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CN106640557B - 用于执行风力涡轮的齿轮箱轴承上的塔上维护的方法 - Google Patents

用于执行风力涡轮的齿轮箱轴承上的塔上维护的方法 Download PDF

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CN106640557B
CN106640557B CN201510909525.1A CN201510909525A CN106640557B CN 106640557 B CN106640557 B CN 106640557B CN 201510909525 A CN201510909525 A CN 201510909525A CN 106640557 B CN106640557 B CN 106640557B
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Abstract

本发明涉及用于执行风力涡轮的齿轮箱轴承上的塔上维护的方法。具体而言，公开了一种用于执行风力涡轮的齿轮箱上的塔上维护的方法。该齿轮箱具有至少一个轴承，该轴承具有外圈和内圈，内圈相对于外圈旋转。该方法包括在齿轮箱的前盖中形成通孔，前盖相对于轴承的旋转轴线固定。该方法还包括在轴承的外圈中形成凹部。此外，该方法包括将连接部件插入穿过通孔和凹部，从而防止轴承的外圈相对于齿轮箱的转矩臂移动。

Description

用于执行风力涡轮的齿轮箱轴承上的塔上维护的方法
技术领域
本发明大体上涉及风力涡轮，且更具体地，涉及用于执行风力涡轮齿轮箱的轴承上的塔上维护以便防止轴承的不期望移动的方法。
背景技术
风能被认为是目前可利用的最干净、最环保的能源中的一种，在这点上，风力涡轮获得越来越多的关注。现代的风力涡轮通常包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱和一个或者多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼形原理获取风的动能。转子叶片将动能转换为旋转能的形式，从而转动将转子叶片联接到齿轮系(或者如果未使用齿轮系，直接连接到发电机)的轴。然后，发电机将机械能转换为可配置到公共电网的电能。
各种轴承可旋转地支撑风力涡轮中的各种旋转构件。例如，齿轮箱包括前轴承和后轴承，前轴承支撑低速的齿轮箱轴，后轴承支撑高速的发电机轴。这样的轴承通常包括内圈、外圈和多个布置在其间的滚动元件，从而允许内圈和外圈相对于彼此旋转。因此，其中一个圈可以在另一个圈旋转时固定。更具体地，齿轮箱的前轴承通常包括内圈，经由设置在圈之间的滚动元件，内圈相对于固定的外圈旋转。此外，内圈通常安装到低速轴以用于随其旋转。在一些例子中，固定的外圈可能具有设计缺陷或者在操作期间可能变得磨损，因此导致齿轮箱内的外圈的不期望移动。例如，外圈可相对于转矩臂开始移动，这可导致对齿轮箱的转矩臂的损坏。
在这样的例子中，风力涡轮必须被关闭以便将齿轮箱降到地面并修理或更换。这样的修理方法是昂贵且耗时的。
因此，用于执行风力涡轮的齿轮箱轴承上的塔上维护以便防止轴承的不期望移动的改进的方法在本领域将是受欢迎的。
发明内容
本发明的方面和优点将会在下面的描述中部分地阐述，或者可从该描述中显而易见，或者可通过实施本发明被教导。
在一个方面，本公开内容针对一种用于防止风力涡轮齿轮箱的轴承相对于齿轮箱的转矩臂的不期望移动的方法。该轴承具有外圈和内圈，内圈经由一个或者多个滚动元件相对于外圈旋转。该方法包括将轴承的外圈固定至转矩臂的固定前盖，从而防止轴承的外圈相对于转矩臂移动。此外，前盖(以及前盖被固定到其上的转矩臂)相对于轴承的旋转轴线是固定的。
在一个实施例中，将轴承的外圈固定至齿轮箱的转矩臂的固定前盖的步骤可包括：在齿轮箱的转矩臂的前盖中形成通孔，在轴承的外圈中形成凹部，以及，将连接部件插入穿过通孔和凹部，从而防止轴承的外圈相对于齿轮箱的转矩臂移动。
在另一个实施例中，该方法可包括在齿轮箱的转矩臂的前盖中形成通孔。在更进一步的实施例中，该方法可包括在前盖的通孔的机械加工出口侧应用覆盖物或者密封件。因此，覆盖物或者密封件配置成防止机械加工碎屑或者切屑从前盖的通孔排出。在另一个实施例中，在前盖中形成通孔的步骤还可包括：将前盖从安装位置拆除，移动前盖到维护位置，其中，维护位置设置为相比安装位置使前盖的机械加工入口侧布置在离轴承较大的距离处，以及，在维护位置处，将前盖固定至转矩臂。因此，维护位置减小机械加工碎屑进入轴承的可能性。
在更进一步的实施例中，在维护位置中将前盖固定至转矩臂还包括，在前盖和转矩臂之间安装隔离物，以及经由一个或者多个紧固件将前盖固定至转矩臂。在另外的实施例中，该方法可包括在齿轮箱的喷油环中形成通孔且将连接部件插入穿过前盖的通孔、喷油环的通孔和外圈的凹部，从而防止轴承的外圈相对于齿轮箱的转矩臂移动。
在另一个实施例中，该方法可包括，在形成喷油环中的通孔之前，在喷油环中定位润滑油路或润滑油道，以及，选择用于喷油环中的通孔的位置，使得该位置不与润滑油路相交。
在更进一步的实施例中，在喷油环中定位润滑油路的步骤还可包括使用超声测试扫描。
在另外的实施例中，该方法还可包括提供靠近喷油环的收集装置。因此，该收集装置配置用于收集在一个或者多个形成步骤期间产生的机械加工碎屑。更具体地，在特定实施例中，该收集装置可包括位于前盖的通孔内的排屑孔。
在更进一步的实施例中，在喷油环中形成通孔的步骤可包括，将喷油环从安装位置拆除，以及，将喷油环固定在维护位置中。因此，相比于安装位置中，喷油环的机械加工入口侧布置在离轴承较大的距离处。在另一个实施例中，该方法可包括，在喷油环的通孔的机械加工出口侧提供覆盖物，该覆盖物配置为防止机械加工碎屑或切屑从通孔排出。
在另一方面，本公开内容针对一种用于执行风力涡轮的齿轮箱上的塔上维护的方法。该齿轮箱具有至少一个轴承，该轴承具有外圈和内圈，内圈经由一个或者多个滚动元件相对于外圈旋转。该方法包括在齿轮箱的转矩臂的前盖中形成通孔，前盖(以及，前盖被固定到其上的转矩臂)相对于轴承的旋转轴线是固定的。该方法还包括在轴承的外圈中形成凹部。此外，该方法包括将连接部件插入穿过通孔和凹部，从而防止轴承的外圈相对于齿轮箱的转矩臂移动。
在另一个方面，本公开内容针对一种用于执行风力涡轮的齿轮箱上的塔上维护的修理套件。该齿轮箱具有至少一个轴承，该轴承具有外圈和内圈，内圈经由一个或者多个滚动元件相对于外圈旋转。该修理套件包括机械加工装置，其配置成在齿轮箱的转矩臂的前盖中形成通孔。此外，前盖(以及，前盖被固定到其上的转矩臂)相对于轴承的旋转轴线是固定的。另外，该机械加工装置还配置成在轴承的外圈中形成凹部。该修理套件还包括至少一个连接部件，其配置成适配穿过前盖的通孔和外圈的凹部，从而防止轴承的外圈相对于齿轮箱的转矩臂移动。
在一个实施例中，该维护套件还可包括配置在转矩臂的前盖的通孔的机械加工出口侧的覆盖物或者密封件。因此，覆盖物配置为防止机械加工碎屑或切屑从前盖的通孔排出。更具体地，在某些实施例中，覆盖物可由任何适合的材料构成，包括但不限于造型材料、塑料、橡胶、硅树脂、金属、金属合金，或者任何其他适合的材料。
在另一个实施例中，该维护套件可包括配置为将前盖固定在维护位置中的一个或多个紧固件和/或隔离物。例如，维护位置设置为相比安装位置使前盖的机械加工入口侧布置在离轴承较大的距离处。因此，维护位置减小机械加工碎屑进入轴承的可能性。
在另外的实施例中，机械加工装置还可配置成在齿轮箱的喷油环中形成通孔。因此，连接部件可配置成适配穿过前盖的通孔、喷油环的通孔和外圈的凹部，从而防止轴承的外圈相对于齿轮箱的转矩臂移动。
在更进一步的实施例中，维护套件可包括油路定位器，其配置用于在喷油环中定位润滑油路。更具体地，在某些实施例中，油路定位器可包括超声测试扫描。在另外的实施例中，维护套件还可包括靠近喷油环的通孔的收集装置。因此，该收集装置配置用于收集在一个或者多个形成步骤期间产生的机械加工碎屑。例如，在一个实施例中，收集装置可包括位于前盖的通孔内的排屑孔。
技术方案1.一种用于防止风力涡轮齿轮箱的轴承相对于所述齿轮箱的转矩臂的不期望移动的方法，所述轴承具有外圈和内圈，所述内圈经由一个或者多个滚动元件相对于所述外圈旋转，所述方法包括：
将所述轴承的外圈固定至所述齿轮箱的转矩臂的固定前盖，从而防止所述轴承的外圈相对于所述转矩臂移动，
其中，所述前盖相对于所述轴承的旋转轴线是固定的。
技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中，将所述轴承的外圈固定至所述齿轮箱的转矩臂的所述固定前盖还包括：
在所述转矩臂的所述前盖中形成通孔；
在所述轴承的外圈中形成凹部；以及
将连接部件插入穿过所述通孔和所述凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动。
技术方案3.根据技术方案2所述的方法，还包括在所述前盖的通孔的机械加工出口侧应用覆盖物，所述覆盖物配置为防止机械加工碎屑或切屑从所述前盖的通孔排出。
技术方案4.根据技术方案2所述的方法，其中，在所述前盖中形成通孔的所述步骤还包括：
将所述前盖从安装位置拆除；以及
移动所述前盖到维护位置，其中，所述维护位置设置为相比所述安装位置使所述前盖的机械加工入口侧布置在离所述轴承较大的距离处，以及
在所述维护位置中，将所述前盖固定至转矩臂，所述维护位置减小机械加工碎屑进入所述轴承的可能性。
技术方案5.根据技术方案4所述的方法，其中，在维护位置中将所述前盖固定至所述转矩臂还包括，在所述前盖和所述转矩臂之间安装隔离物，以及经由一个或者多个紧固件将所述前盖固定至所述转矩臂。
技术方案6.根据技术方案2所述的方法，还包括，在所述齿轮箱的喷油环中形成通孔且将所述连接部件插入穿过所述前盖的通孔、所述喷油环的通孔和所述外圈的凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动。
技术方案7.根据技术方案6所述的方法，还包括：
在形成所述喷油环中的通孔之前，在所述喷油环中定位润滑油路；以及，
选择用于所述喷油环中的通孔的位置，使得所述位置不与所述润滑油路相交。
技术方案8.根据技术方案7所述方法，其中，在所述喷油环中定位润滑油路的所述步骤还包括使用超声测试扫描。
技术方案9.根据技术方案8所述的方法，还包括提供靠近所述喷油环的收集装置，所述收集装置配置用于收集在一个或者多个所述形成步骤期间产生的机械加工碎屑。
技术方案10.根据技术方案9所述的方法，其中，所述收集装置包括位于所述前盖的通孔内的排屑孔。
技术方案11.根据技术方案6所述的方法，其中，在所述喷油环中形成通孔的所述步骤还包括：
将所述喷油环从安装位置拆除；以及
将所述喷油环固定在维护位置中，其中，相比于所述安装位置中，所述喷油环的机械加工入口侧布置在离所述轴承较大的距离处。
技术方案12.根据技术方案11所述的方法，还包括在所述喷油环的通孔的机械加工出口侧应用覆盖物，所述覆盖物配置为防止机械加工碎屑或切屑从所述通孔排出。
技术方案13.一种用于执行风力涡轮的齿轮箱上的塔上维护的方法，所述齿轮箱具有至少一个轴承，所述轴承具有外圈和内圈，所述内圈经由一个或者多个滚动元件相对于所述外圈旋转，所述方法包括：
在所述齿轮箱的转矩臂的前盖中形成通孔，所述前盖相对于所述轴承的旋转轴线是固定的；
在所述轴承的外圈中形成凹部；以及
将连接部件插入穿过所述通孔和所述凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动。
技术方案14.一种用于执行风力涡轮的齿轮箱上的塔上维护的修理套件，所述齿轮箱具有至少一个轴承，所述轴承具有外圈和内圈，所述内圈经由一个或者多个滚动元件相对于所述外圈旋转，所述修理套件包括：
机械加工装置，其配置成在所述齿轮箱的转矩臂的前盖中形成通孔，所述前盖相对于所述轴承的旋转轴线是固定的，所述机械加工装置还配置成在所述轴承的外圈中形成凹部；以及，
至少一个连接部件，其配置成适配穿过所述前盖的通孔和所述外圈的凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动。
技术方案15.根据技术方案14所述的修理套件，还包括配置在所述前盖的通孔的机械加工出口侧的覆盖物，所述覆盖物配置为防止机械加工碎屑或切屑从所述前盖的通孔排出。
技术方案16.根据技术方案14所述的修理套件，还包括配置为将所述前盖固定在维护位置中的一个或多个紧固件和至少一个隔离物，其中，所述维护位置设置为相比安装位置使所述前盖的机械加工入口侧布置在离所述轴承较大的距离处，其中，所述维护位置减小机械加工碎屑进入轴承的可能性。
技术方案17.根据技术方案14所述的修理套件，其中，所述机械加工装置还配置成在所述齿轮箱的喷油环中形成通孔，其中，所述连接部件配置成适配穿过所述前盖的通孔、所述喷油环的通孔和所述外圈的凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动。
技术方案18.根据技术方案14所述的修理套件，还包括油路定位器，其配置用于在所述喷油环中定位润滑油路。
技术方案19.根据技术方案18所述的修理套件，其中，所述油路定位器包括超声测试扫描。
技术方案20.根据技术方案14所述的修理套件，还包括靠近所述喷油环的通孔的收集装置，所述收集装置配置用于收集在一个或者多个所述形成步骤期间产生的机械加工碎屑。
参考后续的描述和所附权利要求将会更好地理解本发明的这些或者其他的特征、方面和优点。附图被合并到说明书中并构成说明书的一部分，其示出本发明的实施例，并与描述一起用于说明本发明的原理。
附图说明
在说明书中阐述了本发明针对本领域普通技术人员而言的完整和具体的公开，包括其最佳模式，说明书对附图进行了参考，在附图中：
图1示出了根据本公开内容的一个实施例的风力涡轮的透视图；
图2示出了根据本公开内容的风力涡轮的机舱的一个实施例的详细内部视图；
图3示出了根据本公开内容的风力涡轮的齿轮箱的一个实施例的截面视图；
图4示出了根据本公开内容的风力涡轮的齿轮箱的行星齿轮系的一个实施例的分解透视图；
图5示出了根据本公开内容的齿轮箱的一个实施例的一部分的详细截面视图，特别示出了执行维护之前(即，在安装位置中)的前齿轮箱轴承；
图6示出了根据本公开内容的齿轮箱的一个实施例的一部分的详细截面视图，特别示出了执行维护之后的前齿轮箱轴承；
图7示出了根据本公开内容的用于执行风力涡轮的齿轮箱上的塔上维护的方法的一个实施例的流程图；
图8示出了根据本公开内容的齿轮箱的一个实施例的详细截面视图，特别示出了移动到维护位置的前齿轮箱轴承；
图9示出了根据本公开内容的齿轮箱的一个实施例的一部分的详细截面视图，特别示出了修理之后重新安装的齿轮箱的前盖；
图10示出了根据本公开内容的齿轮箱的一个实施例的一部分的详细截面视图，特别示出了移动到维护位置的喷油环。
构件列表
10 风力涡轮
12 塔筒
16 机舱
18 转子
20 轮毂
22 转子叶片
24 发电机
32 转子轴
34 发电机轴
36 齿轮箱
37 齿轮箱壳体
38 行星齿轮系
40 行星齿轮架
42 环形齿轮
43 轴承
44 行星齿轮
45 中心轴线
46 恒星齿轮
47 油路或油道
48 中心行星轴线
50 齿轮架轴承
52 转矩臂
54 内圈
56 外圈
58 滚动元件
60 前盖
62 紧固件
63 紧固件
64 喷油环
65 隔离物
66 甩油环
67 轴线
68 连接部件
70 通孔
72 凹部
74 安装装置
76 距离
78 距离
80 覆盖物
82 通孔
86 纵向轴线
88 收集装置
90 盖
92 机械加工入口侧
94 机械加工出口侧
96 距离
97 机械加工入口侧
98 盖
99 机械加工出口侧
100 方法
102 方法步骤
104 方法步骤
106 方法步骤。
具体实施方式
现在将对本发明的实施例进行详细参考，其中一个或者多个示例在附图中示出。每个示例通过对本发明进行说明的方式提供，但不限制本发明。事实上，对本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，在本发明中可作出许多修改和变型。例如，作为一个实施例的部分示出和描述的特征可与另一个实施例一起使用从而产生更进一步的实施例。因此，意图使本发明覆盖落在所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变型。
大体而言，本发明针对用于执行风力涡轮的齿轮箱上的塔上维护的方法。更具体地，主齿轮箱的齿轮架轴承的自旋产生严重的轴承孔磨损。这样的磨损可导致齿轮箱转矩臂的损坏。因此，本发明提供一种塔上修理的方法，该方法可经由抗旋转销防止轴承自旋。更具体地，齿轮箱轴承具有外圈和内圈，内圈经由一个或者多个滚动元件相对于外圈旋转。因而，该方法包括，在齿轮箱的转矩臂的前盖中形成通孔，且在轴承的外圈中形成凹部。因此，该方法还包括将连接部件(例如，抗旋转销)插入穿过通孔和凹部，从而防止轴承的外圈相对于齿轮箱的转矩臂的移动。
本公开内容提供现有技术中未出现的许多优点。例如，塔上修理过程不需要从风力涡轮发电机拆除齿轮箱，并因此不需要大型昂贵的起重器将损坏的齿轮箱降到地面。相反，本公开内容提供简单的塔上修理方法，其节省时间和费用。因此，可快速和高效地修理齿轮箱，从而允许风力涡轮尽可能快地恢复操作。
现在参考附图，图1示出了传统结构的风力涡轮10。如图所示，风力涡轮10包括塔筒12，其上安装有机舱16。多个转子叶片22安装至转子轮毂18，转子轮毂继而连接至主凸缘，主凸缘转动主转子轴，如下文论述的那样。风力涡轮发电机和控制构件容纳在机舱16内。图1的视图提供用于仅将本发明置于示例性使用场合中的说明性目的。应当理解的是，本发明并不限于任何特定类型的风力涡轮构造。
现在参考图2，其示出了图1中所示的风力涡轮10的机舱16的一个实施例的简化的内部视图。如图所示，发电机24可布置在机舱16内。通常，发电机24可联接至转子18以用于从由转子18生成的旋转能产生电能。例如，如示出的实施例中所示，转子18可包括转子轴32，其联接至轮毂20以用于随其旋转。转子轴32可继而通过齿轮箱36可旋转地联接至发电机24的发电机轴34。如一般理解的那样，响应于转子叶片22和轮毂20的旋转，转子轴32可提供低速高转矩的输入到齿轮箱36。然后，齿轮箱36可设置为将低速高转矩的输入转换为高速低转矩的输出以驱动发电机轴34，并因此驱动发电机24。
齿轮箱36通常可包括本领域中已知的任何适合的齿轮箱构件。例如，如图3中所示，齿轮箱36可以包括容纳在齿轮箱壳体37内的行星齿轮系38。更具体地，在某些实施例中，齿轮系38可包括多个齿轮(例如，行星齿轮、环形齿轮和/或恒星齿轮)和轴承43以用于将转子轴32的低速高扭矩的输入转换为用于发电机24的高速低扭矩的输出。例如，如图所示，转子轴32可提供输入负载给系统38，且系统38可提供输出负载给发电机24(图2)，如本领域中通常已知的那样。因此，在操作期间，处于输入旋转速度下的输入负载传递通过行星齿轮系38，并且作为处于输出旋转速度下的输出负载提供给发电机24。
在示例性实施例中，行星齿轮系38可为单级的行星齿轮系38。因此，如下文论述的那样，输入旋转速度可通过单级的多个配对齿轮转换为输出旋转速度。然而，备选地，行星齿轮系38可为多级的行星齿轮系38，且输入旋转速度可通过多级的多个配对齿轮转换为输出旋转速度。
更具体地，如图3和图4中所示，行星齿轮系38可包括可操作地联接多个齿轮的行星齿轮架40。例如，如图所示，行星齿轮系38可包括环形齿轮42、一个或者多个行星齿轮44和/或恒星齿轮46。此外，行星齿轮系38可包括一个、两个、三个、四个或者更多的行星齿轮44。此外，每个齿轮42、44、46可包括多个配对齿。因而，齿的尺寸和形状形成为咬合在一起，使得多个齿轮42、44、46彼此啮合。例如，环形齿轮42和恒星齿轮46可各自啮合行星齿轮44。另外，应当理解的是，这里描述的齿轮42、44、46可包括任何合适类型的齿轮，包括但不限于正齿轮、平面齿轮、蜗轮、螺旋齿轮、双螺旋齿轮，或者类似物。另外，在一些实例中，齿轮架40可为固定的。在这样的实施例中，输入轴32可联接至环形齿轮42，使得转子轴32上的输入负载传递通过环形齿轮42到行星齿轮44。因此，环形齿轮42可驱动系统38。在备选实施例中，环形齿轮42可为固定的。在这些实施例中，输入轴32可联接至齿轮架40，使得转子轴32上的输入负载可传递通过齿轮架40到行星齿轮44。因此，齿轮架40可驱动齿轮系38。
现在参考图3和图5，示出前齿轮箱轴承50(即，齿轮架轴承50)的多个视图。如特别在图5中所示，齿轮架轴承50位于转矩臂52和齿轮架40之间。另外，前齿轮箱轴承50通常具有内圈54和外圈56。此外，如图所示，外圈56可固定至齿轮箱36的固定构件，例如，转矩臂52。此外，外圈56可使用本领域中已知的任何适合的附接方法安装至转矩臂52。更具体地，外圈56可经由压入配合、紧固件、粘接或者类似物安装至转矩臂52。另外，内圈54可固定至旋转构件，例如，齿轮架40，使得内圈54与齿轮架40一起旋转。此外，内圈54可使用本领域中已知的任何适合的附接方法安装至齿轮架40。例如，在一个实施例中，内圈54可经由压入配合、紧固件、粘接或者类似物安装至齿轮架40。此外，多个滚动元件58可布置在内圈54和外圈56之间，使得内圈54相对于外圈56旋转。在某些实施例中，滚动元件58可为圆柱形的、球形的，或者允许内圈54和外圈56相对于彼此旋转的任何其他适合成形的滚动元件。
仍然参考图5，示出根据本公开内容的齿轮箱36的局部截面视图。如图所示，齿轮箱36包括前盖60，在安装或操作位置中前盖60被安装至转矩臂52，例如，经由紧固件62。更具体地，距离76限定在前盖60的机械加工入口侧92(将在下文中更详细地论述)和齿轮箱轴承50之间。因此，如图所示，前盖60通常给前齿轮箱轴承50提供保护。另外，在某些实施例中，齿轮箱38可包括配置在齿轮架40和前盖60之间的甩油环66以及配置在前盖60和轴承50之间的喷油环64，以便在操作期间根据需要给轴承50提供润滑。例如，如图所示，喷油环64可包括给轴承50的一个或者多个区域提供润滑的一个或者多个油道47(也在图3中示出)。
在一些实施例中，如上所述，齿轮箱轴承50可能变得磨损，例如，由于持续的操作，或者可能包括设计缺陷。例如，外圈56可能包括设计缺陷和/或由于齿轮箱36长期的使用导致的退化，这可导致外圈56相对于转矩臂52移动。因此，如图6中所示，可使用连接部件68修理齿轮箱36，该连接部件将外圈56安装至齿轮箱前盖60的一部分。更具体地，下列步骤论述齿轮箱38的修理方法，例如，通过将外圈56安装至前盖60。然而，齿轮箱36的任何适合的部分可被用于防止外圈56相对于转矩臂52移动。虽然下列步骤涉及将轴承50的外圈56安装至前盖60来论述，但是可选地，其他的齿轮箱设计可配置成内圈54是固定的且外圈56旋转。因此，对于一些其他的齿轮箱设计，内圈54可固定至前盖60的一部分。
更具体地，如图7中所示，示出用于执行风力涡轮10的齿轮箱38上的塔上维护的方法100的一个实施例的流程图。如102处所示，方法100包括在齿轮箱38的前盖60中形成通孔70。更具体地，在前盖60中形成通孔70的步骤可以包括，例如，穿过前盖60机械加工或钻出通孔70。此外，如图5-图6和图8中所示，前盖60相对于轴承50的旋转轴线67是固定的。
机械加工或钻出前盖60的通孔70的过程会产生碎片，例如，机械加工碎屑(未示出)。机械加工碎屑可能对轴承50或者其他构件有害。因此，这里描述的若干方法步骤可以防止从形成步骤产生的碎片接触轴承50和/或其他构件。例如，在某些实施例中，如图8中所示，前盖60可从安装位置(图5)移动到维护位置(图8)，即，在形成通孔70之前。如此，维护位置提供前盖60的机械加工入口侧92，其相比安装位置(图5)布置在离轴承50较大的距离78处，从而减小了机械加工碎屑进入轴承50的可能性。因此，在维护位置中，通过从前盖60的机械加工入口侧92钻孔到机械加工出口侧92，可在前盖60中形成通孔70。另外，方法100可包括在前盖60的通孔70的机械加工出口侧94应用覆盖物80。因此，覆盖物80配置成防止机械加工碎屑或切屑从前盖60的通孔70排出。更具体地，在某些实施例中，覆盖物80至少可由造型材料、塑料、橡胶、硅树脂、金属、金属合金或者任何其他适合的材料中的至少一种构造。
另外，如图所示，甩油环66和/或喷油环64也可从安装位置移动到维护位置。更具体地，对于经由过盈配合安装的齿轮箱构件，可施加热到构件，从而使构件膨胀且可容易地移除。例如，甩油环66可被加热，使得其可从行星齿轮架40移除。
在前盖60移动到维护位置之后，在通孔的机械加工开始之前，可固定前盖60。例如，如图8中所示，可移除原来的紧固件62，且可使用较长的紧固件63将前盖60固定在维护位置中，例如，远离轴承50。另外，如图所示，隔离物65可插入前盖60和转矩臂52之间。因此，在机械加工期间，替换的紧固件63在前盖60和轴承50之间提供较大的距离78以防止机械加工碎片进入轴承50。
如104处所示，方法100还包括在轴承50的外圈56中形成凹部72。更具体地，在某些实施例中，在前盖60中形成通孔70之后，可将前盖60朝转子18推动以便形成足够的空间用于后续机械加工步骤，例如，如图9中所示。在另外的实施例中，方法100也可包括在齿轮箱38的喷油环64中形成通孔82。更具体地，使用夹紧工具按压喷油环64，从而使其在机械加工期间不移位，可使用机械装置(例如，钻头)来形成通孔82，该通孔82从机械加工入口侧97开始穿过喷油环64到机械加工出口侧99。在备选实施例中，如图10中所示，在喷油环64中形成通孔82的步骤可包括，从安装位置卸下喷油环64，移动喷油环64到维护位置，以及，将喷油环64固定在维护位置中，即，远离轴承50一定距离96。更具体地，如图所示，喷油环64可固定至安装装置74，该安装装置74被安装至转矩臂52。因此，在维护位置中，相比安装位置中，喷油环64的机械加工入口侧97布置在距离轴承50较大的距离96处。在另一个实施例中，方法100可包括在喷油环64的通孔82的机械加工出口侧99应用盖90。因此，盖90配置为在机械加工过程期间防止机械加工碎屑或切屑从通孔82排出。
另外，方法100可包括，在喷油环64中形成通孔82之前，在喷油环64中定位润滑油路或者油道47，且在喷油环64中选择用于通孔82的位置，使得该位置不与润滑油路47相交。如此，方法100配置为避免将通孔82钻得穿过润滑油路47。本领域中已知的任何适合的技术可被用于在喷油环64内部定位润滑油路47。例如，在某些实施例中，例如，在喷油环64中定位(多个)润滑油路47的步骤可包括使用超声测试扫描。另外，喷油环64的通孔82可与前盖60中的通孔70以及轴承50中的凹部72大致对齐，使得下文所述的连接部件68可插入到对齐的通孔中。
然而，当选择通孔82的位置时，初始位置可能选择得不期望地与喷油环64中的润滑油路47相交。因而，可以选择用于通孔82的新位置，所述位置不与润滑油路47相交，但是，其仍然与前盖60中的通孔70以及轴承50中的凹部72对齐以维持在可接受的距离内，使得连接部件68可插入通孔70和凹部72两者内。
在更进一步的实施例中，方法100还可包括在机械加工期间提供靠近喷油环64的收集装置88。因此，在某些实施例中，收集装置88配置用于收集在一个或者多个机械加工步骤期间生成的机械加工碎屑。更具体地，如图9中所示，收集装置88可包括位于前盖60的通孔70内的排屑孔，所述排屑孔配置为在形成喷油环64的通孔82和/或凹部70时收集机械加工碎屑。
此外，如106处所示，方法100包括将连接部件68插入穿过前盖60的通孔70和外圈56的凹部72，从而防止轴承50的外圈56相对于转矩臂52移动。更具体地，在可适用的地方，连接部件68也可插入穿过喷油环64的通孔82。因此，可以固定外圈56，从而防止相对于轴承50的旋转轴线67移动。这里所描述的连接部件68可包括任何适合的紧固件或销，其适配在这里所描述的对齐的通孔和/或凹部内，例如，70、72、82。因而，连接部件68可带有螺纹，使得连接部件68可以被拧入前盖60、喷油环64或者凹部72中的一者或者多者中。作为备选，或者除了上述方法之外，连接部件68可以通过本领域中已知的任何适合的方法固定，例如，焊接、粘接、过盈配合，或者类似的。
尽管附图大体上示出了布置在轴承50和前盖60之间的喷油环64，但是，其他的齿轮箱构造在前盖60和轴承50之间可以没有任何构件。另外，其他的齿轮箱构造可包括除布置在前盖60和轴承50之间的喷油环64之外的构件。在这样的情形中，通孔可以在布置在前盖60和轴承50之间的任何构件中形成，使得外圈56可被固定至前盖60和连接部件68。
该书面说明使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则这些其它示例意图在权利要求的范围内。

Claims (17)

1.一种用于防止风力涡轮齿轮箱的轴承相对于所述齿轮箱的转矩臂的不期望移动的方法，所述轴承具有外圈和内圈，所述内圈经由一个或者多个滚动元件相对于所述外圈旋转，所述方法包括：
将所述轴承的外圈固定至所述齿轮箱的转矩臂的固定前盖，从而防止所述轴承的外圈相对于所述转矩臂移动，
其中，所述前盖相对于所述轴承的旋转轴线是固定的，
将所述轴承的外圈固定至所述齿轮箱的转矩臂的所述固定前盖进一步包括：
在所述转矩臂的所述前盖中形成通孔；
在所述轴承的外圈中形成凹部；以及
将连接部件插入穿过所述通孔和所述凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动，
其中，在所述前盖中形成通孔进一步包括：
将所述前盖从安装位置拆除；
移动所述前盖到维护位置，其中，所述维护位置设置为相比所述安装位置使所述前盖的机械加工入口侧布置在离所述轴承较大的距离处；以及
在所述维护位置中将所述前盖固定至所述转矩臂，所述维护位置减小机械加工碎屑进入所述轴承的可能性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述前盖的通孔的机械加工出口侧应用覆盖物，所述覆盖物配置为防止机械加工碎屑或切屑从所述前盖的通孔排出。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在维护位置中将所述前盖固定至所述转矩臂还包括，在所述前盖和所述转矩臂之间安装隔离物，以及经由一个或者多个紧固件将所述前盖固定至所述转矩臂。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在所述齿轮箱的喷油环中形成通孔且将所述连接部件插入穿过所述前盖的通孔、所述喷油环的通孔和所述外圈的凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在形成所述喷油环中的通孔之前，在所述喷油环中定位润滑油路；以及，
选择用于所述喷油环中的通孔的位置，使得所述位置不与所述润滑油路相交。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，在所述喷油环中定位润滑油路还包括使用超声测试扫描。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括提供靠近所述喷油环的收集装置，所述收集装置配置用于收集在形成通孔期间产生的机械加工碎屑。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述收集装置包括位于所述前盖的通孔内的排屑孔。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述喷油环中形成通孔还包括：
将所述喷油环从安装位置拆除；以及
将所述喷油环固定在维护位置中，其中，相比于所述安装位置中，所述喷油环的机械加工入口侧布置在离所述轴承较大的距离处。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括在所述喷油环的通孔的机械加工出口侧应用覆盖物，所述覆盖物配置为防止机械加工碎屑或切屑从所述通孔排出。
11.一种用于执行风力涡轮的齿轮箱上的塔上维护的方法，所述齿轮箱具有至少一个轴承，所述轴承具有外圈和内圈，所述内圈经由一个或者多个滚动元件相对于所述外圈旋转，所述方法包括：
在所述齿轮箱的转矩臂的前盖中形成通孔，所述前盖相对于所述轴承的旋转轴线是固定的；
在所述轴承的外圈中形成凹部；以及
将连接部件插入穿过所述通孔和所述凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动，
其中，在所述前盖中形成通孔进一步包括：
将所述前盖从安装位置拆除；
移动所述前盖到维护位置，其中，所述维护位置设置为相比所述安装位置使所述前盖的机械加工入口侧布置在离所述轴承较大的距离处；和
在所述维护位置中将所述前盖固定至所述转矩臂，所述维护位置减小机械加工碎屑进入所述轴承的可能性。
12.一种用于执行风力涡轮的齿轮箱上的塔上维护的修理套件，所述齿轮箱具有至少一个轴承，所述轴承具有外圈和内圈，所述内圈经由一个或者多个滚动元件相对于所述外圈旋转，所述修理套件包括：
机械加工装置，其配置成在所述齿轮箱的转矩臂的前盖中形成通孔，所述前盖相对于所述轴承的旋转轴线是固定的，所述机械加工装置还配置成在所述轴承的外圈中形成凹部；
至少一个连接部件，其配置成适配穿过所述前盖的通孔和所述外圈的凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动；以及
配置为将所述前盖固定在维护位置中的一个或多个紧固件和至少一个隔离物，其中，所述维护位置设置为相比安装位置使所述前盖的机械加工入口侧布置在离所述轴承较大的距离处，其中，所述维护位置减小机械加工碎屑进入轴承的可能性。
13.根据权利要求12所述的修理套件，其特征在于，还包括配置在所述前盖的通孔的机械加工出口侧的覆盖物，所述覆盖物配置为防止机械加工碎屑或切屑从所述前盖的通孔排出。
14.根据权利要求12所述的修理套件，其特征在于，所述机械加工装置还配置成在所述齿轮箱的喷油环中形成通孔，其中，所述连接部件配置成适配穿过所述前盖的通孔、所述喷油环的通孔和所述外圈的凹部，从而防止所述轴承的外圈相对于所述齿轮箱的转矩臂移动。
15.根据权利要求14所述的修理套件，其特征在于，还包括油路定位器，其配置用于在所述喷油环中定位润滑油路。
16.根据权利要求15所述的修理套件，其特征在于，所述油路定位器包括超声测试扫描。
17.根据权利要求14所述的修理套件，其特征在于，还包括靠近所述喷油环的通孔的收集装置，所述收集装置配置用于收集在形成通孔期间产生的机械加工碎屑。
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