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V52机舱组装中主轴热装工艺的改进

发布时间：2012-11-21 浏览次数：957

　　摘　要：在V52－850kW风电机机舱组装的主轴、轴承和轴承座热装工艺中，使用定制的感应加热器替代原有的火焰加热，提高生产安全和产品质量、缩短工时、降低生产成本。
　　关键词：V52 ；V60 ；主轴承；感应加热器
　　0　简介
　　图1所示为V52－850kW风电机组主轴组件装配图[1]。在主轴、前后轴承和轴承座的组装中使用了热装工艺。

　　装配是立式进行的，主轴、前后轴承和轴承座的主要装配步骤如表1 [2]。

　　两次对轴承座的加热都使用氧气－丙烷火焰加热，并且次加热为悬挂重物下作业。由于安全原因，车间内明火作业和悬挂重物下作业是被禁止的。另外，符合安全规定的瓶装丙烷采购价格非常昂贵。此外，操作者必须围绕工件不停移动以使加热均匀，不时地测量工件温度以便确认是否完成加热，这都造成了很长时间的加热工作。为了解决这些问题，我们急需找到一种更安全、低成本、高效率的加热方式。
　　1　改进方案
　　感应加热是工业中常用的加热方式。通常感应加热器用来加热轴承的内圈，但我们需要的是对轴承座的内腔进行加热。用于内腔加热的CLC－60型循环线圈感应加热器（图7）[3]是我们定制加热器的设计基础。基于我们的要求以及互相讨论，国内著名感应加热器制造厂家保定玉龙特种电器有限公司为我公司设计制造了TCX型专用感应加热器，用来替代火焰加热。
　　图8所示为加热器电气原理图，感应加热器带有上下两个加热线圈，图9是加热器的外型和结构。此专用感应加热器的核心设计是包括上下两个加热线圈的二合一结构的中空加热线圈，上下加热线圈由支架和特殊设计的关节轴承连接，使加热线圈非常容易对正轴承座，见图10[4]。

　　加热器的加热过程由微电脑控制，包括3种加热方式：时间加热模式、温度加热模式和温度保持模式。可以根据需要选择不同模式。
　　使用定制感应加热器进行V52主轴承座前后轴承内腔加热的方法如下：吊起轴承座到上加热线圈上加热轴承座的前轴承内腔，如图11，当达到设定加热温度时，加热自动停止并有声音提示；移动加热器小车，提起然后降低加热线圈使下加热线圈进入轴承座的后轴承内腔，如图12，进行加热，当到达设定温度时，加热自动停止并伴有声音提示[5]。

　　2　结论
　　本文介绍了一种定制的感应加热器，在V52风力发电机主轴、前后轴承和轴承座装配中用来替代原有的火焰加热工艺。对比火焰加热，感应加热器具有安全可靠、高效率、加热均匀、使用方便等优点。通过使用感应加热器，我们消除了车间明火作业和悬挂重物下作业，极大地提高了生产安全，由于加热均匀提高了产品质量，并且缩短了1/3加热时间、减少了1/3 生产成本。
　　3　补充
　　在呼和浩特维斯塔斯风力系统（中国）有限公司的V60机舱组装中，一种改进版的感应加热器投入使用，如图13。V60是和V52同一平台上专门为中国市场研发的一种850kW风电机组。这种改进版的加热器的小车移动和加热线圈的提升和下降是由手动改进为电动，这个改进提高了这种设备的自动化程度和效率。
　　参考文献
　　[1] V52-850kW 风力发电机主轴装配图. 维斯塔斯图纸号95100.
　　[2] 850kW 主轴装配作业指导. 维斯塔斯内部作业指导, 文件号 923234CN_R6.
　　[3] 保定玉龙特种电器有限公司产品样册.