CN103867401B - 一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，通过对齿轮箱弹性支撑上的调整螺栓进行调整，将主轴与端盖安装面的垂直度控制在90°～90°10′范围内，使轴承调心角达到理想的角度值范围内，从而保证主轴轴承在合理的径向游隙中工作,同时有效解决风力发电机组主轴轴承密封漏油、温升及早期磨损问题，且将大大降低风电场运营维护成本，效果显著。

Description

一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法

技术领域

本发明涉及风力发电机组主轴轴承轴系对中的技术领域，尤其是指一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法。

背景技术

当前，风力发电作为一种环保的能源工业，在现代能源紧张的社会，越来越受到重视，对风电发电机组的投资也越来越大。目前，风力发电机组主轴轴承一般采用自动调心轴承，该轴承的最大调心角度为0.5°，由于组成轴系的各零部件存在加工误差，而在车间装配时采用统一的装配调整方法，直接导致部分风机的主轴轴承偏离其调心角度，运行后会造成轴承早期磨损，漏油，温升等问题，而风场现场维护因漏油问题存在大量人工成本及油料浪费现象，随着风场项目的增加，每年主轴轴承密封漏油问题造成的浪费达几百万之多，而漏油问题几乎影响所有风场的终验收，因此解决漏油问题迫在眉睫。

鉴于研究学者对多个风场多台风机的测量、检查和调整，对风机漏油、温升、主轴轴承早期磨损问题进行了多方面的分析和取证，得出风机主轴轴承密封漏油、温升及早期磨损主要由以下几方面所造成：

1、装配原因

1.1、凡采用V型密封圈密封的风机其密封方式为轴向密封方式，工作原理是靠密封圈裙部紧贴端盖，在风机运行过程中，如密封圈裙部不脱离端盖，则基本不漏油；如有局部或大部脱离，则油就会从缝隙中漏出。造成密封圈裙部脱开端盖的原因是主轴与端盖在安装时不垂直，而密封圈是装在挡圈槽内，当主轴与端盖不垂直时，密封圈裙部与端盖贴紧力不均匀，即在整个圆周上有大有小，甚至直接产生间隙，在风机运行时，由于轴承油腔内产生压力，油将会从贴紧力最薄弱处或缝隙中被挤出。

1.2、主轴和轴承座上的端盖安装面如果不垂直，是由于齿轮箱弹性支撑没有调整好，通常调整弹性支撑时统一采用上4圈下4圈的做法，由于风机各零部件的差异性，统一的做法不能保证所有风机主轴与端盖安装面的垂直要求，这将导致两种结果，一是因密封圈与端盖贴合不良而漏油，二是将使530轴承六点钟方向滚动体悬空而使轴承产生温升或早期磨损失效。

1.3、V型密封圈在挡圈内环槽中安装不规范，因挡圈上环槽宽度为20mm，而密封圈底部宽度为16mm，因此密封圈在环槽中安装位置要正中，且不能歪斜。

由于上述原因导致的密封圈漏油或滚动体悬空应调整齿轮箱弹性支撑，通过调整齿轮箱弹性支撑上4个M30调整螺栓，可使主轴与端盖安装面垂直，同时保证密封圈与端盖贴合良好及轴承滚动体与滚道贴合紧密以防轴承早期失效。

2、密封圈原因

2.1、主轴轴承V型密封圈在长期使用后会使裙部磨损或破损，整个密封圈由于老化逐渐失去弹性，导致密封圈与端盖贴合力或贴合面积太小而无法密封，此时应更换密封圈。

2.2、密封圈由于使用时间长，老化导致密封圈断裂而无法密封，此时应更换密封圈。

2.3、主轴后窜引起的漏油，主轴后窜是因为轴承早期磨损引起的，由于后窜，导致密封圈安装位置发生变动导致漏油，目前风场有后窜的风机只占极少数，后窜2mm的风机可通过调整密封圈位置来解决，后窜3mm以上，说明轴承已磨损，需更换传动链。

2.4、轴承加油脂过多，也会出现油脂从密封圈处溢出，此种情况只要将多余的油脂刮出，使轴承容腔内保持合理的油脂量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种合理可靠、准确、方便的风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，该方法能有效解决风力发电机组主轴轴承密封漏油、温升及早期磨损的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，包括以下步骤：

1)先打开轴承靠近齿轮箱侧外密封圈及端盖，随后擦干净挡圈及轴承座12点钟位置上的所有油污，以便作为测量基准；

2)测量主轴与端盖安装面的垂直度，检测位置在挡圈正12点位置及端盖安装面正12点位置，用万能角度尺上面的基准测量面与挡圈最高轮廓线相切，通过调整万能角度尺上的角度旋钮及进退角度尺，让角度尺上测量面与轴承座上的端盖安装面紧靠，保证角度尺在竖直状态，确定各贴合面之间无缝隙后再读数，若角度读数在90°～90°10′范围内，则无需再作其它调整；若角度读数不在90°～90°10′范围内，则需进行轴系调整，通过对齿轮箱弹性支撑上的调整螺栓进行调整，以修正上述角度，使之达到规定要求，其调整步骤如下：

2.1)用高度尺测量齿轮箱两边的机座安装面至扭力臂上表面的尺寸，以此确定先调整哪一边，其原则是：当所测角度大于90°10′时，则松开齿轮箱弹性支撑上部的调整螺栓，然后将齿轮箱弹性支撑下部的调整螺栓往上顶，且先顶尺寸小的一侧，当所测角度小于90°时，则松开齿轮箱弹性支撑下部的调整螺栓，然后将齿轮箱弹性支撑上部的调整螺栓往下压，且先压尺寸大的一侧，调整螺栓的调整圈数视角度大小而定，但不超过四圈；

2.2)在完成上面步骤2.1)后，再将齿轮箱弹性支撑两边的已松开的调整螺栓旋紧，保证不影响上述步骤已调好的角度；

2.3)在完成上面步骤2.2)后，重新测量主轴与端盖安装面垂直度，看是否达到规定要求，即角度读数是否在90°～90°10′范围内，若未达到，则需根据角度大小继续调整，重复步骤2.1)至2.3)，直到主轴与端盖安装面垂直度在90°～90°10′范围内为止；

2.4)当角度调整达到要求后，锁紧调整螺栓上的锁紧螺母，至此便完成主轴轴承轴系的对中调整。

步骤2.1)中，齿轮箱弹性支撑两边的调整螺栓同时调整一圈可使角度发生20′的变化。

步骤2.2)中，齿轮箱弹性支撑两边的已松开的调整螺栓旋紧的圈数为两圈。

步骤2.3)中，在调整过程中，使调整螺栓的圈数接近四圈，以保证机座安装面至扭力臂上表面的尺寸为425±0.3mm。

当整个调整到位后，需检查轴承的滚动体与滚道的贴合及松紧情况，当所述轴承为530轴承时，该530轴承靠近齿轮箱侧的所有滚动体与滚道之间必须紧密贴合，如有松动，则必须调整，其另一侧不用检查。

所述调整螺栓为M30调整螺栓。

所述万能角度尺的规格为0～320°。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、通过对齿轮箱弹性支撑进行重新精细调整，使轴承调心角达到理想的角度值范围内，从而保证主轴轴承在合理的径向游隙中工作；

2、可有效解决风力发电机组主轴轴承密封漏油的问题，同时也可以解决主轴轴承温升问题及早期磨损和失效问题，从而确保主轴轴承的使用寿命；

3、可大大降低风电场运营维护成本，杜绝以往大量人工成本及油料浪费现象。

附图说明

图1为机座与传动链装配后的侧视图。

图2为机座与传动链装配后的剖视图。

图3为图2的A局部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如下表1所示，给出了向阳风场及红泥井风场的检测和调整记录。

表1向阳风场及红泥井风场检测和调整记录

从上表可以看出，凡是漏油的风机其主轴与端盖安装面的垂直度都很大，如红泥井22#和11#，经过调整后达到要求，而其他三台如向阳98#、红泥井17#及56#，因主轴与端盖安装面角度较小也不漏油而无需调整。因此，影响主轴密封圈漏油及530轴承早期磨损的主要原因在于主轴与端盖安装面垂直度是否达到要求，即主轴轴承轴系是否对中，所以对风场漏油的风机进行调整成为必要，通过调整既可以解决漏油问题又可以解决530轴承早期磨损及失效问题。

参见图1至图3所示，本实施例所述的风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，其具体情况如下：

1)先打开轴承1靠近齿轮箱2侧外密封圈及端盖3，随后擦干净挡圈4及轴承座5的12点钟位置上的所有油污，以便作为测量基准；

2)测量主轴6与端盖安装面7的垂直度，检测位置在挡圈正12点位置及端盖安装面正12点位置，用万能角度尺(规格0～320°)上面的基准测量面与挡圈4最高轮廓线相切，通过调整万能角度尺上的角度旋钮及进退角度尺，让角度尺上测量面与轴承座5上的端盖安装面7紧靠，保证角度尺在竖直状态，确定各贴合面之间无缝隙后再读数，若该角度读数在90°～90°10′范围内，则无需再作其它调整；若该角度读数不在90°～90°10′范围内，则需进行轴系调整，通过对齿轮箱弹性支撑8上的4个M30调整螺栓进行调整，以修正上述角度，使之达到规定要求，其调整步骤如下：

2.1)用高度尺测量齿轮箱2两边的机座9安装面至扭力臂10上表面的尺寸，以此确定先调整哪一边，其原则是：当所测角度大于90°10′时，则松开齿轮箱弹性支撑8上部的M30调整螺栓11，然后将齿轮箱弹性支撑8下部的M30调整螺栓12往上顶，且先顶尺寸小的一侧，当所测角度小于90°时，则松开齿轮箱弹性支撑8下部的M30调整螺栓12，然后将齿轮箱弹性支撑8上部的M30调整螺栓11往下压，且先压尺寸大的一侧，M30调整螺栓的调整圈数视角度大小而定，但不超过四圈，注意齿轮箱弹性支撑8两边的M30调整螺栓同时调整一圈大概可使角度发生20′左右的变化，以此类推；

2.2)在完成上面步骤2.1)后，用46梅花扳手再将齿轮箱弹性支撑8两边的已松开的M30调整螺栓旋紧两圈左右，保证不影响上述步骤已调好的角度；

2.3)在完成上面步骤2.2)后，重新测量主轴6与端盖安装面7的垂直度，看是否达到规定要求，即角度读数是否在90°～90°10′范围内，若未达到，则需根据角度大小继续调整，重复步骤2.1)至2.3)，直到主轴6与端盖安装面7的垂直度在90°～90°10′范围内为止，当角度调整达到要求后，锁紧四个M30调整螺栓11、12上的M30锁紧螺母13，至此便完成主轴轴承轴系的对中调整。注意在调整过程中，尽量使4个M30调整螺栓的圈数接近4圈，以保证机座10安装面至扭力臂10上表面的尺寸为425±0.3mm，此尺寸为调整时参考尺寸，可视垂直度变化及滚动体贴合情况进行调整；当整个调整到位后，还需要检查轴承1的滚动体与滚道的贴合及松紧情况，当所述轴承1为530轴承时，该530轴承靠近齿轮箱2侧的所有滚动体与滚道之间必须紧密贴合，如有松动，则必须调整，其另一侧不用检查；其中，对于530轴承在主轴保护罩侧的密封圈漏油，可视不同情况采取调整密封圈安装位置或更换的办法而不用作齿轮箱弹性支撑调整。

综上所述，在采用以上方案后，本发明通过对齿轮箱弹性支撑进行重新精细调整，使轴承调心角达到理想的角度值范围内，从而保证主轴轴承在合理的径向游隙中工作。这相比现有技术，本发明方法可有效解决风力发电机组主轴轴承密封漏油、温升及早期磨损的问题，同时可大大降低风电场运营维护成本，杜绝以往大量人工成本及油料浪费现象。故此，本发明是一种合理、可靠、方便的风力发电机组主轴轴承漏油、温升及早期磨损的解决方案，值得推广。

以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)先打开轴承靠近齿轮箱侧外密封圈及端盖，随后擦干净挡圈及轴承座12点钟位置上的所有油污，以便作为测量基准；

2)测量主轴与端盖安装面的垂直度，检测位置在挡圈正12点位置及端盖安装面正12点位置，用万能角度尺上面的基准测量面与挡圈最高轮廓线相切，通过调整万能角度尺上的角度旋钮及进退角度尺，让角度尺上测量面与轴承座上的端盖安装面紧靠，保证角度尺在竖直状态，确定各贴合面之间无缝隙后再读数，若角度读数在90°～90°10′范围内，则无需再作其它调整；若角度读数不在90°～90°10′范围内，则需进行轴系调整，通过对齿轮箱弹性支撑上的调整螺栓进行调整，以修正上述角度，使之达到规定要求，其调整步骤如下：

2.1)用高度尺测量齿轮箱两边的机座安装面至扭力臂上表面的尺寸，以此确定先调整哪一边，其原则是：当所测角度大于90°10′时，则松开齿轮箱弹性支撑上部的调整螺栓，然后将齿轮箱弹性支撑下部的调整螺栓往上顶，且先顶尺寸小的一侧，当所测角度小于90°时，则松开齿轮箱弹性支撑下部的调整螺栓，然后将齿轮箱弹性支撑上部的调整螺栓往下压，且先压尺寸大的一侧，调整螺栓的调整圈数视角度大小而定，但不超过四圈；

2.2)在完成上面步骤2.1)后，再将齿轮箱弹性支撑两边的已松开的调整螺栓旋紧，保证不影响上述步骤已调好的角度；

2.3)在完成上面步骤2.2)后，重新测量主轴与端盖安装面垂直度，看是否达到规定要求，即角度读数是否在90°～90°10′范围内，若未达到，则需根据角度大小继续调整，重复步骤2.1)至2.3)，直到主轴与端盖安装面垂直度在90°～90°10′范围内为止；

2.4)当角度调整达到要求后，锁紧调整螺栓上的锁紧螺母，至此便完成主轴轴承轴系的对中调整。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，其特征在于：步骤2.1)中，齿轮箱弹性支撑两边的调整螺栓同时调整一圈可使角度发生20′的变化。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，其特征在于：步骤2.2)中，齿轮箱弹性支撑两边的已松开的调整螺栓旋紧的圈数为两圈。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，其特征在于：步骤2.3)中，在调整过程中，使调整螺栓的圈数接近四圈，以保证机座安装面至扭力臂上表面的尺寸为425±0.3mm。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，其特征在于：当整个调整到位后，需检查轴承的滚动体与滚道的贴合及松紧情况，当所述轴承为530轴承时，该530轴承靠近齿轮箱侧的所有滚动体与滚道之间必须紧密贴合，如有松动，则必须调整，其另一侧不用检查。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，其特征在于：所述调整螺栓为M30调整螺栓。

7.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的主轴轴承轴系对中调整方法，其特征在于：所述万能角度尺的规格为0～320°。