風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子翻轉(zhuǎn)臺夾緊臂及支座結(jié)構(gòu)故障分析及改進(jìn)

陳慧玲 黃林

摘 要： 針對定子翻轉(zhuǎn)臺夾緊臂在夾緊過程中其端部不能正常進(jìn)入鎖緊槽的現(xiàn)象，分析其問題產(chǎn)生的原因，并對夾緊臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母脑欤怪_(dá)到較好的使用要求。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)臺；夾緊臂；支座結(jié)構(gòu)；改進(jìn)

一、 結(jié)構(gòu)原理

風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子翻轉(zhuǎn)臺是1.5MW/2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子在工藝過程中對定子進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作所需的專用設(shè)備。設(shè)備由三部分構(gòu)成：翻轉(zhuǎn)平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。

定子翻轉(zhuǎn)平臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)由傳動裝置、承載框架、夾緊機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、軸向定位機(jī)構(gòu)、支撐架、移動工作平臺等幾部分構(gòu)成，完成工件（帶假軸定子）的夾持、定位及翻轉(zhuǎn)等功能。其中，旋轉(zhuǎn)承載框架為系統(tǒng)主體承載結(jié)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)及軸向定位機(jī)構(gòu)均安裝于旋轉(zhuǎn)承載框架上。旋轉(zhuǎn)承載框架用于夾持并鎖緊定子假軸，承受定子翻轉(zhuǎn)過程中工件的全部重量和轉(zhuǎn)動慣性力。

夾緊機(jī)構(gòu)由夾緊液壓缸、夾緊臂及夾緊座組成。通過夾緊液壓缸控制夾緊臂將定子假軸抱住并預(yù)夾緊。夾緊臂張開時最大張開角為95°。

二、 故障現(xiàn)象

某公司風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子翻轉(zhuǎn)臺投入使用不到半年，便出現(xiàn)了一個異?，F(xiàn)象：夾緊臂在夾緊過程中，壓力升至150MPa，夾緊臂端部不能正常進(jìn)入鎖緊槽。

三、 故障分析

通過觀察，發(fā)現(xiàn)夾緊臂鉸鏈內(nèi)外，磨出許多鐵粉，鉸鏈銷軸與支撐間也有磨出的鐵粉，這說明了鉸鏈存在磨損。分析鉸鏈結(jié)構(gòu)，銷軸和孔之間沒有軸套，鉸鏈機(jī)構(gòu)中的銷軸和套（孔）同軸度和平行度存在較大誤差，來回旋轉(zhuǎn)時造成磨損。磨損加劇時，軸與孔的間隙加大，影響了整個夾緊臂的水平度，使夾緊臂下沉。

綜上所述，可以得出二個結(jié)論：a. 夾緊臂與支撐間因無軸承形成軸與孔直接摩擦，磨損嚴(yán)重導(dǎo)致間隙增加。

b. 夾緊臂端部不能正常進(jìn)入鎖緊槽，而且處于夾緊臂水平狀態(tài)時夾緊臂會往下沉，鉸鏈機(jī)構(gòu)呈現(xiàn)“扭曲”，從而更加加劇了磨損，進(jìn)一步破壞了軸孔精度。以上二點致使這一故障現(xiàn)象進(jìn)入了一個惡性循環(huán)。

四、 結(jié)構(gòu)改造

（一） 摩擦和磨損是機(jī)械運動中存在的普遍現(xiàn)象，軸承是支承軸的重要部件?；瑒虞S承具有工作平穩(wěn)、噪聲小、耐沖擊能力和承載能力大等優(yōu)點，而滾動軸承的摩擦阻力小、效率高、潤滑簡單、互換性好且啟動阻力小，根據(jù)該軸失效情況，確定使用滑動軸承磨損太大，導(dǎo)致工作部件不能正常工作，故將滑動軸承改為滾動軸承，在支座和銷軸間配合軸承（7314B）（如圖1），減少兩者之間的摩擦，防止磨損。

（二） 由于夾緊臂與銷軸之間有間隙，存在相對運動，也會造成一定的磨損，考慮在夾緊臂和銷軸之間打定位銷10（如圖1），使兩者之間沒有相對運動，防止摩擦造成磨損，也能保持一定的軸孔精度。

（三） 安裝新的鎖緊槽座，較之原座有個明顯的優(yōu)點：導(dǎo)向角改小，改變了“夾緊臂端部爬坡困難”的局面。

（四） 在夾緊臂安裝座和鎖緊槽座與翻轉(zhuǎn)框架之間設(shè)計定位銷，以彌補座子錯位造成的偏差。

五、 改進(jìn)后結(jié)構(gòu)圖

六、 改進(jìn)效果

安裝時注意將鎖緊槽座順應(yīng)夾緊臂端部方向移位安裝，再打定位銷。通過試用，夾緊臂一次性進(jìn)入鎖緊槽，工作一段時間后發(fā)現(xiàn)磨損現(xiàn)象減少，大大延長了正常工作時間和使用壽命，達(dá)到了很好的改進(jìn)效果。

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作者簡介：陳慧玲，湖南省株洲市，湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院；

黃林，湖南省株洲市，中國中車株洲電機(jī)有限公司。