[发明专利]机械手

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械手，具体地讲，涉及一种用于自动紧固风力发电机组的偏航轴承和变浆轴承的轴承内圈上的螺栓的机械手。

背景技术

在风力发电机组上所使用的偏航轴承及变桨轴承的体积较大，轴承固定安装孔均布在轴承内圈和轴承外圈上。其中，轴承内圈采用螺栓与风力发电机组的结构件(底座或轮毂)相连，固定不动，而轴承外圈在电机驱动的减速器的小齿轮的带动下，进行转动。

目前，紧固偏航轴承及变桨轴承螺栓一般有两种操作方式。第一种操作方式为工人直接操作机械式力矩扳手紧固轴承螺栓。第二种操作方式为单个工人采用气动扭矩扳手或电扭矩扳手进行操作。例如，当紧固轴承内圈螺栓时，一般均由单个工人用气动扳手或电动扳手对单个螺栓进行拧紧及施加力矩，2个工人同时对角地进行紧固操作。

一般情况下，轴承螺栓紧固工艺要求如下：(1)顺序：为“十”字对称紧固；(2)打力矩：分三次打力矩，第一次打到紧固力矩值的50％，第二次打到紧固力矩值的75％，第三次打到紧固力矩值的100％。

对于第一种操作方式而言，由于目前轴承紧固螺栓的力矩值很大，如M30螺栓力矩值为1400Nm，M36螺栓力矩值为1900Nm，所以靠单个人力无法完成，需有3人以上协力完成。然而，多人操作机械式力矩扳手存在安全隐患，如扳手套筒在冲击力作用下，容易滑脱，造成人员受伤或损坏零部件。而且这种操作方式费时费力，工作效率很低。

对于第二种操作方式而言，虽然由人工操作气动或电动工具完成螺栓紧固动作在一定程度上减轻了工人劳动强度，但未能达到完全解放工人的目的，而且单个轴承需要紧固的螺栓较多，因此紧固螺栓的工作量大，生产率不高。

因此，有必要开发一种能够自动紧固风力发电机组的偏航轴承和变浆轴承的轴承内圈上的螺栓的机械手。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够自动紧固偏航轴承和变浆轴承的轴承内圈上的螺栓的机械手。

为了实现上述目的，提出了一种机械手，用于紧固外圈和内圈能够相对旋转的轴承上的螺栓，所述机械手包括：水平引导件，被安装在轴承的能够旋转的内圈或外圈上，并具有反作用力支座；竖直引导件，其底端能够沿水平引导件滑动；水平直线运动执行元件，被安装在反作用力支座和竖直引导件之间；自动扳手，用于紧固螺栓；扳手夹具，具有夹持部分和竖直滑动部分，夹持部分用于夹持自动扳手，竖直滑动部分能够沿竖直引导件滑动；竖直直线运动执行元件，被竖直地安装于竖直引导件的直线运动执行元件安装部和扳手夹具之间，以使扳手夹具沿着竖直引导件滑动；控制系统，控制水平直线运动执行元件和垂直直线运动执行元件的伸缩和自动扳手的操作。

所述水平引导件可以是水平滑动导轨或水平螺旋构件，所述竖直引导件可以是竖直滑动导轨或竖直螺旋构件。

所述水平直线运动执行构件可以是水平气缸，所述竖直直线运动执行构件可以是竖直气缸，所述自动扳手可以是气动扳手。

所述水平直线运动执行构件可以是水平液压缸，所述竖直直线运动执行构件可以是竖直液压缸，所述自动扳手可以是液动扳手。

所述自动扳手可以是电动扳手。

在水平引导件的底部在固定底座的两侧可安装有橡胶垫。

所述水平直线运动执行元件的缸体可连接至竖直引导件，水平直线运动执行元件的活塞杆的伸出端可连接至反作用力支座。

所述扳手夹具还可包括将夹持部分和竖直滑动部分互相连接的连接部分，竖直直线运动执行元件的活塞杆的伸出端可连接到该连接部分，竖直直线运动执行元件的缸体可连接到竖直引导件的直线运动执行元件安装部。

所述机械手还可包括固定底座，该固定底座被设置在水平引导件的底部，水平引导件可通过该固定底座被安装在到轴承的能够旋转的内圈或外圈上。

所述自动扳手可以是流体动力驱动扳手。

所述控制系统可包括：流体动力源，用于给水平直线运动执行元件、竖直直线运动执行元件和流体动力驱动扳手提供驱动流体；第一电磁阀，用于控制水平直线运动执行元件的行程；第二电磁阀，用于控制竖直直线运动执行元件的行程；第三电磁阀，用于控制流体动力驱动扳手的操作；按钮开关，用于启动和停止控制系统的控制操作，当启动控制系统的控制时，使第二电磁阀和第三电磁阀分别控制竖直直线运动执行元件的活塞杆伸出和控制流体动力驱动扳手的紧固部分旋转。