空间903，此外，环形射流器902的上端可以连接到内腔801的顶部，并在环形射流器902的面对小径端201的侧壁上开设多个喷射口。这样，热空气在上升至稳压空间后会发生一定程度的累积，并增压，进而高速地从喷射口冲出，并撞击到小径端201的外壁，与小径端201之间发生强烈的冲击射流传热，以迅速地将小径端201加热；此后热空气继续流动至转轴2的顶端，在离心风机13的强制吸入作用下，向下流动，这时，热空气再与安装在小径端201内部的前轴承20发生对流传热，从而实现了小径端201能够先于前轴承20膨胀，且小径端201的膨胀速度大于前轴承20的膨胀速度。

需要说明的是，本发明所提供的导流射流装置并不限于上述形式，还可以采用其他结构形式的导流射流装置，只要能够保证小径端201能够先于前轴承20膨胀，且小径端201的膨胀速度大于前轴承20的膨胀速度。例如，还可以在导流射流器902的内部填充材料，并均匀地开设多个喷射通道，且喷射通道的尺寸沿热空气的流动方向应渐缩，这在一定程度上有助于进一步提高热空气的速度，使其高速地冲出，并撞击到小径端201。

此外，本发明所提供的加热装置还包括加热器16，该加热器16设置在导流射流装置和壳体8之间，以便对螺旋地上升的热空气进行二次加热，进一步提高热空气与转轴2之间的温差。

具体地说，加热器16可以为环形加热器，围绕在环形导流体901的外部。

此外，为了稳定流动至转轴2上方的热空气的压力，降低湍动强度，可以在转轴2的顶端和壳体8的顶部之间形成缓冲室24，该缓冲室24为内腔801的一部分，这在一定程度上有助于加强热空气与前轴承20之间的对流传热。在内腔801的顶部还可以设置有网状支架17，以提高壳体8的强度，降低在吊装上壳体过程中的变形。而缓冲室24可以形成在网状支架17的中央位置。这样，热空气在与小径端201传热后，进入缓冲室24，并在缓冲室24稳压后，再次流回转轴2的内部。

在对转轴2和前轴承20加热的过程中，前轴承20中的润滑脂有可能会出现滴落的现象，为此，本发明所提供的加热装置可进一步包括接油装置，以接收滴落的润滑脂，实现润滑脂的回收。接油装置的顶端悬挂在壳体的顶部或转轴2的顶端，下端接触到转轴2的内壁，即，与转轴2的内壁一起可以大体形成开口向上的盒体。

具体地说，在上述接油装置悬挂在转轴2的顶端是，接油装置可以包括接油盘18和横梁19。接油盘18从上到下采用渐阔的结构形式，而横梁19设置在接油盘18的顶端。横梁19放置在转轴2的顶端，即，横梁19的长度要大于转轴2的顶端的直径；接油盘18悬挂在转轴2的小径端201的内部，接油盘18的下端形成有向外的卷边，并与转轴2的内壁接触。

根据本发明的另一实施例，本发明所提供的加热装置的底部的形状可以为向上突出的弧形，这样，从被电热源10加热的热空气从转轴2的底部冲出后，在弧形的底面的冲撞作用下，能够撞击到转轴2的大径端202和大径端法兰203，使热空气与大径端202和大径端法兰203之间发生强烈的射流冲击传热，保证大径端法兰203先于大径端202的内安装面(用于安装后轴承)膨胀，且大径端法兰203的膨胀速度大于大径端202的内安装面的膨胀速度。

此外，在加热过程中需要对内腔801内的温度以及转轴2的温度进行实时监控，可以至少在转轴2的大径端202的内安装面上、转轴202的底部以及前轴承20的内表面上安装温度传感器25。在温度传感器25上应设置有防辐射遮热罩27，如图11所示，以尽可能地避免周围热空气对温度传感器25的测量精度的影响，使其能够准确的反应转轴2的各个测量表面的温度。同时对温度传感器25的引线26也应做耐高温和防辐射防护。

在利用本发明所提供的加热装置对转轴2和安装在转轴2的小径端201内的前轴承20进行加热时，首先将转轴2吊入壳体8的下壳体上，再将上壳体吊装到下壳体上，形成密封的内腔801；利用位于转轴2内部的电热源10将转轴2内部的空气加热；在离心风机13的强制驱动作用下，被加热的空气从转轴2的内部经转轴2的底部冲出；在弧形的底面的冲撞作用下，加热大径端法兰203和大径端202；热空气再螺旋地迅速上升，在经过环形导流体901与壳体8之间的环形通道，达到环形射流器中，并从环形射流器中高速地冲出，大体水平地撞击到转轴2的小径端201上，加热小径端201；此后热空气向上流动至缓冲室24中，稳压后从缓冲室24重新流入到转轴2的内部，在向下流动的过程中与前轴承20发生对流传热，将前轴承20加热；最后又重新被电热源10加热。

在转轴2的各个部分被加热膨胀至满足要求的程度后，停止加热装置，再将转轴2和前轴承20热套到定子主轴上，完成对转轴2的转配。

参照图12至图20，根据本发明的另一实施例，本发明还提供一种采用上述加热装置进行的发电机转轴的装配方法，所述装配方法包括如下步骤：

(S1)、将后轴承23装配到定子主轴1上。

具体地说，步骤(S1)可以包括：

(S1-1)将后轴承23的内圈3和滚动体热套于定子主轴1上；

可以采用感应加热器或热空气加热对内圈3和滚动体进行加热，使内圈3和滚动体膨胀至满足要求的尺寸。

(S1-2)将后轴承23的外圈4和保持架套装于后轴承23的内圈3上。

可以在套装前，在外圈4和保持架上涂抹润滑脂。

(S2)、将前轴承20装配到转轴2的小径端201内。

具体地说，在前轴承20是双列圆锥滚子轴承时，步骤(S2)可以包括：

(S2-1)、将前轴承20的第一外圈5冷装于转轴2的小径端201内；

可以采用冷却柜对第一外圈5进行冷却处理。

(S2-2)、将前轴承20的内圈6和滚动体装入前轴承20的第一外圈5内；

在装配内圈6之前，可以在内圈6和滚动体中施加润滑脂，以降低前轴承20作业时的磨损。

(S2-3)、将前轴承20的第二外圈7冷装于转轴2的小径端201内。

可以采用冷却柜对第二外圈7进行冷却处理，待达到预定的收缩量后，将其安装到小径端201内，使其与内圈6相互配合，最终完成前轴承20的装配。

此外，前轴承20的保持架和外圈一起装入小径端201内。

(S3)、将转轴2和前轴承20吊装入加热装置中进行加热膨胀处理。

在吊入过程中，首先要将加热装置的上壳体移开，再将转轴2吊入，然后将上壳体吊装到下壳体上，将转轴2密封在内腔801内进行加热处理。

(S4)、待转轴2和前轴承20的膨胀量满足过盈配合的要求后，将膨胀后的转轴2和前轴承20热套于定子主轴1和后轴承23上。

在装配时，可以在定子主轴1的顶端设置导向件22，以对转轴2的安装进行导向，相当于延长了定子主轴1的长度。在转轴2完全配合到定子主轴1时，这时，事先安装在定子主轴1上的后轴承23被装配到转轴2的大径端内，再将导向件22拆卸下来即可。

本发明所提供的加热装置采用射流原理，在热空气与转轴2的小径端201的碰撞过程中，发生强烈的冲击射流传热，使得转轴2的小径端201先于前轴承20胀大；且小径端2的膨胀速度要大于前轴承20的膨胀速度，从而解除了前轴承20的外圈的膨胀约束，并保护润滑脂免受热流的直接冲击。

此外，本发明所提供的转轴的装配方法，在可视化的情况下，先将后轴承23装配到定子主轴1，避免了后轴承的保持架和内圈的撞击，并保证了后轴承23的内圈3和外圈4的装配精度，提高了装配效率和后轴承23的使用寿命；且在将转轴2携带者前轴承20套装到定子主轴1上时，由于前轴承20和转轴2已膨胀至满足装配要求的量，能够容易地完成装配，显著减少了前轴承20的内圈6和外圈、保持架之间的碰撞等现象，也无需进行多此套装，显著提高了装配精度和效率，降低了装配成本，且有助于提高前轴承20的使用寿命和风力发电机的性能。

上面对本发明所提供的加热装置及使用该加热装置的发电机转轴的装配方法进行了详细描述，虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一种加热装置，用于加热发电机转轴，所述转轴包括小径端和大径端，其特征在于，包括：

壳体，具有内腔，待加热的转轴放置在所述内腔中，所述转轴的小径端朝上放置，且小径端内安装有前轴承；

驱动电机，设置在壳体的底部；

离心风机，设置在转轴的下方，由驱动电机驱动并连接在驱动电机上方；

电热源，设置在所述离心风机的上方，并位于所述转轴内部；

导流射流装置，设置在所述空腔的中上部，与所述壳体的内壁形成热空气的上升通道，以使被加热的空气从所述转轴的底部流出后，沿所述壳体的内壁上升，并从所述导流射流装置内冲出，直接撞击到所述转轴的小径端，以使所述转轴的小径端先于所述前轴承膨胀，且小径端的膨胀速度大于所述前轴承的膨胀速度。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述壳体包括至少内外两层钢板，在所述钢板之间填充有保温材料。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述离心风机的驱动电机位于所述壳体的底部的至少两层钢板之间。

4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括支撑装置，所述转轴放置在所述支撑装置上。

5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述支撑装置包括设置在所述壳体的底部的三点支撑件。

6.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括限位装置，以对所述转轴与所述壳体的相对位置进行限制。

7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述限位装置包括设置在所述支撑装置上方并向上突出的限位突起。

8.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，在所述转轴的顶端和所述壳体的顶部之间形成缓冲室。

9.根据权利要求8所述的加热装置，其特征在于，在所述内腔的顶部设置有网状支架，所述缓冲室位于所述网状支架的中央位置。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的加热装置，其特征在于，所述导流射流装置包括：

环形导流体，所述环形导流体至少罩住从所述转轴的中部到小径端的部分，以与所述壳体的内壁形成所述上升通道；以及

环形射流器，所述环形射流器在所述环形导流体之上，并围绕在所述转轴的小径端的***，并朝向所述转轴的小径端突出，以与所述壳体的内壁形成稳压空间，在面对小径端的侧壁上开设有多个喷射口，以使热空气从所述喷射口喷出并撞击到小径端。

11.根据权利要求1至9任意一项所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括接油装置，以回收轴承润滑脂，所述接油装置的顶端悬挂在所述壳体的顶部或所述转轴的顶端，下端接触到所述转轴的内壁。

12.根据权利要求11所述的加热装置，其特征在于，所述接油装置包括从上到下渐阔的接油盘和设置在所述接油盘的顶端的横梁，当所述接油装置的顶端悬挂在所述转轴的顶端时，所述横梁沿所述转轴的径向放置在所述转轴的顶面上，所述接油盘通过所述横梁悬挂在所述转轴的小径端内，所述接油盘底边缘与小径端的内壁接触。

13.根据权利要求1至9任意一项所述的加热装置，其特征在于，所述转轴包括形成在大径端处的大径端法兰，所述内腔的底面的边缘形成向上延伸的弧形，以使从所述转轴的底部流出的热空气能够撞击到所述转轴的大径端法兰，并使所述大径端法兰先于所述大径端的内安装面膨胀，且大径端法兰的膨胀速度大于所述大径端内安装面的膨胀速度。

14.根据权利要求1至9任意一项所述的加热装置，其特征在于，至少在所述转轴的大径端的内壁、所述转轴的底面以及位于所述转轴的小径端内的前轴承的内壁上设置有温度传感器。

15.根据权利要求14所述的加热装置，其特征在于，在所述温度传感器的外部设置有遮热罩，以降低温度传感器与热空气之间的辐射传热。

16.根据权利要求1至9任意一项所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括设置在所述导流射流装置和所述壳体的内壁之间的加热器，以加热流经加热器的热空气。

17.根据权利要求16所述的加热装置，其特征在于，所述加热器为环形加热器。

18.一种采用如权利要求1至17任意一项所述的加热装置进行的发电机转轴的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将后轴承装配到定子主轴上；

B、将前轴承装配到所述转轴的小径端内；

C、将所述转轴和安装在所述转轴的小径端内的前轴承吊装入所述加热装置中进行加热膨胀处理；

D、待所述转轴和所述前轴承的膨胀量满足要求后，将所述转轴和所述前轴承热套于定子主轴和后轴承上。

19.根据权利要求18所述的装配方法，其特征在于，步骤A包括：

A1、将所述后轴承的内圈和滚动体热套于所述定子主轴上；

A2、将所述后轴承的外圈和保持架套装于所述后轴承的内圈上。

20.根据权利要求18所述的装配方法，其特征在于，在所述前轴承是双列圆锥滚子轴承时，步骤B包括：

B1、将所述前轴承的第一外圈冷装于所述转轴的小径端内；

B2、将所述前轴承的内圈和滚动体装入所述前轴承的第一外圈内；

B3、将所述前轴承的第二外圈冷装于所述转轴的小径端内。