專利名稱：一種風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)受到各國(guó)政府的廣泛重視，因而得到了迅速發(fā)展。在風(fēng)電機(jī)組的安裝、調(diào)試和日常維護(hù)的過(guò)程中，都需要先進(jìn)行葉輪鎖定操作，以保障操作人員和機(jī)組設(shè)備的安全。上述操作需要借助安裝在機(jī)組上的葉輪鎖定裝置而實(shí)現(xiàn)。目前，所使用的葉輪鎖定裝置大多需要操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和目測(cè)的結(jié)果進(jìn)行手動(dòng)操作。具體為，先通過(guò)葉片變槳或機(jī)械摩擦閘使葉輪減速，當(dāng)速度降低至一定范圍時(shí)，操作人員對(duì)鎖定位置進(jìn)行判斷和捕捉，然后手動(dòng)啟動(dòng)葉輪鎖定裝置。然而，上述葉輪鎖定過(guò)程不可避免地存在下述問(wèn)題首先，由于操作人員的判斷經(jīng)驗(yàn)和操作熟練程度參差不齊，因此在葉輪鎖定過(guò)程中存在操作人員對(duì)葉輪轉(zhuǎn)速的判斷誤差及鎖定操作相對(duì)滯后等的問(wèn)題，因而經(jīng)常出現(xiàn)因鎖定裝置中的鎖定銷沒(méi)有對(duì)正鎖定孔所造成的鎖定裝置損壞問(wèn)題；同時(shí)，鎖定銷的沖擊還會(huì)增加機(jī)組所承擔(dān)的沖擊載荷，并影響設(shè)備的正常使用壽命。此外，既使操作人員具有豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，仍然不能保證每次葉輪鎖定操作均能準(zhǔn)確無(wú)誤的完成；也就是說(shuō)，人工進(jìn)行葉輪鎖定操作的重復(fù)性差，并且效率較低。另外，由于人工進(jìn)行鎖定操作時(shí)無(wú)法得知鎖定銷插入鎖定孔的合理深度，而鎖定銷和鎖定孔的接合面多被設(shè)置為圓錐形的自鎖配合型面，因此經(jīng)常遇到因操作失誤而使鎖定銷與鎖定孔過(guò)度配合所造成的鎖定銷鎖死的問(wèn)題，而一旦鎖定銷鎖死，將會(huì)給設(shè)備維護(hù)造成諸多不便。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪的自動(dòng)、高效且準(zhǔn)確的鎖定，并可有效避免鎖定銷與鎖定孔之間的鎖死問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其同樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪的自動(dòng)、高效且準(zhǔn)確的鎖定，并可有效避免鎖定銷與鎖定孔之間的鎖死問(wèn)題。為此，本發(fā)明提供一種風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，用于對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪進(jìn)行鎖定， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括定子主軸和用于使葉輪與定子主軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在一起的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置包括設(shè)置在定子主軸上的鎖定銷和對(duì)應(yīng)地設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的鎖定孔，此外， 在轉(zhuǎn)動(dòng)軸和定子主軸之間設(shè)置有光學(xué)觸發(fā)單元和控制單元，其中，光學(xué)觸發(fā)單元用于在鎖定銷與鎖定孔對(duì)準(zhǔn)或?qū)⒁獙?duì)準(zhǔn)時(shí)向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；控制單元用于根據(jù)觸發(fā)信號(hào)而驅(qū)動(dòng)鎖定銷執(zhí)行相應(yīng)的鎖定動(dòng)作。其中，光學(xué)觸發(fā)單元包括設(shè)置于鎖定銷端部的準(zhǔn)直光源、光線接收部和設(shè)置于鎖定孔內(nèi)部的反射部；當(dāng)鎖定銷與鎖定孔對(duì)準(zhǔn)或?qū)⒁獙?duì)準(zhǔn)時(shí)，準(zhǔn)直光源發(fā)出的光線被反射部反射至光線接收部，光線接收部在接收到上述光線后向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。其中，準(zhǔn)直光源包括激光發(fā)射器，相應(yīng)地，光線接收部包括激光接收器。其中，反射部包括全反射鏡。優(yōu)選地，光線接收部至少包括第一光線接收部和第二光線接收部；第一光線接收部和第二光線接收部分別位于準(zhǔn)直光源的兩側(cè)，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)定子主軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，反射部將準(zhǔn)直光源所發(fā)出的光線先后反射至第一光線接收部和第二光線接收部；控制單元根據(jù)第一光線接收部和第二光線接收部接收到光線的時(shí)間間隔及二者的距離計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于定子主軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。其中，控制單元判斷轉(zhuǎn)速是否低于預(yù)先設(shè)定的閾值，并在判斷結(jié)果為是、并且再次接收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)鎖定銷插入鎖定孔中，以將葉輪鎖定。優(yōu)選地，光學(xué)觸發(fā)單元在鎖定孔與鎖定銷對(duì)準(zhǔn)之前即向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)； 控制單元在接收到觸發(fā)信號(hào)后，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于定子主軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速而提前一定的預(yù)補(bǔ)償時(shí)間即開始驅(qū)動(dòng)鎖定銷進(jìn)行鎖定。優(yōu)選地，上述鎖定裝置還包括設(shè)置于鎖定銷端部的定位開關(guān)，該定位開關(guān)用于在接觸到鎖定孔的內(nèi)端面后向控制單元發(fā)送到位信號(hào)，控制單元在接收到到位信號(hào)后停止驅(qū)動(dòng)鎖定銷。其中，定位開關(guān)包括接觸式傳感器。其中，鎖定孔的數(shù)量為至少一個(gè)，鎖定銷的數(shù)量和位置與至少一個(gè)鎖定孔相對(duì)應(yīng)。其中，鎖定銷和鎖定孔的鎖定方向?yàn)檠剞D(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向和/或徑向。此外，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括葉輪和上述本發(fā)明所提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，用于鎖定葉輪。本發(fā)明具有下述有益效果本發(fā)明所提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，借助光學(xué)觸發(fā)單元能夠在鎖定銷與鎖定孔的精確對(duì)準(zhǔn)或?qū)⒁獙?duì)準(zhǔn)時(shí)向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制單元在接收到上述觸發(fā)信號(hào)之后能夠驅(qū)動(dòng)鎖定銷進(jìn)行自動(dòng)鎖定操作。由于整個(gè)葉輪鎖定過(guò)程完全無(wú)需人工介入，從而不但具有非常好的操作重復(fù)性和快速高效的優(yōu)點(diǎn)，而且能夠避免在人工進(jìn)行鎖定時(shí)因操作人員操作失誤或操作人員的操作經(jīng)驗(yàn)等因素所導(dǎo)致的鎖定裝置或葉輪損壞等的諸多問(wèn)題。而且，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置還包括限定鎖定銷與鎖定孔之間相對(duì)深度的定位開關(guān)，當(dāng)鎖定銷到達(dá)鎖定孔內(nèi)的指定位置后即可觸發(fā)該定位開關(guān)，從而能夠有效避免鎖定銷與鎖定孔之間鎖死的問(wèn)題，進(jìn)而提高葉輪鎖定操作的安全性。并且，在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置還可根據(jù)風(fēng)機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速而對(duì)鎖定銷的鎖定動(dòng)作進(jìn)行一定預(yù)補(bǔ)償，從而使鎖定銷更加準(zhǔn)確地插入鎖定孔中。此外，本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組借助上述本發(fā)明所提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置進(jìn)行葉輪鎖定操作時(shí)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)、快速且準(zhǔn)確的操作。因此，本發(fā)明提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在葉輪鎖定操作時(shí)不但具有較高的操作效率和準(zhǔn)確性，同時(shí)還能有效避免鎖定銷與鎖定孔之間鎖死等的問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明提供的鎖定裝置的原理框圖；圖2為本發(fā)明提供的鎖定裝置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的鎖定裝置一個(gè)具體實(shí)施例的剖面示意圖；圖4為圖3所示的鎖定裝置處于鎖定狀態(tài)時(shí)的剖面示意圖；以及圖5為本發(fā)明提供的鎖定裝置用于在鎖定之前進(jìn)行測(cè)速過(guò)程的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，主要用于鎖定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪，以便工作人員對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢修及維護(hù)。通常，葉輪通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的定子主軸進(jìn)行可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，本發(fā)明提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置即設(shè)置在上述轉(zhuǎn)動(dòng)軸和定子主軸之間。該裝置具體包括設(shè)置在定子主軸上的鎖定銷和對(duì)應(yīng)地設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的鎖定孔，以及用于控制上述鎖定銷進(jìn)行自動(dòng)鎖定操作的光學(xué)觸發(fā)單元和控制單元。為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行詳細(xì)描述。請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明提供的鎖定裝置的原理框圖。如圖所示，光學(xué)觸發(fā)單元用于在鎖定銷與鎖定孔對(duì)準(zhǔn)或?qū)⒁獣r(shí)向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；控制單元用于根據(jù)來(lái)自光學(xué)觸發(fā)單元的觸發(fā)信號(hào)而驅(qū)動(dòng)鎖定銷執(zhí)行相應(yīng)的鎖定動(dòng)作，從而完成對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪的操作。本發(fā)明所采用的光學(xué)觸發(fā)單元能夠借助光學(xué)觸發(fā)信號(hào)而實(shí)現(xiàn)在鎖定銷和鎖定孔對(duì)正時(shí)的準(zhǔn)確檢測(cè)，并且借助控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)上述鎖定銷的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了在無(wú)需人工操作時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪的精確鎖定，不僅大大提高了風(fēng)機(jī)葉輪鎖定操作的工作效率，而且還可有效避免因操作人員的經(jīng)驗(yàn)及判斷準(zhǔn)確性等人為誤差所造成的諸多問(wèn)題。其中，上述控制單元例如可以采用單片機(jī)、PC等具有自動(dòng)控制功能的裝置或設(shè)備而實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)一并參閱圖2、圖3和圖4，其中，圖2為本發(fā)明提供的鎖定裝置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的鎖定裝置一個(gè)具體實(shí)施例的剖面示意圖；圖4 為圖3所示的鎖定裝置處于鎖定狀態(tài)時(shí)的剖面示意圖。如圖2所示，鎖定銷4被設(shè)置于定子主軸3上的特定安裝位置，鎖定孔5則被設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2上，本實(shí)施例中，鎖定孔5的數(shù)量為多個(gè)，并且均勻分布于轉(zhuǎn)動(dòng)軸2上的同一個(gè)圓周上，這樣，鎖定銷4只要與其中任一鎖定孔5進(jìn)行鎖定即可實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的鎖定。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的一端與定子主軸3進(jìn)行可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，另一端與風(fēng)機(jī)葉輪的輪轂1固定連接，從而在風(fēng)機(jī)葉輪的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的驅(qū)動(dòng)。容易理解的是，雖然圖2中所示的鎖定裝置中以一個(gè)鎖定銷和多個(gè)鎖定孔之間進(jìn)行對(duì)應(yīng)，但本發(fā)明并不局限于此，工作人員可根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)增加鎖定銷的數(shù)量，并合理設(shè)置各個(gè)鎖定銷及鎖定孔的位置。例如，僅設(shè)置一個(gè)鎖定銷和一個(gè)鎖定孔，或者設(shè)置多個(gè)數(shù)量和相對(duì)位置均相互對(duì)應(yīng)的鎖定銷和鎖定孔等等，而凡是基于本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)所進(jìn)行的改進(jìn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行準(zhǔn)確而高效鎖定操作的鎖定裝置均應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)參閱圖3，在一個(gè)具體實(shí)施例中，本發(fā)明提供的鎖定裝置中的光學(xué)觸發(fā)單元包括設(shè)置于鎖定銷4端部的準(zhǔn)直光源6、光線接收部8和設(shè)置于鎖定孔5內(nèi)部的反射部7。其中， 鎖定銷4被安裝于定子主軸3上的鎖定銷安裝部11中，鎖定孔5被設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2上。本實(shí)施例中，上述準(zhǔn)直光源6具體可以采用一種激光發(fā)射器，相應(yīng)地，上述光線接收部8具體可以采用一種激光接收器；上述反射部7具體可以采用一種全反射鏡。從而在鎖定孔5隨轉(zhuǎn)動(dòng)軸2旋轉(zhuǎn)過(guò)程中(圖3中以箭頭方向表示轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于定子主軸的旋轉(zhuǎn)方向)，每當(dāng)鎖定孔5經(jīng)過(guò)鎖定銷4所在位置并與鎖定孔5對(duì)準(zhǔn)或?qū)⒁獙?duì)準(zhǔn)時(shí)，位于鎖定孔5內(nèi)部的全反射鏡即可將激光發(fā)射器所發(fā)出的準(zhǔn)直光線反射至激光接收器，而作為光線接收部8的激光接收器在接收到上述光線后將產(chǎn)生特定的觸發(fā)信號(hào)，并將該信號(hào)發(fā)送至控制單元?？刂茊卧诮邮盏缴鲜鲇|發(fā)信號(hào)后將驅(qū)動(dòng)鎖定銷4向鎖定孔5方向快速推進(jìn)并插入鎖定孔5中， 從而完成對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪的鎖定操作。至于具體的鎖定銷4驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如可以采用氣動(dòng)、電動(dòng)以及液壓傳動(dòng)等的多種驅(qū)動(dòng)方式而實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)參閱圖4，在本發(fā)明提供的鎖定裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，鎖定銷4的端部還設(shè)置有一種定位開關(guān)10，用于防止鎖定銷4與鎖定孔5之間的配合型面由于過(guò)度配合而發(fā)生鎖死現(xiàn)象。該定位開關(guān)10具體可以采用一種接觸式傳感器，當(dāng)鎖定銷4達(dá)到鎖定孔5內(nèi)的一定深度后，定位開關(guān)10與鎖定孔5的內(nèi)端面接觸，從而觸發(fā)該定位開關(guān)10。當(dāng)定位開關(guān) 10被觸發(fā)后會(huì)立即向控制單元發(fā)送到位信號(hào)，控制單元在接收到上述到位信號(hào)后則停止驅(qū)動(dòng)鎖定銷4。請(qǐng)綜合參閱圖3和圖5，在本發(fā)明提供的鎖定裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供的鎖定裝置借助其光學(xué)觸發(fā)單元還可用于對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量。具體地，可以使上述光學(xué)觸發(fā)單元中的光線接收部至少包括第一光線接收部8和第二光線接收部9 ；并使上述第一光線接收部8和第二光線接收部9分別位于準(zhǔn)直光源6的兩側(cè)。這樣，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸2相對(duì)定子主軸3旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，當(dāng)鎖定孔5經(jīng)過(guò)鎖定銷4所在位置時(shí)，位于鎖定孔5內(nèi)的反射部7即可將準(zhǔn)直光源6所發(fā)出的光線先后反射至第一光線接收部8和第二光線接收部9。上述第一光線接收部8和第二光線接收部9在接收到上光線后依次向控制發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，控制單元?jiǎng)t可以根據(jù)第一光線接收部8和第二光線接收部9所發(fā)出信號(hào)的時(shí)間間隔得出二者接收到光線的時(shí)間間隔，此外再根據(jù)二者的距離即可計(jì)算出此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸2相對(duì)于定子主軸3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。需要說(shuō)明的是，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組而言，均設(shè)置有專用的測(cè)速單元，以為風(fēng)機(jī)運(yùn)行提供必要的數(shù)據(jù)。而本發(fā)明提供的鎖定裝置具有獨(dú)立的測(cè)速功能的優(yōu)點(diǎn)在于，可以獨(dú)立于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)速，從而為風(fēng)機(jī)葉輪的鎖定提供所需參數(shù)。因?yàn)樵趯?duì)葉輪進(jìn)行鎖定操作時(shí)，需要葉輪的轉(zhuǎn)速低于一定的閾值，而本發(fā)明提供的鎖定裝置能夠直接獲得葉輪轉(zhuǎn)速參數(shù)，從而可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的全自動(dòng)鎖定操作。具體地，借助控制單元判斷上述所測(cè)得的轉(zhuǎn)速是否低于預(yù)先設(shè)定的閾值，并在判斷結(jié)果為是時(shí)使鎖定裝置進(jìn)入鎖定準(zhǔn)備狀態(tài)，并且當(dāng)控制單元再次接收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)，則立即驅(qū)動(dòng)鎖定銷插入鎖定孔中，以將葉輪鎖定。當(dāng)所測(cè)得的葉輪轉(zhuǎn)速高于上述閾值時(shí)，例如可以通過(guò)控制單元采取風(fēng)機(jī)葉輪變槳或機(jī)械摩擦剎車等常規(guī)手段使葉輪轉(zhuǎn)速降低，直至葉輪轉(zhuǎn)速低于上述閾值之后再實(shí)施鎖定操作。在本發(fā)明提供鎖定裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使光學(xué)觸發(fā)單元在鎖定孔與鎖定銷對(duì)準(zhǔn)之前即向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；控制單元在接收到上述觸發(fā)信號(hào)之后，根據(jù)上述計(jì)算得到的葉輪轉(zhuǎn)速以及鎖定銷動(dòng)作所需時(shí)長(zhǎng)等的參數(shù)而計(jì)算出鎖定銷需要提前動(dòng)作的預(yù)補(bǔ)償時(shí)間，并在提前上述預(yù)補(bǔ)償時(shí)間即開始驅(qū)動(dòng)鎖定銷進(jìn)行鎖定。通常，這種實(shí)施方式多用于一些對(duì)鎖定精度要求非常嚴(yán)格的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中。其中，對(duì)于具體的預(yù)補(bǔ)償時(shí)間的長(zhǎng)度可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)和/或技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。需要指出的是，上述實(shí)施例中，鎖定銷和鎖定孔的鎖定方向均為沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向設(shè)置，但本發(fā)明并不局限于此，例如還可以將上述鎖定銷和鎖定孔的鎖定方向設(shè)置為徑向； 或者，還可以在設(shè)置多個(gè)鎖定銷和鎖定孔的同時(shí)，使一部分鎖定銷和鎖定孔的鎖定方向?yàn)檠剞D(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向設(shè)置，并使另一部分鎖定銷和鎖定孔的鎖定方向?yàn)檠剞D(zhuǎn)動(dòng)軸的徑向設(shè)置； 以及，將鎖定銷和鎖定孔的鎖定方向設(shè)置為任意的有利于二者快速、準(zhǔn)確進(jìn)行鎖定的方向。 上述采取多種鎖定方向的鎖定裝置同樣應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。還需要指出的是，上述光學(xué)觸發(fā)單元中的準(zhǔn)直光源、光線接收部及反射部還可以設(shè)置于鎖定銷和鎖定孔之外的其他位置，只要上述準(zhǔn)直光源、光線接收部及反射部之間的相對(duì)位置與鎖定孔和鎖定銷之間的相對(duì)位置相互對(duì)應(yīng)即可，也就是說(shuō)，無(wú)論準(zhǔn)直光源、光線接收部及反射部設(shè)置在何種位置上，只要鎖定銷和鎖定孔對(duì)正的同時(shí)，上述準(zhǔn)直光源所發(fā)出的光線正好能夠被發(fā)射部反射至光線接收部即可。綜上所述，本發(fā)明提供的鎖定裝置借助光學(xué)觸發(fā)單元和控制單元能夠?qū)崿F(xiàn)鎖定銷和鎖定孔的精確定位和自動(dòng)鎖定，從而在無(wú)需借助手動(dòng)操作的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)葉輪的準(zhǔn)確高效的鎖定操作；這樣，不僅能夠有效提高工作效率，而且可避免因手動(dòng)鎖定時(shí)由于工作人員的經(jīng)驗(yàn)及判斷誤差等因素所造成的機(jī)械損壞。此外，在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，鎖定裝置還包括定位開關(guān)，從而在鎖定銷到達(dá)鎖定孔內(nèi)的預(yù)定深度后即可自動(dòng)停止，有效避免了二者的鎖死問(wèn)題。另外，在本發(fā)明的另一些優(yōu)選實(shí)施例中，借助光學(xué)觸發(fā)單元及控制單元還可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪的自動(dòng)測(cè)速功能，從而使本發(fā)明提供的鎖定裝置能夠獨(dú)立于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的鎖定操作。作為另一種技術(shù)方案，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，至少包括葉輪和上述本發(fā)明所提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，用于在必要時(shí)鎖定葉輪。基于相同或類似的理由，本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉輪鎖定操作時(shí)同樣具有自動(dòng)、高效、準(zhǔn)確以及防止鎖死等的優(yōu)點(diǎn)?？梢岳斫獾氖?，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，用于對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪進(jìn)行鎖定，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括定子主軸和用于使所述葉輪與所述定子主軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在一起的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置包括設(shè)置在所述定子主軸上的鎖定銷和對(duì)應(yīng)地設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的鎖定孔，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸和所述定子主軸之間設(shè)置有光學(xué)觸發(fā)單元和控制單元，其中所述光學(xué)觸發(fā)單元用于在所述鎖定銷與所述鎖定孔對(duì)準(zhǔn)或?qū)⒁獙?duì)準(zhǔn)時(shí)向所述控制單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；所述控制單元用于根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)而驅(qū)動(dòng)所述鎖定銷執(zhí)行相應(yīng)的鎖定動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，所述光學(xué)觸發(fā)單元包括設(shè)置于所述鎖定銷端部的準(zhǔn)直光源、光線接收部和設(shè)置于所述鎖定孔內(nèi)部的反射部；當(dāng)所述鎖定銷與所述鎖定孔對(duì)準(zhǔn)或?qū)⒁獙?duì)準(zhǔn)時(shí)，所述準(zhǔn)直光源發(fā)出的光線被所述反射部反射至所述光線接收部，所述光線接收部在接收到上述光線后向所述控制單元發(fā)送所述觸發(fā)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)直光源包括激光發(fā)射器，相應(yīng)地，所述光線接收部包括激光接收器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，所述反射部包括全反射鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，所述光線接收部至少包括第一光線接收部和第二光線接收部； 所述第一光線接收部和第二光線接收部分別位于所述準(zhǔn)直光源的兩側(cè)，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)所述定子主軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，所述反射部將所述準(zhǔn)直光源所發(fā)出的光線先后反射至所述第一光線接收部和第二光線接收部；所述控制單元根據(jù)所述第一光線接收部和第二光線接收部接收到所述光線的時(shí)間間隔及二者的距離計(jì)算所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于所述定子主軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，所述控制單元判斷所述轉(zhuǎn)速是否低于預(yù)先設(shè)定的閾值，并在判斷結(jié)果為是、并且再次接收到所述觸發(fā)信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述鎖定銷插入所述鎖定孔中，以將所述葉輪鎖定。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，所述光學(xué)觸發(fā)單元在所述鎖定孔與所述鎖定銷對(duì)準(zhǔn)之前即向所述控制單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；所述控制單元在接收到所述觸發(fā)信號(hào)后，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于所述定子主軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速而提前一定的預(yù)補(bǔ)償時(shí)間即開始驅(qū)動(dòng)所述鎖定銷進(jìn)行鎖定。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，還包括設(shè)置于所述鎖定銷端部的定位開關(guān)，所述定位開關(guān)用于在接觸到所述鎖定孔的內(nèi)端面后向所述控制單元發(fā)送到位信號(hào)，所述控制單元在接收到所述到位信號(hào)后停止驅(qū)動(dòng)所述鎖定銷。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，所述定位開關(guān)包括接觸式傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，所述鎖定孔的數(shù)量為至少一個(gè)，所述鎖定銷的數(shù)量和位置與所述至少一個(gè)鎖定孔相對(duì)應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其特征在于，所述鎖定銷和鎖定孔的鎖定方向?yàn)檠厮鲛D(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向和/或徑向。
12.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括葉輪，其特征在于，還包括權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，用于鎖定所述葉輪。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其包括分別設(shè)置在定子主軸和轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的鎖定銷、鎖定孔、光學(xué)觸發(fā)單元和控制單元。其中，光學(xué)觸發(fā)單元用于在鎖定銷與鎖定孔對(duì)準(zhǔn)或?qū)⒁獙?duì)準(zhǔn)時(shí)向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；控制單元用于根據(jù)觸發(fā)信號(hào)而驅(qū)動(dòng)鎖定銷執(zhí)行相應(yīng)的鎖定動(dòng)作。本發(fā)明還提供了一種設(shè)置有上述風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。本發(fā)明提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組均能實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行自動(dòng)、高效且準(zhǔn)確的鎖定操作，同時(shí)可有效避免鎖定銷和鎖定孔之間的鎖死問(wèn)題。
文檔編號(hào)F03D9/00GK102226445SQ20111012594
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者吳國(guó)慶, 李曉謙, 程林志, 蘇振年 申請(qǐng)人:江蘇金風(fēng)風(fēng)電設(shè)備制造有限公司