用于風(fēng)力發(fā)電站的制動器的制造方法
【專利摘要】一種用于風(fēng)力發(fā)電站的制動器，所述制動器包括制動鉗(10)，所述制動鉗以浮動方式支撐并且包圍著制動轉(zhuǎn)子的邊緣并且具有固定蹄片和可移動蹄片，所述制動器進一步包括用于所述可移動蹄片的主軸驅(qū)動器(16)、驅(qū)動源，以及將所述驅(qū)動源連接到所述主軸驅(qū)動器(16)上的傳動裝置，特征在于所述驅(qū)動源是對蝸桿(30)進行驅(qū)動的馬達(dá)(32)，并且所述主軸驅(qū)動器(16)具有一個螺母(28)，所述螺母在外部被配置成蝸輪，從而與所述蝸桿(30)一起形成蝸桿驅(qū)動器。
【專利說明】用于風(fēng)力發(fā)電站的制動器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電站的制動器，所述制動器包括制動鉗，所述制動鉗以浮動方式支撐并且包圍著制動轉(zhuǎn)子(brake rotor)的邊緣并且具有固定蹄片(shoe)和可移動蹄片，所述制動器進一步包括用于可移動蹄片的主軸驅(qū)動器、驅(qū)動源，以及將驅(qū)動源連接到主軸驅(qū)動器上的傳動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在風(fēng)力發(fā)電站中，這樣的制動器可以用于(例如)當(dāng)發(fā)電站上的負(fù)載突然被消除時，對轉(zhuǎn)子進行制動并且使其停止。然而視情況而定，這樣的制動器也可以用作所謂的方位制動器，它使風(fēng)力發(fā)電站的吊艙(gondola)保持與風(fēng)向?qū)?zhǔn)。
[0003]已知的是，在用于風(fēng)力發(fā)電站的制動器中，驅(qū)動源由經(jīng)由杠桿作用于主軸驅(qū)動器的活塞/氣缸單元形成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目標(biāo)是，提供一種具有更緊湊構(gòu)造的且用于風(fēng)力發(fā)電站的制動器。
[0005]在以上所述類型的制動器中，該目標(biāo)是通過以下特征來實現(xiàn)的:驅(qū)動源是對蝸桿進行驅(qū)動的馬達(dá)，并且主軸驅(qū)動器具有一個螺母，所述螺母在外部被配置成蝸輪，從而與蝸桿一起形成蝸桿驅(qū)動器。
[0006]因此，根據(jù)本發(fā)明，所述馬達(dá)可以為(例如)電動馬達(dá)等，它以高速運行并且具有輸出軸，所述輸出軸經(jīng)由所述蝸桿而直接作用于所述主軸驅(qū)動器。蝸桿驅(qū)動器提供減速，從而允許其將高轉(zhuǎn)矩施加在主軸驅(qū)動器的螺母上并且因此將大的軸向力施加在主軸上并且最終施加在制動蹄片上。尤其有利的是馬達(dá)的外殼和主軸驅(qū)動器的外殼可以形成剛性單元，該剛性單元可以直接附接到制動鉗上。
[0007]從屬權(quán)利要求書中指明了本發(fā)明的有用細(xì)節(jié)和其他發(fā)展。
[0008]權(quán)利要求2至7的特征也可以用于蝸桿驅(qū)動器被替換為另一種用于主軸驅(qū)動器的驅(qū)動機構(gòu)的制動器中。此外，本發(fā)明可以類似地應(yīng)用于彈簧能量存儲型的制動器，其中主軸驅(qū)動器和蝸桿驅(qū)動器視情況用于拉緊能量存儲彈簧。
[0009]在一個優(yōu)選實施例中，制動鉗具有凸緣，由主軸驅(qū)動器的外殼和馬達(dá)的外殼形成的單元以凸緣形式連接到(flanged)該凸緣上。上述凸緣連接件允許以不同的角定向?qū)Ⅱ?qū)動單元安裝在制動鉗上，使得基本上在主軸軸線的橫向上定向的馬達(dá)從主軸驅(qū)動器的外殼突出的這一方向可以根據(jù)可用空間來選擇。
[0010]優(yōu)選地，主軸驅(qū)動器的主軸在彈性連接到主軸驅(qū)動器的外殼上的軸承支架中被引導(dǎo)，使得該主軸在軸向上可滑動但不可旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述制動器被啟動并且所述制動蹄片接合制動轉(zhuǎn)子時，主軸與軸承支架之間的摩擦阻力增加，但是軸承支架的彈性支撐件使軸承支架能夠跟隨主軸的軸向運動，從而使得所述制動蹄片可以被緊緊地擠壓在制動轉(zhuǎn)子上。這樣提供了以下可能性:用小尺寸馬達(dá)產(chǎn)生大的制動轉(zhuǎn)矩，并且同時對傳動裝置進行設(shè)計，使得所述制動器可以被快速地啟動和釋放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]現(xiàn)在將結(jié)合附圖來描述實施例實例，其中:
[0012]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的制動器的截面圖；以及
[0013]圖2為所述制動器的透視圖。
【具體實施方式】
[0014]圖1中所示的制動器具有制動鉗10、所述制動鉗借助于凸緣連接件12而連接到主軸驅(qū)動器16的驅(qū)動器外殼14。主軸驅(qū)動器16具有主軸18，正如驅(qū)動器外殼14 一樣，圖1中示出了主軸的截面。
[0015]在圖1中不可見的王軸18末端連接到制動蹄片20 (圖2),所述制動蹄片被固持在制動鉗10中，使得所述制動蹄片在主軸18的軸向上可移動并且與固持在制動鉗上的另一個制動蹄片22相對。如圖2所示，制動鉗10包圍著在圖2中用假想線示出的鼓形制動轉(zhuǎn)子24的邊緣。制動蹄片20、22被設(shè)置在制動轉(zhuǎn)子24的相對側(cè)。制動鉗10被支撐，從而相對于制動轉(zhuǎn)子24而浮動，使得當(dāng)借助于主軸驅(qū)動器16而將軸向力施加在可移動的制動蹄片20上時，這兩個制動蹄片20和22會從相對側(cè)均勻地擠壓在制動轉(zhuǎn)子24上。
[0016]如圖1中可見，主軸18被固持成經(jīng)由輥體26與螺母28的內(nèi)螺紋相接合。主軸18、輥體26以及螺母28形成了所謂的行星型輥主軸驅(qū)動器，其中輥體26像行星齒輪中的行星一樣沿著主軸18和螺母28滾動。輥體26中的每一者在其外圍上都具有一系列周向延伸的環(huán)形肋片，這些肋片以某一節(jié)距進行布置，該節(jié)距對應(yīng)于螺母28的內(nèi)螺紋的節(jié)距和主軸18的外螺紋的節(jié)距，使得所述輥體可以與所述內(nèi)螺紋和所述外螺紋接合，并且因此在螺母28相對于主軸旋轉(zhuǎn)時所述輥體能夠?qū)⑤S向力從螺母28傳輸?shù)街鬏S18。這些行星型輥體26使得摩擦阻力顯著減小。
[0017]如圖1進一步示出，螺母28在其外圍上具有齒輪，該齒輪與可旋轉(zhuǎn)地支撐在驅(qū)動器外殼14中的蝸桿30相嚙合。因此，螺母28和蝸桿30 —起形成蝸桿驅(qū)動器，其中螺母28充當(dāng)蝸輪。
[0018]蝸桿30用馬達(dá)32 (例如電動馬達(dá))來驅(qū)動，所述馬達(dá)以凸緣方式連接到驅(qū)動器外殼14，使得其輸出軸34與蝸桿30共軸。聯(lián)軸器36對蝸桿30進行鎖定，以使其與輸出軸34共同旋轉(zhuǎn)。
[0019]根據(jù)圖1，制動鉗與驅(qū)動器外殼14之間的凸緣連接件由以相等角間隔進行布置的螺栓38形成，在所示實施例中角間隔為36°。因此，可以以不同的角定向?qū)ⅠR達(dá)32與驅(qū)動器外殼34形成的單元以凸緣方式連接到制動鉗10，這取決于可用空間。
[0020]為了使王軸驅(qū)動器16能夠?qū)⑤S向力施加在可移動制動蹄片20 (圖2)上，王軸18需被支撐在驅(qū)動器外殼14上，使得其在軸向上不可旋轉(zhuǎn)但是可滑動。在圖2中所示的實例中，主軸18與驅(qū)動器外殼14之間的不可旋轉(zhuǎn)連接件是由軸承支架40形成的，所述軸承支架被楔定在主軸18中從驅(qū)動器外殼14中突出的一端上。軸承支架40借助于螺栓42而固定在軸承塊44上，所述軸承塊由橡膠彈性材料制成并且它本身借助于螺栓46而固定在驅(qū)動器外殼14的底部凸緣48上。[0021]當(dāng)要對制動轉(zhuǎn)子24進行制動時，蝸桿30受到馬達(dá)32驅(qū)動，并且螺母28相對于主軸18旋轉(zhuǎn)。蝸桿驅(qū)動器致使發(fā)生相當(dāng)大的減速，從而使得甚至小尺寸的馬達(dá)32都能夠?qū)⒏咿D(zhuǎn)矩施加在螺母28上。
[0022]由于軸承支架40阻止主軸18發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因此螺母28的旋轉(zhuǎn)會轉(zhuǎn)化成主軸18的軸向運動，使得可移動的制動蹄片20被擠壓在制動轉(zhuǎn)子24上。一旦這兩個制動蹄片20、22從相對側(cè)接合制動轉(zhuǎn)子24，阻止主軸18發(fā)生軸向運動的力便會突增。用于防止主軸18旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)地增加。
[0023]如果主軸18直接在驅(qū)動器外殼14中被引導(dǎo)，此轉(zhuǎn)矩的增加的結(jié)果是，主軸18與驅(qū)動器外殼14之間的摩擦阻力將增大，使得馬達(dá)32的高驅(qū)動轉(zhuǎn)矩對于將制動蹄片20、22更緊地擠壓在制動轉(zhuǎn)子24上而言是必要的。
[0024]然而，在此處所示的構(gòu)造中，軸承塊44的回彈性使得軸承支架40在某種程度上會跟隨主軸的運動，使得盡管主軸與軸承支架之間的摩擦增加，制動蹄片也可以緊緊地擠壓在制動轉(zhuǎn)子24上。軸承塊44可以由纖維強化材料制成并且由此可以被配置使得它在軸向上是有彈力的但在旋轉(zhuǎn)方向上是剛硬的，這樣在周向上作用的力可以幾乎不扭曲地經(jīng)由螺栓42、46從軸承支架40傳輸?shù)降撞客咕?8上，并且因此，主軸的旋轉(zhuǎn)被有效地阻礙。
[0025]在此處所示的實例中，制動轉(zhuǎn)子24是圓柱形鼓，它的旋轉(zhuǎn)軸垂直于主軸18的軸線延伸并且它的邊緣被制動鉗10包圍。相應(yīng)地，制動蹄片20和22經(jīng)配置以分別與制動轉(zhuǎn)子24的內(nèi)表面和外表面的曲率相匹配。
[0026]在另一個實施例中，制動轉(zhuǎn)子也可以是平坦的制動盤。
【權(quán)利要求】
1.一種用于風(fēng)力發(fā)電站的制動器，所述制動器包括制動鉗(10)，所述制動鉗以浮動方式支撐并且包圍著制動轉(zhuǎn)子(24)的邊緣并且具有固定蹄片(22)和可移動蹄片(20)，所述制動器進一步包括用于所述可移動蹄片(20)的主軸驅(qū)動器(16)、驅(qū)動源，以及將所述驅(qū)動源連接到所述主軸驅(qū)動器(16)上的傳動裝置，特征在于所述驅(qū)動源是對蝸桿(30)進行驅(qū)動的馬達(dá)(32)，并且所述主軸驅(qū)動器(16)具有一個螺母(28)，所述螺母在外部被配置成蝸輪，從而與所述蝸桿(30) —起形成蝸桿驅(qū)動器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動器，其中所述主軸驅(qū)動器(16)具有驅(qū)動器外殼(14)，所述驅(qū)動器外殼與所述馬達(dá)(32)的外殼形成剛性單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動器，其中由所述驅(qū)動器外殼(14)和所述馬達(dá)(32)形成的所述單元通過凸緣連接件(12)而凸緣連接到所述制動鉗(10)，所述凸緣連接件具有以相等角間隔進行布置的螺栓(38)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的制動器，其中所述主軸(18)在軸承支架(40)中被引導(dǎo)，使得其在軸向上可滑動但不可旋轉(zhuǎn)，所述軸承支架在軸向上彈性地被支撐在所述主軸驅(qū)動器(16)的外殼(14)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制動器，其中所述軸承支架(40)經(jīng)由以橡膠彈性材料制成的軸承塊(44)而連接到所述外殼(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制動器，其中所述軸承塊(44)具有用于增加其扭轉(zhuǎn)剛度的纖維強化材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制動器，其中所述軸承支架(40)被布置在所述主軸(18)中從所述外殼(14)突出的一端上，并且所述軸承塊(44)被插在所述軸承支架(40)與所述外殼(14)的底部(48)之間。
【文檔編號】F03D7/04GK103429926SQ201280013941
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月17日
【發(fā)明者】W·威斯特曼 申請人:漢寧卡爾兩合有限公司