專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機偏航制動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于風(fēng)力發(fā)電機偏航制動技木，具體是不需要使用輔助制動設(shè)備的一種風(fēng)カ發(fā)電機偏航制動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為使風(fēng)力發(fā)電機(以下簡稱“風(fēng)機”)風(fēng)輪隨時對準(zhǔn)風(fēng)向，最大限度的吸收風(fēng)能，風(fēng)機都有自動偏航尋風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)風(fēng)輪對準(zhǔn)風(fēng)向后，偏航系統(tǒng)制動，使風(fēng)機整個機頭部分(包括風(fēng)輪、發(fā)電機和機艙)不能再轉(zhuǎn)動。偏航系統(tǒng)的制動目前通常采用輔助制動裝置和偏航驅(qū)動器同時制動的方法。輔助制動系統(tǒng)提供摩擦阻力距，減少對偏航運動的制動時間。偏航驅(qū)動器提供偏航制動的主要制動カ矩。如圖1、圖2所示風(fēng)機機頭部分通過機艙1安裝在偏航軸承4的外環(huán)上，偏航軸承內(nèi)環(huán)(帶偏航齒輪)和塔筒5固聯(lián)。6個偏航驅(qū)動器2安裝在機艙內(nèi)部，偏航驅(qū)動器由驅(qū)動電機、電機制動器、減速箱和驅(qū)動齒輪3組成，驅(qū)動齒輪和偏航軸承內(nèi)環(huán)齒輪嚙合。3個輔助制動裝置6也安裝在機艙內(nèi)部作用于偏航軸承內(nèi)圏。由于塔筒是和地基固聯(lián)不動的，偏航軸承內(nèi)環(huán)也是不動的，所以當(dāng)風(fēng)機偏航時，偏航控制系統(tǒng)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，電機通過減速箱帶動驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動齒輪相對偏航軸承內(nèi)環(huán)齒輪轉(zhuǎn)動，從而使整個機頭部分相對塔筒水平轉(zhuǎn)動，當(dāng)偏航完成后，驅(qū)動電機斷電不再轉(zhuǎn)動，3個輔助制動裝置作用于偏航軸承內(nèi)圈， 產(chǎn)生的摩擦力矩使風(fēng)機機頭部分的轉(zhuǎn)動速度加速降低，同時偏航驅(qū)動器的制動器對驅(qū)動電機制動，并通過減速箱對驅(qū)動齒輪制動，使得整個風(fēng)機機頭部分不能再偏航運動。在風(fēng)機不偏航時輔助制動裝置和偏航驅(qū)動器共同對風(fēng)機制動，使風(fēng)機不會發(fā)生偏航轉(zhuǎn)動。目前風(fēng)カ發(fā)電機偏航制動目前通常采用輔助阻尼制動加偏航驅(qū)動器制動的方法， 主要有以下不足1.因為增加輔助制動裝置，相應(yīng)增加機艙的相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸和重量。2.需要經(jīng)常檢查和更換輔助阻尼制動的易損耗零件，増加了維護工作量和維護成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能夠沒有輔助制動設(shè)備的偏航制動系統(tǒng)。本實用新型是ー種風(fēng)カ發(fā)電機偏航制動系統(tǒng)，包含為風(fēng)機機頭部分的偏航運動提供動カ的偏航驅(qū)動器和使得風(fēng)機機頭部分能夠轉(zhuǎn)動的偏航軸承；其中，偏航驅(qū)動器包含 2組驅(qū)動器，第一組驅(qū)動器在偏航運動方向上與風(fēng)機機頭部分之間沒有齒輪間隙，第二組驅(qū)動器在偏航運動相反方向上與風(fēng)機機頭部分之間沒有齒輪間隙。如上所述的ー種風(fēng)カ發(fā)電機偏航制動系統(tǒng)，其中，2組驅(qū)動器是，第一組驅(qū)動器以及在驅(qū)動風(fēng)機機頭部分運行的過程中轉(zhuǎn)速小于第一組驅(qū)動器的第二組驅(qū)動器。如上所述的ー種風(fēng)カ發(fā)電機偏航制動系統(tǒng)，其中，2組驅(qū)動器是，第一組驅(qū)動器以及在驅(qū)動風(fēng)機機頭部分運行完成之后，與偏航方向進行反向的轉(zhuǎn)動，以消除齒輪間隙的第ニ組驅(qū)動器。 本實用新型中，直接采用偏航驅(qū)動器進行偏航制動，可以去掉輔助制動系統(tǒng)，減小機艙的相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸和重量，節(jié)約了成本，同時減少維護工作量和維護成本。具體的，每臺2MW風(fēng)機可節(jié)約輔助制動裝置采購成本2萬元以上，同時減少維護エ 作量和維護成本。

圖1是帶輔助制動裝置和偏航驅(qū)動器的偏航制動系統(tǒng)示意圖(主視圖)；圖2是帶輔助制動裝置和偏航驅(qū)動器的偏航制動系統(tǒng)示意圖(俯視圖)；圖3是本實用新型只有偏航驅(qū)動器的偏航制動系統(tǒng)示意圖(主視圖)；圖4是本實用新型只有偏航驅(qū)動器的偏航制動系統(tǒng)示意圖(俯視圖)。圖中1-機艙，2-偏航驅(qū)動器，3-驅(qū)動齒輪，4-偏航軸承，5-塔筒，6_輔助制動裝置。
具體實施方式
如圖3、圖4所示為了給風(fēng)機偏航提供平穩(wěn)和較大的驅(qū)動カ矩，風(fēng)機都使用2個以上的偏航驅(qū)動器，由于驅(qū)動齒輪和偏航軸承齒輪之間存在齒輪間隙，如果不消除這些間隙，風(fēng)機機頭部分受載荷作用就可能發(fā)生偏航轉(zhuǎn)動而沒有偏航制動的保護，容易產(chǎn)生沖擊造成對偏航系統(tǒng)的損壞。本實用新型采用的是去掉輔助制動裝置，用6個偏航驅(qū)動器2配合偏航軸承4完成風(fēng)機偏航驅(qū)動并獨立完成偏航制動。偏航驅(qū)動器包含固定部分和帶齒輪的轉(zhuǎn)動軸，偏航軸承包含可以轉(zhuǎn)動的外環(huán)和固定的帶齒輪的內(nèi)環(huán)；偏航驅(qū)動器固定部分與風(fēng)機機頭部分以及偏航軸承的可轉(zhuǎn)動外環(huán)固連，偏航驅(qū)動器的轉(zhuǎn)動軸的齒輪與偏航軸承內(nèi)環(huán)的齒輪配合， 當(dāng)驅(qū)動偏航驅(qū)動器的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的時候，將引起風(fēng)機機頭部分的轉(zhuǎn)動。當(dāng)風(fēng)機偏航時，偏航控制系統(tǒng)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，電機通過減速箱帶動驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動， 驅(qū)動齒輪相對偏航軸承內(nèi)環(huán)齒輪轉(zhuǎn)動，從而使整個機頭部分相對塔筒水平轉(zhuǎn)動，由于偏航驅(qū)動器分為兩組(每組3個)，一組轉(zhuǎn)速稍快于另一組，使兩組偏航驅(qū)動器形成轉(zhuǎn)速差，這樣就消除了偏航軸承齒輪與6個偏航驅(qū)動器組成的偏航驅(qū)動系統(tǒng)之間的齒輪間隙，即轉(zhuǎn)速快的齒輪限制了在與轉(zhuǎn)動的反方向上的風(fēng)機機頭部分的自主的運動，轉(zhuǎn)速慢的齒輪限制了在轉(zhuǎn)動方向上的風(fēng)機機頭部分的自主的運動。當(dāng)偏航完成吋，這時驅(qū)動電機斷電不再轉(zhuǎn)動同時驅(qū)動器的制動器制動，完成偏航制動。由于2組驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速差，實現(xiàn)了完全的制動。 進一歩，為了降低沖擊的影響，也可以在偏航運動過程中，逐步降低兩組偏航驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速 (但要始終保持有轉(zhuǎn)速差)。在風(fēng)機不偏航時，由于偏航驅(qū)動器分成兩組，在2個方向上都可以對風(fēng)機機頭部分制動，使風(fēng)機機頭部分不會因為齒輪間隙發(fā)生偏航轉(zhuǎn)動。也可以采用以下結(jié)構(gòu)，2組驅(qū)動器是，第一組驅(qū)動器以及在驅(qū)動風(fēng)機機頭部分偏航完成之后，與偏航方向進行反向的轉(zhuǎn)動，以消除齒輪間隙的第二組驅(qū)動器。這樣也能夠消除偏航軸承齒輪與偏航驅(qū)動器組成的偏航驅(qū)動系統(tǒng)之間的齒輪間隙。上述結(jié)構(gòu)中，2組驅(qū)動器的個數(shù)以及分布對本實用新型的效果完全沒有影響，可以根據(jù)具體的設(shè)置要求自行設(shè)定，此外，本實施例中以6個驅(qū)動器為例進行的說明，但是任意數(shù)量的2個以上的驅(qū)動器均可以適用于本實用新型。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)カ發(fā)電機偏航制動系統(tǒng)，包含為風(fēng)機機頭部分的偏航運動提供動カ的偏航驅(qū)動器和使得風(fēng)機機頭部分能夠轉(zhuǎn)動的偏航軸承；其特征在于偏航驅(qū)動器包含2組驅(qū)動器，第一組驅(qū)動器在偏航運動方向上與風(fēng)機機頭部分之間沒有齒輪間隙，第二組驅(qū)動器在偏航運動相反方向上與風(fēng)機機頭部分之間沒有齒輪間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的ー種風(fēng)カ發(fā)電機偏航制動系統(tǒng)，其特征在于2組驅(qū)動器是，第一組驅(qū)動器以及在驅(qū)動風(fēng)機機頭部分運行的過程中轉(zhuǎn)速小于第一組驅(qū)動器的第二組驅(qū)動ο
3.如權(quán)利要求1所述的ー種風(fēng)カ發(fā)電機偏航制動系統(tǒng)，其特征在于2組驅(qū)動器是，第一組驅(qū)動器以及在驅(qū)動風(fēng)機機頭部分運行完成之后，與偏航方向進行反向的轉(zhuǎn)動，以消除齒輪間隙的第二組驅(qū)動器。
專利摘要本實用新型屬于風(fēng)力發(fā)電機偏航制動技術(shù)，具體是一種風(fēng)力發(fā)電機偏航制動系統(tǒng)。包含為風(fēng)機機頭部分的偏航運動提供動力的偏航驅(qū)動器和使得風(fēng)機機頭部分能夠轉(zhuǎn)動的偏航軸承；其中，偏航驅(qū)動器包含2組驅(qū)動器，第一組驅(qū)動器在偏航運動方向上與風(fēng)機機頭部分之間沒有齒輪間隙，第二組驅(qū)動器在偏航運動相反方向上與風(fēng)機機頭部分之間沒有齒輪間隙。本實用新型去掉了輔助制動系統(tǒng)，直接采用偏航驅(qū)動器進行偏航制動，減小機艙等相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸和重量，節(jié)約了成本，同時減少維護工作量和維護成本。
文檔編號F03D7/00GK202300837SQ20112041386
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者劉馨, 楊春中, 桑鵬飛, 薛鵬, 裴立巖, 韓則胤 申請人:中國運載火箭技術(shù)研究院, 北京萬源工業(yè)有限公司