專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機偏航制動裝置，特別涉及一種插入式風(fēng)力機偏航制動裝置，屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的偏航制動采用液壓制動器，在油壓下使制動器的摩擦片與制動盤壓緊，依靠二者之間的摩擦提供制動力。這種制動器的缺點主要有①需要很高的油壓14～16MPa，因此需要專門的高壓液壓系統(tǒng)。②制動盤必須保持干凈。由于嚴酷的自然環(huán)境以及液壓油、潤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，降低了制動的可靠性。③制動盤可能發(fā)生變形，造成不需要制動時的額外摩擦，增加了偏航驅(qū)動的阻力。④系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價較高。⑤難以采用“故障安全”的設(shè)計。摩擦片與制動盤之間需要相當大的摩擦力，使用彈簧來產(chǎn)生如此大的壓力相當困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有風(fēng)力機偏航制動技術(shù)中存在的不足和缺陷，提供一種風(fēng)力發(fā)電機圓錐銷插入式偏航制動裝置，使該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單，所需操作力小，制動可靠，造價較低，而且易于實現(xiàn)“故障安全”設(shè)計。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，含有外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)、機艙底座和塔架，其特征在于在所述的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的內(nèi)軸承圈上，沿同一圓周在軸向或徑向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在塔架上安裝一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置。
一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，含有內(nèi)偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)、機艙底座和塔架，其特征在于在所述的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的外軸承圈上，沿同一圓周在軸向或徑向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在塔架上安裝一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置。
一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，含有外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)、機艙底座、塔架和制動盤，所述的外偏航齒輪與制動盤固定在一起，其特征在于在所述的制動盤上沿同一圓周在軸向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在機艙底座上安裝一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置。
一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，含有內(nèi)偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)、機艙底座、塔架和制動盤，所述的內(nèi)偏航齒輪與制動盤固定在一起，其特征在于在所述的制動盤上沿同一圓周在軸向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在機艙底座上安裝一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置。
本發(fā)明的技術(shù)特征還在于所述同一圓周上等間距的設(shè)置的一系列園錐孔的孔心距可以大于孔的直徑，也可等于孔的直徑或小于孔的直徑。
在上述技術(shù)方案中，所述的驅(qū)動裝置可以采用液壓或電磁線圈驅(qū)動裝置。所述的圓錐銷可采用單錐度圓錐銷、雙錐度圓錐銷、或上端為球面的圓錐銷。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，不僅結(jié)構(gòu)簡單，所需操作力小，制動可靠，造價較低，而且易于實現(xiàn)“故障安全”設(shè)計。


圖1是在軸承圈或制動盤的同一圓周上設(shè)置的徑向或軸向圓錐孔的直線展開示意圖。
圖2a、2b、2c分別為本發(fā)明提供的單錐度圓錐銷、雙錐度圓錐銷或上端為球面的圓錐銷的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為帶外偏航齒輪的偏航回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為采用外偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)時，在內(nèi)軸承圈上設(shè)置徑向孔，圓錐銷安裝在塔架上的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為采用外偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)時，在內(nèi)軸承圈上設(shè)置軸向孔，圓錐銷安裝在塔架上的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為采用內(nèi)偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)時，在外軸承圈上設(shè)置軸向孔，圓錐銷安裝在與內(nèi)軸承圈相對固定的適當位置的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為當使用專門設(shè)置的制動盤時，圓錐銷及其驅(qū)動設(shè)備與銷孔的位置示意圖。
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-塔架；5-圓錐銷驅(qū)動機構(gòu)；6-圓錐銷；7-圓錐孔；8-回轉(zhuǎn)底座法蘭；9-制動盤；10-內(nèi)偏航齒輪。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)作進一步的說明。
圖1為在軸承圈上設(shè)置的徑向或軸向鉆孔的直線展開示意圖。沿同一圓周在軸向或徑向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，根據(jù)偏航精度要求，這些孔的孔心距可以大于孔的直徑、等于孔的直徑或小于孔的直徑。圖2是圓錐銷的結(jié)構(gòu)示意圖，該圓錐銷可為單錐度圓錐銷、雙錐度圓錐銷，或者上端為球面的圓錐銷。偏航回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的內(nèi)、外軸承圈一靜一動。靜止的軸承圈與塔架固定，轉(zhuǎn)動的軸承圈與機艙底座連接在一起。園錐孔和圓錐銷分別設(shè)置在偏航回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的動、靜部分。
圖3為帶外偏航齒輪的偏航回轉(zhuǎn)支承機構(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4是采用外偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)，在內(nèi)軸承圈上設(shè)置徑向孔時所示的圓錐銷與銷孔的位置示意圖。在所述的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的內(nèi)軸承圈3上，沿同一圓周在軸向或徑向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在所述的塔架法蘭4上安裝有一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷6和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置5。
圖5為采用外偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)，在內(nèi)軸承圈上設(shè)置軸向孔時所示的圓錐銷與銷孔的位置示意圖。在所述的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的內(nèi)軸承圈上3，沿同一圓周在軸向或徑向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在所述的塔架法蘭4上安裝有一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷6和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置5。
圖6為采用內(nèi)偏航齒輪回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)時，圓錐銷與銷孔的位置示意圖，圖中示出的是在外軸承圈2上，沿同一圓周在軸向等間距的設(shè)置一系列軸向的圓錐孔7，在塔架4上安裝有一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷6和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置5。
圖7為當使用專門設(shè)置的制動盤時，圓錐銷與銷孔的位置示意圖。圖中含有外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)、機艙底座、塔架和制動盤9，所述的外偏航齒輪與制動盤固定在一起，在所述的制動盤上沿同一圓周在軸向等間距的設(shè)置一系列園錐孔7，在機艙底座8上安裝有一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷6和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置5。
為了防止圓錐銷與銷孔鎖死，造成圓錐銷返回的困難，可以考慮圓錐銷主體部分的錐角略小于或略大于錐孔的錐角。此時圓錐銷與錐孔的接觸為線接觸。為了適當增加接觸面積，可將圓錐銷頂部或圓錐孔端面適當?shù)菇?。也可以在圓錐銷的表面上作出凸起或溝槽。
圓錐銷插入錐孔的驅(qū)動裝置5可以采用液壓或電磁線圈加電驅(qū)入，彈簧返回的設(shè)計；也可以采用“故障安全”的設(shè)計，即彈簧壓入，液壓或電磁線圈加電返回。由于該裝置不需要太大的驅(qū)動力，所以可以容易的實現(xiàn)“故障安全”的設(shè)計，在失去液壓或電力的情況下保證機組的安全。
對于采用內(nèi)偏航齒輪的偏航回轉(zhuǎn)支承裝置，錐孔設(shè)置在外軸承圈上，圓錐銷及其驅(qū)動設(shè)備安裝在與內(nèi)軸承圈和內(nèi)偏航齒輪相對固定的構(gòu)件上。具體布置根據(jù)具體機型結(jié)構(gòu)而定。
偏航精度和操作說明1).當采用圓錐銷插入式制動裝置時，按孔心距約等于直徑，在9m圓周上可以設(shè)置300個30mm直徑的錐孔。這時偏航的“分辨率”為360/300＝1.2°，偏航控制的最大偏差為0.6°。一般誤差介于0～0.6°之間。如果采用重疊的錐孔，即孔心距小于直徑，例如孔心距約等于半徑，則9m圓周上可以設(shè)置600個30mm直徑的錐孔。這時偏航的“分辨率”為360/600＝0.6°，偏航控制的最大偏差為0.3°。一般誤差介于0～0.3°之間。如果可以采用較小的制動圓錐銷直徑，同時增加制動圓錐銷的個數(shù)，則偏航控制的精度可以進一步提高。
2).如果偏航目標位置使得錐孔與圓錐銷不對正，但偏差較小，依靠圓錐銷的錐面，仍然可以將圓錐銷推進到嚙合位置。
3).為了使偏航制動圓錐銷能夠比較準確的對準錐孔，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，同時在各個制動器相應(yīng)位置安裝位置傳感器，以在偏航結(jié)束時判斷圓錐銷是否已經(jīng)插入，以保證機組運行的安全可靠。例如，如果在圓周上均布600個連續(xù)孔，偏航控制精度為0.6°。如果需要偏航20°，則偏航控制使機艙轉(zhuǎn)動的角度是最接近20°的0.6°的整倍數(shù)，即20/0.6＝33.3，四舍五入，取33，偏航控制的角度為33×0.6＝19.8°。這時的偏航角度偏差為0.2°。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，含有外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)、機艙底座和塔架，其特征在于在所述的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的內(nèi)軸承圈上，沿同一圓周在軸向或徑向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在所述的塔架上安裝有一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置。
2.一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，含有內(nèi)偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)、機艙底座和塔架，其特征在于在所述的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的外軸承圈上，沿同一圓周在軸向或徑向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在所述的塔架上安裝有一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置。
3.一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，含有外偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)、機艙底座、塔架和制動盤，所述的外偏航齒輪與制動盤固定在一起，其特征在于在所述的制動盤上沿同一圓周在軸向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在機艙底座上安裝有一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置。
4.一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，含有內(nèi)偏航齒輪的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)、機艙底座、塔架和制動盤，所述的內(nèi)偏航齒輪與制動盤固定在一起，其特征在于在所述的制動盤上沿同一圓周在軸向等間距的設(shè)置一系列園錐孔，在機艙底座上安裝有一個或多個與園錐孔相配合的圓錐銷和用于驅(qū)動園錐銷的驅(qū)動裝置。
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，其特征在于所述同一圓周上等間距的一系列園錐孔的孔心距為大于、等于或小于孔的直徑。
6.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，其特征在于所述的驅(qū)動裝置采用液壓或電磁線圈驅(qū)動裝置。
7.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，其特征在于所述的圓錐銷為單錐度圓錐銷、雙錐度圓錐銷、或上端為球面的圓錐銷。
全文摘要
一種風(fēng)力發(fā)電機銷孔插入式偏航制動裝置，屬風(fēng)力機偏航制動電氣或液壓驅(qū)動配合彈簧作用的機械制動裝置。該裝置是在風(fēng)力機的回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的固定部分和轉(zhuǎn)動部分分別鉆孔和安裝圓錐銷及其驅(qū)動裝置；或者在制動盤上鉆孔，在回轉(zhuǎn)底盤的適當位置安裝圓錐銷及其驅(qū)動裝置。本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機插入式偏航制動裝置，不僅結(jié)構(gòu)簡單，所需操作力小，制動可靠，造價較低，而且易于實現(xiàn)“故障安全”設(shè)計。
文檔編號F03D11/00GK1862010SQ20061001228
公開日2006年11月15日 申請日期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 申請人:清華大學(xué)