專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置及風(fēng)力發(fā)電機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置及風(fēng)力發(fā)電機組。
技術(shù)背景 風(fēng)力發(fā)電機組中，偏航裝置的作用是通過與控制系統(tǒng)相互配合，使風(fēng)力發(fā)電機組的風(fēng)輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài)(即對風(fēng))，以充分利用風(fēng)能，提高發(fā)電效率；提供必要的鎖緊力矩，以在對風(fēng)過程完成后，使機艙及風(fēng)輪處于固定位置，保障風(fēng)力發(fā)電機組的安全運行。偏航裝置設(shè)置在主機架與風(fēng)機塔筒之間，主機架承托起整個機艙，各種發(fā)電設(shè)備固定設(shè)置在機艙的內(nèi)部，對風(fēng)過程即指主機架連同機艙相對塔筒轉(zhuǎn)過特定角度的過程?，F(xiàn)有技術(shù)的偏航裝置包括軸承內(nèi)圈、軸承外圈、制動盤、偏航制動器及偏航驅(qū)動器；軸承內(nèi)圈與軸承外圈配合形成環(huán)狀的軸承，圓環(huán)狀的制動盤設(shè)置在軸承內(nèi)圈與塔筒頂部的法蘭之間，并與軸承內(nèi)圈一同螺接固定在塔筒頂部的法蘭上；軸承內(nèi)圈的內(nèi)環(huán)形成有齒牙，至少一個的偏航驅(qū)動器設(shè)置在軸承內(nèi)圈內(nèi)并與軸承內(nèi)圈相嚙合；制動盤的內(nèi)側(cè)邊緣沿徑向向軸承內(nèi)圈的內(nèi)部伸出；至少兩個的偏航制動器分布在制動盤的內(nèi)側(cè)邊緣上，軸承外圈、偏航驅(qū)動器及偏航制動器分別與主機架固定連接。當偏航驅(qū)動器轉(zhuǎn)動、并通過其與軸承內(nèi)圈的嚙合作用而驅(qū)動主機架轉(zhuǎn)動時,軸承外圈和偏航制動器同主機架一同轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)了主機架相對于塔筒的轉(zhuǎn)動；當偏航驅(qū)動器停止轉(zhuǎn)動時，偏航制動器增壓，協(xié)同偏航驅(qū)動器產(chǎn)生的制動力，一起實現(xiàn)主機架的制動并將主機架保持在該方向上?，F(xiàn)有技術(shù)中的這種偏航裝置，采用的是使制動盤向軸承內(nèi)圈的內(nèi)側(cè)伸出，并將偏航制動器對應(yīng)設(shè)置在制動盤的內(nèi)側(cè)邊緣的位置上，由于圓環(huán)狀的制動盤的內(nèi)環(huán)的半徑要小于軸承內(nèi)圈，從而使制動盤的有效制動半徑較小，需要較多的偏航制動器才能達到要求的制動效果，不但增加了成本，而且，由于制動盤的內(nèi)環(huán)半徑小，使得制動盤內(nèi)環(huán)的周長也較小，限制了所能布置的偏航制動器的數(shù)量，也會造成制動器的維修和維護困難。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置及風(fēng)力發(fā)電機組，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，實現(xiàn)提高偏航制動器的有效制動半徑，以達到更好的制動效果，并方便日常維護。本實用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，包括用于固定支撐機艙的主機架，與所述主機架固定連接的軸承外圈，內(nèi)環(huán)上設(shè)置有齒牙的軸承內(nèi)圈，以及與所述主機架固定連接的、至少一個的偏航驅(qū)動器和偏航制動器，且所述偏航驅(qū)動器上的驅(qū)動齒輪與所述軸承內(nèi)圈相嚙合，所述軸承內(nèi)圈的頂部或底部固定設(shè)置有圓環(huán)狀的制動盤，所述制動盤的外緣伸出至所述軸承外圈外側(cè)、并環(huán)繞在所述軸承外圈的周圍，且所述偏航制動器對應(yīng)所述制動盤的外緣設(shè)置。如上所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，優(yōu)選地，所述制動盤固定設(shè)置在所述軸承內(nèi)圈的底面上，所述制動盤的外緣由所述軸承外圈的下方伸出。如上所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，優(yōu)選地，所述制動盤通過第一螺栓螺接在所述軸承內(nèi)圈的下表面，且所述制動盤的上表面與所述軸承外圈之間形成有間隙。如上所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，優(yōu)選地，所述偏航制動器為液壓式偏航制動器，所述偏航制動器的上夾板和下夾板分別位于所述制動盤外緣的上方和下方。如上所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，優(yōu)選地，所述偏航制動器通過第二螺栓與所述主機架螺接固定。 如上所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，優(yōu)選地，所述偏航制動器為偶數(shù)個，均勻分布在所述制動盤的外緣圓周上。如上所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，優(yōu)選地，所述軸承內(nèi)圈上垂直穿設(shè)有多個用于螺接固定至塔筒頂部的法蘭上的第三螺栓；所述軸承外圈通過多個沿垂向穿過所述軸承外圈的第四螺栓螺接至所述主機架。如上所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，優(yōu)選地，在所述制動盤位于所述軸承外圈外的上表面上開設(shè)有導(dǎo)油凹槽，所述導(dǎo)油凹槽呈與所述制動盤同心的圓環(huán)狀。本實用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電機組，包括塔筒，設(shè)置在塔筒頂部的主機架和機艙，以及設(shè)置在所述塔筒與所述主機架之間的、如上任一所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置。本實用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，通過將制動盤設(shè)置在軸承外圈的外圍、并將偏航制動器也設(shè)置在對應(yīng)制動盤外緣的位置，增加了偏航制動器的有效制動半徑，有效地提高了制動效果；在同樣的制動效果下，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以采用更少的偏航制動器，節(jié)約了成本，而且，由于制動盤外緣的半徑更大，可以更加方便偏航制動器的日常維修及維護。

圖I為本實用新型風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中A-A向部分剖視圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，請參照圖I和圖2，包括用于固定支撐機艙的主機架3，與主機架3固定連接的軸承外圈2，內(nèi)環(huán)上設(shè)置有齒牙的軸承內(nèi)圈1，與主機架3固定連接的、以及至少一個的偏航驅(qū)動器4和偏航制動器5，偏航驅(qū)動器4上的驅(qū)動齒輪(圖未示)與軸承內(nèi)圈I相嚙合，軸承內(nèi)圈I的頂部或底部固定設(shè)置有圓環(huán)狀的制動盤12，制動盤12的外緣伸出至軸承外圈2外側(cè)、并環(huán)繞在軸承外圈2的周圍，且偏航制動器5對應(yīng)制動盤12的外緣設(shè)置。具體地，軸承內(nèi)圈I和軸承外圈2為同心圓環(huán)，軸承外圈2套設(shè)在軸承內(nèi)圈I外，兩者可組成一滾動或滑動軸承。制動盤12可以固定設(shè)置在軸承內(nèi)圈I的頂部或底部，當制動盤12設(shè)置在軸承內(nèi)圈I的頂部時，制動盤12的外緣可由軸承外圈2的上方伸出至軸承外圈2外側(cè)，此時，由于制動盤12位于軸承外圈2和主機架3之間，使得無法通過垂向設(shè)置的螺栓直接將軸承外圈2螺接固定至主機架3，但是，可以通過傾斜設(shè)置的螺栓，或呈彎曲狀的固定桿將軸承外圈2固定連接至主機架3，只要保證主機架3連同軸承外圈2在轉(zhuǎn)動時不與制動盤12發(fā)生運動干涉即可；當制動盤12固定設(shè)置在軸承內(nèi)圈I的底部時，可以將制動盤12固定設(shè)置在軸承內(nèi)圈I的底面上，制動盤12的外緣則由軸承外圈2的下方伸出，此時，由于軸承外圈2與主機架3之間不存在其它部件，因此，可以直接通過垂直的螺栓直接將軸承外圈2螺接至主機架3上，或者可以通過焊接、粘接等方式將軸承外圈2和主機架3之間固定連接在一起。制動盤12與軸承內(nèi)圈I可以為一體成型件，即，制動盤12為由軸承外圈的外側(cè)面底部向外側(cè)延伸形成(如圖2所示)；或者，圓環(huán)狀的制動盤12與軸承內(nèi)圈I分別為兩個部件，此時可將制動盤12的上表面與軸承內(nèi)圈I的下表面固定連接(例如焊接)在一起即可(圖未示出)。偏航驅(qū)動器4為現(xiàn)有技術(shù)中常用在風(fēng)電機組中的驅(qū)動器，其轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置，轉(zhuǎn)軸的下部固定套設(shè)有可與轉(zhuǎn)軸一同旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動齒輪，該驅(qū)動齒輪與作為內(nèi)齒輪的軸承內(nèi)圈I相嚙合，偏航驅(qū)動器4的數(shù)量可以根據(jù)機艙重量等具體情況來設(shè)定，一般為2、4、6等偶數(shù)個。偏航制動器5可固定連接在主機架3的底部，并且對應(yīng)制動盤12外緣的位置，也就是說，由于制動盤12呈圓環(huán)狀，因此，多個偏航制動器5可以排列成與制動盤12外緣相對應(yīng) 的圓，以保證在需實施制動時，偏航制動器5可以通過抱死等方式對制動盤12實施制動，而在非制動狀態(tài)下，偏航制動器5與制動盤12相接觸，但只提供少部分的制動力(例如相當于制動狀態(tài)下的制動力的20% )，以使偏航制動器5可以隨主機架3 —同轉(zhuǎn)動的同時，還可以平衡掉制動盤12所受到的垂向力，偏航制動器可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的摩擦式制動器，對其具體結(jié)構(gòu)在此不再贅述。本實施例提供的偏航裝置的工作過程具體為，首先，當控制系統(tǒng)控制偏航驅(qū)動器4旋轉(zhuǎn)，固定于其上的驅(qū)動齒輪也開始轉(zhuǎn)動，，且軸承內(nèi)圈I又固定在塔筒頂部，此時由于驅(qū)動齒輪與軸承內(nèi)圈I的嚙合作用，便驅(qū)動軸承外圈2連同主機架3相對軸承內(nèi)圈I轉(zhuǎn)動；當主機架3轉(zhuǎn)過既定角度后，控制系統(tǒng)控制偏航驅(qū)動器4停止旋轉(zhuǎn)，同時控制偏航制動器5，偏航制動器5的工作部分(例如液壓制動器中的上夾板和下夾板)抱緊或壓緊制動盤12外緣，在偏航制動器5與制動盤12之間的摩擦力產(chǎn)生的制動力矩作用下主機架3停止轉(zhuǎn)動，并將主機架3定位在該位置。本實施例提供的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，通過將偏航制動器對應(yīng)伸出軸承外圈外的制動盤外緣的位置設(shè)置，提高了偏航制動器的有效制動半徑，在同樣的制動要求下，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以采用更少的偏航制動器，節(jié)約了成本；而且，由于制動盤外緣的半徑比軸承外圈的最大半徑還大，因此，可以還設(shè)置更多數(shù)量的偏航制動器，即便偏航制動器數(shù)量不變的前提下，也更加方便偏航制動器的日常維修及維護。在上述實施例中，偏航制動器5為可以采用本領(lǐng)域中常用的液壓式偏航制動器，可通過垂直穿過偏航制動器5的第二螺栓72將其與主機架3螺接固定，并使偏航制動器5的上夾板51和下夾板52分別位于制動盤12外緣的上方和下方。液壓式偏航制動器一般由上、下機體組成，上機體和下機體內(nèi)分別設(shè)置有用于夾持待制動工件的上夾板51和下夾板52，且可通過分別設(shè)置在上機體和下機體內(nèi)的液壓缸驅(qū)動上夾板51和下夾板52相對移動，以夾持住制動盤12的外緣。在這里，偏航制動器5的數(shù)量可以根據(jù)所需達到的制動效果來設(shè)定，優(yōu)選地，可以采用4、6、8乃至更多個，以使整個制動盤12的受力更平衡。進一步地，制動盤12可通過第一螺栓螺接在軸承內(nèi)圈I的下表面，且制動盤12的上表面與軸承外圈2之間形成有間隙；即制動盤12的上表面與軸承外圈2的下表面不接觸，以避免在軸承外圈2隨主機架3旋轉(zhuǎn)時，其下表面與制動盤12的上表面之間存在摩擦，防止產(chǎn)生運動干涉以及零部件的磨損，有利于提高本偏航裝置的工作壽命。在上述實施例中，軸承內(nèi)圈I上垂直穿設(shè)有多個用于螺接固定至塔筒頂部的法蘭上的第三螺栓73 ;軸承外圈2通過多個沿垂向穿過軸承外圈2的第四螺栓74螺接至主機架
3。即軸承內(nèi)圈I可以利用多個由上至下穿過的第三螺栓73螺接至塔筒頂部的法蘭表面；軸承外圈2可以利用多個由下至上穿過軸承外圈2的第四螺栓74螺接至主機架3的下表面；優(yōu)選地，第三螺栓73可以等間隔地分布在軸承內(nèi)圈I周向上，第四螺栓74可以等間隔地分布在軸承外圈2周向上。采用螺栓連接方式，便于安裝和拆卸，且連接可靠性也較高。在本實用新型一實施例中，在制動盤12位于軸承外圈2外的上表面上開設(shè)有導(dǎo)油凹槽121，導(dǎo)油凹槽121呈與制動盤12同心的圓環(huán)狀。由于現(xiàn)有技術(shù)中制動盤位于軸承內(nèi)圈的內(nèi)部，因而，開設(shè)在制動盤表面的用于存儲潤滑油的導(dǎo)油凹槽也位于軸承內(nèi)圈的內(nèi) 部，而在偏航制動器的日常維護中，由于其位于軸承內(nèi)圈的內(nèi)部，造成不方便處理收集在該導(dǎo)油凹槽中的潤滑油；而在本實用新型中，導(dǎo)油凹槽121的位置處于軸承外圈2的外部，可以很方便地收集或處理該導(dǎo)油凹槽121內(nèi)的潤滑油，從而更加方便了偏航制動器的日常維護。本實用新型另一實施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機組，請參照圖I和圖2，包括塔筒，設(shè)置在塔筒頂部的主機架3和機艙，以及設(shè)置在塔筒與主機架3之間的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，其中，風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置的結(jié)構(gòu)與上述實施例類似，在此不再贅述。本實施例提供的風(fēng)力發(fā)電機組，其偏航裝置的偏航制動器對應(yīng)制動盤設(shè)置在軸承外圈的外側(cè)周圍，增加了偏航制動器的有效制動半徑，有利于減少既定制動效果下的偏航制動器的數(shù)量；且由于具有外徑較大的制動盤，還可布置更多的偏航制動器，以達到更強的制動效果，并且便于日常維護和檢修。最后應(yīng)說明的是以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，包括用于固定支撐機艙的主機架，與所述主機架固定連接的軸承外圈，內(nèi)環(huán)上設(shè)置有齒牙的軸承內(nèi)圈，以及與所述主機架固定連接的、至少一個的偏航驅(qū)動器和偏航制動器，且所述偏航驅(qū)動器上的驅(qū)動齒輪與所述軸承內(nèi)圈相嚙合，其特征在于，所述軸承內(nèi)圈的頂部或底部固定設(shè)置有圓環(huán)狀的制動盤，所述制動盤的外緣伸出至所述軸承外圈外側(cè)、并環(huán)繞在所述軸承外圈的周圍，且所述偏航制動器對應(yīng)所述制動盤的外緣設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，其特征在于，所述制動盤固定設(shè)置在所述軸承內(nèi)圈的底面上，所述制動盤的外緣由所述軸承外圈的下方伸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，其特征在于，所述制動盤通過第一螺栓螺接在所述軸承內(nèi)圈的下表面，且所述制動盤的上表面與所述軸承外圈之間形成有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，其特征在于，所述偏航制動器為液壓式偏航制動器，所述偏航制動器的上夾板和下夾板分別位于所述制動盤外緣的上方和下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，其特征在于，所述偏航制動器通過第二螺栓與所述主機架螺接固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，其特征在于，所述偏航制動器為偶數(shù)個，均勻分布在所述制動盤的外緣圓周上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，其特征在于，所述軸承內(nèi)圈上垂直穿設(shè)有多個用于螺接固定至塔筒頂部的法蘭上的第三螺栓；所述軸承外圈通過多個沿垂向穿過所述軸承外圈的第四螺栓螺接至所述主機架。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，其特征在于，在所述制動盤位于所述軸承外圈外的上表面上開設(shè)有導(dǎo)油凹槽，所述導(dǎo)油凹槽呈與所述制動盤同心的圓環(huán)狀。
9.一種風(fēng)力發(fā)電機組，其特征在于，包括塔筒，設(shè)置在塔筒頂部的主機架和機艙，以及設(shè)置在所述塔筒與所述主機架之間的、如權(quán)利要求I至8任一所述的風(fēng)力發(fā)電機組偏航 裝直。
專利摘要本實用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置及風(fēng)力發(fā)電機組。本風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置包括用于固定支撐機艙的主機架，與主機架固定連接的軸承外圈，軸承內(nèi)圈，以及與主機架固定連接的偏航驅(qū)動器和偏航制動器，偏航驅(qū)動器上的驅(qū)動齒輪與軸承內(nèi)圈相嚙合，軸承內(nèi)圈的頂部或底部固定設(shè)置有圓環(huán)狀的制動盤，制動盤的外緣伸出至軸承外圈外側(cè)、并環(huán)繞在軸承外圈的周圍，且偏航制動器對應(yīng)制動盤的外緣設(shè)置。本實用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機組偏航裝置，增加了偏航制動器的有效制動半徑，有效地提高了制動效果；有利于節(jié)約了成本，并能方便偏航制動器的日常維修及維護。
文檔編號F03D7/00GK202500720SQ20122011502
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者何愛穎, 王永安, 謝博, 郭君海, 魏萬兵 申請人:華銳風(fēng)電科技(集團)股份有限公司