基于PLM的MW級風(fēng)電增速機(jī)脫開方法研究

張?zhí)扃?鄧水英

(1.三一重能有限公司 研究本院，湖南 長沙 410100；2.湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，湖南 長沙 410132 )

2018年4月，全球風(fēng)能理事會(huì)發(fā)布了《2017年全球風(fēng)電行業(yè)現(xiàn)狀年度報(bào)告》，分析其中的數(shù)據(jù)可知，2017年中國新增裝機(jī)容量近19.7 GW，占全球的37.5%，累計(jì)裝機(jī)188.39 GW，占全球的35%，新增裝機(jī)容量和累計(jì)裝機(jī)容量均穩(wěn)居世界第一。但在國內(nèi)，當(dāng)前風(fēng)電行業(yè)關(guān)注度最高的事莫過于“風(fēng)火同價(jià)，競價(jià)上網(wǎng)”，這對發(fā)電企業(yè)和風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)都是一個(gè)挑戰(zhàn)。發(fā)電企業(yè)為保證投資回收期和收益，不到10年的時(shí)間，風(fēng)電主機(jī)(下述簡稱風(fēng)機(jī))的招標(biāo)單價(jià)已從5 000元/kW降至3 200元/kW，且還有進(jìn)一步下降的趨勢。對風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)，在現(xiàn)有成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上降低成本是有限的[1]。據(jù)歐洲風(fēng)電協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)每千瓦時(shí)的運(yùn)行檢修費(fèi)用占總生產(chǎn)成本的20%～25%，海上風(fēng)機(jī)的運(yùn)行維修費(fèi)用更達(dá)到35%[2]，所以，從產(chǎn)品全生命周期的產(chǎn)品定義、產(chǎn)品設(shè)計(jì)初始階段就要進(jìn)行運(yùn)維中后期的維修性設(shè)計(jì)，最大限度地縮短故障維修停機(jī)時(shí)間和降低維修費(fèi)用，從而降低風(fēng)機(jī)全生命周期內(nèi)的度電成本[3]，是促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展的有效途徑之一。本文針對MW級風(fēng)力發(fā)電機(jī)增速機(jī)與主軸脫開分離工藝存在的問題，開展了基于PLM的MW級風(fēng)電增速機(jī)脫開方法研究，提出了相應(yīng)的增速機(jī)與主軸脫開工藝和工裝，以便實(shí)現(xiàn)方便、快捷的維修。

1 風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

在高速雙饋發(fā)電風(fēng)機(jī)中，傳動(dòng)系統(tǒng)有雙主軸承和單主軸承等2種結(jié)構(gòu)形式(見圖1)。傳動(dòng)系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)中關(guān)鍵的核心部件之一。其主軸為大型合金鋼鍛造件，加工精度高，并要求深度探傷；因?yàn)樵鏊俦群艽?，所以增速機(jī)一般為多級齒輪(多級行星+平行軸)傳動(dòng)，其體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量在十至幾十噸，制造難度大，是故障高發(fā)部件(故障率占10%，維修時(shí)間占20%)[4]；主軸承一般為特制調(diào)心(或圓錐)滾子軸承，旋轉(zhuǎn)精度高，并要承受來自風(fēng)輪復(fù)雜突變的巨大彎矩和軸向力。

圖1 風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

由此可見，傳動(dòng)系統(tǒng)不但體積質(zhì)量龐大、制造工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴，還承受著巨大而又復(fù)雜的低速重載、沖擊、高溫、低溫和磨損，所以是故障高發(fā)的部件。無論是主軸、主軸承和增速機(jī)任何一個(gè)發(fā)生故障，都需要將增速機(jī)與主軸脫離分開。為避免將風(fēng)輪從高空中吊下塔架產(chǎn)生高昂的吊裝費(fèi)用和漫長的維修時(shí)間，應(yīng)在高空中進(jìn)行維修更換；所以，研究增速機(jī)與主軸的拆卸脫開工藝對傳動(dòng)系統(tǒng)的維修至關(guān)重要。

2 增速機(jī)與主軸的連接結(jié)構(gòu)

增速機(jī)與主軸的連接結(jié)構(gòu)如圖2所示。在MW級風(fēng)機(jī)上，無論是雙主軸承或單主軸承結(jié)構(gòu)，通常主軸與增速機(jī)行星架(下述簡稱行星架)是通過脹套連接在一起。在自由狀態(tài)下主軸的外徑和行星架的內(nèi)徑是較大的間隙配合，當(dāng)將螺栓擰緊時(shí)脹套向右移動(dòng)，脹套的錐面和鎖緊盤的錐面相互楔緊，擠壓行星架抱緊主軸，形成過盈配合，直至此過盈配合能夠滿足主軸所需要傳遞的扭矩[5]。

在行星架的內(nèi)孔內(nèi)，靠近配合面中部有一寬度為10～20 mm的環(huán)形過盈解除槽，該槽與堵頭的安裝孔相通。在松開脹套的楔緊力后，可以通以高壓液壓油，使行星架內(nèi)孔膨脹，從而達(dá)到解除過盈配合的目的；并在主軸和行星架相互退出時(shí)潤滑配合表面，以減少表面拉傷。

圖2 主軸與增速機(jī)行星架的連接

該連接方式具有如下優(yōu)點(diǎn)。

1)制造簡單。主軸外徑軸和行星架的內(nèi)、外徑的加工不像過盈配合那樣要求很高的幾何公差和表面粗糙度。

2)安裝簡單。裝配時(shí)無須加熱、冷卻或壓裝設(shè)備。因初始狀態(tài)為間隙配合，只須將螺栓按要求的力矩?cái)Q緊即可。

3)調(diào)整方便。可以將主軸和行星架沿軸線調(diào)整到所需要的位置。

4)強(qiáng)度高，使用壽命長。依靠摩擦傳遞動(dòng)力，被連接件沒有鍵槽削弱，無應(yīng)力集中。

5)過載保護(hù)。過載時(shí)，被連接部位可瞬間打滑，吸收突變載荷峰值，以保護(hù)增速機(jī)不受損害。

6)拆卸方便。松開螺栓即可解除楔緊。脹套膨開，消除過盈配合，即可脫開連接件。

目前，這種連接是低速(10～20 r/min)下傳遞MW級功率理想的連接方式之一，但其中拆卸方便只能體現(xiàn)在無過載打滑的狀態(tài)。然而，風(fēng)電載荷的特點(diǎn)之一就是隨機(jī)且突變性很大，在風(fēng)速突然變大的瞬間，變槳控制系統(tǒng)尚未響應(yīng)，收槳降載時(shí)就會(huì)出現(xiàn)過載打滑，會(huì)給增速機(jī)與主軸脫開帶來很大困難。

3 傳統(tǒng)的拆卸脫開方法和問題分析

3.1 正常脫開

3.1.1 脫開方式

在正常情況下，將增速機(jī)與主軸脫開的步驟如下：1)拆除增速機(jī)的安裝座，松開螺栓，向右敲擊鎖緊盤，這時(shí)脹套會(huì)向左自動(dòng)彈出，從而釋放楔緊力，解除過盈配合，將行星架連同增速機(jī)整體從主軸上脫出；2)若按上述操作無法解除過盈配合，可將堵頭取下，安裝相應(yīng)規(guī)格的液壓管接頭，用手動(dòng)液壓泵通入高壓油，通過行星架上的環(huán)形槽向接合面施加膨脹壓力，將行星架內(nèi)孔脹開解除或減弱過盈；同時(shí)，在配合面間形成潤滑油膜，以免增速機(jī)脫出時(shí)拉傷配合表面，再將增速機(jī)的行星架從主軸上脫出。

3.1.2 問題分析

圖3 主軸環(huán)痕

采用正常的拆卸脫開方式脫離后主軸的形態(tài)如圖3所示。由圖3可以看出，主軸上有很多深淺不一的環(huán)形痕跡，這是在過載打滑時(shí)造成的。由于過盈量所產(chǎn)生的抱緊擠壓應(yīng)力很大，配合表面線速度較高，容易在配合面造成高溫粘合。因不同機(jī)位風(fēng)機(jī)載荷、制造精度和安裝等的差異，打滑的程度會(huì)有差異，粘合的程度就存在差異，有時(shí)須采用逐步升級的非正常的脫開方式將其拆卸分開。

3.2 非正常脫開

3.2.1 脫開方式

對于部分風(fēng)機(jī)采用正常脫開方式是可行的，但有時(shí)松開螺栓后，向右敲擊鎖緊盤，無法使脹套向左自動(dòng)彈出，這是因?yàn)樾行羌?、脹套和鎖緊盤已牢牢銹在一起。此時(shí)應(yīng)將環(huán)形的鎖緊盤用火焰切割開來釋放楔緊力，從而解除過盈配合；如仍無法將行星架從主軸上脫出，則應(yīng)在軸承座的兩側(cè)各加一墊板，然后用2個(gè)千斤頂(>150 t)將增速機(jī)向右頂出(見圖4)；采用上述方式仍無法將增速機(jī)與主軸脫開時(shí)，可將鎖緊盤和脹套全部用火焰切割掉，將行星架沿圖5所示“割斷處”環(huán)割1周，再將套在主軸上的剩余部分的行星架沿軸線切割掉。

圖4 采用千斤頂脫開方式

圖5 采用火焰切割脫開方式

3.2.2 問題分析

采用火焰切割的方法會(huì)出現(xiàn)如下問題：1)大多數(shù)風(fēng)場地處偏遠(yuǎn)，在近百米的高空中機(jī)艙是一個(gè)相對密閉的空間，有很多諸如電纜、電線、增速機(jī)潤滑油等可燃物品，一旦發(fā)生火災(zāi)，施救的困難要比在地面大幾十倍；2)用火焰切割鎖緊盤會(huì)直接造成其報(bào)廢，同時(shí)傷及脹套，不能被再利用；3)切割脹套和行星架不但會(huì)導(dǎo)致這二者直接報(bào)廢，還會(huì)傷及主軸表面，這種損傷在高空中很難修復(fù)，即使修復(fù)也會(huì)影響有效的配合面積，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，最終會(huì)影響風(fēng)機(jī)的使用壽命，造成這種損傷應(yīng)將主軸報(bào)廢，如果主軸報(bào)廢，就需要將風(fēng)輪吊下塔，會(huì)使整個(gè)維修的工程量劇增。

在用千斤頂施頂時(shí)，雖然在軸承座處墊上墊板，千斤頂左邊的推力由軸承座承受，但推動(dòng)增速機(jī)向右移動(dòng)時(shí)也會(huì)帶動(dòng)主軸產(chǎn)生向右移動(dòng)的趨勢，主軸不能移動(dòng)是因?yàn)檩S承內(nèi)圈的阻擋，也就是通過軸承內(nèi)圈和軸承內(nèi)的滾動(dòng)體將該力傳遞給了軸承外圈，進(jìn)而再傳遞給軸承座，此時(shí)，軸承內(nèi)圈、滾動(dòng)體和外圈承受著和千斤頂產(chǎn)生的一樣大小的軸向力。從現(xiàn)場的統(tǒng)計(jì)可知，千斤頂一般要頂出300～600 t的推力，而該種軸承能承受的軸向靜載的能力只有10～20 t，即使是雙主軸承的風(fēng)機(jī)，單個(gè)主軸承受到的軸向力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其所能承受的軸向力，導(dǎo)致滾道、擋邊、滾動(dòng)體的接觸應(yīng)力過大而損傷，從而出現(xiàn)振動(dòng)、異響、加劇磨損和壽命縮短等問題，對風(fēng)電20年的壽命產(chǎn)生致命的影響。另外，套裝在主軸上的任何功能零件損壞更換，都需要將增速機(jī)與主軸分離才能進(jìn)行更換。

綜上所述，從正常脫開到非正常脫開逐步升級的維修方式，不但使維修的工作量、維修時(shí)間和維修成本成倍增加；同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致維修過程中對風(fēng)機(jī)無故障零部件造成損傷和對故障零部件的二次損傷。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因之一就是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中對維修性設(shè)計(jì)缺失所致。如果在設(shè)計(jì)階段對維修性考慮不足，會(huì)造成產(chǎn)品維修困難和可用度降低，就必須花費(fèi)更多的時(shí)間和費(fèi)用通過后期更改設(shè)計(jì)來改善維修性[6]。

4 基于PLM的拆卸脫開方法

產(chǎn)品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)的基本思想就是通過管理整個(gè)生命周期(包括從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、制造裝配、維護(hù)服務(wù)到報(bào)廢回收)中所涉及的產(chǎn)品、過程和資源等，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)有序、設(shè)計(jì)過程優(yōu)化和資源共享[7]。

4.1 新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)增速機(jī)的脫開方案

4.1.1 設(shè)計(jì)要求

利用PLM的基本原則對增速機(jī)的可拆卸脫開性進(jìn)行設(shè)計(jì)，使一旦出現(xiàn)需要將增速機(jī)與主軸脫開的故障，能夠?qū)崿F(xiàn)易拆、易安裝，且所需工裝應(yīng)具有可達(dá)性、標(biāo)準(zhǔn)化和互換性等。具體要求如下：1)脫開方案應(yīng)適應(yīng)于風(fēng)機(jī)運(yùn)行的每個(gè)階段，直至風(fēng)機(jī)報(bào)廢；2)不能減少和削弱相關(guān)零部件應(yīng)有的功能，不能使用火焰切割；3)不能二次傷害主軸承和增速機(jī)，不能使主軸承承受>10 t的軸向力；4)從維修費(fèi)用和維修周期考慮，不能下塔主軸和增速機(jī)與主軸的裝配組件；5)機(jī)艙內(nèi)人員3～4人，拆卸時(shí)間<4 h；6)使用工裝應(yīng)具有方便攜帶、可達(dá)性強(qiáng)以及適應(yīng)同類風(fēng)機(jī)等特點(diǎn)。

4.1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下。

1)貫穿主軸和增速機(jī)需要一個(gè)密封的通道(見圖6)，用以穿過風(fēng)輪變槳所需要的動(dòng)力電纜、控制線纜等。密封是在增速機(jī)行星架中心管部位，目的是為了不讓增速機(jī)內(nèi)的潤滑油沿該通道漏出。中心管與密封法蘭焊接在一起，密封法蘭與行星架之間由O型圈構(gòu)成徑向密封，這樣，主軸的中心孔、行星架和中心管就形成一個(gè)密封的通道，在主軸和行星架之間形成一個(gè)和密封通道相通的密封壓力腔。

2)出于機(jī)械加工工藝和消除應(yīng)力集中考慮，行星架內(nèi)孔的末端都有一個(gè)較大的圓角，主軸插入行星架內(nèi)孔后兩者端部會(huì)留有10～20 mm的空間。

3)當(dāng)脹套鎖緊后，主軸和行星架形成很大的過盈量，此過盈量足以使配合表面形成密封。

4)在拆卸脫開主軸前，會(huì)將中間通道內(nèi)的動(dòng)力電纜、控制線纜等全部拆除，以免其受損，所以該通道是閑置的，可以利用。

圖6 中心管與行星架之間的密封

4.1.3 方案設(shè)計(jì)

如果在該密封腔內(nèi)通以高壓液壓油，且壓力足夠大，則在主軸右端部和行星架內(nèi)孔端部就會(huì)產(chǎn)生使之相互分離的推力。以2.0 MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例，主軸與行星架內(nèi)孔過盈配合的軸徑約為φ550 mm，如果通以30 MPa的液壓油，將產(chǎn)生710 t的推力，此推力足以將主軸和行星架推開使之分離。

增速機(jī)可拆卸脫開性設(shè)計(jì)的總體方案(見圖7)如下：1)按正常方法解除并退出脹套；2)在增速機(jī)端的中心管右端安裝增速機(jī)端密封堵頭和三通接頭，應(yīng)能承受30 MPa壓力產(chǎn)生的推力，并接手動(dòng)液壓泵和壓力表；3)利用主軸風(fēng)輪端上翹(一般有5°左右的上翹角度)的特點(diǎn)，通過主軸上的內(nèi)孔向密封腔內(nèi)預(yù)加注液壓油，直至加注滿，將主軸上的內(nèi)孔用風(fēng)輪端密封堵頭封住，同樣應(yīng)能承受30 MPa壓力產(chǎn)生的推力；4)按正常方法卸去堵頭，接上三通接頭，安裝手動(dòng)液壓泵和壓力表，在過盈解除槽內(nèi)施加≥40 MPa的壓力，并保持該壓力狀態(tài)；5)操作增速機(jī)端的手動(dòng)液壓泵，逐步加壓，期間不斷給手動(dòng)液壓泵補(bǔ)足液壓油，直至主軸和行星架緩緩相互退出脫開。

圖7 增速機(jī)可拆卸脫開性設(shè)計(jì)總體方案

4.1.4 工裝設(shè)計(jì)

方案涉及到的工裝有風(fēng)輪端密封堵頭、螺栓、三通接頭、壓力表、手動(dòng)液壓泵和增速機(jī)端密封堵頭。螺栓、三通接頭和壓力表都是標(biāo)準(zhǔn)件，螺栓的強(qiáng)度級別≥8.8級，三通接頭的規(guī)格與安裝孔和壓力表軟管接頭相匹配，耐壓≥70 MPa，壓力表的量程≥70 MPa。手動(dòng)液壓泵可以外購，額定壓力≥60 MPa，油箱容量≥4 L，為提高效率最好用雙泵單回路泵。風(fēng)輪端和增速機(jī)端密封堵頭如圖8所示，圖8中L1、L2應(yīng)能越過主軸端內(nèi)孔的圓弧過渡段，使O型圈可靠地密封在直線段上；直徑D略小于主軸的內(nèi)孔徑0.5 mm；根據(jù)主軸內(nèi)孔徑選用O型圈+擋圈，按O型圈+擋圈的規(guī)格和徑向密封的設(shè)計(jì)原則確定O型圈+擋圈的槽型尺寸；L應(yīng)有足夠的長度，以滿足承受30 MPa的壓力；外螺紋M1和增速機(jī)中心管的內(nèi)徑相適應(yīng)，內(nèi)螺紋M2和三通接頭的外螺紋相匹配。

圖8 工裝圖

對單主軸承結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)，在增速機(jī)和主軸脫開時(shí)，要達(dá)到不拆風(fēng)輪的目的，需要在靠近鎖緊盤處加以輔助支承工裝，以平衡風(fēng)輪的質(zhì)量。根據(jù)PLM的基本思想，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在機(jī)艙底架上預(yù)先設(shè)計(jì)安裝工裝支座的螺紋孔。

4.2 在運(yùn)行風(fēng)機(jī)的增速機(jī)脫開方案

4.2.1 方案設(shè)計(jì)

本文以向密封腔內(nèi)通以高壓液壓油，產(chǎn)生710 t左右的推力，將主軸和行星架推開為例，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

增速機(jī)拆卸脫開方案(見圖9)如下：1)按正常方法解除并退出脹套；2)在密封通道內(nèi)插一可以向密封腔輸送高壓液壓油的工裝，在增速機(jī)中心管處密封，即從風(fēng)輪內(nèi)，沿主軸中心孔插1個(gè)帶徑向密封的后段工裝，接1個(gè)中段工裝和1個(gè)前段工裝，并當(dāng)全部工裝安裝完成后，使后段工裝距行星架端面的距離L1大于主軸與行星架的配合長度L；3)通過主軸的內(nèi)孔向密封腔內(nèi)預(yù)加注液壓油，直至加注滿；4)將前段工裝用螺栓固定在主軸端面，連接好手動(dòng)液壓泵和壓力表；5)按正常方法卸去堵頭，接上三通接頭，安裝手動(dòng)液壓泵和壓力表，在過盈解除槽內(nèi)施加≥40 MPa的壓力，并保持該壓力狀態(tài)；6)操作主軸端的手動(dòng)液壓泵，逐步加壓，期間不斷給手動(dòng)液壓泵補(bǔ)足液壓油，直至主軸和行星架緩緩相對退出脫開。

圖9 在運(yùn)行風(fēng)機(jī)的增速機(jī)拆卸脫開方案

4.2.2 工裝設(shè)計(jì)

該方案涉及的主要工裝是前段工裝、中段工裝和后段工裝(見圖10)。因?yàn)閺闹鬏S右端至密封腔的距離約有3 m，工裝分成3段后可方便移動(dòng)和進(jìn)入風(fēng)輪，進(jìn)入風(fēng)輪后，再按圖10c、圖10b、圖10a的順序依次通過螺栓將端部法蘭聯(lián)接起來，最后把后段工裝的密封頭送入圖9所示的L1位置。

圖10 工裝圖

前段工裝的大法蘭、過渡段、無縫鋼管和小法蘭焊接在一起，小法蘭的安裝孔與中段工裝的螺紋MB相適應(yīng)，無縫鋼管外徑為30～50 mm，只要主軸內(nèi)孔允許。中段工裝的兩端小法蘭和無縫鋼管焊接在一起，無縫鋼管同上。后段工裝的小法蘭、無縫鋼管和密封頭焊接在一起，在無縫鋼管的壁上開一個(gè)直徑為6 mm的通孔用以通油；密封頭的直徑DC略小于增速機(jī)中心管的內(nèi)徑0.5～1 mm，安裝密封件的槽型尺寸按O型圈+擋圈的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；端部焊一堵板，且不得漏油。3段的長度按把后段工裝的密封頭送到增速機(jī)中心管位置所需的長度等分，也可按實(shí)際需求略有差異。另外，3段工裝之間的法蘭連接處都在高壓油腔內(nèi)，無需加裝O型圈密封。

工裝的作用如下：1)將主軸中心孔和增速機(jī)中心管內(nèi)徑密封，形成密封腔；2)輸送液壓油至密封腔內(nèi)；3)將后段工裝的密封頭通過狹長的內(nèi)孔送至增速機(jī)中心管指定的位置；4)當(dāng)通入高壓油后，拉住后段工裝的密封頭不能向右移動(dòng)，此時(shí)工裝上的無縫鋼管和法蘭都會(huì)受到較大的拉力。

對于單主軸承傳動(dòng)系統(tǒng)的在運(yùn)行風(fēng)機(jī)，需要增加輔助支承，并在機(jī)艙底架上攻制安裝支座的螺紋孔。

5 試驗(yàn)

本文以某風(fēng)力發(fā)電廠2.0 MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例，按在運(yùn)行風(fēng)機(jī)的增速機(jī)拆卸脫開方案進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)步驟如下：1)如圖1斷開增速機(jī)至發(fā)電機(jī)的高速聯(lián)軸器，拆除主軸端面及中心孔和增速機(jī)中心的電纜、線纜、固定架和電滑環(huán)等，用高壓氣體分別從風(fēng)輪端和增速機(jī)端向中心孔吹入，吹去粘附在孔壁內(nèi)的贓物；2)如圖1a所示將增速機(jī)的安裝支架螺栓卸掉，使增速機(jī)可以向后滑動(dòng)；3)按圖2所示，松開螺栓，向右敲擊鎖緊盤，這時(shí)脹套會(huì)向左自動(dòng)彈出，從而釋放楔緊力，解除過盈配合；4)將圖10的工裝放置在風(fēng)輪內(nèi)，在安裝左段工裝和右端工裝時(shí)在“O型圈+擋圈”部位涂潤滑油或潤滑脂，以防止拉傷表面，破壞其密封性；5)按方案設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行操作；6)為不拉傷配合表面，當(dāng)解除楔緊力的手動(dòng)泵壓力降低時(shí)，繼續(xù)泵油加壓，直至增速機(jī)和主軸脫開或出現(xiàn)泄油建立不起來壓力時(shí)為止；7)當(dāng)增速機(jī)和主軸將要脫開時(shí)，注意用干凈的容器將泄出的液壓油收集起來。

過盈解除槽壓力60 MPa，并保壓，當(dāng)風(fēng)輪端手動(dòng)油泵的壓力到達(dá)26.3 MPa時(shí)，伴隨瞬間響聲增速機(jī)開始移動(dòng)，之后壓力快速降低。壓力與退出長度的關(guān)系見表1。

表1 退出長度與壓力的關(guān)系

從安裝工裝開始到增速機(jī)與主軸脫開，共耗時(shí)3.2 h。

6 結(jié)語

基于PLM(產(chǎn)品全生命周期管理)的基本思想提出的使增速機(jī)與主軸脫開的方案，施加的力均是直接作用在主軸端面和增速機(jī)行星架端面，推動(dòng)其相互分離，沒有偏載和附加彎矩，同時(shí)保持一定的過盈解除壓力(60 MPa)潤滑主軸，減少拉傷。通過風(fēng)場風(fēng)機(jī)試驗(yàn)證明，這種方案不但可以避免傳統(tǒng)方案對主軸、主軸承和增速機(jī)的損傷，還可以減少人員配置至3人(一人進(jìn)入風(fēng)輪內(nèi)操作手油泵，一人在機(jī)艙內(nèi)操作手油泵保壓，一人巡視觀察指揮)，脫開分離時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)方式?？傊摲桨赴踩?、完好、快捷、可行，是目前使主軸和增速機(jī)拆卸脫開較理想的工藝方法。