包头中车电机有限公司 内蒙古 包头 014030
摘要：分析了利用普通方式拆解轴承的利弊，针对兆瓦级风力发电机轴承拆解问题，通过设计轴承液压拆解装置，有效的解决了轴承拆解难的问题，对该装置的机械结构、液压原理、工作过程予以描述，简述了此种轴承拆解装置的优点、缺点和改进方向，提高了轴承拆解效率和保证拆解轴承完好性能。
关键词：轴承 拆解 机械结构 液压原理
引言
兆瓦级风力发电机机组轴承是发电机关键零部件，其性能的好坏直接影响发电机的使用寿命，机组轴系采用两套轴承支持，该型号机组使用寿命长、可靠性强、安全性高。轴承采用热套方式嵌入转动轴内圈，在遇到发电机拆解的情况下，轴承很难从转动轴内圈中拔出，因此，针对发电机组轴承拆解困难的问题，设计制作一套轴承拔出装置很有必要。
1 问题分析
目前，风力发电机轴承拔出方式基本上采用三点均匀受力拉拔原理，一般情况下，采用三个液压千斤顶配合辅助工装的方式。对该种轴承拔出方式而言，具有以下缺点：1）拔出轴承需要三人配合，容易导致受力不均，影响轴承寿命，有时甚至损坏轴承。2）轴承置于转动轴内圈，位置距地面约2米，不易操作；3）拔出过程费时费力，特别是轴承受力不均时，轴承容易卡死，对操作者操作水平有一定要求，4）不符合人机学要求，操作工作业位在转轴中间法兰上，工人需要频繁上下。5）作业过程中，轴承油脂等污染，工位环境较差。
2 系统设计
由于常规方法很难保证操作人员同步作业，非同步的起升轴承势必导致轴承升起高度不一致，不均匀的起升高度可能造成轴承卡死，严重时损坏轴承和转轴，影响轴承和转轴寿命，有时可直接导致轴承和转轴报废。考虑采用恒定、均匀拉拔力，在高效拔出轴承时，可以有效的保护轴承和转轴。目前，恒定拉力的实现方式有液压传动、气压传动、螺纹传动等多种传动方式。螺纹传动由于转轴在轴向尺寸大、轴承内径大的情况下，拉拔力较大，附件较多，成本高。因此考虑利用液压传动产生的恒定拉拔力矩加轴承拔出转轴，根据结构要求，该系统机械结构的工称直径d=900mm，为了保证传动平稳。
如图1所示(图中虚线框内为拉拔头)。先将装置吊运至转动轴上端面，该装置下端面与转动轴上端面贴合并用螺栓联接。旋转螺母3将轴承拆卸板4旋转一定角度使其外径小于轴承内径，防止其在下降过程中磕伤轴承，启动液压装置，将拉拔头整体缓慢下降直至轴承拆卸板4对齐轴承下端面与转动轴挡台间间隙。旋转螺母3使轴承拆卸板4旋入轴承下端面与转动轴挡台间间隙，液压缸动作，提升拉拔头，将轴承缓慢均匀拔出。
从图3中可以看出液压工装拉拔轴承比千斤顶拉拔轴承水平度好，且随着拉拔高度越高，千斤顶拔出方式下，轴承的端面水平度越差。造成此种现象主要考虑以下两点原因：1、千斤顶拉拔过程是非同步的，液压工装为同步。2、液压工装底座经过精整加工与转轴端面配合，其本身平面度较好。
4结语
采用液压传动的方式，用恒拉力替代三点不同步力，轴承拉拔过程对轴承损伤小，其轴承端面水平度可控制在0.1mm/m以内,轴承损伤率明显减少，该设计能达到预期效果，相比现有的轴承拉拔方式省时省力，可高效率、高质量分离嵌套的轴承。根据目前国内风电市场的发展趋势，风电作为高效清洁能源，其需求将越来越多，大规格轴承将频繁出现在风力发电机中，因此、该系统具有强劲的推广应用价值。
参考文献
[1]机械设计手册编委会.机械设计手册：第5卷[M].北京：机械工业出版社，2005.
[2]机械设计手册编委会.机械设计手册：第6卷[M].北京：机械工业出版社，2005.
论文作者:赵艳,伊日格乐,张海平
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/13
标签：轴承论文; 拉拔论文; 端面论文; 转轴论文; 液压论文; 方式论文; 装置论文; 《防护工程》2017年第10期论文;