本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其葉輪鎖定裝置。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪鎖定裝置用于人員進(jìn)入輪轂或?qū)πD(zhuǎn)部件進(jìn)行維修時(shí)，暫時(shí)將轉(zhuǎn)子鎖死，防止旋轉(zhuǎn)部件對人體產(chǎn)生機(jī)械傷害。

隨著風(fēng)機(jī)的大型化發(fā)展，從最早的幾百千瓦風(fēng)機(jī)到近幾年國內(nèi)外出現(xiàn)的4-8兆瓦風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)子直徑越來越大，旋轉(zhuǎn)部分重量越來越重，達(dá)到100噸以上。在單葉片安裝時(shí)，葉片重量產(chǎn)生的彎矩會超過葉輪鎖定裝置的承受極限，因此對于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪鎖定，對葉輪鎖定裝置的要求越來越高，單個(gè)葉輪鎖定裝置往往不能夠滿足葉輪鎖定的要求，因此目前的葉輪鎖定裝置常采用多個(gè)鎖定銷一起鎖定轉(zhuǎn)子。

由于存在機(jī)械加工誤差，即使使用多個(gè)銷，往往也只能由少數(shù)個(gè)銷承受大部分鎖定力矩，即使對鎖定孔進(jìn)行配做，也只能改善所配對的銷，不能所有的銷實(shí)現(xiàn)均載。

因此，如何使多個(gè)鎖定銷實(shí)現(xiàn)均衡分配來自葉輪轉(zhuǎn)子的剪切載荷是未來大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)水平單葉片安裝的關(guān)鍵問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪鎖定裝置，以動(dòng)態(tài)地調(diào)整每個(gè)鎖定銷的插入深度，使在鎖定葉輪時(shí)受到的載荷均勻分配到若干個(gè)鎖定銷，實(shí)現(xiàn)鎖定銷的均載。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪鎖定裝置，該葉輪鎖定裝置包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的鎖定銷和驅(qū)動(dòng)鎖定銷插入到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪鎖定盤上的鎖定孔中的油缸，每個(gè)鎖定銷插入到鎖定孔中的深度具有最小值M，在選定其中一個(gè)鎖定銷為基準(zhǔn)鎖定銷時(shí)，其他第i個(gè)鎖定銷與所述基準(zhǔn)鎖定銷在鎖定時(shí)的插入深度之和大于2×M+T_i，其中，T_i為所述其他第i個(gè)鎖定銷與所述基準(zhǔn)鎖定銷完全插入到鎖定孔內(nèi)的深度之差。

優(yōu)選地，每個(gè)油缸內(nèi)的液壓壓力相同。

優(yōu)選地，所述其他第i個(gè)鎖定銷與所述基準(zhǔn)鎖定銷的位置偏差a_i與所述深度之差T_i滿足如下關(guān)系:a_i＝T_i×tane，e為鎖定銷的錐角。

優(yōu)選地，葉輪鎖定盤的厚度為C，最小值M在0.5C至0.7C的范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，每個(gè)鎖定銷(3)插入到鎖定孔(2)內(nèi)的深度通過調(diào)節(jié)油缸(4)內(nèi)的液壓壓力來調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，油缸內(nèi)的液壓壓力通過需要的總的鎖定力確定。也就是說，液壓壓力是由外界風(fēng)力的大小確定的，這是因?yàn)橥饨顼L(fēng)力的大小與總的鎖定力的大小相關(guān)。

優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)鎖定銷為第一個(gè)插入到鎖定孔中的鎖定銷。

優(yōu)選地，所述葉輪鎖定裝置還包括用于測量所述鎖定銷的插入深度的測量裝置。

優(yōu)選地，所述葉輪鎖定裝置還包括控制裝置，用于接收所述測量裝置的測量數(shù)據(jù)，并基于所述測量數(shù)據(jù)來控制所述油缸的伸縮。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括葉輪鎖定盤，所述葉輪鎖定盤通過上述葉輪鎖定裝置鎖定。

在本發(fā)明所提供的葉輪鎖定裝置中，通過選定一個(gè)鎖定銷，來動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)其他每個(gè)鎖定銷的插入深度，在每個(gè)油缸中的液壓壓力相同時(shí)，能夠使每個(gè)鎖定銷承受的剪切力大體相同，從而實(shí)現(xiàn)均載。因此，可以在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中設(shè)置強(qiáng)度稍低些的鎖定銷，動(dòng)態(tài)調(diào)整每個(gè)鎖定銷的插入深度，實(shí)現(xiàn)高載荷或高風(fēng)速下的機(jī)組鎖定，例如在風(fēng)機(jī)安裝、機(jī)組部件損壞等狀況下。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的葉輪鎖定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的葉輪鎖定裝置的位置關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

參照圖1和圖2，圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的葉輪鎖定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1所示的葉輪鎖定裝置的位置關(guān)系圖。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供的葉輪鎖定裝置，用于在需要對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的某些部件進(jìn)行維護(hù)而停機(jī)時(shí)，鎖定葉輪轉(zhuǎn)子，從而操作人員進(jìn)行維護(hù)。

葉輪鎖定裝置包括至少兩個(gè)鎖定銷3，鎖定銷3可以為錐形銷。在鎖定時(shí)，鎖定銷3在油缸4的推動(dòng)下插入到葉輪鎖定盤1上的鎖定孔2內(nèi)，同樣，該鎖定孔2可以為錐形孔。油缸4上設(shè)置有兩個(gè)油管，一個(gè)為連通到鎖定銷3上方空腔內(nèi)的油管5，另一個(gè)為連通到鎖定銷3下方空腔內(nèi)的油管6。當(dāng)鎖定銷3下方空腔內(nèi)的液壓壓力大于鎖定銷3上方空腔內(nèi)的液壓壓力時(shí)，鎖定銷3可以向上運(yùn)動(dòng)而插入到鎖定孔2內(nèi)，相反，鎖定銷3可以向下運(yùn)動(dòng)而從鎖定孔2中撤回。

在外界風(fēng)速較小時(shí)，例如，可通過風(fēng)機(jī)自動(dòng)檢測風(fēng)速，或者人工測量風(fēng)速，人工操作葉輪鎖定裝置，將鎖定銷3完全插入到鎖定孔2內(nèi)，該過程可由控制裝置自動(dòng)判斷鎖定孔2與鎖定銷3對正后，進(jìn)行鎖定銷插入工作。由于加工誤差的存在，并不是每個(gè)鎖定銷3都能夠完全與鎖定孔2對正且插入到最大深度，也就是說，鎖定銷3的完全插入到鎖定孔2內(nèi)時(shí)鎖定銷3的插入深度存在差異。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，利用葉輪鎖定裝置進(jìn)行鎖定時(shí)，每個(gè)鎖定銷3的插入深度至少要滿足最小值M，該最小值M是鎖定銷設(shè)計(jì)時(shí)需要確定的值，并且用于鎖定銷3的各個(gè)油缸4內(nèi)的液壓壓力需要大體相同。此外，在從多個(gè)鎖定銷3中選擇出一個(gè)基準(zhǔn)鎖定銷的情況下，其他第i個(gè)鎖定銷與該基準(zhǔn)鎖定銷在完全插入到鎖定孔2內(nèi)時(shí)兩者之間的插入深度差為T_i，T_i等于L1-L2，L1為基準(zhǔn)鎖定銷完全插入到鎖定孔2中的插入深度，L2為其他第i個(gè)鎖定銷完全插入到鎖定孔2中的插入深度為L2。這樣，其他第i個(gè)鎖定銷與該基準(zhǔn)鎖定銷的插入深度之和均要大于2×M+T_i，其中，T_i值可以為絕對值。

另外，還可以定義基準(zhǔn)鎖定銷與其他第i個(gè)鎖定銷之間的位置偏差a_i，a_i＝T_i×tane，其中，e為鎖定銷的錐角，如圖2所示。該位置偏差a_i是兩個(gè)鎖定銷相對于各自的鎖定孔的中心軸線而言的，在這種情況下，其他每個(gè)鎖定銷與基準(zhǔn)鎖定銷的插入深度之和還可以大于2×M+a_i×cote。

每個(gè)鎖定銷3插入到鎖定孔2中的深度可以通過鎖定銷伸出長度測量裝置7來確定，該測量裝置7安裝在鎖定銷3的底部。

另外，根據(jù)本發(fā)明的葉輪鎖定裝置還可包括控制裝置，根據(jù)測量裝置7測量的每個(gè)鎖定銷3的插入深度，來控制油缸4內(nèi)的液壓壓力，從而調(diào)節(jié)鎖定銷3的插入深度。

在鎖定時(shí)，首先根據(jù)外界調(diào)節(jié)確定出需要多大的鎖定力和鎖定銷需要插入到鎖定孔內(nèi)的深度多大，然后調(diào)節(jié)油缸的液壓壓力，通過測量裝置7測量每個(gè)鎖定銷3的插入深度并將指示插入深度的信息發(fā)送至控制裝置，由于鎖定孔加工誤差的存在，有可能會存在某個(gè)鎖定銷與基準(zhǔn)鎖定銷的插入深度之和不大于2×M+T_i的這種情況。這時(shí)，控制裝置可據(jù)此再次微調(diào)每個(gè)油缸的液壓壓力，例如可稍微增大液壓壓力，使每個(gè)鎖定銷與基準(zhǔn)鎖定銷的插入深度之和都大于2×M+T_i。這樣的調(diào)節(jié)過程可能會持續(xù)數(shù)次才最終滿足鎖定要求。

在本發(fā)明所提供的葉輪鎖定裝置中，可以僅設(shè)置兩個(gè)鎖定銷3，此時(shí)，這兩個(gè)鎖定銷3的插入深度之和應(yīng)大于2×M+T，其中，T為這兩個(gè)鎖定銷3在完全插入時(shí)的插入深度差。另外，對于存在多個(gè)鎖定銷例如6個(gè)鎖定銷3的葉輪鎖定裝置而言，可以選擇第一個(gè)插入到鎖定孔內(nèi)的鎖定銷，或者從中任選一個(gè)鎖定銷為基準(zhǔn)鎖定銷。

另外，在保證用于每個(gè)鎖定銷3的油缸4內(nèi)的液壓壓力實(shí)時(shí)相同的情況下，該液壓壓力還可根據(jù)總的鎖定力需求而確定。在外界風(fēng)載較大時(shí)，需要的總的鎖定力也很大，這時(shí)液壓壓力便可被設(shè)定為較高的值，從而增大每個(gè)鎖定銷3插入到鎖定孔2內(nèi)的深度，相對地減小鎖定銷3的局部應(yīng)力，避免較大的剪切應(yīng)力損壞鎖定銷3。反之，液壓壓力可在風(fēng)載小時(shí)被設(shè)定成較小的值，每個(gè)鎖定銷3的插入深度可適當(dāng)調(diào)小。也就是說，需要根據(jù)外界條件的波動(dòng)，動(dòng)態(tài)地調(diào)整每個(gè)油缸4內(nèi)的液壓壓力，同時(shí)保證每個(gè)油缸內(nèi)的液壓壓力實(shí)時(shí)相同，使鎖定銷實(shí)現(xiàn)均載。因此，可通過設(shè)置多個(gè)強(qiáng)度較低的鎖定銷，動(dòng)態(tài)地調(diào)整每個(gè)鎖定銷的插入深度，從而達(dá)到高載荷下的機(jī)組鎖定，例如在水平單葉片風(fēng)電機(jī)組安裝或者水平單葉片拆除時(shí)的鎖定。

下面以具體的示例對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體描述。

在本示例中，鎖定銷3的數(shù)量為兩個(gè)，葉輪鎖定盤1的厚度可以為C，葉輪鎖定裝置中的所有鎖定銷3插入到鎖定孔2內(nèi)的插入深度的最小值M可以為0.5C，這時(shí)便可滿足最基本的鎖定要求，當(dāng)然，該M值也可以是其他大于0.5C的值，在本實(shí)施例中，M值可以在0.5C到0.7C的范圍內(nèi)。

在當(dāng)前條件下，可能要求每個(gè)鎖定銷3的插入深度至少為0.7C才可滿足鎖定要求。為了保證兩個(gè)鎖定銷3同時(shí)受力，需要保證兩個(gè)鎖定銷3的總插入深度至少為2×0.7C，但是實(shí)際上，由于受到加工誤差的存在，導(dǎo)致兩個(gè)鎖定銷3之間存在插入深度差T或位置偏差a。在此基礎(chǔ)上，執(zhí)行鎖定時(shí)兩個(gè)鎖定銷3的插入深度之和需要大于2×0.7C+T或者2×0.7C+a×cote，才可以保證兩個(gè)鎖定銷3同時(shí)受力。

需要說明的是，上述M值設(shè)定地越小，調(diào)整鎖定銷3伸出長度或插入深度的范圍越大，允許的鎖定銷3加工位置誤差越大，但是葉輪鎖定盤1的厚度也越大；M值設(shè)定地越大，受到加工誤差的影響，兩個(gè)鎖定銷3的插入深度之和便越難以滿足2×M+T。所以，M需要根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)卮_定，不能太大也不能太小。

通過本發(fā)明所提供的葉輪鎖定裝置，可以設(shè)置多個(gè)強(qiáng)度稍低些的鎖定銷，同時(shí)使每個(gè)鎖定銷的插入深度可以為大于最小值M的某個(gè)值，基準(zhǔn)鎖定銷與其他第i鎖定銷的插入深度之和大于2×M+T_i，并且使每個(gè)油缸內(nèi)的液壓壓力相同，根據(jù)鎖定要求動(dòng)態(tài)調(diào)整每個(gè)鎖定銷插入深度，便可以在每個(gè)鎖定銷之間實(shí)現(xiàn)均載，使其承受的剪切力大體相同，避免了現(xiàn)有技術(shù)中某些鎖定銷的局部應(yīng)力較大的問題以及在高風(fēng)速下部分機(jī)組部件損壞后不能將鎖定銷拔出等問題，提高了葉輪鎖定裝置的鎖定性能，為操作人員的人身安全提供可靠保證。

上面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)描述，雖然已表示和描述了一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對這些實(shí)施例進(jìn)行修改和完善，這些修改和完善也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。