專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪鎖定機構(gòu)，尤其是一種能對風(fēng)輪鎖定時機進行控制的風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪鎖定機構(gòu)，屬于風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪鎖是一種機械結(jié)構(gòu)，它位于風(fēng)輪主軸承的下端，由鎖緊銷、鎖銷孔和限位開關(guān)組成，其功能是在發(fā)電機組檢修時將鎖緊銷插入風(fēng)力發(fā)電機定位盤上的鎖銷孔中，使風(fēng)輪輪轂固定，以便于操作人員檢修作業(yè)。風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪鎖的使用要求是:當(dāng)風(fēng)速大于15m/s時，嚴(yán)禁使用風(fēng)輪鎖，在操作人員下風(fēng)機前，一定要拔掉鎖緊銷，解除對風(fēng)輪輪轂的鎖定。目前風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪鎖一般為液壓驅(qū)動，由人眼目測選擇鎖緊銷插入鎖銷孔的位置與時間，該風(fēng)輪鎖至少需要兩人配合才能完成風(fēng)輪鎖對風(fēng)輪輪轂的鎖定；并且現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機定位盤上的鎖銷孔為直孔結(jié)構(gòu)，鎖緊銷為圓柱體結(jié)構(gòu)，鎖緊銷與鎖銷孔之間為間隙配合模式，在發(fā)電機組維修過程中葉片受到風(fēng)力的作用，鎖緊銷與鎖銷孔就會不斷撞擊，使鎖銷孔和鎖緊銷產(chǎn)生局部塑性變形，鎖銷孔不斷地被撕大，同時鎖緊銷也被折彎，此種情況下很容易造成鎖緊銷和鎖銷孔脫離，使風(fēng)輪擺脫鎖止?fàn)顟B(tài)，直接威脅著操作人員的安全。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種能保證風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪鎖鎖緊銷準(zhǔn)確插入鎖銷孔，避免鎖緊銷對風(fēng)輪沖擊造成的輪轂震動及風(fēng)輪鎖損壞現(xiàn)象發(fā)生，降低因風(fēng)輪鎖緊銷與鎖銷孔之間配合不當(dāng)帶來摩擦噪音和安全隱患的風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)。本實用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)，它包括PLC控制系統(tǒng)、鎖緊銷、鎖銷孔和液壓缸，所述PLC控制系統(tǒng)包括接近開關(guān)、發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量裝置和控制板，所述接近開關(guān)安裝在風(fēng)輪輪轂定位盤上，它與控制板信號輸入端連接，所述控制板為DSP28335數(shù)字信號處理器，其輸入端還與發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量裝置連接，其輸出端與液壓缸控制元件匹配。上述風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)，所述液壓缸固定安裝在風(fēng)輪輪轂上，在液壓缸活塞桿的前端固定裝配鎖緊銷。上述風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)，所述鎖緊銷為錐臺結(jié)構(gòu)，它與鎖銷孔匹配。上述風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)，所述鎖銷孔沿風(fēng)輪輪轂定位盤周向均勻布置，鎖銷孔為楔形圓孔結(jié)構(gòu)，其大圓端半徑為R1，其小圓端半徑為R2。本實用新型通過PLC控制系統(tǒng)與液壓缸的配合實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪的鎖定，保證了風(fēng)輪鎖在風(fēng)輪輪轂轉(zhuǎn)速小于安全轉(zhuǎn)速的情況下動作，并匹配液壓缸帶動鎖緊銷動作的時間，確定動作開始時刻，保證鎖緊銷準(zhǔn)確插入鎖銷孔中，避免傳統(tǒng)風(fēng)輪鎖在較大風(fēng)輪輪轂轉(zhuǎn)速時鎖定對風(fēng)輪造成的沖擊、輪轂的震動和風(fēng)輪鎖的損壞，同時基于DSP28335的控制系統(tǒng)可以明顯降低由于鎖緊銷與鎖銷孔之間配合不當(dāng)所帶來的摩擦噪音和安全隱患。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是輪轂定位盤盤面鎖銷孔及接觸開關(guān)位置示意圖；圖2是鎖緊銷與鎖銷孔位置關(guān)系示意圖；圖3是風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪鎖精確鎖定控制流程圖。圖中各標(biāo)號清單為:1、鎖銷孔，2、鎖緊銷，3、液壓缸，4、接近開關(guān)，5、風(fēng)輪輪轂定位盤，6、風(fēng)輪輪轂。
具體實施方式
參看
圖1、圖2，本實用新型包括PLC控制系統(tǒng)、鎖緊銷2、鎖銷孔I和液壓缸3，所述PLC控制系統(tǒng)包括接近開關(guān)4、發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量裝置和控制板，所述接近開關(guān)4安裝在風(fēng)輪輪轂定位盤5上，它與控制板信號輸入端連接，所述控制板為DSP28335數(shù)字信號處理器，其輸入端還與發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量裝置連接，其輸出端與液壓缸控制元件匹配；所述液壓缸3固定安裝在風(fēng)輪輪轂上，在液壓缸活塞桿的前端固定裝配鎖緊銷2 ;所述鎖緊銷2為錐臺結(jié)構(gòu)，它與鎖銷孔I匹配；所述鎖銷孔I沿葉片輪轂定位盤5周向均勻布置，鎖銷孔I為楔形圓孔結(jié)構(gòu)，其大圓端半徑為R1，其小圓端半徑為R2。參看圖3，本實用新型通過PLC控制系統(tǒng)與液壓缸的配合實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪的鎖定，其控制原理為:首先保證在風(fēng)輪輪轂6轉(zhuǎn)速小于5轉(zhuǎn)/分的前提下風(fēng)輪鎖才可以動作；在轉(zhuǎn)速滿足要求的情況下，開始利用接近開關(guān)4對鎖銷孔I和鎖緊銷2的相對位置進行定位，利用接近開關(guān)4傳輸給DSP28335數(shù)字信號處理器的信號，計算出當(dāng)前接近開關(guān)4的感應(yīng)點經(jīng)過第i_l個鎖銷孔的后邊沿(相對于輪轂轉(zhuǎn)動方向)的時間tb(1-l)和第i個風(fēng)輪銷孔的前邊沿(相對于輪轂轉(zhuǎn)動方向)的時間tf (i)的時間差Λ t，鎖銷孔直徑D與相鄰兩鎖銷孔間距S之比為k，則可計算出從tf (i)開始到tb⑴的時間為k Λ t，若k Λ t等于或略小于鎖緊銷2經(jīng)液壓傳動裝置驅(qū)動移動至輪轂定位盤5盤面的時間T，考慮到實際鎖緊銷2為錐臺結(jié)構(gòu)，與鎖緊銷2配合的鎖銷孔I為楔形圓孔結(jié)構(gòu)，則鎖緊銷2伸入位置可發(fā)生輕微偏離，因此加入一定余量mT，則k Λ t等于或略小于T+mT，其中m為楔形圓孔結(jié)構(gòu)鎖銷孔I大圓端半徑Rl與小圓端半徑R2差值與鎖銷孔大圓端直徑的比值，即m=(Rl-R2)/2Rl。本實用新型的DSP28335數(shù)字信號處理器控制程序按如下步驟進行:a、判斷是否執(zhí)行風(fēng)輪鎖定，如果是，進行步驟b，如果否，進行步驟c ;b、判斷風(fēng)輪輪轂6當(dāng)前轉(zhuǎn)速是否小于5rad/min,如果是,進行步驟d,如果否,進行步驟e ；c、輸入新的液壓缸3動作時間T,返回步驟a ；d、測量第i_l個鎖銷孔的后邊沿(相對于風(fēng)輪輪轂轉(zhuǎn)動方向)經(jīng)過感應(yīng)點的時間tb (1-Ι)和第i個鎖銷孔的前邊沿經(jīng)過感應(yīng)點的時間tf(i)，判斷感應(yīng)點經(jīng)過此相鄰兩鎖銷孔間隔的時間差k Δ t是否等于或略小于T+mT，如果是，進行步驟g，如果否，進行步驟f ;[0022]e、接收當(dāng)前發(fā)電機轉(zhuǎn)速信號并轉(zhuǎn)換為風(fēng)輪輪轂6轉(zhuǎn)速，再返回步驟b ;f、測量第i個鎖銷孔的后邊沿經(jīng)過感應(yīng)點的時間tb (i)和第i+Ι個鎖銷孔的前邊沿經(jīng)過感應(yīng)點的時間tf(i+l)，判斷感應(yīng)點經(jīng)過此相鄰兩鎖銷孔間隔的時間差kAt是否等于或略小于T+mT，如果是，進行步驟g，如果否，繼續(xù)測量第i+1個鎖銷孔的后邊沿的時間tb (i+Ι)和第i+2個鎖銷孔的前邊沿的時間tf (i+2)，直至k Δ t等于或略小于T+mT后進行步驟g ;g、啟動液壓缸3，驅(qū)動鎖緊銷2插入鎖銷孔I中。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)，其特征是，它包括PLC控制系統(tǒng)、鎖緊銷(2)、鎖銷孔(I)和液壓缸(3)，所述PLC控制系統(tǒng)包括接近開關(guān)(4)、發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量裝置和控制板，所述接近開關(guān)(4)安裝在風(fēng)輪輪轂定位盤(5)上，它與控制板信號輸入端連接，所述控制板為DSP28335數(shù)字信號處理器，其輸入端還與發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量裝置連接，其輸出端與液壓缸控制元件匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)，其特征是，所述液壓缸(3)固定安裝在風(fēng)輪輪轂(6)上，在液壓缸活塞桿的前端固定裝配鎖緊銷(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)，其特征是，所述鎖緊銷(2)為錐臺結(jié)構(gòu)，它與鎖銷孔(I)匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)，其特征是，所述鎖銷孔(I)沿葉片輪轂定位盤(5)周向均勻布置，鎖銷孔(I)為楔形圓孔結(jié)構(gòu)，其大圓端半徑為R1，其小圓端半徑為R2。
專利摘要一種風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪精確鎖定機構(gòu)，用于解決風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪鎖定時機的精確控制問題。它包括PLC控制系統(tǒng)、鎖緊銷、鎖銷孔和液壓缸，所述PLC控制系統(tǒng)包括接近開關(guān)、發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量裝置和控制板，所述接近開關(guān)安裝在風(fēng)輪輪轂定位盤上，它與控制板信號輸入端連接，所述控制板為DSP28335數(shù)字信號處理器，其輸入端還與發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量裝置連接，其輸出端與液壓缸控制元件匹配。本實用新型保證了風(fēng)輪鎖在風(fēng)輪輪轂轉(zhuǎn)速小于安全轉(zhuǎn)速的情況下動作，避免了對風(fēng)輪沖擊造成的風(fēng)輪輪轂的震動和風(fēng)輪鎖的損壞，通過鎖緊銷與鎖止孔的精確配合降低了鎖緊銷與鎖銷孔之間摩擦噪音，消除了因鎖止失效帶來的安全隱患。
文檔編號F03D11/00GK202946313SQ20122066241
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者寇薇, 魏德冰, 陳亮, 呂金歷, 王毅 申請人:華北電力大學(xué)(保定)