專(zhuān)利名稱(chēng)：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航制動(dòng)裝置，特別涉及一種插入式風(fēng)力機(jī)偏航制動(dòng)裝置，屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的偏航制動(dòng)采用液壓制動(dòng)器，在油壓下使制動(dòng)器的摩擦片與制動(dòng)環(huán)壓緊，依靠二者之間的摩擦提供制動(dòng)力。這種制動(dòng)器的缺點(diǎn)主要有①需要很高的油壓14～16MPa，因此需要專(zhuān)門(mén)的高壓液壓系統(tǒng)。②制動(dòng)環(huán)必須保持干凈。由于嚴(yán)酷的自然環(huán)境以及液壓油、潤(rùn)滑油等難以完全避免的泄漏，將導(dǎo)致摩擦系數(shù)大幅度下降，降低了制動(dòng)的可靠性。③制動(dòng)環(huán)可能發(fā)生變形，造成不需要制動(dòng)時(shí)的額外摩擦，增加了偏航驅(qū)動(dòng)的阻力。④系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)較高。⑤難以采用“故障安全”的設(shè)計(jì)。摩擦片與制動(dòng)環(huán)之間需要相當(dāng)大的摩擦力，使用彈簧來(lái)產(chǎn)生如此大的壓力相當(dāng)困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有風(fēng)力機(jī)偏航制動(dòng)技術(shù)中存在的不足和缺陷，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，使該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所需操作力小，制動(dòng)可靠，造價(jià)較低，而且易于實(shí)現(xiàn)“故障安全”設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，含有外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)、機(jī)艙底座和塔架，其特征在于在機(jī)艙底座上安裝若干個(gè)與外偏航齒輪相配合的楔形塊和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明提供的第二種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，含有內(nèi)偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)、機(jī)艙底座和塔架，其特征在于在機(jī)艙底座上安裝若干個(gè)與內(nèi)偏航齒輪相配合的楔形塊和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明提供的第三種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，含有內(nèi)或外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)、機(jī)艙底座、塔架和制動(dòng)盤(pán)，其特征在于在制動(dòng)盤(pán)內(nèi)圈或外圈上作出一圈齒形，在機(jī)艙底座上安裝若干個(gè)與該齒形相配合的楔形塊和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明提供的第四種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，含有內(nèi)或外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)、機(jī)艙底座、塔架，其特征在于該裝置包括一個(gè)與偏航齒輪和塔架固定的齒盤(pán)，在機(jī)艙底座上安裝若干個(gè)與該齒盤(pán)相配的楔形塊和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置采用液壓或電磁線圈驅(qū)動(dòng)裝置。所述的楔形塊為單錐度楔形塊、雙錐度楔形塊、或頂部為圓柱面的楔形塊。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，使該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所需操作力小，制動(dòng)可靠，造價(jià)較低，而且易于實(shí)現(xiàn)“故障安全”設(shè)計(jì)。


圖1a、1b分別為楔形塊和楔形塊徑向插入偏航齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是帶外偏航齒輪的偏航回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是當(dāng)采用帶外偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)時(shí)，楔形塊插入式制動(dòng)裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是當(dāng)采用帶外偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)時(shí)，楔形塊插入式制動(dòng)裝置的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是該裝置包括一個(gè)與所述的偏航齒輪和塔架固定的齒盤(pán)時(shí)，楔形塊插入式制動(dòng)裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在機(jī)艙底座上安裝若干個(gè)與該齒盤(pán)相配合的楔形塊和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置。圖中示出的是楔形塊的徑向插入。
圖中1-外偏航齒輪；2-偏航回轉(zhuǎn)支承外軸承圈；3-偏航回轉(zhuǎn)支承內(nèi)軸承圈；4-機(jī)艙底座；5-楔形塊驅(qū)動(dòng)裝置；6-楔形塊；7-齒盤(pán)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說(shuō)明。
本發(fā)明提供的楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，是利用偏航齒輪和楔形塊組成插入式制動(dòng)裝置。例如對(duì)外偏航齒輪，采用外部安裝的楔形塊插入齒輪齒間來(lái)固定機(jī)艙與塔架。對(duì)內(nèi)偏航齒輪，采用內(nèi)部安裝的楔形塊插入齒輪齒間來(lái)固定機(jī)艙與塔架。圖2是帶外偏航齒輪的偏航回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。它包括外偏航齒輪1，偏航回轉(zhuǎn)支承外軸承圈2和偏航回轉(zhuǎn)支承內(nèi)軸承圈3。
圖3是當(dāng)采用帶外偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)時(shí)，楔形塊插入式制動(dòng)裝置一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。楔形塊驅(qū)動(dòng)裝置5固定在轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)艙底座4上。圖為楔形塊6徑向插入。
圖4是當(dāng)采用帶外偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)時(shí)，楔形塊插入式制動(dòng)裝置的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置5固定在轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)艙底座4上。圖為楔形塊6的軸向插入。
對(duì)于采用內(nèi)偏航齒輪的偏航系統(tǒng)回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，楔形塊插入式制動(dòng)裝置與采用帶外偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)時(shí)類(lèi)似。
目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的某種1.5MW風(fēng)力機(jī)外偏航齒輪的齒數(shù)是164，這意味著偏航控制精度為360/164≈2.2°。如果認(rèn)為這個(gè)精度偏低，可以采用如圖5所示的裝置圖5是該裝置包括一個(gè)與所述的偏航齒輪和塔架固定的齒盤(pán)7時(shí)，楔形塊插入式制動(dòng)裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在機(jī)艙底座4上安裝若干個(gè)與該齒盤(pán)7相配合的楔形塊6和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置5。圖中示出的是楔形塊的徑向插入。齒盤(pán)的齒數(shù)可根據(jù)偏航精度要求確定。
楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置可以采用液壓或電磁線圈驅(qū)動(dòng)裝置，液壓或電磁線圈加電驅(qū)動(dòng)，彈簧返回，也可以采用“故障安全”的設(shè)計(jì)，彈簧壓入，液壓或電磁線圈加電返回。
本發(fā)明中所述的楔形塊為單錐度楔形塊、雙錐度楔形塊、或頂部為圓柱面的楔形塊。
在詳細(xì)計(jì)算了偏航制動(dòng)所需的扭矩后，由于楔形塊的尺寸由齒輪的齒間尺寸確定，剩下的就是確定楔形塊的個(gè)數(shù)。楔形塊一般可以設(shè)置為在圓周上均布。如果結(jié)構(gòu)上有矛盾，也可以不均布。
偏航精度和操作說(shuō)明當(dāng)采用楔形塊插入式制動(dòng)裝置時(shí)，按照現(xiàn)有的某種1.5MW風(fēng)力機(jī)外偏航齒輪，它有164個(gè)齒，這意味著偏航控制精度為360/164≈2.2°，一般誤差介于0～1.1°之間，原則上可以滿(mǎn)足偏航要求。如果采用圖5所述的結(jié)構(gòu)，則偏航精度可大為提高。
為了使偏航制動(dòng)楔形塊能夠比較準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)齒間，以便插入，可考慮采用控制系統(tǒng)精確控制偏航角度的方法，同時(shí)在各個(gè)制動(dòng)器相應(yīng)位置安裝位置傳感器，在偏航結(jié)束時(shí)判斷楔形塊是否已經(jīng)插入，以保證機(jī)組運(yùn)行的安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，含有外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)、機(jī)艙底座和塔架，其特征在于在機(jī)艙底座上安裝若干個(gè)與外偏航齒輪相配合的楔形塊(6)和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置(5)。
2.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，含有內(nèi)偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)、機(jī)艙底座和塔架，其特征在于在機(jī)艙底座上安裝若干個(gè)與內(nèi)偏航齒輪相配合的楔形塊(6)和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置(5)。
3.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，含有內(nèi)或外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)、機(jī)艙底座、塔架和制動(dòng)盤(pán)，其特征在于在制動(dòng)盤(pán)內(nèi)圈或外圈上作出一圈齒形，在機(jī)艙底座上安裝若干個(gè)與該齒形相配合的楔形塊(6)和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置(5)。
4.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，含有內(nèi)或外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)、機(jī)艙底座、塔架，其特征在于該裝置包括一個(gè)與所述的偏航齒輪和塔架固定的齒盤(pán)，在機(jī)艙底座上安裝若干個(gè)與該齒盤(pán)相配合的楔形塊(6)和用于驅(qū)動(dòng)該楔形塊的驅(qū)動(dòng)裝置(5)。
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置采用液壓或電磁線圈驅(qū)動(dòng)裝置。
6.按照權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，其特征在于所述的楔形塊為單錐度楔形塊、雙錐度楔形塊、或頂部為圓柱面的楔形塊。
全文摘要
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)楔形塊插入式偏航制動(dòng)裝置，屬風(fēng)力機(jī)偏航制動(dòng)電氣或液壓驅(qū)動(dòng)配合彈簧作用的機(jī)械制動(dòng)裝置。該裝置是在非偏航齒輪軸承圈側(cè)安裝與偏航齒輪相配合的楔形塊及其驅(qū)動(dòng)裝置；或者同時(shí)在固定部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分分別安裝制動(dòng)齒盤(pán)和楔形塊及其驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所需操作力小，制動(dòng)可靠，造價(jià)較低，而且易于實(shí)現(xiàn)“故障安全”設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)F03D7/00GK1862011SQ200610012288
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者索沂生, 張志軍, 葉柏生 申請(qǐng)人:清華大學(xué)