風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)的部件、用于風(fēng)力渦輪機(jī)(例如直驅(qū)式發(fā)電機(jī)(DD發(fā)電機(jī)))的制動(dòng)系統(tǒng)、以及風(fēng)力渦輪機(jī)。本發(fā)明還涉及組裝風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在理論上，根據(jù)風(fēng)力渦輪機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)配置，風(fēng)力渦輪機(jī)主要分兩類。第一類風(fēng)力渦輪機(jī)是更加傳統(tǒng)類型的風(fēng)力渦輪機(jī)，其包括布置在風(fēng)力渦輪機(jī)的主軸和發(fā)電機(jī)之間的齒輪箱。第二類風(fēng)力渦輪機(jī)是無(wú)齒輪式，其中，齒輪箱和常規(guī)的發(fā)電機(jī)被多極發(fā)電機(jī)(所謂的直驅(qū)式發(fā)電機(jī))代替。這種直驅(qū)式發(fā)電機(jī)可形成為具有卷繞的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子上附接有永磁體的同步式發(fā)電機(jī)，或者可被設(shè)計(jì)為交流類型的發(fā)電機(jī)。直驅(qū)式發(fā)電機(jī)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)。由于未使用齒輪箱，因此制動(dòng)系統(tǒng)必須位于緩慢旋轉(zhuǎn)的軸線處。制動(dòng)系統(tǒng)必須承受大的制動(dòng)力矩，并且需要大的制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)鉗。
[0003]典型的制動(dòng)系統(tǒng)的例子由三個(gè)單獨(dú)安裝的制動(dòng)控制臺(tái)構(gòu)成，如EP 2333326 Al所公開(kāi)的。此方案的困難在于制動(dòng)控制臺(tái)很難安裝并且具有有限的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在先設(shè)計(jì)中的轉(zhuǎn)子鎖通過(guò)制動(dòng)盤(pán)徑向接合來(lái)起作用。此設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到其結(jié)構(gòu)極限并且難以在不影響制動(dòng)面積和制動(dòng)完整性的情況下升級(jí)。至今仍在使用的系統(tǒng)花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間和額外的人力來(lái)進(jìn)行安裝。此外，為了安裝系統(tǒng)，安裝人員必須實(shí)地操作，這是消耗資源的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的目的在于提供有利的用于風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)的部件、有利的用于風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)、有利的風(fēng)力渦輪機(jī)和有利的用于組裝風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的方法。
[0005]所述目的由如本專利權(quán)利要求所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)的部件、用于風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)、風(fēng)力渦輪機(jī)和用于組裝風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的方法達(dá)到。從屬權(quán)利要求進(jìn)一步限定本發(fā)明的發(fā)展。
[0006]本發(fā)明的用于制動(dòng)系統(tǒng)的部件可應(yīng)用于風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)。風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和旋轉(zhuǎn)軸線。轉(zhuǎn)子組件包括定位在定子組件的徑向外側(cè)的外部(外轉(zhuǎn)子配置)。部件具有環(huán)的形狀。部件包括用于將該部件連接到定子組件的法蘭上的裝置，優(yōu)選是多個(gè)孔。部件進(jìn)一步包括多個(gè)(優(yōu)選至少三個(gè))徑向向外突起部分(翼)。徑向向外突起部分包括一種裝置(優(yōu)選是多個(gè)孔)，其用于將徑向向外突起部分連接到被操作性地配置成與制動(dòng)盤(pán)的至少一部分摩擦接合的摩擦構(gòu)件和/或用于將徑向向外突起部分連接到轉(zhuǎn)子鎖系統(tǒng)。
[0007]優(yōu)選地，向外突起部分(翼)與所述部件一體形成。換言之，向外突起部分和所述部件不是互相連接的分離部件。有利地，向外突起部分沿部件的圓周方向等距間隔開(kāi)。
[0008]此外，部件和/或制動(dòng)盤(pán)(例如，相應(yīng)的環(huán)形制動(dòng)盤(pán))可在發(fā)電機(jī)生產(chǎn)線之外被預(yù)制并可應(yīng)用于不同發(fā)電機(jī)類型。然后，起重機(jī)可帶走部件或整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)，并將其安裝到發(fā)電機(jī)生產(chǎn)線上，這僅添加螺栓和/或銷(xiāo)和/或填隙片來(lái)將定子與制動(dòng)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)子對(duì)齊。
[0009]操作性地被配置成與制動(dòng)盤(pán)的至少一部分摩擦接合的摩擦構(gòu)件可以是制動(dòng)鉗。
[0010]本發(fā)明的部件的優(yōu)點(diǎn)在于，制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加，并且作用在摩擦構(gòu)件(例如制動(dòng)鉗)上的力以及作用在轉(zhuǎn)子鎖系統(tǒng)上的力可分配在較大的區(qū)域上。此外，發(fā)電機(jī)中的固定軸上可鑄造有法蘭，例如以取代墊。所述部件可被安裝在此法蘭上。與在先的已知方案相比，可將制動(dòng)鉗和/或轉(zhuǎn)子鎖更容易地安裝到向外突起部分上。
[0011]用于風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)包括之前描述的部件和制動(dòng)盤(pán)。一般而言，本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)具有與之前描述的部件相同的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地，制動(dòng)盤(pán)具有環(huán)的形狀。有利地，制動(dòng)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子鎖系統(tǒng)。
[0012]此外，制動(dòng)盤(pán)可具有環(huán)的形狀并且可包括優(yōu)選利用法蘭將其連接到轉(zhuǎn)子組件的裝置(優(yōu)選地，多個(gè)孔)。此外，可將銷(xiāo)定位在固定軸法蘭和所述部件之間的接觸面中，并且可確保定位準(zhǔn)確性以及該組件的額外強(qiáng)度。
[0013]優(yōu)選地，制動(dòng)盤(pán)包括多個(gè)孔或凹口，并且制動(dòng)系統(tǒng)包括被配置成接合到孔或凹口中的多個(gè)轉(zhuǎn)子鎖銷(xiāo)。有利地，孔或凹口沿部件或部件的環(huán)部分的圓周方向等距地間隔開(kāi)。
[0014]本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)可包括多個(gè)轉(zhuǎn)子鎖銷(xiāo)和被配置成支撐轉(zhuǎn)子鎖銷(xiāo)的至少一個(gè)板，例如靜止板。例如，板可位于制動(dòng)盤(pán)的每一側(cè)上。轉(zhuǎn)子鎖銷(xiāo)可接合穿過(guò)制動(dòng)盤(pán)中的孔并由制動(dòng)盤(pán)每側(cè)上的板支撐。這減少轉(zhuǎn)子鎖銷(xiāo)的彎曲。例如，一個(gè)板可位于制動(dòng)盤(pán)的一側(cè)上，第二板可位于制動(dòng)盤(pán)的另一側(cè)上。
[0015]本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和旋轉(zhuǎn)軸線。轉(zhuǎn)子組件包括定位在定子組件的徑向外側(cè)的外部(外轉(zhuǎn)子配置)。本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)進(jìn)一步包括如前所述的制動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)具有如前所述的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]優(yōu)選地，定子組件包括法蘭，并且本發(fā)明的部件連接到該法蘭。發(fā)電機(jī)可以是直驅(qū)式發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)有利地具有至少I(mǎi)MW (例如至少3MW)的額定功率或有效功率。
[0017]此外，制動(dòng)盤(pán)可從轉(zhuǎn)子組件的所述外部朝旋轉(zhuǎn)軸線徑向向內(nèi)延伸。轉(zhuǎn)子組件可包括法蘭和/或在轉(zhuǎn)子材料中的螺紋。制動(dòng)盤(pán)可被直接緊固到轉(zhuǎn)子組件或法蘭上。此外，至少一個(gè)摩擦構(gòu)件(例如制動(dòng)鉗)可相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線徑向向外延伸。
[0018]本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)包括如前所述的制動(dòng)系統(tǒng)和/或如前所述的發(fā)電機(jī)。風(fēng)力渦輪機(jī)優(yōu)選是水平軸線的風(fēng)力渦輪機(jī)。風(fēng)力渦輪機(jī)可包括發(fā)電機(jī)和/或輪轂。制動(dòng)系統(tǒng)可連接到發(fā)電機(jī)和/或輪轂。本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)具有與本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)和本發(fā)明的發(fā)電機(jī)相同的優(yōu)點(diǎn)。
[0019]本發(fā)明的組裝風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的方法涉及包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和旋轉(zhuǎn)軸線的發(fā)電機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子組件包括定位在定子組件的徑向外側(cè)的外部。所述方法包括優(yōu)選地利用法蘭將本發(fā)明的部件連接到定子組件的步驟。為此，定子組件和/或所述部件可包括法.~~.0
[0020]本發(fā)明的方法在理論上可用于制造發(fā)電機(jī)或者維修、重建或改裝現(xiàn)有發(fā)電機(jī)。
[0021]所述方法可進(jìn)一步包括使連接到定子組件的部件與制動(dòng)盤(pán)對(duì)齊的步驟。制動(dòng)盤(pán)可通過(guò)法蘭連接到轉(zhuǎn)子組件。一般而言，轉(zhuǎn)子組件的外部可包括制動(dòng)盤(pán)。
[0022]所述方法可進(jìn)一步包括將銷(xiāo)定位在固定軸法蘭和所述部件之間的接觸面中的步驟。這可確保定位準(zhǔn)確性以及該組件的額外的強(qiáng)度。
[0023]此外，部件和/或制動(dòng)盤(pán)(例如，相應(yīng)的環(huán)形制動(dòng)盤(pán))可在發(fā)電機(jī)生產(chǎn)線之外被預(yù)制并可應(yīng)用于不同發(fā)電機(jī)類型。然后，起重機(jī)可帶走部件或整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)，并將其安裝到發(fā)電機(jī)生產(chǎn)線上，這僅添加螺栓和/或銷(xiāo)和/或填隙片來(lái)將定子與制動(dòng)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)子對(duì)齊。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，可在生產(chǎn)線之外完全預(yù)組裝整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)和/或轉(zhuǎn)子鎖系統(tǒng)。僅需指出在致動(dòng)器和/或轉(zhuǎn)子鎖系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)的其余部分上的組裝狀態(tài)期間需要添加何種厚度的填隙片。將用于致動(dòng)器和轉(zhuǎn)子鎖的部件或控制臺(tái)環(huán)安裝在固定軸的法蘭上是簡(jiǎn)單的過(guò)程，并且對(duì)銷(xiāo)的采用有助于轉(zhuǎn)子鎖和制動(dòng)鉗的容易對(duì)齊和居中定位。
[0025]由于鎖系統(tǒng)可能需要同時(shí)接合多個(gè)鎖，例如三個(gè)鎖，在一次機(jī)加工中制造一體式部件或控制臺(tái)環(huán)幾乎完全消除了鎖(例如三個(gè)鎖)之間的互相對(duì)齊。一個(gè)本發(fā)明的部件或控制臺(tái)環(huán)還可避免被鉗墊意外磨損，因?yàn)樗鼈兾挥谕粰C(jī)加工平面上。由此，與在先系統(tǒng)相比，所述系統(tǒng)更加成本有效并且更加耐用。
【附圖說(shuō)明】
[0026]根據(jù)實(shí)施例的以下描述結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他特征、性能和優(yōu)點(diǎn)將變得顯然。實(shí)施例不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求確定。所描述的全部特征無(wú)論作為單獨(dú)的特征還是作為彼此任意結(jié)合的特征都是有利的。相應(yīng)的元件被賦予相同的附圖標(biāo)記。
[0027]圖1示意性地示出風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0028]圖2示意性地示出具有外轉(zhuǎn)子配置的發(fā)電機(jī)的一部分的剖視圖。
[0029]圖3示意性地示出已知制動(dòng)系統(tǒng)的前視圖。
[0030]圖4示意性地示出本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)的立體圖。
[0031]圖5示意性地示出本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的一部分的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)在將參照?qǐng)D1至5描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0033]圖1示意性地示出風(fēng)力渦輪機(jī)I。風(fēng)力渦輪機(jī)I包括塔2、機(jī)艙3和輪轂4。機(jī)艙3位于塔2的頂部上。輪轂4包括多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片5。輪轂4安裝在機(jī)艙3上。此外，樞轉(zhuǎn)地安裝所述輪轂4，使其能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線9 (例如，水平旋轉(zhuǎn)軸線9)旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)6位于機(jī)艙3內(nèi)。風(fēng)力渦輪機(jī)I是直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0034]圖2示意性地示出具有外轉(zhuǎn)子配置的發(fā)電機(jī)6的一部分的剖視圖。發(fā)電機(jī)6包括定子組件7和轉(zhuǎn)子組件8。定子組件7包括靠近旋轉(zhuǎn)軸線9定位的固定軸10。轉(zhuǎn)子組件8包括位于定子組件7的徑向外側(cè)的外轉(zhuǎn)子部分11。轉(zhuǎn)子組件8進(jìn)一步包括制動(dòng)盤(pán)12。制動(dòng)盤(pán)12可以是外轉(zhuǎn)子部分11的一部分或者其可以連接到外轉(zhuǎn)子部分