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用于執行風力渦輪的齒輪箱軸承上的塔上維護的方法與流程

文檔序號:11112018閱讀:661來源:國知局
用于執行風力渦輪的齒輪箱軸承上的塔上維護的方法與制造工藝

本發明大體上涉及風力渦輪,且更具體地,涉及用于執行風力渦輪齒輪箱的軸承上的塔上維護以便防止軸承的不期望移動的方法。



背景技術:

風能被認為是目前可利用的最干凈、最環保的能源中的一種,在這點上,風力渦輪獲得越來越多的關注。現代的風力渦輪通常包括塔筒、發電機、齒輪箱、機艙和一個或者多個轉子葉片。轉子葉片利用已知的翼形原理獲取風的動能。轉子葉片將動能轉換為旋轉能的形式,從而轉動將轉子葉片聯接到齒輪系(或者如果未使用齒輪系,直接連接到發電機)的軸。然后,發電機將機械能轉換為可配置到公共電網的電能。

各種軸承可旋轉地支撐風力渦輪中的各種旋轉構件。例如,齒輪箱包括前軸承和后軸承,前軸承支撐低速的齒輪箱軸,后軸承支撐高速的發電機軸。這樣的軸承通常包括內圈、外圈和多個布置在其間的滾動元件,從而允許內圈和外圈相對于彼此旋轉。因此,其中一個圈可以在另一個圈旋轉時固定。更具體地,齒輪箱的前軸承通常包括內圈,經由設置在圈之間的滾動元件,內圈相對于固定的外圈旋轉。此外,內圈通常安裝到低速軸以用于隨其旋轉。在一些例子中,固定的外圈可能具有設計缺陷或者在操作期間可能變得磨損,因此導致齒輪箱內的外圈的不期望移動。例如,外圈可相對于轉矩臂開始移動,這可導致對齒輪箱的轉矩臂的損壞。

在這樣的例子中,風力渦輪必須被關閉以便將齒輪箱降到地面并修理或更換。這樣的修理方法是昂貴且耗時的。

因此,用于執行風力渦輪的齒輪箱軸承上的塔上維護以便防止軸 承的不期望移動的改進的方法在本領域將是受歡迎的。



技術實現要素:

本發明的方面和優點將會在下面的描述中部分地闡述,或者可從該描述中顯而易見,或者可通過實施本發明被教導。

在一個方面,本公開內容針對一種用于防止風力渦輪齒輪箱的軸承相對于齒輪箱的轉矩臂的不期望移動的方法。該軸承具有外圈和內圈,內圈經由一個或者多個滾動元件相對于外圈旋轉。該方法包括將軸承的外圈固定至轉矩臂的固定前蓋,從而防止軸承的外圈相對于轉矩臂移動。此外,前蓋(以及前蓋被固定到其上的轉矩臂)相對于軸承的旋轉軸線是固定的。

在一個實施例中,將軸承的外圈固定至齒輪箱的轉矩臂的固定前蓋的步驟可包括:在齒輪箱的轉矩臂的前蓋中形成通孔,在軸承的外圈中形成凹部,以及,將連接部件插入穿過通孔和凹部,從而防止軸承的外圈相對于齒輪箱的轉矩臂移動。

在另一個實施例中,該方法可包括在齒輪箱的轉矩臂的前蓋中形成通孔。在更進一步的實施例中,該方法可包括在前蓋的通孔的機械加工出口側應用覆蓋物或者密封件。因此,覆蓋物或者密封件配置成防止機械加工碎屑或者切屑從前蓋的通孔排出。在另一個實施例中,在前蓋中形成通孔的步驟還可包括:將前蓋從安裝位置拆除,移動前蓋到維護位置,其中,維護位置設置為相比安裝位置使前蓋的機械加工入口側布置在離軸承較大的距離處,以及,在維護位置處,將前蓋固定至轉矩臂。因此,維護位置減小機械加工碎屑進入軸承的可能性。

在更進一步的實施例中,在維護位置中將前蓋固定至轉矩臂還包括,在前蓋和轉矩臂之間安裝隔離物,以及經由一個或者多個緊固件將前蓋固定至轉矩臂。在另外的實施例中,該方法可包括在齒輪箱的噴油環中形成通孔且將連接部件插入穿過前蓋的通孔、噴油環的通孔和外圈的凹部,從而防止軸承的外圈相對于齒輪箱的轉矩臂移動。

在另一個實施例中,該方法可包括,在形成噴油環中的通孔之前, 在噴油環中定位潤滑油路或潤滑油道,以及,選擇用于噴油環中的通孔的位置,使得該位置不與潤滑油路相交。

在更進一步的實施例中,在噴油環中定位潤滑油路的步驟還可包括使用超聲測試掃描。

在另外的實施例中,該方法還可包括提供靠近噴油環的收集裝置。因此,該收集裝置配置用于收集在一個或者多個形成步驟期間產生的機械加工碎屑。更具體地,在特定實施例中,該收集裝置可包括位于前蓋的通孔內的排屑孔。

在更進一步的實施例中,在噴油環中形成通孔的步驟可包括,將噴油環從安裝位置拆除,以及,將噴油環固定在維護位置中。因此,相比于安裝位置中,噴油環的機械加工入口側布置在離軸承較大的距離處。在另一個實施例中,該方法可包括,在噴油環的通孔的機械加工出口側提供覆蓋物,該覆蓋物配置為防止機械加工碎屑或切屑從通孔排出。

在另一方面,本公開內容針對一種用于執行風力渦輪的齒輪箱上的塔上維護的方法。該齒輪箱具有至少一個軸承,該軸承具有外圈和內圈,內圈經由一個或者多個滾動元件相對于外圈旋轉。該方法包括在齒輪箱的轉矩臂的前蓋中形成通孔,前蓋(以及,前蓋被固定到其上的轉矩臂)相對于軸承的旋轉軸線是固定的。該方法還包括在軸承的外圈中形成凹部。此外,該方法包括將連接部件插入穿過通孔和凹部,從而防止軸承的外圈相對于齒輪箱的轉矩臂移動。

在另一個方面,本公開內容針對一種用于執行風力渦輪的齒輪箱上的塔上維護的修理套件。該齒輪箱具有至少一個軸承,該軸承具有外圈和內圈,內圈經由一個或者多個滾動元件相對于外圈旋轉。該修理套件包括機械加工裝置,其配置成在齒輪箱的轉矩臂的前蓋中形成通孔。此外,前蓋(以及,前蓋被固定到其上的轉矩臂)相對于軸承的旋轉軸線是固定的。另外,該機械加工裝置還配置成在軸承的外圈中形成凹部。該修理套件還包括至少一個連接部件,其配置成適配穿過 前蓋的通孔和外圈的凹部,從而防止軸承的外圈相對于齒輪箱的轉矩臂移動。

在一個實施例中,該維護套件還可包括配置在轉矩臂的前蓋的通孔的機械加工出口側的覆蓋物或者密封件。因此,覆蓋物配置為防止機械加工碎屑或切屑從前蓋的通孔排出。更具體地,在某些實施例中,覆蓋物可由任何適合的材料構成,包括但不限于造型材料、塑料、橡膠、硅樹脂、金屬、金屬合金,或者任何其他適合的材料。

在另一個實施例中,該維護套件可包括配置為將前蓋固定在維護位置中的一個或多個緊固件和/或隔離物。例如,維護位置設置為相比安裝位置使前蓋的機械加工入口側布置在離軸承較大的距離處。因此,維護位置減小機械加工碎屑進入軸承的可能性。

在另外的實施例中,機械加工裝置還可配置成在齒輪箱的噴油環中形成通孔。因此,連接部件可配置成適配穿過前蓋的通孔、噴油環的通孔和外圈的凹部,從而防止軸承的外圈相對于齒輪箱的轉矩臂移動。

在更進一步的實施例中,維護套件可包括油路定位器,其配置用于在噴油環中定位潤滑油路。更具體地,在某些實施例中,油路定位器可包括超聲測試掃描。在另外的實施例中,維護套件還可包括靠近噴油環的通孔的收集裝置。因此,該收集裝置配置用于收集在一個或者多個形成步驟期間產生的機械加工碎屑。例如,在一個實施例中,收集裝置可包括位于前蓋的通孔內的排屑孔。

技術方案1.一種用于防止風力渦輪齒輪箱的軸承相對于所述齒輪箱的轉矩臂的不期望移動的方法,所述軸承具有外圈和內圈,所述內圈經由一個或者多個滾動元件相對于所述外圈旋轉,所述方法包括:

將所述軸承的外圈固定至所述齒輪箱的轉矩臂的固定前蓋,從而防止所述軸承的外圈相對于所述轉矩臂移動,

其中,所述前蓋相對于所述軸承的旋轉軸線是固定的。

技術方案2.根據技術方案1所述的方法,其中,將所述軸承的外圈固定至所述齒輪箱的轉矩臂的所述固定前蓋還包括:

在所述轉矩臂的所述前蓋中形成通孔;

在所述軸承的外圈中形成凹部;以及

將連接部件插入穿過所述通孔和所述凹部,從而防止所述軸承的外圈相對于所述齒輪箱的轉矩臂移動。

技術方案3.根據技術方案2所述的方法,還包括在所述前蓋的通孔的機械加工出口側應用覆蓋物,所述覆蓋物配置為防止機械加工碎屑或切屑從所述前蓋的通孔排出。

技術方案4.根據技術方案2所述的方法,其中,在所述前蓋中形成通孔的所述步驟還包括:

將所述前蓋從安裝位置拆除;以及

移動所述前蓋到維護位置,其中,所述維護位置設置為相比所述安裝位置使所述前蓋的機械加工入口側布置在離所述軸承較大的距離處,以及

在所述維護位置中,將所述前蓋固定至轉矩臂,所述維護位置減小機械加工碎屑進入所述軸承的可能性。

技術方案5.根據技術方案4所述的方法,其中,在維護位置中將所述前蓋固定至所述轉矩臂還包括,在所述前蓋和所述轉矩臂之間安裝隔離物,以及經由一個或者多個緊固件將所述前蓋固定至所述轉矩臂。

技術方案6.根據技術方案2所述的方法,還包括,在所述齒輪箱的噴油環中形成通孔且將所述連接部件插入穿過所述前蓋的通孔、所述噴油環的通孔和所述外圈的凹部,從而防止所述軸承的外圈相對于所述齒輪箱的轉矩臂移動。

技術方案7.根據技術方案6所述的方法,還包括:

在形成所述噴油環中的通孔之前,在所述噴油環中定位潤滑油路;以及,

選擇用于所述噴油環中的通孔的位置,使得所述位置不與所述潤滑油路相交。

技術方案8.根據技術方案7所述方法,其中,在所述噴油環中定位潤滑油路的所述步驟還包括使用超聲測試掃描。

技術方案9.根據技術方案8所述的方法,還包括提供靠近所述噴油環的收集裝置,所述收集裝置配置用于收集在一個或者多個所述形成步驟期間產生的機械加工碎屑。

技術方案10.根據技術方案9所述的方法,其中,所述收集裝置包括位于所述前蓋的通孔內的排屑孔。

技術方案11.根據技術方案6所述的方法,其中,在所述噴油環中形成通孔的所述步驟還包括:

將所述噴油環從安裝位置拆除;以及

將所述噴油環固定在維護位置中,其中,相比于所述安裝位置中,所述噴油環的機械加工入口側布置在離所述軸承較大的距離處。

技術方案12.根據技術方案11所述的方法,還包括在所述噴油環的通孔的機械加工出口側應用覆蓋物,所述覆蓋物配置為防止機械加工碎屑或切屑從所述通孔排出。

技術方案13.一種用于執行風力渦輪的齒輪箱上的塔上維護的方法,所述齒輪箱具有至少一個軸承,所述軸承具有外圈和內圈,所述內圈經由一個或者多個滾動元件相對于所述外圈旋轉,所述方法包括:

在所述齒輪箱的轉矩臂的前蓋中形成通孔,所述前蓋相對于所述軸承的旋轉軸線是固定的;

在所述軸承的外圈中形成凹部;以及

將連接部件插入穿過所述通孔和所述凹部,從而防止所述軸承的外圈相對于所述齒輪箱的轉矩臂移動。

技術方案14.一種用于執行風力渦輪的齒輪箱上的塔上維護的修理套件,所述齒輪箱具有至少一個軸承,所述軸承具有外圈和內圈, 所述內圈經由一個或者多個滾動元件相對于所述外圈旋轉,所述修理套件包括:

機械加工裝置,其配置成在所述齒輪箱的轉矩臂的前蓋中形成通孔,所述前蓋相對于所述軸承的旋轉軸線是固定的,所述機械加工裝置還配置成在所述軸承的外圈中形成凹部;以及,

至少一個連接部件,其配置成適配穿過所述前蓋的通孔和所述外圈的凹部,從而防止所述軸承的外圈相對于所述齒輪箱的轉矩臂移動。

技術方案15.根據技術方案14所述的修理套件,還包括配置在所述前蓋的通孔的機械加工出口側的覆蓋物,所述覆蓋物配置為防止機械加工碎屑或切屑從所述前蓋的通孔排出。

技術方案16.根據技術方案14所述的修理套件,還包括配置為將所述前蓋固定在維護位置中的一個或多個緊固件和至少一個隔離物,其中,所述維護位置設置為相比安裝位置使所述前蓋的機械加工入口側布置在離所述軸承較大的距離處,其中,所述維護位置減小機械加工碎屑進入軸承的可能性。

技術方案17.根據技術方案14所述的修理套件,其中,所述機械加工裝置還配置成在所述齒輪箱的噴油環中形成通孔,其中,所述連接部件配置成適配穿過所述前蓋的通孔、所述噴油環的通孔和所述外圈的凹部,從而防止所述軸承的外圈相對于所述齒輪箱的轉矩臂移動。

技術方案18.根據技術方案14所述的修理套件,還包括油路定位器,其配置用于在所述噴油環中定位潤滑油路。

技術方案19.根據技術方案18所述的修理套件,其中,所述油路定位器包括超聲測試掃描。

技術方案20.根據技術方案14所述的修理套件,還包括靠近所述噴油環的通孔的收集裝置,所述收集裝置配置用于收集在一個或者多個所述形成步驟期間產生的機械加工碎屑。

參考后續的描述和所附權利要求將會更好地理解本發明的這些或者其他的特征、方面和優點。附圖被合并到說明書中并構成說明書的一部分,其示出本發明的實施例,并與描述一起用于說明本發明的原理。

附圖說明

在說明書中闡述了本發明針對本領域普通技術人員而言的完整和具體的公開,包括其最佳模式,說明書對附圖進行了參考,在附圖中:

圖1示出了根據本公開內容的一個實施例的風力渦輪的透視圖;

圖2示出了根據本公開內容的風力渦輪的機艙的一個實施例的詳細內部視圖;

圖3示出了根據本公開內容的風力渦輪的齒輪箱的一個實施例的截面視圖;

圖4示出了根據本公開內容的風力渦輪的齒輪箱的行星齒輪系的一個實施例的分解透視圖;

圖5示出了根據本公開內容的齒輪箱的一個實施例的一部分的詳細截面視圖,特別示出了執行維護之前(即,在安裝位置中)的前齒輪箱軸承;

圖6示出了根據本公開內容的齒輪箱的一個實施例的一部分的詳細截面視圖,特別示出了執行維護之后的前齒輪箱軸承;

圖7示出了根據本公開內容的用于執行風力渦輪的齒輪箱上的塔上維護的方法的一個實施例的流程圖;

圖8示出了根據本公開內容的齒輪箱的一個實施例的詳細截面視圖,特別示出了移動到維護位置的前齒輪箱軸承;

圖9示出了根據本公開內容的齒輪箱的一個實施例的一部分的詳細截面視圖,特別示出了修理之后重新安裝的齒輪箱的前蓋;

圖10示出了根據本公開內容的齒輪箱的一個實施例的一部分的詳細截面視圖,特別示出了移動到維護位置的噴油環。

構件列表

10 風力渦輪

12 塔筒

16 機艙

18 轉子

20 輪轂

22 轉子葉片

24 發電機

32 轉子軸

34 發電機軸

36 齒輪箱

37 齒輪箱殼體

38 行星齒輪系

40 行星齒輪架

42 環形齒輪

43 軸承

44 行星齒輪

45 中心軸線

46 恒星齒輪

47 油路或油道

48 中心行星軸線

50 齒輪架軸承

52 轉矩臂

54 內圈

56 外圈

58 滾動元件

60 前蓋

62 緊固件

63 緊固件

64 噴油環

65 隔離物

66 甩油環

67 軸線

68 連接部件

70 通孔

72 凹部

74 安裝裝置

76 距離

78 距離

80 覆蓋物

82 通孔

86 縱向軸線

88 收集裝置

90 蓋

92 機械加工入口側

94 機械加工出口側

96 距離

97 機械加工入口側

98 蓋

99 機械加工出口側

100 方法

102 方法步驟

104 方法步驟

106 方法步驟。

具體實施方式

現在將對本發明的實施例進行詳細參考,其中一個或者多個示例 在附圖中示出。每個示例通過對本發明進行說明的方式提供,但不限制本發明。事實上,對本領域技術人員而言顯而易見的是,在不脫離本發明的范圍和精神的情況下,在本發明中可作出許多修改和變型。例如,作為一個實施例的部分示出和描述的特征可與另一個實施例一起使用從而產生更進一步的實施例。因此,意圖使本發明覆蓋落在所附權利要求及其等同物的范圍內的這些修改和變型。

大體而言,本發明針對用于執行風力渦輪的齒輪箱上的塔上維護的方法。更具體地,主齒輪箱的齒輪架軸承的自旋產生嚴重的軸承孔磨損。這樣的磨損可導致齒輪箱轉矩臂的損壞。因此,本發明提供一種塔上修理的方法,該方法可經由抗旋轉銷防止軸承自旋。更具體地,齒輪箱軸承具有外圈和內圈,內圈經由一個或者多個滾動元件相對于外圈旋轉。因而,該方法包括,在齒輪箱的轉矩臂的前蓋中形成通孔,且在軸承的外圈中形成凹部。因此,該方法還包括將連接部件(例如,抗旋轉銷)插入穿過通孔和凹部,從而防止軸承的外圈相對于齒輪箱的轉矩臂的移動。

本公開內容提供現有技術中未出現的許多優點。例如,塔上修理過程不需要從風力渦輪發電機拆除齒輪箱,并因此不需要大型昂貴的起重器將損壞的齒輪箱降到地面。相反,本公開內容提供簡單的塔上修理方法,其節省時間和費用。因此,可快速和高效地修理齒輪箱,從而允許風力渦輪盡可能快地恢復操作。

現在參考附圖,圖1示出了傳統結構的風力渦輪10。如圖所示,風力渦輪10包括塔筒12,其上安裝有機艙16。多個轉子葉片22安裝至轉子輪轂18,轉子輪轂繼而連接至主凸緣,主凸緣轉動主轉子軸,如下文論述的那樣。風力渦輪發電機和控制構件容納在機艙16內。圖1的視圖提供用于僅將本發明置于示例性使用場合中的說明性目的。應當理解的是,本發明并不限于任何特定類型的風力渦輪構造。

現在參考圖2,其示出了圖1中所示的風力渦輪10的機艙16的一個實施例的簡化的內部視圖。如圖所示,發電機24可布置在機艙 16內。通常,發電機24可聯接至轉子18以用于從由轉子18生成的旋轉能產生電能。例如,如示出的實施例中所示,轉子18可包括轉子軸32,其聯接至輪轂20以用于隨其旋轉。轉子軸32可繼而通過齒輪箱36可旋轉地聯接至發電機24的發電機軸34。如一般理解的那樣,響應于轉子葉片22和輪轂20的旋轉,轉子軸32可提供低速高轉矩的輸入到齒輪箱36。然后,齒輪箱36可設置為將低速高轉矩的輸入轉換為高速低轉矩的輸出以驅動發電機軸34,并因此驅動發電機24。

齒輪箱36通常可包括本領域中已知的任何適合的齒輪箱構件。例如,如圖3中所示,齒輪箱36可以包括容納在齒輪箱殼體37內的行星齒輪系38。更具體地,在某些實施例中,齒輪系38可包括多個齒輪(例如,行星齒輪、環形齒輪和/或恒星齒輪)和軸承43以用于將轉子軸32的低速高扭矩的輸入轉換為用于發電機24的高速低扭矩的輸出。例如,如圖所示,轉子軸32可提供輸入負載給系統38,且系統38可提供輸出負載給發電機24(圖2),如本領域中通常已知的那樣。因此,在操作期間,處于輸入旋轉速度下的輸入負載傳遞通過行星齒輪系38,并且作為處于輸出旋轉速度下的輸出負載提供給發電機24。

在示例性實施例中,行星齒輪系38可為單級的行星齒輪系38。因此,如下文論述的那樣,輸入旋轉速度可通過單級的多個配對齒輪轉換為輸出旋轉速度。然而,備選地,行星齒輪系38可為多級的行星齒輪系38,且輸入旋轉速度可通過多級的多個配對齒輪轉換為輸出旋轉速度。

更具體地,如圖3和圖4中所示,行星齒輪系38可包括可操作地聯接多個齒輪的行星齒輪架40。例如,如圖所示,行星齒輪系38可包括環形齒輪42、一個或者多個行星齒輪44和/或恒星齒輪46。此外,行星齒輪系38可包括一個、兩個、三個、四個或者更多的行星齒輪44。此外,每個齒輪42、44、46可包括多個配對齒。因而,齒的尺寸和形狀形成為咬合在一起,使得多個齒輪42、44、46彼此嚙合。例如,環形齒輪42和恒星齒輪46可各自嚙合行星齒輪44。另外, 應當理解的是,這里描述的齒輪42、44、46可包括任何合適類型的齒輪,包括但不限于正齒輪、平面齒輪、蝸輪、螺旋齒輪、雙螺旋齒輪,或者類似物。另外,在一些實例中,齒輪架40可為固定的。在這樣的實施例中,輸入軸32可聯接至環形齒輪42,使得轉子軸32上的輸入負載傳遞通過環形齒輪42到行星齒輪44。因此,環形齒輪42可驅動系統38。在備選實施例中,環形齒輪42可為固定的。在這些實施例中,輸入軸32可聯接至齒輪架40,使得轉子軸32上的輸入負載可傳遞通過齒輪架40到行星齒輪44。因此,齒輪架40可驅動齒輪系38。

現在參考圖3和圖5,示出前齒輪箱軸承50(即,齒輪架軸承50)的多個視圖。如特別在圖5中所示,齒輪架軸承50位于轉矩臂52和齒輪架40之間。另外,前齒輪箱軸承50通常具有內圈54和外圈56。此外,如圖所示,外圈56可固定至齒輪箱36的固定構件,例如,轉矩臂52。此外,外圈56可使用本領域中已知的任何適合的附接方法安裝至轉矩臂52。更具體地,外圈56可經由壓入配合、緊固件、粘接或者類似物安裝至轉矩臂52。另外,內圈54可固定至旋轉構件,例如,齒輪架40,使得內圈54與齒輪架40一起旋轉。此外,內圈54可使用本領域中已知的任何適合的附接方法安裝至齒輪架40。例如,在一個實施例中,內圈54可經由壓入配合、緊固件、粘接或者類似物安裝至齒輪架40。此外,多個滾動元件58可布置在內圈54和外圈56之間,使得內圈54相對于外圈56旋轉。在某些實施例中,滾動元件58可為圓柱形的、球形的,或者允許內圈54和外圈56相對于彼此旋轉的任何其他適合成形的滾動元件。

仍然參考圖5,示出根據本公開內容的齒輪箱36的局部截面視圖。如圖所示,齒輪箱36包括前蓋60,在安裝或操作位置中前蓋60被安裝至轉矩臂52,例如,經由緊固件62。更具體地,距離76限定在前蓋60的機械加工入口側92(將在下文中更詳細地論述)和齒輪箱軸承50之間。因此,如圖所示,前蓋60通常給前齒輪箱軸承50提供保護。 另外,在某些實施例中,齒輪箱38可包括配置在齒輪架40和前蓋60之間的甩油環66以及配置在前蓋60和軸承50之間的噴油環64,以便在操作期間根據需要給軸承50提供潤滑。例如,如圖所示,噴油環64可包括給軸承50的一個或者多個區域提供潤滑的一個或者多個油道47(也在圖3中示出)。

在一些實施例中,如上所述,齒輪箱軸承50可能變得磨損,例如,由于持續的操作,或者可能包括設計缺陷。例如,外圈56可能包括設計缺陷和/或由于齒輪箱36長期的使用導致的退化,這可導致外圈56相對于轉矩臂52移動。因此,如圖6中所示,可使用連接部件68修理齒輪箱36,該連接部件將外圈56安裝至齒輪箱前蓋60的一部分。更具體地,下列步驟論述齒輪箱38的修理方法,例如,通過將外圈56安裝至前蓋60。然而,齒輪箱36的任何適合的部分可被用于防止外圈56相對于轉矩臂52移動。雖然下列步驟涉及將軸承50的外圈56安裝至前蓋60來論述,但是可選地,其他的齒輪箱設計可配置成內圈54是固定的且外圈56旋轉。因此,對于一些其他的齒輪箱設計,內圈54可固定至前蓋60的一部分。

更具體地,如圖7中所示,示出用于執行風力渦輪10的齒輪箱38上的塔上維護的方法100的一個實施例的流程圖。如102處所示,方法100包括在齒輪箱38的前蓋60中形成通孔70。更具體地,在前蓋60中形成通孔70的步驟可以包括,例如,穿過前蓋60機械加工或鉆出通孔70。此外,如圖5-圖6和圖8中所示,前蓋60相對于軸承50的旋轉軸線67是固定的。

機械加工或鉆出前蓋60的通孔70的過程會產生碎片,例如,機械加工碎屑(未示出)。機械加工碎屑可能對軸承50或者其他構件有害。因此,這里描述的若干方法步驟可以防止從形成步驟產生的碎片接觸軸承50和/或其他構件。例如,在某些實施例中,如圖8中所示,前蓋60可從安裝位置(圖5)移動到維護位置(圖8),即,在形成通孔70之前。如此,維護位置提供前蓋60的機械加工入口側92,其相比安 裝位置(圖5)布置在離軸承50較大的距離78處,從而減小了機械加工碎屑進入軸承50的可能性。因此,在維護位置中,通過從前蓋60的機械加工入口側92鉆孔到機械加工出口側92,可在前蓋60中形成通孔70。另外,方法100可包括在前蓋60的通孔70的機械加工出口側94應用覆蓋物80。因此,覆蓋物80配置成防止機械加工碎屑或切屑從前蓋60的通孔70排出。更具體地,在某些實施例中,覆蓋物80至少可由造型材料、塑料、橡膠、硅樹脂、金屬、金屬合金或者任何其他適合的材料中的至少一種構造。

另外,如圖所示,甩油環66和/或噴油環64也可從安裝位置移動到維護位置。更具體地,對于經由過盈配合安裝的齒輪箱構件,可施加熱到構件,從而使構件膨脹且可容易地移除。例如,甩油環66可被加熱,使得其可從行星齒輪架40移除。

在前蓋60移動到維護位置之后,在通孔的機械加工開始之前,可固定前蓋60。例如,如圖8中所示,可移除原來的緊固件62,且可使用較長的緊固件63將前蓋60固定在維護位置中,例如,遠離軸承50。另外,如圖所示,隔離物65可插入前蓋60和轉矩臂52之間。因此,在機械加工期間,替換的緊固件63在前蓋60和軸承50之間提供較大的距離78以防止機械加工碎片進入軸承50。

如104處所示,方法100還包括在軸承50的外圈56中形成凹部72。更具體地,在某些實施例中,在前蓋60中形成通孔70之后,可將前蓋60朝轉子18推動以便形成足夠的空間用于后續機械加工步驟,例如,如圖9中所示。在另外的實施例中,方法100也可包括在齒輪箱38的噴油環64中形成通孔82。更具體地,使用夾緊工具按壓噴油環64,從而使其在機械加工期間不移位,可使用機械裝置(例如,鉆頭)來形成通孔82,該通孔82從機械加工入口側97開始穿過噴油環64到機械加工出口側99。在備選實施例中,如圖10中所示,在噴油環64中形成通孔82的步驟可包括,從安裝位置卸下噴油環64,移動噴油環64到維護位置,以及,將噴油環64固定在維護位置中,即, 遠離軸承50一定距離96。更具體地,如圖所示,噴油環64可固定至安裝裝置74,該安裝裝置74被安裝至轉矩臂52。因此,在維護位置中,相比安裝位置中,噴油環64的機械加工入口側97布置在距離軸承50較大的距離96處。在另一個實施例中,方法100可包括在噴油環64的通孔82的機械加工出口側99應用蓋90。因此,蓋90配置為在機械加工過程期間防止機械加工碎屑或切屑從通孔82排出。

另外,方法100可包括,在噴油環64中形成通孔82之前,在噴油環64中定位潤滑油路或者油道47,且在噴油環64中選擇用于通孔82的位置,使得該位置不與潤滑油路47相交。如此,方法100配置為避免將通孔82鉆得穿過潤滑油路47。本領域中已知的任何適合的技術可被用于在噴油環64內部定位潤滑油路47。例如,在某些實施例中,例如,在噴油環64中定位(多個)潤滑油路47的步驟可包括使用超聲測試掃描。另外,噴油環64的通孔82可與前蓋60中的通孔70以及軸承50中的凹部72大致對齊,使得下文所述的連接部件68可插入到對齊的通孔中。

然而,當選擇通孔82的位置時,初始位置可能選擇得不期望地與噴油環64中的潤滑油路47相交。因而,可以選擇用于通孔82的新位置,所述位置不與潤滑油路47相交,但是,其仍然與前蓋60中的通孔70以及軸承50中的凹部72對齊以維持在可接受的距離內,使得連接部件68可插入通孔70和凹部72兩者內。

在更進一步的實施例中,方法100還可包括在機械加工期間提供靠近噴油環64的收集裝置88。因此,在某些實施例中,收集裝置88配置用于收集在一個或者多個機械加工步驟期間生成的機械加工碎屑。更具體地,如圖9中所示,收集裝置88可包括位于前蓋60的通孔70內的排屑孔,所述排屑孔配置為在形成噴油環64的通孔82和/或凹部70時收集機械加工碎屑。

此外,如106處所示,方法100包括將連接部件68插入穿過前蓋60的通孔70和外圈56的凹部72,從而防止軸承50的外圈56相 對于轉矩臂52移動。更具體地,在可適用的地方,連接部件68也可插入穿過噴油環64的通孔82。因此,可以固定外圈56,從而防止相對于軸承50的旋轉軸線67移動。這里所描述的連接部件68可包括任何適合的緊固件或銷,其適配在這里所描述的對齊的通孔和/或凹部內,例如,70、72、82。因而,連接部件68可帶有螺紋,使得連接部件68可以被擰入前蓋60、噴油環64或者凹部72中的一者或者多者中。作為備選,或者除了上述方法之外,連接部件68可以通過本領域中已知的任何適合的方法固定,例如,焊接、粘接、過盈配合,或者類似的。

盡管附圖大體上示出了布置在軸承50和前蓋60之間的噴油環64,但是,其他的齒輪箱構造在前蓋60和軸承50之間可以沒有任何構件。另外,其他的齒輪箱構造可包括除布置在前蓋60和軸承50之間的噴油環64之外的構件。在這樣的情形中,通孔可以在布置在前蓋60和軸承50之間的任何構件中形成,使得外圈56可被固定至前蓋60和連接部件68。

該書面說明使用示例來公開本發明,包括最佳模式,并且還使本領域技術人員能夠實踐本發明,包括制造和使用任何裝置或系統以及執行任何包含的方法。本發明可申請專利的范圍由權利要求限定,并且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有不與權利要求的字面語言不同的結構元件,或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質差異的等同結構元件,則這些其它示例意圖在權利要求的范圍內。

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