用于轴承的清洗方法和清洗设备

技术领域

本发明涉及一种对轴承、尤其是风力发电装置的主轴承进行清洗的方法和设备。

背景技术

风力涡轮机的主轴承通常是具有较大直径的滚子轴承。由于转子的旋转速度慢并且工作温度的范围宽，常常难以实现对轴承有效的润滑。对于这种大尺寸轴承本领域惯常使用润滑脂润滑，并且其粘稠度能防止它从轴承中泄漏，使其容易被使用，并且能够给予轴承良好的密封特性。然而，在通常的风力涡轮机工况下，填充的润滑脂不易在轴承空腔内流动。这意味着来自轴承磨损的碎片不会从轴承中排出，并且将导致进一步的磨损和损害。因此，在轴承运行一定周期后需要对润滑脂进行更换并对轴承内部进行清洗。

专利文献US 20150377294 A1公开了一种通过冲洗将旧的润滑脂从风轮机主轴承移除的设备和方法。设置通向主轴承的通道，在轴承壳体上安装冲洗盖，其中冲洗盖包括允许接近主轴承的多个可密封的孔，经过该孔将清洗液喷射到主轴承上以移除润滑脂。该设计方案的缺点在于，冲洗盖需要特殊设计并加工制造，成本较高；在清洗时，操作人员手动对滚动体进行反复冲洗，清洗效率低；清洗时，废清洗剂的回油管路易被排出的旧润滑脂堵死，对机舱环境有造成污染的可能性；清洗时，废清洗剂的固体废脂和清洗剂难以分离，造成清洗剂的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够解决上述技术问题的清洗设备和清洗方法，其可以省去冲洗盖，以降低制造成本并且提高清洗效率。

本发明所要解决的技术问题能够被一种用于轴承的清洗方法所解决。该清洗方法包括以下步骤：首先，提供用于将清洗剂槽内的清洗剂输入到轴承的进油口的进油路，并且提供用于将从轴承的排脂口流出的清洗剂送回清洗剂槽的回油路；其次，设置连接进油路和排脂口的反冲油路；当排脂口和/或回油路发生堵塞时，通过反冲油路疏通排脂口和/或回油路。

根据本发明设计的清洗流程主要由进油路、回油路和反冲油路完成，在每个油路上都设有相应的球形阀，以打开或关闭该油路。由于反冲油路与进油路相连接，因此可以利用进油路上的压力泵形成高压反冲效应，以疏通排脂口的堵塞，防止在排脂口以及在回油路中发生油脂堵塞的情况。由于设有高压反冲油路，可以省去在现有技术中设置的冲洗盖，降低了部件成本和加工成本。

根据本发明的优选实施方式，清洗方法还包括步骤：在开始清洗前，从排脂口抽取旧润滑脂进行第一次油脂分析；在更换新的润滑脂并运行规定时间(例如开机运转数小时)后，从排脂口抽取润滑脂进行第二次油脂分析，并将第一油脂分析和第二次油脂分析的分析结果进行对比评价，从而能够对清洗过程的作用进行评估。

根据本发明的优选实施方式，清洗方法还包括步骤：利用机械取脂装置抽取旧润滑脂。利用根据本发明的机械取脂装置代替现有技术中的人工取脂方式，从而提高了取脂效率。另外优选的是，机械取脂装置的工作流程是：将吸脂头插入排脂口以吸取旧润滑脂，旧润滑脂沿软管流进蓄脂箱，在蓄脂箱内部装满抽出的润滑脂后，多余的被抽出的润滑脂通过过滤器流入隔离箱。利用隔离箱，能够防止被抽出的润滑脂进入到压力泵中，从而影响机械取脂装置的运行。

根据本发明的优选实施方式，清洗方法还包括步骤：在开始清洗前，检查排脂口和回油路，如果排脂口和/或回油路堵塞，则通过反冲油路疏通堵塞。通过该步骤，在开始清洗前能够排除堵塞危险，使得清洗过程更顺畅。另外优选的是，在清洗过程中，如果所述排脂口和/或回油路堵塞，则通过反冲油路疏通堵塞。

根据本发明的优选实施方式，清洗方法还包括步骤：选择补脂口或排脂口作为进油口。进油口主要有两个选择，第一种利用补脂口作为进油口；第二种利用旋转原轴承单侧的端盖，将排脂口旋至上方作为进油孔。确定进油口后，可以根据进油口的位置和大小设计固定装置和连接油路装置，设计时还需要预留多种喷油嘴的连接螺栓尺寸。

本发明所要解决的技术问题还能够被一种用于轴承的清洗设备所解决。根据本发明的用于轴承的清洗设备，包括：

-连接清洗剂槽与轴承的进油口的进油路，用于将清洗剂槽内的清洗剂输入进油口；

-连接轴承的排脂口与清洗剂槽的回油路，用于将从排脂口流出的清洗剂送回清洗剂槽；

-连接进油路和排脂口的反冲油路，用于在排脂口和/或回油路发生堵塞时进行疏通。

根据本发明设计的清洗设备主要由进油路、回油路和反冲油路构成，在每个油路上都设有相应的球形阀，以打开或关闭该油路。由于反冲油路与进油路相连接，因此可以利用进油路上的压力泵形成高压反冲效应，以疏通排脂口的堵塞，防止在排脂口以及在回油路中发生油脂堵塞的情况。

根据本发明的优选实施方式，清洗设备还包括机械取脂装置，其具有用于抽取旧润滑脂的吸脂头、用于连接的软管、蓄脂箱以及用于提供动力的真空泵。真空泵提供动力通过吸脂头将旧润滑脂通过软管抽取到蓄脂箱内，从而完成机械式自动抽脂，与现有技术中的人工抽脂相比提高了工作效率并降低了人力成本。另外优选的是，机械取脂装置还具有隔离箱，用于在蓄脂箱装满后存储多余的被抽出的润滑脂，其中，在隔离箱和蓄脂箱以及隔离箱和真空泵之间设有过滤器。在蓄脂箱内部装满抽出的润滑脂后，多余的被抽出的润滑脂通过过滤器，沿着软管流入隔离箱，该隔离箱起到防止废脂过多溢进真空泵的风险，在隔离箱和真空泵之间的过滤器同样起到对真空泵的保护作用。

根据本发明的优选实施方式，在回油路上设置油脂分离器。循环油路增加油脂分离器，能够避免循环油路内由于废油脂淤积造成的油路堵死，降低清洗剂消耗，节约清洗成本。

附图说明

下面结合附图进一步阐述本发明的优选实施方式，附图为：

图1示出了用于对轴承进行清洗的流程图；

图2示出了根据本发明的机械取脂装置的工作原理图；

图3示出了在本发明的方法步骤中进油口的两种选择；

图4示出了执行根据本发明的方法的清洗设备的结构图。

具体实施方式

图1示出了用于对风机主轴承进行清洗的过程。步骤如下：

步骤1：通过风机主轴承的轴承座的排脂口抽取待替换的润滑脂并进行油脂分析。在主轴承的轴承座上通常设置有排脂口，用于排出需要替换的润滑脂。在该步骤中，首先通过排脂口抽取部分待替换的润滑脂，并将其送至研发机构进行废润滑脂分析。在清洗过程完成后还会对更换后的润滑脂进行分析，从而能够对新旧润滑脂进行对比分析，以便评估清洗的效果。

步骤2：通过机械取脂装置对待替换的润滑脂进行抽取。利用根据本发明的清洗过程专门设计的机械取脂装置进行粗略的废脂抽取，对附着在主轴承表面的较容易剔除的废脂进行清理。与现有技术中手工移除大部分润滑脂相比，通过专用的机械设备取替人工，提高了抽取润滑脂的效率。根据本发明的机械取脂装置的工作原理如图2所示，该机械取脂装置具有吸脂头9、用于引导润滑脂的软管6、7和8、用于存储被抽出的润滑脂的蓄脂箱1和隔离箱2、用于提供抽取力的真空泵5以及过滤器3和4。该机械取脂装置具体的工作流程如下所列：

a)首先将该吸脂头9插入轴承座的排脂口20以吸取废油脂，废油脂沿软管6流进蓄脂箱1；

b)在蓄脂箱1内部装满抽出的润滑脂后，多余的被抽出的润滑脂通过过滤器3，沿着软管7流入隔离箱2，该隔离箱2起到防止废脂过多溢进真空泵的风险。

步骤3：选择合适的进油口。进油口主要有两个选择，如图3所示，第一种利用补脂口作为进油口18(图3右侧所示)；第二种利用旋转原轴承单侧的端盖，将排脂口旋至上方作为进油口18(图3左侧所示)。确定进油口后，可以根据进油口的位置和大小设计固定装置和连接油路装置，设计时还需要预留多种喷油嘴的连接螺栓尺寸。

步骤4：检查并疏通排脂口和回油路C。图4示出了根据本发明的方法的工作原理图。清洗前，需要检查并疏通排脂口堵塞的废脂。首先，打开球形阀10和13，关闭球形阀11和12，启动压力泵II，使得清洗剂沿进油路A流入反冲油路B，从而进入排脂口，冲开堵在排脂口里的废脂，通过排油口；然后，打开球形阀12，清洗剂可以通过回油路C流回到清洗剂槽17。

步骤5：清洗。在完成前面的准备工作后，开始清洗。具体的清洗过程如下面所列：

1)首先，打开球形阀10、11、12，关闭球形阀13，使得清洗剂从清洗剂槽17流入进油路A，通过压力泵II和过滤器15把清洗剂抽进主轴承的进油口。如前面所述，进油口有两个选择，在图4中示例性地选用补脂口19作为进油口18，当然在该实施例中也可选用旋转后的排脂口作为进油口18。从清洗剂槽17中流出的清洗剂首先通过过滤器15，可以滤掉清洗剂中的颗粒异物，保证循环清洗时的清洁度要求。

2)清洗剂流经主轴承溶解废油脂后经过回油路C反流回清洗剂槽17，清洗剂从轴承座下方原轴承一侧的排脂口流出，排出的油脂先流经油脂分离器16，再经过过滤器14及吸油泵Ⅰ，之后较干净的清洗剂重新流回清洗剂箱中。其中，油脂分离器16利用真空原理，对清洗出的废油脂和大颗粒杂质与清洗剂进行分离，油脂分离器的动力源自真空泵5。在回油路C中的过滤器14的作用是阻挡颗粒物进入吸油泵I，起到保护吸油泵的作用。

3)在清洗过程中，清洗初期回油路C中废油脂较多，极易造成排脂口及回油路C的堵塞。此时可以利用反冲油路B疏通堵塞。打开球形阀10和13，关闭球形阀11和12，启动压力泵II，利用进油路A的油压，清洗剂沿反冲油路B反冲轴承排脂口，必要时打开球形阀12，反冲回油路C，将堵塞在油路中的油脂推出，疏通排脂口和回油路C。

4)清洗过程中，主轴承需要缓慢转动，清洗设备自动清洗轴承内部整周各部件。

步骤6：清洗检查。利用内窥镜检查轴承内部是否清洗干净，如果未达到清洗要求，重复上述清洗过程，直至达到清洗要求。如果达到清洗要求，可以考虑更换成具有更高精度的过滤器，并继续清洁轴承，以达到更好的清洁效果。

步骤7：添加新的润滑脂，开机运行。清洗完成后，打开轴承端盖并检查，清除盖上残留的润滑脂，添加合适的润滑脂，去掉清洗设备并恢复用于轴承工作的结构件，调试并启动运行轴承设备。开机运转规定时间后，提取轴承内部的润滑脂，送至研发机构检测润滑情况。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，例如方法步骤的前后调换。

附图标记列表

1 蓄脂箱

2 隔离箱

3 过滤器

4 过滤器

5 真空泵

6 软管

7 软管

8 软管

9 吸脂头

10球形阀

11球形阀

12球形阀

13球形阀

14过滤器

15过滤器

16油脂分离器

17清洗剂槽

18进油口

19补脂口

20排脂口

A 进油路

B 反冲油路

C 回油路

I 吸油泵

II压力泵

III 真空泵