專利名稱：風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)及風力發(fā)電機組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電機組偏航技術，尤其涉及一種風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)及風力發(fā)電機組，屬于風力發(fā)電技術領域。
背景技術：
偏航系統(tǒng)是風力發(fā)電機組較為重要的關鍵部件之一，位于塔筒與主機架之間，由驅(qū)動裝置、偏航軸承及偏航制動器組成。通常軸承外圈與制動盤緊固，制動盤再與塔筒緊固在一起，軸承內(nèi)圈與主機架連接在一起。當風向改變時，風速風向儀將信號傳到控制裝置，以控制驅(qū)動裝置工作，驅(qū)動裝置上設置有小齒輪，小齒輪與偏航軸承外圈上的大齒圈嚙合，從而帶動機艙旋轉(zhuǎn)使得風輪對準風向，同時偏航系統(tǒng)上安裝制動器，通過電氣控制防止機艙因慣性偏離目標位置?，F(xiàn)有的偏航系統(tǒng)中的偏航制動器通常為液壓制動器，隨著風機向著大功率和長葉輪直徑方向的發(fā)展，偏航系統(tǒng)所承受的塔筒頂部載荷也相應的增加，因此需要偏航驅(qū)動及偏航軸承具備更高的承載能力，同時需要偏航制動器提供較大的制動力矩，現(xiàn)有的偏航制動器很難滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)及風力發(fā)電機組，以解決現(xiàn)有偏航系統(tǒng)中偏航制動器制動力不足的缺陷，提高偏航系統(tǒng)的制動力，從而提高偏航系統(tǒng)的工作可靠性。本發(fā)明提供了一種風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，包括制動盤、偏航軸承和液壓制動器，其中，所述制動盤設置在風力發(fā)電機組的塔筒頂部法蘭與所述偏航軸承之間，且所述制動盤與所述偏航軸承的外圈相固定；所述偏航軸承的內(nèi)圈用于固定風力發(fā)電機組的主機架；所述液壓制動器固定安裝在所述主機架上，用于提供制動力，其中，所述風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)還包括固定設置在所述主機架上的機械制動器，所述機械制動器包括:頂緊塊，用于抵頂在所述制動盤的上表面，所述頂緊塊遠離所述制動盤的表面開設有配合孔；階梯軸狀的壓緊銷，所述壓緊銷的小徑下端插入所述配合孔中，所述壓緊銷的小徑外部套設有彈性墊，所述彈性墊的一端抵頂所述頂緊塊的上表面，所述彈性墊的另一端抵頂所述壓緊銷的階梯面。本發(fā)明還提供了一種風力發(fā)電機組，包括塔筒和主機架，其中，還包括本發(fā)明提供的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，所述偏航系統(tǒng)通過偏航軸承的外圈固定安裝在所述塔筒的頂部，所述偏航軸承的內(nèi)圈與所述主機架固定連接。本發(fā)明實施例提供的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)及風力發(fā)電機組通過設置機械制動器，提高了制動時的制動力，降低了偏航驅(qū)動及偏航軸承所受的承載力，同時在偏航時，避免了對液壓制動器制動墊的疲勞磨損，節(jié)約了成本。


圖1為本發(fā)明實施例提供的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)結(jié)構示意圖。圖2為圖1中機械制動器的結(jié)構示意圖。1-制動盤； 2-偏航軸承；3-液壓制動器；4-塔筒； 5-機械制動器；51-頂緊塊；52-壓緊銷； 53-彈性墊；54-襯墊；55-調(diào)節(jié)螺栓； 56-鎖緊螺母；6-驅(qū)動裝置；7-凸輪開關。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明實施例提供的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)結(jié)構示意圖，圖2為圖1中機械制動器的結(jié)構示意圖。本發(fā)明實施例提供了一種風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，如圖1所示，包括制動盤1、偏航軸承2和液壓制動器3，其中，制動盤I設置在風力發(fā)電機組的塔筒4頂部法蘭與偏航軸承2之間，與偏航軸承2的外圈相固定，通過對制動盤I施加制動力，可使偏航軸承2停止轉(zhuǎn)動；偏航軸承2可以采用單排或雙排四點角接觸球軸承，在此不作具體限制，偏航軸承2的內(nèi)圈用于安裝主機架，內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，帶動主機架上的機艙轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)偏航；液壓制動器3固定安裝在風力發(fā)電機組的主機架上，用于在制動過程中提供制動力，上述偏航系統(tǒng)還包括有機械制動器5，如圖2所示，并同時參照圖1，機械制動器5固定安裝在上述主機架上，以對制動盤I施加壓力實施制動，其中該機械制動器5包括頂緊塊51和階梯狀的壓緊銷52，頂緊塊51用于抵頂在制動盤I的上表面，通過對頂緊塊51施力可增大頂緊塊51與制動盤I之間的摩擦力，從而實現(xiàn)制動；頂緊塊51遠離制動盤I的表面開設有配合孔，壓緊銷52的小徑下端插入該配合孔中，小徑的外部套設有彈性墊53，該彈性墊53的一端抵頂在頂緊塊51的上表面，另一端抵頂在壓緊銷52的階梯面，在實際應用中，多選用碟簧作為彈性墊53，通用性較強。當對壓緊銷52施加向下的壓力時，壓緊銷52將壓力傳遞到彈性墊53，彈性墊53再向頂緊塊51傳遞壓力，從而增大頂緊塊51與制動盤I之間的摩擦力，實現(xiàn)制動。根據(jù)實際應用，頂緊塊51可以設置為一體成型的獨立塊狀，也可以為了拆卸維修方便，將頂緊塊51設置為緊配合連接的上下兩塊分體形式，在此不對頂緊塊51的具體結(jié)構作具體限定。優(yōu)選的是，在頂緊塊51靠近制動盤I 一側(cè)的表面嵌設有襯墊54，襯墊54可以選用帶有自潤滑特性的材料制成，同時在發(fā)生磨損老化后拆卸方便。在本實施例中，壓緊銷52的上端設置調(diào)節(jié)螺栓54和鎖緊螺母56，通過調(diào)節(jié)螺栓54的擰入深度可調(diào)整壓緊銷52的壓緊力，從而調(diào)整頂緊塊51對制動盤I壓力的大小，當調(diào)整到合適的制動力后，利用鎖緊螺母56將調(diào)節(jié)螺栓55鎖緊，將制動力的大小穩(wěn)定在固定值。進一步地，該偏航系統(tǒng)還包括驅(qū)動裝置6，根據(jù)風電機組的實際結(jié)構，可將該驅(qū)動裝置6安裝在主機架上，以作為偏航系統(tǒng)的動力源提供動力輸出。驅(qū)動裝置6設置有驅(qū)動齒輪，用于與偏航軸承2的外圈齒輪相嚙合，以帶動偏航軸承2轉(zhuǎn)動。在偏航過程中，液壓制動器3與機械制動器5互相輔助工作，偏航時，液壓制動器3完全打開，不產(chǎn)生制動力，通過機械制動器5提供合適的動摩擦力來維持偏航的穩(wěn)定性，同時液壓制動器3通常設置的制動墊也不會發(fā)生磨損現(xiàn)象，提高了使用壽命；制動時，機械制動器5和液壓制動器3同時分擔了制動力，使偏航驅(qū)動裝置6承受的載荷相應的減少。在上述實施例的基礎上，偏航系統(tǒng)還包括凸輪開關7，凸輪開關7包括電子計數(shù)器和開式齒輪，開式齒輪與偏航軸承2的外圈齒輪相嚙合，電子計數(shù)器用于計算偏航角度，以防止單方向偏航角度過大，產(chǎn)生電纜纏繞的現(xiàn)象。本發(fā)明實施例還提供了一種風力發(fā)電機組，請參照圖1，包括塔筒4和主機架，其中，還包括本發(fā)明任意實施例提供的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，該偏航系統(tǒng)中的制動盤I固定安裝在塔筒4的頂部，該偏航軸承2的內(nèi)圈與主機架固定連接。本發(fā)明實施例提供的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)及風力發(fā)電機組通過設置機械制動器，提高了制動時的制動力，降低了偏航驅(qū)動及偏航軸承所受的承載力，同時在偏航時，避免了對液壓制動器制動墊的疲勞磨損，節(jié)約了成本。最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
權利要求
1.一種風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，包括制動盤、偏航軸承和液壓制動器，其中，所述制動盤設置在風力發(fā)電機組的塔筒頂部法蘭與所述偏航軸承之間，且所述制動盤與所述偏航軸承的外圈相固定；所述偏航軸承的內(nèi)圈用于固定風力發(fā)電機組的主機架；所述液壓制動器固定安裝在所述主機架上，用于提供制動力，其特征在于，所述風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)還包括固定設置在所述主機架上的機械制動器，所述機械制動器包括: 頂緊塊，用于抵頂在所述制動盤的上表面，所述頂緊塊遠離所述制動盤的表面開設有配合孔； 階梯軸狀的壓緊銷，所述壓緊銷的小徑外部套設有彈性墊，所述壓緊銷的小徑下端插入所述配合孔中，且所述彈性墊的一端抵頂所述頂緊塊的上表面，所述彈性墊的另一端抵頂所述壓緊銷的階梯面。
2.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，其特征在于，所述頂緊塊靠近所述制動盤的表面嵌設襯墊。
3.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，其特征在于，所述壓緊銷的上端設置調(diào)節(jié)螺栓和鎖緊螺母，所述調(diào)節(jié)螺栓用于調(diào)節(jié)所述壓緊銷的壓緊力，所述鎖緊螺母用于將所述調(diào)節(jié)螺栓鎖緊。
4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，其特征在于，所述偏航系統(tǒng)還包括: 驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置設置有驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪用于與所述偏航軸承的外圈齒輪相嚙合，以帶動所述偏航軸承轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權利要求4所述的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，其特征在于，所述偏航系統(tǒng)還包括: 凸輪開關，所述凸輪開關包括電子計數(shù)器和開式齒輪，所述開式齒輪與偏航軸承的外圈齒輪相嚙合，所述電子計數(shù)器用于計算偏航角度。
6.根據(jù)權利要求1-3任一所述的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性墊為碟簧。
7.一種風力發(fā)電機組，包括塔筒和主機架，其特征在于，還包括權利要求1-6任一所述的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)，所述偏航系統(tǒng)通過偏航軸承的外圈固定安裝在所述塔筒的頂部，所述偏航軸承的內(nèi)圈與所述主機架固定連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)及風力發(fā)電機組，該偏航系統(tǒng)包括制動盤、偏航軸承和液壓制動器，其中，制動盤設置在塔筒頂部法蘭與偏航軸承之間；偏航軸承的內(nèi)圈用于固定主機架；液壓制動器固定安裝在主機架上，該偏航系統(tǒng)還包括固定設置在主機架上的機械制動器，包括頂緊塊，開設配合孔；階梯軸狀的壓緊銷，其小徑下端插入配合孔，外部套設彈性墊，其一端抵頂頂緊塊的上表面，另一端抵頂壓緊銷的階梯面。本發(fā)明提供的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)及風力發(fā)電機組通過設置機械制動器，提高了制動時的制動力，降低了偏航驅(qū)動及偏航軸承所受的承載力，同時在偏航時避免了對液壓制動器制動墊的疲勞磨損，節(jié)約了成本。
文檔編號F03D7/00GK103184973SQ20111045682
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者金寶年, 魏萬兵, 劉作輝, 王永安, 郭君海 申請人:華銳風電科技(集團)股份有限公司