CN102425626A

CN102425626A - 风力发电机双锥面制动装置

Info

Publication number: CN102425626A
Application number: CN2011104485614A
Authority: CN
Inventors: 史宏; 张理罡; 皮炼武; 邵飞
Original assignee: Jiangyin Jiangyuan New Energy Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangyin Jiangyuan New Energy Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2031-12-29
Also published as: CN102425626B

Abstract

本发明涉及一种风力发电机双锥面制动装置，主要用于风力发电机安全保护。包括电动推杆（14）、制动铰链（13）、制动杠杆（12）、机舱壳（11）、制动支架（10）、推拉法兰座（9）、动制动锥（7）、弹簧后座（8）、弹簧（5）、制动体（6）、弹簧前座（4）、静制动锥（3）、电机主轴（2）和电机后端盖（10。制动体与电机主轴为滑键配合，当电动推杆带动推拉法兰座和动制动锥移动距离L时，夹在两件弹簧中间的制动体向右移动距离为L/2。本发明制动力大，易于自锁，易于散热，且可以不用大摩擦系数的摩擦片材料，少维修，使用寿命长。

Description

风力发电机双锥面制动装置

技术领域

本发明涉及一种中小型风力发电机制动装置，主要用于风力发电机安全保护。属于机械工业技术领域。

背景技术

风力发电机的大风保护和维修安全均需要有制动系统，现有风力发电机制动利用了液压、气动、电磁力等，执行机构采用钳盘式、多块摩擦片式、内涨式、外抱块式等，其共同的缺点是要一个垂直于摩擦面的大的正压力，摩擦面并需要使用摩擦系数大的摩擦材料，因而普遍存在不易自锁、散热差特别是摩擦片耐用度太低的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种制动力大，易于自锁，易于散热，且可以不用大摩擦系数的摩擦片材料，少维修，使用寿命长的风力发电机双锥面制动装置。

本发明所采用的技术方案是：一种风力发电机双锥面制动装置，包括电动推杆、制动铰链、制动杠杆、机舱壳、制动支架、推拉法兰座、动制动锥、弹簧后座、弹簧、制动体、弹簧前座、静制动锥、电机主轴和电机后端盖；所述电机主轴上有第一双键槽；静制动锥内圆有第一锥面；制动体外圆有与静制动锥内圆的第一锥面对称的第二锥面；制动体内圆有第二双键槽；动制动锥内圆有第三锥面，动制动锥内圆的第三锥面与静制动锥内圆的第一锥面对称；静制动锥和动制动锥外圆有第三键槽；推拉法兰座有两对不等高第一凸台，第一凸台上有孔；制动支架侧边有四凹缺口和两对不等高第二凸台，第二凸台上有孔；机舱壳上固定有键，机舱壳中间的固定环上有四凹缺口；所述制动杠杆有四条，每条制动杠杆上有三孔；四个制动铰链上均有孔；所述静制动锥固定在电机后端盖上；弹簧前座定位在电机主轴的台阶上；制动体与电机主轴实现滑键配合；弹簧后座和弹簧套在制动体中间的内筒上滑动；所述弹簧有两件，两件弹簧分别位于制动体幅板的两边；推拉法兰座和动制动锥连接；制动支架和机舱壳连接；电动推杆通过四根制动杠杆上孔与制动杠杆用销连接；四根制动杠杆中间的孔分别与制动支架上两对不等高第二凸台上的孔用销连接，四根制动杠杆另一端的孔分别与四个制动铰链上的孔用销连接；四个制动铰链上的孔分别和推拉法兰座上两对不等高第一凸台上的孔亦用销链接；推拉法兰座上两对不等高第一凸台穿过制动支架侧边的四凹缺口和机舱壳中间的固定环上的四凹缺口；机舱壳上的键伸入静制动锥和动制动锥外缘的第三键槽中，机舱壳和电机后端盖相连接；推拉法兰座与弹簧后座之间有推力球轴承。由制动支架、推拉法兰座、动制动锥、弹簧后座、推力球轴承、弹簧、制动体、弹簧前座、静制动锥和电机主轴组成了一个“除法机构”。

本发明风力发电机双锥面制动装置，由所述制动支架、推拉法兰座、动制动锥、弹簧后座、推力球轴承、弹簧、制动体、弹簧前座、静制动锥和电机主轴组成了一个“除法机构”：即当推拉法兰座和动制动锥向着静制动锥的方向向右移动距离L时，夹在两件弹簧中间的制动体向右移动距离为L/2。

本发明的有益效果是：

1、利用斜面锥面把电动推杆的一个小的轴向拉力变成了两个大的径向正压力，并且易于自锁。

2、动制动锥，静制动锥与制动体接触面积大，制动力大，制动和制动脱开平稳可靠。

3、动制动锥，静制动锥的外缘直接与机舱壳内壁紧密接触，散热好。

4、利用制动杠杆增力使所需电动推杆轴向力小，制动力大，制动刚性好。

5、可以不用其它摩擦材料直接用钢对铸铁摩擦，免去了更换摩擦片的麻烦，制动次数多，使用寿命长。

6、由于“除法机构”使用了两根较大的弹簧，使制动和脱开干净利索，脱开后不消耗动力。

附图说明

图1为本发明风力发电机双锥面制动装置结构示意图。

图2为图1爆炸图。

图中标号和部件名称如下：

电动推杆14、制动铰链13、制动杠杆12（四根）、机舱壳11、制动支架10、推拉法兰座9、动制动锥7、弹簧后座8、弹簧5（两件）、制动体6、弹簧前座4、静制动锥3、电机主轴2、电机后端盖1。

电机主轴2有第一键槽101，静制动锥3内圆有第一锥面102，制动体6外缘有第二锥面103，内圆有键槽104，动制动锥7内圆有第三锥面105；静制动锥3和动制动锥7外缘有第三键槽120，推拉法兰座9有两对不等高第一凸台106、118，第一凸台106、118上有孔107，制动支架10侧边有四凹缺口108和两对不等高第二凸台116和117，第二凸台116和117上有孔109；机舱壳11上有三个方孔119，方孔中间固定有键f，机舱壳11中间的固定环上有四凹缺口110，制动杠杆12上有孔111、112、113，且113为腰圆形。制动铰链13上有孔114、115，还有螺钉a，键b，键f，螺钉c，螺钉d。

具体实施方式

参见图1，图1为本发明风力发电机双锥面制动装置结构示意图。图2为图1爆炸图。由图1和图2可以看出，本发明风力发电机双锥面制动装置，包括电动推杆14、制动铰链13、制动杠杆12、机舱壳11、制动支架10、推拉法兰座9、动制动锥7、弹簧后座8、弹簧5（两件）、制动体6、弹簧前座4、静制动锥3、电机主轴2和电机后端盖1。所述电机主轴2上有第一双键槽101，静制动锥3内圆有第一锥面102，制动体6外圆有对称的第二锥面103，制动体6内圆有双键槽104，动制动锥7内圆有内第三锥面105；动制动锥7内圆的第三锥面105与静制动锥3内圆的第一锥面102对称，静制动锥3和动制动锥7外圆有第三键槽120；推拉法兰座9有两对不等高第一凸台106、118，第一凸台106、118上有孔107，制动支架10侧边有四凹缺口108和两对不等高第二凸台116、117，第二凸台116、117上有孔109；机舱壳11上有三个方孔119，方孔119中间固定有键f，机舱壳11中间的固定环上有四凹缺口110，每条制动杠杆12上有三孔111、112、113，其中孔113为腰圆形孔，四个制动铰链13上均有孔114、115。

所述静制动锥3通过螺钉a固定在电机后端盖1上。弹簧前座4定位在电机主轴2的台阶上，制动体6通过键b与电机主轴2实现滑键配合。弹簧后座8和弹簧5（两件）套在制动体6中间的内筒上可以滑动，其中性能完全相同的两件弹簧5分别位于制动体6幅板的两边。推拉法兰座9和动制动锥7通过螺钉c连接。制动支架10和机舱壳11通过螺钉d连接。电动推杆14通过制动杠杆12上孔113与四根制动杠杆12用销连接，四根制动杠杆12中间的孔112分别与制动支架10上两对不等高第二凸台116、117上的孔109用销连接，四根制动杠杆12另一端的孔111分别与四个制动铰链13上的孔114用销连接，四个制动铰链13上的孔115分别和推拉法兰座9上两对不等高第一凸台106、118上的孔107亦用销链接。推拉法兰座9上两对不等高第一凸台106、118穿过制动支架10侧边的四凹缺口108和机舱壳11中间的固定环上的四凹缺口110，机舱壳11上方孔119中间的键f伸入静制动锥3和动制动锥7外缘的第三键槽120中，机舱壳11和电机后端盖1用螺钉a相连接。

推拉法兰座9与弹簧后座8之间有推力球轴承e，由制动支架10、推拉法兰座9、动制动锥7、弹簧后座8、推力球轴承e、弹簧5、制动体6、弹簧前座4、静制动锥3和电机主轴2组成了一个“除法机构”。

本发明装置的工作过程包括制动、自锁和解除制动。

需要制动时，电动推杆14通过制动杠杆12上的孔113，拉动四根制动杠杆12制动杠杆12上的孔112为中心转动，推动推拉法兰座9和动制动锥7，与此同时推拉法兰座9的中心筒通过推力轴承e推动弹簧后座8，再通过弹簧5推动制动体6和制动体6幅板另一边的另一根弹簧5一起轴向移动。由于两件弹簧5性能完全相同，因此压缩变形量也相同，即当推拉法兰座9和动制动锥7向着静制动锥3的方向向右移动距离L时，夹在两件弹簧5中间的制动体6向右移动距离为L/2（每一根弹簧压缩L/2）相当于一个除法机构，使制动体6始终保持在动制动锥7和静制动锥3的中间位置，直至动制动锥7和静制动锥3同时与制动体6接触压紧而完成制动。

制动完成后，电动推杆14可以断电，此时虽然第三锥面105、102不会自锁（锥面斜角＞8°），但由于断电后电动推杆14本身能够自锁，使整个系统保持弹性变形，使推拉法兰座9和动制动锥7仍然维持一个轴向受力状态；由于锥面的作用，使小的轴向力锁住了大的正压力，使制动装置断电后仍处于制动自锁状态。

解除制动需要分开动制动锥7和静制动锥3，此时也因为两件弹簧5性能完全相同，因此松开变形量也相同，从而当电动推杆14通过机构带动推拉法兰座9和动制动锥7向左运动时，仍然使制动体6保持在动制动锥7和静制动锥3的中间位置，使动制动锥7和静制动锥3与制动体6同时脱离而完全解除制动。

Claims

1.一种风力发电机双锥面制动装置，其特征在于：所述装置包括电动推杆（14）、制动铰链（13）、制动杠杆（12）、机舱壳（11）、制动支架（10）、推拉法兰座（9）、动制动锥（7）、弹簧后座（8）、弹簧（5）、制动体（6）、弹簧前座（4）、静制动锥（3）、电机主轴（2）和电机后端盖（10；所述电机主轴（2）上有第一双键槽（101）；静制动锥（3）内圆有第一锥面（102）；制动体（6）外圆有与静制动锥内圆的第一锥面（102）对称的第二锥面（103）；制动体（6）内圆有第二双键槽（104）；动制动锥（7）内圆有第三锥面（105），动制动锥（7）内圆的第三锥面（105）与静制动锥（3）内圆的第一锥面（102）对称；静制动锥（3）和动制动锥（7）外圆有第三键槽（120）；推拉法兰座（9）有两对不等高第一凸台（106、118），第一凸台（106、118）上有孔（107）；制动支架（10）侧边有四凹缺口（108）和两对不等高第二凸台（116、117），第二凸台（116、117）上有孔（109）；机舱壳（11）上固定有键（f），机舱壳（11）中间的固定环上有四凹缺口（110）；所述制动杠杆（12）有四条，每条制动杠杆（12）上有三孔（111、112、113）；四个制动铰链（13）上均有孔（114、115）；所述静制动锥（3）固定在电机后端盖（1）上；弹簧前座（4）定位在电机主轴（2）的台阶上；制动体（6）与电机主轴（2）实现滑键配合；弹簧后座（8）和弹簧（5）套在制动体（6）中间的内筒上滑动；所述弹簧（5）有两件，两件弹簧（5）分别位于制动体（6）幅板的两边；推拉法兰座（9）和动制动锥（7）连接；制动支架（10）和机舱壳（11）连接；电动推杆（14）通过四根制动杠杆（12）上孔（113）与制动杠杆（12）用销连接；四根制动杠杆（12）中间的孔（112）分别与制动支架（10）上两对不等高第二凸台（116、117）上的孔（109）用销连接，四根制动杠杆（12）另一端的孔（111）分别与四个制动铰链（13）上的孔（114）用销连接；四个制动铰链（13）上的孔（115）分别和推拉法兰座（9）上两对不等高第一凸台（106、118）上的孔（107）亦用销链接；推拉法兰座（9）上两对不等高第一凸台（106、118）穿过制动支架（10）侧边的四凹缺口（108）和机舱壳（11）中间的固定环上的四凹缺口（110）；机舱壳（11）上的键（f）伸入静制动锥（3）和动制动锥（7）外缘的第三键槽（120）中，机舱壳（11）和电机后端盖（1）相连接；推拉法兰座（9）与弹簧后座（8）之间有推力球轴承（e）。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机双锥面制动装置，其特征在于：由所述制动支架（10）、推拉法兰座（9）、动制动锥（7）、弹簧后座（8）、推力球轴承（e）、弹簧（5）、制动体（6）、弹簧前座（4）、静制动锥（3）和电机主轴（2）组成了一个“除法机构”：即当推拉法兰座（9）和动制动锥（7）向着静制动锥（3）的方向向右移动距离L时，夹在两件弹簧（5）中间的制动体（6）向右移动距离为L/2。