CN105221613A - 用于风能发电厂的偏航制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于包括塔架和能够相对于塔架方位地调节的机舱的风能发电厂的偏航制动装置(10)，偏航制动装置包括垂直于机舱的旋转轴线布置的制动盘(11)，制动盘具有跨过制动盘的圆周分布的多个制动钳(12)，每个所述制动钳具有能够抵靠制动盘移动以产生制动力的至少两个制动片，其中，制动钳(12)的总数量包括制动钳A和制动钳B，制动钳A设置有具有与所述制动钳B的制动片不同的摩擦系数的制动片。

Description

用于风能发电厂的偏航制动装置
技术领域
本发明涉及用于包括塔架以及能够相对于塔架方位地调节的机舱的风能发电厂的偏航制动装置，该偏航制动装置包括垂直于机舱的旋转轴线布置的制动盘，制动盘具有跨过制动盘的圆周分布的多个制动钳，每个所述制动钳具有能够抵靠制动盘移动以产生制动力的至少两个制动片。
背景技术
包括具有水平轴线的转子的风能发电厂表现出用于根据风向定向转子且能够将转子转向远离风(如果必要)的机舱的方位调节。需要用于方位调节的装置通常包括用于将机舱可转动地安装到塔架上的轴承、用于转动机舱的偏航驱动器和对机舱的转动运动减速且固定机舱的转动位置(如需要)的偏航制动装置。
特别是在释放制动片和在风能发电厂内通常为圆形的制动盘之间的制动接触时，当旋转驱动器产生制动盘的相对于制动片的相对运动时发生所谓的粘滑效应。所述粘滑效应引发偏航制动装置的系统内的振动，振动导致严重的噪音。所述噪音是风能发电厂总是在居民区附近缺乏接受度的主要原因。
发明内容
本发明的目的是提出使上述粘滑效应不发生或至少显著降低的偏航制动装置。
为了达到所述目的，根据本发明的偏航制动装置表现出权利要求1的特征。
根据本发明，制动钳的总数量包括制动钳A和制动钳B，制动钳A设置有具有与制动钳B的制动片不同的摩擦系数的制动片。
本发明是基于通过在单个局部振动系统内的制动钳的制动片的混合构造而造成由粘滑效应引起的局部振动系统的不同振动特性和不同振动频率的想法，每个局部振动系统由制动钳和通过制动钳(即通过制动钳的制动片)起作用的制动片的区段组成。结果，在制动盘的圆周方向上产生具有不同振动特性和不同频率的振动系统。
相应测试已经显示，在制动钳内的不同摩擦系数的两个制动片的使用(即在一个或多个制动钳内的第一类制动片的使用和在一个或多个其他制动钳内的第二类制动片的使用)，通过由于第一和第二类的制动片的不同摩擦系数而叠加振动系统的不同振动的方式已经足以提供对于分别地导致的振动特性和导致的频率的影响。最终，噪音发射因此可实现为被感知到更小地干扰相应地配备有风能发电厂的环境。
如需要，当然，也可以使用在制动钳内其摩擦系数不同的多于两个的制动片，即，使用在一个或多个制动钳内的第一类制动片，使用在一个或多个其他制动钳内的第二类制动片以及使用在一个或多个额外的制动钳等内的第三类制动片。
在本发明的第一个且相对简单的实施例中，单个的制动钳A和制动钳B每一个在制动盘的圆周方向上一个接一个地相邻设置。因此，在制动盘的圆周方向上相邻的制动钳具有不同的摩擦系数，其中，所述第一实施例的主要方面是，在多个制动钳的整个排列中他们各自的位置基本独立，两个相邻的制动钳实际呈现为具有不同摩擦系数的制动片。
如果每一组专门地具有制动钳A或制动钳B的制动钳组在制动盘的圆周方向上一个接一个地相邻布置，则振动特性的更特有的操作能够实现。
如果制动钳组具有不同数量的制动钳A或制动钳B，则由多个制动钳和制动盘组成的整个振动系统的振动特性的更先进的操作能够实现。
根据第一个可替代选择，如果在具有设有一致的摩擦系数的制动片的制动钳A或制动钳B的两个制动钳组之间，布置具有与该一致的摩擦系数不同的摩擦系数的制动片的单个的制动钳A或制动钳B，则振动特性的特别精准的微调变为可能。
根据第二个可替代选择，在具有设有不同摩擦系数的制动片的制动钳A或制动钳B的两个制动钳组之间，布置具有与该不同摩擦系数不同的摩擦系数的制动片的单个的制动钳A或制动钳B。
附图说明
在下文中，将借助图形对优选实施例进行详细解释。
图中：
图1示出本发明的第一个实施例；
图2示出制动钳的剖视图；
图3示出制动片的俯视图；
图4示出本发明的第二个实施例；
图5示出本发明的第三个实施例；
图6示出本发明的第四个实施例；
图7示出本发明的第五个实施例；
图8示出本发明的第六个实施例。
附图标记
10偏航制动装置
11制动盘
12制动钳
13制动片承载架
14制动片承载架
15制动片
16制动片
17片槽
18制动片区段
20偏航制动装置
21制动钳组
22制动钳组
30偏航制动装置
31制动钳排列
32制动钳排列
40偏航制动装置
41制动钳排列
50偏航制动装置
51制动钳排列
52制动钳组
60偏航制动装置
61制动钳排列
具体实施方式
在示意图中，图1示出偏航制动装置10，该偏航制动装置10具有圆形制动盘11和跨过制动盘11的圆周分布的多个制动钳12，每个所述制动钳12设有两个制动片承载架13、14，如图2中的制动钳12的剖视图所示，每个制动钳12配备有上制动片15和下制动片16。
在俯视图中，图3示出制动片承载架13，在目前情况下，制动片承载架13被设计为对应于制动片承载架14且包括被设计为对应于制动片16的制动片15。在目前情况下，制动片15通过片槽17被划分为尺寸相同的制动片区段18。
在制动钳的制动片15、16的构造方面，在图1和其他图中示出的制动钳12彼此的差别仅至少部分地在于，制动钳12包括具有不同摩擦系数的制动片15、16。因此，在下文中，制动钳12将根据它们的制动片15、16的不同构造区分为A型制动钳12和B型制动钳12且将相应地以图1和4-8标记。大意是，制动钳A特指其制动片承载架13、14配备有相同的A型制动片15、16的制动钳12，制动钳B特指其制动片承载架13、14相同地配备有B型制动片15、16的制动钳12。在目前的实施例中，A型制动片的摩擦系数μ＝0.45，B型制动片的摩擦系数μ＝0.10。
因此，图1示出具有交替布置的制动钳A和制动钳B的偏航制动装置10。在如图1所示的实施例中，沿制动盘11的圆周方向相邻布置的制动钳12特别具有摩擦系数μ不相同的制动片15、16，因为制动钳A具有摩擦系数μ＝0.45的A型下制动片和上制动片15、16，制动钳B具有B型下制动片和上制动片15、16。因此，偏航制动装置10的制动钳顺序为ABABABABAB。
图4示出具有在制动盘11的圆周方向上彼此相邻的制动钳组21、22的制动钳12的布置的偏航制动装置20，该制动钳组21、22具有多个A型制动钳和B型制动钳，以使制动钳组21具有两个制动钳A，制动钳组22具有两个制动钳B。制动钳组21、22交替布置以使制动钳组21跟随有制动钳组22，该制动钳组22在圆周方向上相邻制动钳组21并再跟随有制动钳组21。因此，偏航制动装置20的制动钳顺序为AABBAABBAA。
图5示出偏航制动装置30，其具有多个制动钳组21和布置在该制动钳组21之间的单个的制动钳B和制动钳A，每个制动钳组21具有两个制动钳A。特别地，图5示出偏航制动装置30具有单个制动钳B、在右制动钳排列32中的制动钳组21和单个制动钳A，单个制动钳B在左制动钳排列31内的具有制动钳A的两个制动钳组21之间，右制动钳排列32与左制动钳排列31相对布置，单个制动钳A布置在两个单个地布置的制动钳B之间。这意味着偏航制动装置30的制动钳顺序为AABAABABAA。
对应于偏航制动装置30，图6中示出的偏航制动装置40具有左制动钳排列31，其具有被单个地布置在具有制动钳A的两个制动钳组21之间的制动钳B。与左制动钳排列31相对，偏航制动装置40具有制动钳排列41，制动钳排列41具有制动钳组21以及另一个单个布置的制动钳A，制动钳组21带有在两个单个布置的制动钳B之间的两个A型制动钳。因此，偏航制动装置40在制动盘11的圆周方向上的制动钳顺序为AABAABAABA。
图7示出具有制动钳顺序为AABABAAABA的偏航制动装置50，右制动钳排列51具有带有三个制动钳A的制动钳组52，在圆周方向上该制动钳组52跟随有制动钳B且最终跟随有制动钳A。
图8中示出的偏航制动装置60的制动钳顺序为AAABAABABA，本实施例中的左制动钳排列61具有在圆周方向上彼此跟随的带有三个制动钳A的制动钳组52、相邻的制动钳B以及制动钳A，对应于图7中所示的右制动钳排列51。

Claims (6)

1.一种用于包括塔架和能够相对于所述塔架方位地调节的机舱的风能发电厂的偏航制动装置(10、20、30、40、50、60)，所述偏航制动装置包括垂直于所述机舱的旋转轴线布置的制动盘(11)，所述制动盘具有跨过所述制动盘的圆周分布的多个制动钳(12)，每个所述制动钳具有能够抵靠所述制动盘移动以产生制动力的至少两个制动片(15、16)，
其特征在于，制动钳(12)的总数量包括制动钳A和制动钳B，所述制动钳A设置有具有与所述制动钳B的制动片不同的摩擦系数的制动片。
2.如权利要求1所述的偏航制动装置，其特征在于，单个的制动钳A和制动钳B每一个在所述制动盘(11)的圆周方向上一个接一个地相邻布置。
3.如权利要求1所述的偏航制动装置，其特征在于，制动钳组(21、22、52)在所述制动盘的圆周方向上一个接一个地相邻布置，所述制动钳组中的每一组专门地具有制动钳A或制动钳B。
4.如权利要求3所述的偏航制动装置，其特征在于，所述制动钳组(21、22、52)具有不同数量的制动钳A或制动钳B。
5.如上述权利要求中的任一项所述的偏航制动装置，其特征在于，在具有设有一致的摩擦系数的制动片的制动钳A或制动钳B的两个制动钳组(21、22、52)之间，布置具有与所述一致的摩擦系数不同的摩擦系数的制动片的单个的制动钳A或制动钳B。
6.如权利要求1-4中任一项所述的偏航制动装置，其特征在于，在具有设有不同摩擦系数的制动片的制动钳A或制动钳B的两个制动钳组(21、22、52)之间，布置具有与所述不同的摩擦系数不同的摩擦系数的制动片的单个的制动钳A或制动钳B。
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