CN101382175B - 轴刹车片 - Google Patents

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Abstract

风力发电机在发电过程中，其叶片由于风力较大造成风机主轴转子过速或电机需要维修时，需要叶片减速或停止转动，因此需要对主轴转子进行刹车操作。由于主轴转子转速高、能量大，目前采取的刹车方法是对随主轴旋转的刹车盘进行摩擦制动。这就需要一种具备机械强度好、磨损量小、摩擦性能稳定、热稳定性好、导热性能好等优点的轴刹车片。本发明提供的轴刹车片具有机械强度好、磨损量小、摩擦性能稳定、热稳定性好、导热性能好、使用寿命长等优点，而且有较高的动力矩和静力矩，能充分保证一级刹车和二级刹车的摩擦系数，能充分保证风力发电机轴及叶片的减速和刹车操作的实现。

Description

轴刹车片
技术领域
本发明涉及风力发电机制动系统，特别是一种轴刹车片。
背景技术
风能作为洁净能源，已经越来越受到各国的重视，随着技术进步和环保事业的发展，风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。不论是风电产业的经济效益、对社会的效益，还是各国目前奉行的可持续发展和节约战略，这些都为风能发电行业提供了很大的发展空间。
风力发电机发电过程中，其叶片由于风力较大造成风机主轴转子过速或电机需要维修时，需要叶片减速或停止转动，因此需要对主轴转子进行刹车操作。由于主轴转子转速高、能量大，目前采取的刹车方法是对随主轴旋转的刹车盘进行摩擦制动。这就需要一种具备机械强度好、磨损量小、摩擦性能稳定、热稳定性好、导热性能好等优点的轴刹车片。
如图2所示，当风电场的风速超过风机的设计风速时或由于风电设备需要临时停车维护时，风力发电机上的风速传感器将获取的信号或人工信号传输给设备的主控制系统，主控制系统将反馈信号传输给轴刹车器控制盒，使轴刹车器上的轴刹车5片发生作用，轴刹车片5在刹车器活塞7的作用下上下对称压紧刹车盘6，可靠刹住刹车盘，从而使轴的转速降低或停止转动。轴刹车器的液压回路设计为两级刹车。一级刹车的刹车力为额定转矩使轴减速，当轴缓慢转动或停转时，二级刹车的刹车力为两倍的额定转矩锁住主轴。这也对轴刹车片的动力矩和静力矩性能提出了更高的要求。
发明内容
要解决的技术问题
为满足上述风力发电机的轴制动需求，本发明提供一种机械强度好、磨损量小、摩擦性能稳定、热稳定性好、导热性能好、动力矩和静力矩高等优点的轴刹车片。
技术方案
由于风电设备的使用环境可能会在海边和戈壁滩上，含灰尘和含有高盐度的湿气，因此在轴刹车片的材料选取上本发明采用防盐分腐蚀效果较好的铜基或铜铁基刹车材料。
本发明的轴刹车片是这样实现的：将按照一定配比的粉末冶金材料经过配料、混料、压制成型作为摩擦体烧结在钢背上，再经过机械加工制成轴刹车片。
所述轴刹车片摩擦体的材料配方重量百分比范围为：
铜粉30～50，铁粉30～50，石墨3～25，石英砂5～20，碳化硅2～10，二硫化钼1～10，锡粉1～4。
轴刹车片摩擦体材料优选配方的重量百分比范围可优选为：
铜粉40～50，铁粉30～35，石墨3～10，石英砂5～10，碳化硅6～9，二硫化钼5～9，锡粉2～3。
轴刹车片摩擦体材料优选配方的重量百分比为：
铜粉40，铁粉35，石墨3，石英砂5，碳化硅8，二硫化钼7，锡粉2。
按上述配方和现有工艺方法即可制成防撞减速器刹车片，用于风力发电机制动系统。
有益效果
本发明提供的轴刹车片具有机械强度好、磨损量小、摩擦性能稳定、热稳定性好、导热性能好、使用寿命长等优点，而且有较高的动力矩和静力矩，能充分保证一级刹车和二级刹车的摩擦系数，能充分保证风力发电机轴及叶片的减速和刹车操作的实现。
附图说明
图1是本发明轴刹车片。
图2是轴刹车片刹车示意图。
具体实施方式
本发明提供的轴刹车片是这样实现的：如图1所示，将按照一定配比的粉末冶金材料压制而成的摩擦块2、摩擦块3、摩擦块4加压烧结在钢背1上形成刹车片毛坯。
优选材料配方和重量百分比含量为：
 
成分 铜粉 铁粉 石墨 石英砂 碳化硅 二硫化钼 锡粉
配方2 46 32 4 5 6 6 1
配方1 41 33 5 4 9 5 3
配方3 35 40 7 12 2 2 2
烧结后的刹车片毛坯经过磨床、钻床等设备在专用工装夹具的配合加工下制成产品。最后经过喷涂清漆和磁漆即可。

Claims (5)

1.一种轴刹车片，其特征在于摩擦体材料采用下述配方经配料、压制、烧结、机械加工工序制成，摩擦体材料配方的重量百分比范围为：
铜粉30～50，铁粉30～50，石墨3～25，石英砂5～20，碳化硅2～10，二硫化钼1～10，锡粉1～4。
2.根据权利要求1所述的轴刹车片，其特征在于摩擦体材料优选配方的重量百分比范围为：
铜粉40～46，铁粉30～35，石墨3～10，石英砂5～10，碳化硅6～9，二硫化钼5～9，锡粉2～3。
3.根据权利要求1所述的轴刹车片，其特征在于摩擦体材料配方的重量百分比为：
铜粉46，铁粉32，石墨4，石英砂5，碳化硅6，二硫化钼6，锡粉1。
4.根据权利要求1所述的轴刹车片，其特征在于摩擦体材料配方的重量百分比为：
铜粉41，铁粉33，石墨5，石英砂4，碳化硅9，二硫化钼5，锡粉3。
5.根据权利要求1所述的轴刹车片，其特征在于摩擦体材料配方的重量百分比为：
铜粉35，铁粉40，石墨7，石英砂12，碳化硅2，二硫化钼2，锡粉2。
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