CN102308087A - 用于风力发电机的转子的锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风力发电机(100)，其具有塔架(10)、位于塔架(10)上的机舱(20)以及转子(30)，机舱(20)设置有机架、转子轴轴承和发电机，转子(30)带有转子轴、转子毂(40)和固定到转子毂(40)的至少一个转子叶片(50a、50b)。根据本发明，风力发电机(100)具有由锁栓(70)构成的锁定装置(60，70，80，90)，该锁栓可被驱动进入锁栓凹槽(90)，以形状配合地锁定转子(30)。本发明的特征在于，锁栓(70)位于转子毂(40)上，而锁栓凹槽(90)位于机舱(20)上。

Description

用于风力发电机的转子的锁定装置
技术领域
本发明涉及一种风力发电机，该风力发电机包括塔架、设置于塔架上的机舱以及转子，该转子连接到机舱并具有转子轴、转子毂和固定到转子毂的至少一个转子叶片，该风力发电机具有用于形状配合地锁定转子的锁定装置，该锁定装置具有可推入锁栓凹槽的锁栓(bolt)。
背景技术
当例如在风力发电机的维修和保养过程中必须确保不让转子转动，或者当在极端天气状况下将转子置于停机位置时，总是有必要形状配合地锁定风力发电机的转子。
从DE 10 2004 013 624 A1中已知一种用于锁定转子的方法。为此，设置有同心地固定到转子轴、由至少一个开口穿透的盘，与转子轴平行延伸的锁栓可较佳地液压地推入该开口并锁定转子，而该锁栓支承于风力发电机的框架结构。
然而，此方法及与此方法相关的结构设计的缺点是，这种实施方式与更紧凑和更轻质的单元的趋势相悖。特别在风力发电机没有机舱遮盖物(shroud)的情况下，设置在机舱上并可经常液压移位的锁栓直接受天气状况的影响，从而由于湿汽和浮质的侵入而使这种安全系统易受侵蚀。
考虑到湿汽和浮质也会进入机舱中的部件并会损坏机舱，因此不考虑将锁栓机构或液压装置集成到无遮盖物的机舱的外壳中。
另一缺点在于，将锁栓机构固定到机舱是非常复杂的，这是因为在锁栓与机舱的连接区域中会产生较大的力，这些力必须以非常复杂的方式传递到外壳和支承结构中。此外，还必须将设置有多个孔的较大的盘引入转子轴和毂之间，且该盘作为大体积的部件使风力发电机的组装变复杂。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种用于风力发电机的锁定装置，该锁定装置即使在没有机舱遮盖物的风力发电机的情况下也能在很大程度上免于直接受天气状况的影响。
根据本发明，通过具有权利要求1特征的风力发电机来实现该目的。附属权利要求规定本发明有利的实施例。
附图说明
使用附图中说明的尤其较佳的示例性实施例来更详细地阐释本发明。附图中：
图1示出根据本发明的风力发电机的立体图；
图2是图1中所示风力发电机的毂的立体图；
图3示出毂的剖视图，其锁定装置处于风力发电机的转子可自由旋转的第一位置；以及
图4示出毂的剖视图，其锁定装置处于锁定风力发电机的转子的第二位置。
具体实施方式
图1示出根据本发明的风力发电机的立体图，在所述实施例中该风力发电机装备有双叶片转子。风力发电机100具有塔架10、设置于塔架10上的机舱20以及转子30，机舱20设置有机架、转子轴轴承和发电机，转子30带有转子轴、转子毂40和固定到转子毂40的两个转子叶片50a、50b。
如从图2、3和4中可见，根据本发明设置成至少一个、较佳为两个锁栓70设置在转子30的毂40上，而锁栓凹槽90设置在机舱20上。由此，在很大程度上由毂40保护锁栓70免于暴露于各种因素。类似地，锁栓凹槽90如图所示较佳地设计成盘形元件80中的孔或(替代地)设计成机舱20的外壳壁中的盲凹槽，因而在任何情况下不必设置通向机舱20内部的开口。
在此，机舱20应理解成置于风力发电机100的塔架10上，并且是基本上由转子轴承、传动装置和发电机(如可能)构成的单元，锁定凹槽90设置在机舱20的接近毂40的部分中。这部分可以是外壳，例如转子轴轴承的轴承外壳25或者固定到机舱20的特殊结构。
在所示示例性实施例中，锁栓凹槽90实际上设计在盘形元件80中，该元件紧固到机舱20并较佳地构造成为转子轴承外壳25的部件。
较佳地，锁栓70为液压致动，用于调节转子叶片50a、50b的液压致动装置通常总是设置在毂40中，因此，现有的液压系统还可用于使液压锁栓70移位到锁栓凹槽90中并能使液压锁栓从锁栓凹槽中移出。
为了能锁定转子30，当考虑到容差时，锁栓70的轴线和锁栓凹槽90的轴线有必要大致齐平地定向。对此，设置有控制系统，该系统使得可以进入此位置，例如通过由盘形制动件对转子30进行可控地制动来进入锁定位置。
出于安全原因，必须附加地设置有检测装置，该装置检测通过控制系统进入的位置与锁栓70和锁栓凹槽90的实际位置之间的目标/实际对比值。为了通过使锁栓70伸到转子位置来防止对设备的损伤，在该转子位置，当考虑容差时锁栓70的轴线和锁栓凹槽901的轴线并不重合，当测试位置实际上符合锁栓70可安全地引入锁栓凹槽90中的位置时，锁栓70才伸出。
此外，可设置多于一个锁定凹槽90，其设置在机舱20上或机舱20的外壳上。锁栓凹槽90位于在转子30旋转时由锁栓70所画的圆上，并可构造成在机舱20的外壳上的盲开口或固定在机舱20处、较佳为环形的附加结构元件80，还可设想其它几何形状的凹槽。例如，锁栓凹槽90可设置成机舱20的与毂40相邻的第一部分中，即转子轴轴承25的轴承外壳中的盲开口。
最后，还可设置多于一个锁栓70和多于一个锁栓凹槽90，即至少两个锁栓70和两个锁栓凹槽90。
最后，图3和4均以剖过毂40的剖视图示出不同转子位置的几何关系。在图3中，液压锁栓70缩回，因而，风力发电机100的转子30可自由旋转。在图4中，转子30处于锁定位置，液压锁栓70从毂40伸到锁栓凹槽90，因而转子30被锁定且不能自由旋转。为了实现有效的形状配合的锁定，锁栓70较佳地设计成外圆锥，而锁定凹槽90设计成具有内圆锥的配对件。

Claims (8)

1.一种风力发电机(100)，所述风力发电机具有塔架(10)、位于所述塔架(10)上的机舱(20)以及转子(30)，机舱(20)设置有机架、转子轴的轴承和发电机，转子(30)带有转子轴、转子毂(40)和固定到所述转子毂(40)的至少一个转子叶片(50a、50b)，
所述风力发电机(100)具有用于形状配合地锁定所述转子(30)的锁定装置(60，70，80，90)，所述锁定装置由能推入锁栓凹槽(90)的锁栓(70)构成，
其特征在于，
锁栓(70)位于所述转子毂(40)上，而所述锁栓凹槽(90)位于所述机舱(20)上。
2.如权利要求1所述的风力发电机(100)，其特征在于，所述锁栓凹槽(90)设置在所述转子轴轴承外壳(25)上。
3.如前述权利要求中任一项所述的风力发电机(100)，其特征在于，所述锁栓(70)为液压致动。
4.如前述权利要求中任一项所述的风力发电机(100)，其特征在于有用于进入转子位置的控制系统，在所述转子位置，所述锁栓(70)的轴线与所述锁栓凹槽(90)的轴线大致齐平地定向。
5.如前述权利要求中任一项所述的风力发电机(100)，其特征在于有用于检测所述锁栓(70)与所述锁栓凹槽(90)的所述位置的检测装置。
6.如前述权利要求中任一项所述的风力发电机(100)，其特征在于，所述锁栓(70)设计成外圆锥，而所述锁栓凹槽(90)具有设计成内圆锥的部分。
7.如前述权利要求中任一项所述的风力发电机(100)，其特征在于有至少另一个锁栓凹槽(90)。
8.如前述权利要求中任一项所述的风力发电机(100)，其特征在于，设置有至少两个锁栓(70)和两个锁栓凹槽(90)。
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