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：
本實(shí)用新型涉及風(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，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)受到各國政府的廣泛重視，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)和目測的結(jié)果進(jìn)行手動(dòng)操作。具體為，先通過葉片變槳或機(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，上述葉輪鎖定過程不可避免地存在下述問題首先，由于操作人員的判斷經(jīng)驗(yàn)和操作熟練程度參差不齊，因此在葉輪鎖定過程中存在操作人員對葉輪轉(zhuǎn)速的判斷誤差及鎖定操作相對滯后等的問題，因而經(jīng)常出現(xiàn)因鎖定裝置中的鎖定銷沒有對正鎖定孔所造成的鎖定裝置損壞問題；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)確無誤的完成；也就是說，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度配合所造成的鎖定銷鎖死的問題，而一旦鎖定銷鎖死，將會(huì)給設(shè)備維護(hù)造成諸多不便。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)對風(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題。為解決上述問題，本實(shí)用新型還提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其同樣能夠?qū)崿F(xiàn)對風(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題。為此，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，用于對風(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準(zhǔn)或?qū)⒁獙?zhǔn)時(shí)向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號；控制單元用于根據(jù)觸發(fā)信號而驅(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)鎖定銷與鎖定孔對準(zhǔn)或?qū)⒁獙?zhǔn)時(shí)，準(zhǔn)直光源發(fā)出的光線被反射部
4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。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)軸相對定子主軸旋轉(zhuǎn)的過程中，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準(zhǔn)之前即向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號； 控制單元在接收到觸發(fā)信號后，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對于定子主軸旋轉(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，控制單元在接收到到位信號后停止驅(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，本實(shí)用新型還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括葉輪和上述本實(shí)用新型所提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，用于鎖定葉輪。本實(shí)用新型具有下述有益效果本實(shí)用新型所提供的風(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準(zhǔn)或?qū)⒁獙?zhǔn)時(shí)向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號，控制單元在接收到上述觸發(fā)信號之后能夠驅(qū)動(dòng)鎖定銷進(jìn)行自動(dòng)鎖定操作。由于整個(gè)葉輪鎖定過程完全無需人工介入，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題。而且，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供的風(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，本實(shí)用新型提供的風(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，本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組借助上述本實(shí)用新型所提供的風(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，本實(shí)用新型提供風(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題。

圖1為本實(shí)用新型提供的鎖定裝置的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型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為本實(shí)用新型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為本實(shí)用新型提供的鎖定裝置用于在鎖定之前進(jìn)行測速過程的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的風(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，以便工作人員對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢修及維護(hù)。通常，葉輪通過轉(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，本實(shí)用新型提供的風(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)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型提供的風(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。請參閱圖1，為本實(shí)用新型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準(zhǔn)或?qū)⒁獣r(shí)向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號；控制單元用于根據(jù)來自光學(xué)觸發(fā)單元的觸發(fā)信號而驅(qū)動(dòng)鎖定銷執(zhí)行相應(yīng)的鎖定動(dòng)作，從而完成對風(fēng)機(jī)葉輪的操作。 本實(shí)用新型所采用的光學(xué)觸發(fā)單元能夠借助光學(xué)觸發(fā)信號而實(shí)現(xiàn)在鎖定銷和鎖定孔對正時(shí)的準(zhǔn)確檢測，并且借助控制單元實(shí)現(xiàn)對上述鎖定銷的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了在無需人工操作時(shí)對風(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)。請一并參閱圖2、圖3和圖4，其中，圖2為本實(shí)用新型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為本實(shí)用新型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)行對應(yīng)，但本實(shí)用新型并不局限于此，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)量和相對位置均相互對應(yīng)的鎖定銷和鎖定孔等等，而凡是基于本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)所進(jìn)行的改進(jìn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)對風(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)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。請參閱圖3，在一個(gè)具體實(shí)施例中，本實(shí)用新型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。
6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)過程中(圖3中以箭頭方向表示轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對于定子主軸的旋轉(zhuǎn)方向)，每當(dāng)鎖定孔5經(jīng)過鎖定銷4所在位置并與鎖定孔5對準(zhǔn)或?qū)⒁獙?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，并將該信號發(fā)送至控制單元?？刂茊卧诮邮盏缴鲜鲇|發(fā)信號后將驅(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)。請參閱圖4，在本實(shí)用新型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，控制單元在接收到上述到位信號后則停止驅(qū)動(dòng)鎖定銷4。請綜合參閱圖3和圖5，在本實(shí)用新型提供的鎖定裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供的鎖定裝置借助其光學(xué)觸發(fā)單元還可用于對轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量。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相對定子主軸3旋轉(zhuǎn)的過程中，當(dāng)鎖定孔5經(jīng)過鎖定銷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，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 相對于定子主軸3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。需要說明的是，對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組而言，均設(shè)置有專用的測速單元，以為風(fēng)機(jī)運(yùn)行提供必要的數(shù)據(jù)。而本實(shí)用新型提供的鎖定裝置具有獨(dú)立的測速功能的優(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)行測速，從而為風(fēng)機(jī)葉輪的鎖定提供所需參數(shù)。因?yàn)樵趯θ~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，而本實(shí)用新型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)所測得的葉輪轉(zhuǎn)速高于上述閾值時(shí)，例如可以通過控制單元采取風(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。在本實(shí)用新型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準(zhǔn)之前即向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號；控制單元在接收到上述觸發(fā)信號之后，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)長等的參數(shù)而計(jì)算出鎖定銷需要提前動(dòng)作
7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，對于具體的預(yù)補(bǔ)償時(shí)間的長度可以通過實(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，但本實(shí)用新型并不局限于此，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)屬于本實(shí)用新型的保護(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位置與鎖定孔和鎖定銷之間的相對位置相互對應(yīng)即可，也就是說，無論準(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，本實(shí)用新型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，在本實(shí)用新型的一些優(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題。另外，在本實(shí)用新型的另一些優(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)對風(fēng)機(jī)葉輪的自動(dòng)測速功能，從而使本實(shí)用新型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，本實(shí)用新型還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，至少包括葉輪和上述本實(shí)用新型所提供的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，用于在必要時(shí)鎖定葉輪?；谙嗤蝾愃频睦碛桑緦?shí)用新型提供的風(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明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本實(shí)用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的精神和實(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)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求1.一種風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置，用于對風(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準(zhǔn)或?qū)⒁獙?zhǔn)時(shí)向所述控制單元發(fā)送觸發(fā)信號；所述控制單元用于根據(jù)所述觸發(fā)信號而驅(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準(zhǔn)或?qū)⒁獙?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。
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)軸相對所述定子主軸旋轉(zhuǎn)的過程中，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準(zhǔn)之前即向所述控制單元發(fā)送觸發(fā)信號；所述控制單元在接收到所述觸發(fā)信號后，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對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，所述控制單元在接收到所述到位信號后停止驅(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。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種風(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準(zhǔn)或?qū)⒁獙?zhǔn)時(shí)向控制單元發(fā)送觸發(fā)信號；控制單元用于根據(jù)觸發(fā)信號而驅(qū)動(dòng)鎖定銷執(zhí)行相應(yīng)的鎖定動(dòng)作。本實(shí)用新型還提供了一種設(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。本實(shí)用新型提供的風(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題。
文檔編號F03D11/00GK202148991SQ201120153710
公開日2012年2月22日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者吳國慶, 李曉謙, 程林志, 蘇振年 申請人:江蘇金風(fēng)風(fēng)電設(shè)備制造有限公司