CN102174929B - 一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，包括减振支撑座、上减振器和下减振器；其特点是，减振支撑座包括上横梁、两立柱、下座板，上横梁与两立柱的上部、以及下座板与两立柱的下部之间均拆卸式连接；上横梁中央贯通设有安装孔；还包括设置在上横梁的安装孔内下部的上减振器安装部件和设置在下座板上的下减振器安装部件、以及设置在安装孔内上部、与上减振器安装部件顶部接触的锁紧/拆卸调节部件；当锁紧/拆卸调节部件的顶部与上横梁的顶面平齐时，上减振器安装部件的底部凸出于上横梁的底面。具有承载能力强、减振性能好、且结构简单、安全可靠、维护更换元件方便的优点。

Description

一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置

技术领域

本发明属于减振降噪抗冲击产品领域，尤其涉及一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置。

背景技术

随着中国风能市场的逐步扩大，各风区大型风力发电机组的装机容量迅速增长，为缓解全国电网的供电压力，抑制环境的恶化，做出了一定的贡献。但是，大型风力发电机组工作时因零部件加工精度质量及装配质量降低产生振动和噪音超标，不仅会影响机组的出力和零部件的使用寿命，而且机组产生的噪音还会影响周围居民的正常生活。在风力发电机国产化进程中，减振技术尤其是齿轮箱的减振一直是困扰生产厂商的一个难题。不仅如此，由于国内的各风电机组大都是引进国外技术，技术资料消化吸收还不完善，而且缺乏专门的振动噪声控制的人才，因此对风电设备减振元件的选用一般是直接进口。

目前国外齿轮箱减振的主要产品有两半壳式弹性支撑、框架式弹性支撑、多夹层弹性支撑、阻尼弹性支撑以及圆锥式弹性支撑等等，但这些产品一般都需要预载非常大的力才能安装，需要借助专门的设备才能进行安装，安装和拆装十分困难，尤其在狭小的机舱更是难以进行维护和更换。因此，很有必要对此加以进一步的改进。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺点，而提供的一种结构简单、更换方便的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置。该一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置能够提供一定的力使弹性减振部件预压缩，以保证弹性支撑顺利安装到位，且维护和更换方便。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，包括减振支撑座和设置在所述减振支撑座内的弹性减振部件；所述的弹性减振部件包括上减振器和下减振器，分别设置在所述减振支撑座内上下两侧；其特点是，所述的减振支撑座包括上横梁、两立柱、一下座板，所述的两立柱设置在所述横梁底部两侧，所述的下座板设置在所述两立柱底部；所述的上横梁与两立柱的上部之间可拆卸式连接；所述的下座板与所述两立柱的下部之间可拆卸式连接；所述的上横梁中央贯通设有安装孔；还包括上减振器安装部件、下减振器安装部件、以及锁紧/拆卸调节部件；所述的上减振器安装部件设置在所述减振支撑座上横梁的安装孔内下部，所述上减振器与所述上减振器安装部件可拆卸式连接；所述的下减振器安装部件设置在所述下座板上，所述的下减振器设置在所述下减振器安装部件上，活动连接；所述的锁紧/拆卸调节部件设置在所述上横梁的安装孔内上部，与所述上减振器安装部件的顶部接触；当所述锁紧/拆卸调节部件的顶部与所述上横梁的顶面平齐时，所述上减振器安装部件的底部凸出于所述上横梁的底面。

上述一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其中，所述的两立柱侧视呈“工”字形，包括上横连接部、柱部、下横连接部；所述的上横梁与两立柱的顶部的上横连接部之间采用双头螺栓可拆卸式连接；所述的下座板与所述两立柱的下横连接部一起通过螺栓可拆卸式连接在风力发电机组主机架的安装基座上。

上述一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其中，所述的锁紧/拆卸调节部件包括一调节环，所述的调节环设有内螺纹孔，周围设有外螺纹；所述上横梁的安装孔内上部设有内螺纹，所述的调节环螺合在所述上横梁的安装孔内上部。

上述一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其中，所述的上减振器安装部件包括帽形的上支座；所述的上横梁的安装孔的下部设置有与所述上支座的外形相一致的下槽，所述的上支座容置在所述下槽内；所述上减振器的顶部与所述上支座的底部通过螺栓可拆卸式连接。

上述一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其中，还包括上顶块、上调节螺栓、上锁紧螺母；其中：所述的上支座设有上顶块容置腔，该上支座的顶部设有中心通孔；所述的上顶块容置在所述上支座的上顶块容置腔内，该上顶块的底部顶抵在所述上减振器顶部；所述的上调节螺栓螺合在所述调节环内，其下段穿伸在所述上支座顶部的中心通孔内与所述上顶块顶抵；所述上锁紧螺母螺合在所述上调节螺栓外，锁紧上调节螺栓。

上述一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其中，所述的上支座容置腔的口部设有橡胶密封圈。

上述一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其中，所述下减振器安装部件包括下支座，还包括一下顶块、一下调节螺栓、一下锁紧螺母；其中：所述的下支座设有容置腔，该下支座的底部设有向下的凸出部，位于凸出部的底部设有中心通孔；所述的下座板上设有安装孔，所述的下支座底部的凸出部容置在所述的下座板的安装孔内；所述的下顶块容置在所述下支座的容置腔内，其顶部顶抵在所述下减振器的底部；所述的下调节螺栓的顶部穿越所述凸出部底部的中心通孔而顶抵在所述下顶块的底部；所述的下锁紧螺母螺合在所述下调节螺栓外，锁紧下调节螺栓。

上述一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其中，所述的下支座的容置腔口部设有橡胶密封圈。

上述一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其中，所述的下支座的顶部周边设有挡圈，所述的下减振器坐落在所述下支座上，底部容置在所述挡圈内。

上述一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其中，所述的锁紧/拆卸调节部件的调节环的顶部设有连接孔，通过螺栓与所述上横梁连接，防止调节环松动。

本发明由于采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的;

1、由于所述的减振支撑座包括上横梁、两立柱、一下座板，构成框架式，在安装齿轮箱转矩臂前，只要先将减振支撑座的下座板通过紧固件与风力发电机组主机架上的安装基座固定，再脱开横梁与“工”字形立柱连接的双头螺柱，然后将齿轮箱转矩臂安装在两个圆形减振器之间，最后紧固双头螺柱,使上、下减振弹性单元产生一定的预压缩。安装非常方便；

2、在更换减振器时，无需使用吊装设备，只需先脱开横梁上方调节环上的锁紧螺钉，并旋松调节环，在减振器的弹性作用下，上支座可缩入横梁内部，脱开连接两个减振器上的连接螺钉，上减振器可直接拿出，下减振器可借助小型千斤顶顶起齿轮箱转矩臂拿出。装入新的减振器后，先将减振器通过连接螺钉紧固，再松开横梁与“工”字形立柱的双头螺柱，将横梁上方调节环旋紧到底并用锁紧螺钉锁紧，再紧固双头螺柱即可再次实现齿轮箱弹性支撑的安装。维护更换元件方便。而且在狭小的机舱空间内无需使用吊装设备即可实现单人快速更换减振器；

3、通过调节上、下顶块和活动式上支座的预压缩力，可以实现上下减振器的刚度微调，从而使齿轮箱弹性支撑在设定的预压缩范围内正常浮动运行,确保了齿轮箱正常工作；   

4、整个弹性支撑装置承载能力强，减振性能好，且结构简单、安全可靠。

附图说明

图1是本发明的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置的一实施例的立体结构示意图。

图2是图1的主视图（部分剖视）。

图3是图1的左视图。

具体实施方式

本发明的具体特征和性能由以下的实施例及其附图进一步描述。

请参阅图1、图2。本发明一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，主要包括一个框架式的减振支撑座1和弹性减振部件2，所述弹性减振部件2包括上减振器21和下减振器22，所述上减振器21和下减振器22例如为圆形弹性元件。该弹性支撑装置还包括上减振器安装部件3、下减振器安装部件4、以及锁紧/拆卸调节部件5。所述的上减振器21和下减振器22分别设置在所述减振支撑座内上下两侧；所述上减振器安装部件3设置在所述上减振器21的上方，所述下减振器安装部件4设置在所述下减振器22的下方，分别用于连接支承上减振器21和下减振器22；所述的锁紧/拆卸调节部件5设置在所述上减振器安装部件3的上方，用于安装和拆卸时的调节。

使用时，齿轮箱的两个转矩臂分别浮动支撑在两套弹性支撑装置内，每个转矩臂100分别位于每套弹性支撑装置的两个上减振器21和下减振器22之间，并呈预压缩状态。

请参阅图2、图3。本发明一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，所述的减振支撑座1包括上横梁11、两立柱12、13、一下座板14。所述的两立柱12、13设置在所述横梁底部两侧，该两立柱结构相同，侧视均呈“工”字形，每个立柱（以立柱12为例，请配合参阅图3）包括上横连接部121、柱部122、下横连接部123。所述的上横梁与两立柱的顶部的上横连接部之间采用双头螺栓61可拆卸式连接；所述的下座板与所述两立柱的下横连接部一起通过内六角螺栓62可拆卸式连接在风力发电机组主机架的安装基座200上。所述的上横梁11中央贯通设有安装孔，所述的安装孔包括设置在安装孔内上部的上槽111和设置在安装孔内下部的与所述上槽111连续的下槽112。所述的上减振器安装部件设置在所述减振支撑座上横梁的安装孔内下部，所述上减振器与所述上减振器安装部件可拆卸式连接；所述的下减振器安装部件设置在所述下座板上，所述的下减振器设置在所述下减振器安装部件上，活动连接。

请继续参阅图1、图2。所述的上减振器安装部件3包括帽形的上支座31，所述的下槽112与所述上支座的外形相一致，所述的上支座容置在所述下槽112内。所述的上支座的底部设有飞边311，上支座的飞边通过螺栓64与所述下槽112可拆卸式连接。所述上减振器的顶部与所述上减振器安装部件的上支座的飞边通过螺栓63可拆卸式连接。所述的上支座可沿上横梁内的下槽上下运动，本实施例中所述的上支座的行程为10mm。

该上减振器安装部件3还包括上顶块32、上调节螺栓33、上锁紧螺母34；所述的上支座内设有容置腔312，该上支座的顶部设有中心通孔313；所述的上顶块32容置在所述上支座的上顶块容置腔312内，该上顶块的底部顶抵在所述上减振器顶部；所述的上调节螺栓33螺合在所述调节环内，其下段穿伸在所述上支座顶部的中心通孔内与所述上顶块顶抵；所述上锁紧螺母34螺合在所述上调节螺栓外，锁紧上调节螺栓。所述的上支座容置腔的口部设有橡胶密封圈35。

所述下减振器安装部件4包括下支座41，所述的下支座设有容置腔411，该下支座的底部设有向下的凸出部42；所述的下座板上设有安装孔141，所述的下支座底部的凸出部容置在所述的下座板的安装孔内。位于凸出部的底部设有中心通孔412。

所述下减振器安装部件4还包括一下顶块43、一下调节螺栓44、一下锁紧螺母45；所述的下顶块容置在所述下支座的容置腔411内，其顶部顶抵在所述下减振器的底部；所述的下调节螺栓的顶部穿越所述凸出部底部的中心通孔412而顶抵在所述下顶块的底部；所述的下锁紧螺母螺合在所述下调节螺栓外，起防松作用，用于在下顶块调整到位时锁紧螺栓。所述的下支座的容置腔口部设有橡胶密封圈46。

所述的上、下顶块的调节仅用于改变上、下减振器的局部刚度，既可使预压缩量通过微调后保持在设定的预压缩范围内，又可以保证齿轮箱与发电机的良好对中。

所述的下支座的顶部周边设有挡圈413，所述的下减振器坐落在所述下支座上，底部容置在所述挡圈内，可使该下减振器中心定位。

所述的锁紧/拆卸调节部件5包括一调节环51，设置在所述上横梁的安装孔内上部，与所述上减振器安装部件的顶部接触。在一个具体的实施例中：所述的调节环设有内螺纹孔511，周围设有外螺纹512；所述上横梁的安装孔内上部的上槽111设有内螺纹1111，所述的调节环螺合在所述上槽111内。本实施例中所述的锁紧/拆卸调节部件的调节环的顶部设有连接边52，在连接边上设有连接孔，通过螺栓53与所述上横梁11连接，防止调节环松动。当所述调节环的顶部与所述上横梁的顶面平齐时，所述上减振器安装部件的底部凸出于所述上横梁的底面。在本实施例中，所述的调节环的高度高于所述上槽的高度，例如调节环的高度高于所述上槽10mm，用于调节上支座的位置。当调节环完全旋入上横梁内时，上支座的顶部与上槽的顶部之间有一间隙h，本实施例例如为10mm，同时上支座的下平面也伸出上横梁的底平面10mm。当齿轮箱弹性支撑正常工作时，调节环完全旋入横梁内并用其上部的两个螺钉锁住其位置；当上部的减振器需要更换时，由于本发明的上、下减振器已经预压缩了一定的范围例如8mm ，因此当松开调节环上部的螺栓并向外旋松调节环时，在减振器的反弹力作用下，上支座可缩入横梁内部，使上减振器可自由拿出。

请继续参阅图1～图3。在一个具体的实施例中，齿轮箱两侧的两转矩臂分别支撑在一套本发明弹性支撑装置上，每套本发明弹性支撑装置通过八套内六角螺钉62固定在风力发电机组主机架上的安装基座200上。所述的上支座通过两只内六角螺钉安装在上横梁内，并通过上横梁上方的调节环调节使上支座顶部留有预置的活动间隙h，且该间隙能够保证齿轮箱转矩臂上方的减振器完全卸力，并能从弹性支撑装置中快速拆出，分别安装在框架式支撑座内的上支座和下支座上，风力发电机组齿轮箱的转矩臂安装在之间，形成浮动弹性支撑。

在安装齿轮箱转矩臂前，先卸下上横梁与“工”字形立柱连接的八根双头螺柱61，将上横梁连同上支座以及安装在上支座上的上减振器一起移开，使齿轮箱转矩臂置于下支座上的下减振器上，再将上横梁连同上支座以及安装在上支座上的上减振器复原，并紧固八根双头螺柱且达到预先设定的扭矩。因为未安装齿轮箱转矩臂前，上、下两个减振器之间的间隙比齿轮箱的转矩臂厚度小了8mm ，同时上支座的安装面也突出横梁下平面10mm，当初始安装齿轮箱转矩臂时，两个立柱与横梁下端面也有8mm的间隙,通过8 根高强度双头螺柱使上横梁与立柱上部紧密连接并完全没有间隙，同时两个减振器也被预压缩了8mm，这样安装在转矩臂上下的上减振器和下减振器已经达到了预先设计的预压缩量。

由于在上减振器安装部件的上支座和下减振器安装部件的下支座内分别设有可活动的上顶块和下顶块，可通过调节安装在横梁上部的调节环和上调节螺栓、下调节螺栓分别顶压上减振器和下减振器中心部位的橡胶面，以改变减振器的局部刚度，既可使预压缩量通过微调后保持在设定的预压缩范围内，又可以保证齿轮箱与发电机的良好对中。

在更换减振器时，只需先脱开上横梁上方调节环上的锁紧螺钉，并旋松调节环，在减振器的弹性作用下，上支座可缩入上横梁内部，脱开连接两个上减振器上的连接螺钉，上减振器便可直接拿出。下减振器可借助小型千斤顶顶起齿轮箱转矩臂拿出。装入新的减振器后，先将减振器通过连接螺钉紧固，再松开上横梁与“工”字形立柱的双头螺柱，将上横梁上方调节环旋紧到底并用锁紧螺钉锁紧，再紧固双头螺柱即可再次实现齿轮箱弹性支撑的安装。无需使用吊装设备，维护更换方便。安装完毕后, 上减振器和下减振器可分别采用定位螺栓71、72与转矩臂固定。

本发明与现有产品相比，安装接口完全一致。但在产品的维护方面，更加方便。具有承载能力强、减振性能好、且结构简单、拆装维护方便、安全可靠的优点。

Claims (10)

1.一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，包括减振支撑座和设置在所述减振支撑座内的弹性减振部件；所述的弹性减振部件包括上减振器和下减振器，分别设置在所述减振支撑座内上下两侧；

其特征在于，所述的减振支撑座包括上横梁、两立柱、一下座板，所述的两立柱设置在所述横梁底部两侧，所述的下座板设置在所述两立柱底部；所述的上横梁与两立柱的上部之间可拆卸式连接；所述的下座板与所述两立柱的下部之间可拆卸式连接；所述的上横梁中央贯通设有安装孔；

所述的弹性支撑装置还包括上减振器安装部件、下减振器安装部件、以及锁紧/拆卸调节部件；

所述的上减振器安装部件设置在所述减振支撑座上横梁的安装孔内下部，所述上减振器与所述上减振器安装部件可拆卸式连接；

所述的下减振器安装部件设置在所述下座板上，所述的下减振器设置在所述下减振器安装部件上，活动连接；

所述的锁紧/拆卸调节部件设置在所述上横梁的安装孔内上部，与所述上减振器安装部件的顶部接触；当所述锁紧/拆卸调节部件的顶部与所述上横梁的顶面平齐时，所述上减振器安装部件的底部凸出于所述上横梁的底面。

2.根据权利要求1所述的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其特征在于，所述的两立柱侧视呈“工”字形，包括上横连接部、柱部、下横连接部；所述的上横梁与两立柱的顶部的上横连接部之间采用双头螺栓可拆卸式连接；所述的下座板与所述两立柱的下横连接部一起通过螺栓可拆卸式连接在风力发电机组主机架的安装基座上。

3.根据权利要求1所述的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其特征在于，所述的锁紧/拆卸调节部件包括一调节环，所述的调节环设有内螺纹孔，周围设有外螺纹；所述上横梁的安装孔内上部设有内螺纹，所述的调节环螺合在所述上横梁的安装孔内上部。

4.根据权利要求3所述的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其特征在于，所述的上减振器安装部件包括帽形的上支座；所述的上横梁的安装孔的下部设置有与所述上支座的外形相一致的下槽，所述的上支座容置在所述下槽内；所述上减振器的顶部与所述上支座的底部通过螺栓可拆卸式连接。

5.根据权利要求4所述的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其特征在于，还包括上顶块、上调节螺栓、上锁紧螺母；其中：

所述的上支座设有上顶块容置腔，该上支座的顶部设有中心通孔；

所述的上顶块容置在所述上支座的上顶块容置腔内，该上顶块的底部顶抵在所述上减振器顶部；

所述的上调节螺栓螺合在所述调节环内，其下段穿伸在所述上支座顶部的中心通孔内与所述上顶块顶抵；

所述上锁紧螺母螺合在所述上调节螺栓外，锁紧上调节螺栓。

6.根据权利要求5所述的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其特征在于，所述的上支座容置腔的口部设有橡胶密封圈。

7.根据权利要求1所述的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其特征在于，所述下减振器安装部件包括下支座，还包括一下顶块、一下调节螺栓、一下锁紧螺母；其中：

所述的下支座设有容置腔，该下支座的底部设有向下的凸出部，位于凸出部的底部设有中心通孔；所述的下座板上设有安装孔，所述的下支座底部的凸出部容置在所述的下座板的安装孔内；

所述的下顶块容置在所述下支座的容置腔内，其顶部顶抵在所述下减振器的底部；

所述的下调节螺栓的顶部穿越所述凸出部底部的中心通孔而顶抵在所述下顶块的底部；

所述的下锁紧螺母螺合在所述下调节螺栓外，锁紧下调节螺栓。

8.根据权利要求7所述的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其特征在于，所述的下支座的容置腔口部设有橡胶密封圈。

9.根据权利要求7所述的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其特征在于，所述的下支座的顶部周边设有挡圈，所述的下减振器坐落在所述下支座上，底部容置在所述挡圈内。

10.根据权利要求1所述的一种便于拆卸和调节的风力发电机组齿轮箱弹性支撑装置，其特征在于，所述的锁紧/拆卸调节部件的调节环的顶部设有连接孔，通过螺栓与所述上横梁连接。

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