CN102287332A - 一种风电变桨系统单方向制动装置 - Google Patents

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Abstract

一种风电变桨系统单方向制动装置，端盖固定在壳体上，芯轴穿过壳体和端盖，芯轴与壳体之间和芯轴与端盖之间均套装有芯轴轴承；芯轴齿轮固定在芯轴上，芯轴齿轮的外齿与传动盘的内齿相啮合；制动弹簧的一端顶在壳体上另一端顶在刹车片上，刹车片的刹车面与传动盘的盘面相配合，电磁线圈固定在壳体上并且其电磁力作用方向对准刹车片，电磁线圈电连接到主供电回路上。本发明利用制动弹簧、刹车片与电磁线圈配合，利用单向离合器控制变桨系统在意外断电或系统故障时，在主供电回路掉电切备用电源故障时，实现了风机桨片安全回桨，能够防止电机制动装置抱死，能够使桨叶回到安全位置，使风力发电机组能够安全运行及停车。

Description

一种风电变桨系统单方向制动装置
技术领域
本发明涉及大型风力发电机的变桨系统技术领域，尤其涉及一种风电变桨系统单方向制动装置。
背景技术
风电是风能发电或者风力发电的简称。风力发电是风能利用的重要形式，风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力发展清洁能源是世界各国的战略选择。风电技术装备是风电产业的重要组成部分，也是风电产业发展的基础和保障，世界各国纷纷采取激励措施推动本国风电技术装备行业发展，目前，我国风电技术装备行业已经取得较大成绩，风电已经成为了我国重点发展的新能源之一。
现有风力发电机的变桨系统包括变桨电机、驱动器及制动装置；主要功能为：在低风速时，桨叶节距可以转动到合适的角度，使风轮有最大的起动力矩。风力发电机组需要脱离电网时，变桨系统可以先转动叶片使之减小功率，保证机组平稳停机，避免了突甩负载的现象。
但是，现有技术在变桨电机或驱动器出现故障时，容易出现电机制动装置抱死，变桨系统无法正常工作，极易造成风力发电机组无法正常安全停车，严重的情况下还会出现倒塔的恶性事故。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的风电变桨系统单方向制动装置，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种风电变桨系统单方向制动装置，包括壳体、端盖、芯轴、芯轴轴承、芯轴齿轮、传动盘、刹车片、制动弹簧和电磁线圈，所述端盖固定在所述壳体上，所述芯轴穿过所述壳体和所述端盖，所述芯轴与所述壳体之间和所述芯轴与所述端盖之间均套装有所述芯轴轴承；所述芯轴齿轮固定在所述芯轴上，所述芯轴齿轮的外齿与所述传动盘的内齿相啮合；所述制动弹簧的一端顶在所述壳体上另一端顶在所述刹车片上，所述刹车片的刹车面与所述传动盘的盘面相配合，所述电磁线圈固定在所述壳体上并且其电磁力作用方向对准所述刹车片，所述电磁线圈电连接到主供电回路上。
还包括活动刹车块，所述制动弹簧的一端顶在所述壳体上另一端顶在所述活动刹车块上，所述刹车片固定在所述活动刹车块上，所述电磁线圈的电磁力作用方向对准所述活动刹车块。
还包括单向离合器，所述单向离合器套装在所述芯轴与所述齿轮之间，所述活动刹车块连接所述单向离合器。
所述芯轴轴承为圆锥滚子轴承。
所述端盖由螺栓固定在所述壳体上。
本发明的有益效果如下：
1、本发明利用制动弹簧、刹车片与电磁线圈配合，在变桨电机停止运动或运动至目标位置时提供必要的制动力矩，利用单向离合器控制变桨系统在意外断电或系统故障时，在主供电回路掉电切备用电源故障时，实现了风机桨片安全回桨，能够防止电机制动装置抱死，能够使桨叶回到安全位置，使风力发电机组能够安全运行及停车。
2、本发明能够直接装配在变桨电机和变桨减速箱之间，安装方便简洁，便于对老设备进行更新。
3、本发明利用圆锥滚子轴承作为整个系统的支撑系，有利于保证运行平稳、安装方便；利用齿轮结构准确传递轴力矩，有利于消除轴向攒动间隙。
附图说明
图1为本发明主视的结构示意图；
图2为本发明右视方向的剖视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示的一种风电变桨系统单方向制动装置，包括壳体1、端盖2、芯轴3、芯轴轴承4、芯轴齿轮5、传动盘6、刹车片7、活动刹车块8、制动弹簧9和电磁线圈10，所述端盖2由螺栓11固定在所述壳体1上，所述芯轴3穿过所述壳体1和所述端盖2，所述芯轴3与所述壳体1之间和所述芯轴3与所述端盖2之间均套装有所述芯轴轴承4，所述芯轴轴承4为圆锥滚子轴承；所述芯轴齿轮5固定在所述芯轴3上，所述芯轴齿轮5的外齿与所述传动盘6的内齿相啮合；所述制动弹簧9的一端顶在所述壳体1上另一端顶在所述活动刹车块8上，所述刹车片7固定在所述活动刹车块8上，所述刹车片7的刹车面与所述传动盘6的盘面相配合，所述电磁线圈10固定在所述壳体1上并且其电磁力作用方向对准所述刹车块，所述电磁线圈10电连接到主供电回路上；所述风电变桨系统单方向制动装置还包括单向离合器12，所述单向离合器12套装在所述芯轴3与所述齿轮之间，所述活动刹车块8连接所述单向离合器12。
当配电系统(即主供电回路)正常时，所述电磁线圈10通电工作，吸起所述制动弹簧9，这样所述单向离合器12处于分离状态，主轴(即芯轴3)可以正反方向自由转动；当配电系统不正常时，特别是备用电源也出问题时，所述电磁线圈10断电，释放所述制动弹簧9，这样所述单向离合器12对正转方向处于咬合状态，也就是对正转方向带动刹车片7进行制动，但对反转方向所述单向离合器12仍旧处于分离状态，主轴可以反向自由转动，达到收桨效果。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风电变桨系统单方向制动装置，其特征在于：包括壳体、端盖、芯轴、芯轴轴承、芯轴齿轮、传动盘、刹车片、制动弹簧和电磁线圈，所述端盖固定在所述壳体上，所述芯轴穿过所述壳体和所述端盖，所述芯轴与所述壳体之间和所述芯轴与所述端盖之间均套装有所述芯轴轴承；所述芯轴齿轮固定在所述芯轴上，所述芯轴齿轮的外齿与所述传动盘的内齿相啮合；所述制动弹簧的一端顶在所述壳体上另一端顶在所述刹车片上，所述刹车片的刹车面与所述传动盘的盘面相配合，所述电磁线圈固定在所述壳体上并且其电磁力作用方向对准所述刹车片，所述电磁线圈电连接到主供电回路上。
2.根据权利要求1所述的风电变桨系统单方向制动装置，其特征在于：还包括活动刹车块，所述制动弹簧的一端顶在所述壳体上另一端顶在所述活动刹车块上，所述刹车片固定在所述活动刹车块上，所述电磁线圈的电磁力作用方向对准所述活动刹车块。
3.根据权利要求2所述的风电变桨系统单方向制动装置，其特征在于：还包括单向离合器，所述单向离合器套装在所述芯轴与所述齿轮之间，所述活动刹车块连接所述单向离合器。
4.根据权利要求1至3任意之一所述的风电变桨系统单方向制动装置，其特征在于：所述芯轴轴承为圆锥滚子轴承。
5.根据权利要求1至3任意之一所述的风电变桨系统单方向制动装置，其特征在于：所述端盖由螺栓固定在所述壳体上。
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