CN105604787B - 一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置 - Google Patents

Abstract

一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置，由制动盘、制动卡钳、第一挤压件、第二挤压件、固定支架、电机组件、丝杠、电磁离合器、第一齿轮、第二齿轮、传动轴、制动轴、固定法兰、第一摩擦片、第二摩擦片、速度传感器、控制单元组成，采用取力机构和运动转换机构，利用风电机组传动轴的动能作为动力源，能够使双向摩擦片同时施加制动压力进行制动，挤压件利用卡槽进行定位，第一挤压件、第二挤压件相互利用台阶面进行定位，安装、维修极为便利。本发明具有结构紧凑简单、节能高效、安装便利、响应速度快等优点。

Description

一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置

技术领域

本发明涉及风电装备技术领域，尤其涉及一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置。

背景技术

风力发电是一种清洁能源，在电力系统中所占比重日益增加，由于风能具有随机性和间歇性的特点，风力发电对电力系统产生的电压波动、频率偏移、谐波污染等问题日益突出。

风电机组的刹车装置是风电机组主传动系统的重要组成部分，是保障风电机组安全运行及停车的重要环节。自然风变化无常，造成刹车装置使用极为频繁，目前风电机组的刹车装置多采用液压钳式制动器，在一侧施加制动压力，然后通过活塞压紧摩擦片产生摩擦力，这样的结构造成整个制动装置轴向尺寸过大，进而影响整个传动系统的空间布置尺寸。同时，为了获得较大的制动力矩，用需要高压油液，造成较大的能量消耗。

发明内容

本发明针对现有风电制动装置存在的不足，提出一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置，本发明结构紧凑简单、安装便利、响应速度快的优点。

本发明是通过如下技术措施实现的：

一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置，由制动盘、制动卡钳、第一挤压件、第二挤压件、固定支架、电机组件、丝杠、电磁离合器、第一齿轮、第二齿轮、传动轴、制动轴、固定法兰、第一摩擦片、第二摩擦片、速度传感器、控制单元组成，传动轴安装在风电机组传动系统中，固定法兰、第二齿轮固定安装在传动轴上，制动盘通过螺栓固定安装在固定法兰上，第一摩擦片、第二摩擦片分别安装在制动盘的两侧，第一摩擦片、第二摩擦片安装在制动卡钳上，第一挤压件的挤压端面与第一摩擦片面接触，第二挤压件与第二摩擦片面接触，第一挤压件、第二挤压件安装在制动卡钳的槽口中，制动卡钳的槽口对第一挤压件、第二挤压件进行左右、上下限位和进行力的支撑，第一挤压件、第二挤压件交错布置，并通过其上的台阶面互相进行定位，由于第一挤压件、第二挤压件可沿着制动卡钳的槽口前后移动，因此可以实现制动器间隙自动调整，固定支架固定安装，电机组件、电磁离合器固定安装在固定支架上，电机组件的输出端安装有丝杠，丝杠的两端分别与第一挤压件、第二挤压件螺纹连接，丝杠、制动轴分别与电磁离合器的两端联接，制动轴通过轴承安装在固定支架上，第一齿轮通过键安装在制动轴上，第一齿轮和第二齿轮 通过齿轮啮合，制动卡钳通过销轴安装在固定支架上，速度传感器、电机组件、电磁离合器均和控制单元电连接。

所述的电机组件安装有减速机。

所述的丝杠上的两端螺纹分别为左旋和右旋。

本发明的有益效果是：一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置,采用取力机构和运动转换机构，利用风电机组传动轴的动能作为动力源，可以解除复杂的液压管路限制，能够使双向摩擦片同时施加制动压力进行制动，挤压件利用卡槽进行定位，第一挤压件、第二挤压件相互利用台阶面进行定位，安装、维修极为便利。本发明具有结构紧凑简单、节能高效、安装便利、响应速度快等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的主视图。

图4为本发明的左视图。

图5为本发明的第一挤压件和第二挤压件装配示意图。

图6为本发明的第一挤压件结构示意图。

图7为本发明的卡钳结构示意图。

图8为本发明的控制示意图。

图中：1-制动盘，2-制动卡钳，3-第一挤压件，4-第二挤压件，5-固定支架，6-电机组件，7-丝杠，8-电磁离合器，9-第一齿轮，10-第二齿轮，11-传动轴，12-制动轴，13-固定法兰，14-第一摩擦片，15-第二摩擦片，16-速度传感器，17-控制单元。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。

一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置，由制动盘1、制动卡钳2、第一挤压件3、第二挤压件4、固定支架5、电机组件6、丝杠7、电磁离合器8、第一齿轮9、第二齿轮10、传动轴11、制动轴12、固定法兰13、第一摩擦片14、第二摩擦片15、速度传感器16、控制单元17组成，传动轴11安装在风电机组传动系统中，固定法兰13、第二齿轮10固定安装在传动轴11上，制动盘1通过螺栓固定安装在固定法兰13上，如图4所示，第一摩擦片14、第二摩擦片15分别安装在制动盘1的两侧，第一摩擦片14、第二摩擦片15安装在制动卡钳2上，第一挤压件3的挤压端面与第一摩擦片14面接触，第二挤压件4与第二摩擦片15面接触，如图1、图2所示，第一挤压件3、第二挤压件4安装在制动卡钳2的槽口中，制动卡钳2的槽口对第一挤压件3、第二挤压件4进行左右、上下限位和进行力的支撑，如图5所示，第一挤压件3、第二挤压件4交错布置，并通过其上的台阶面互相进行定位，由于第一挤压件3、第二挤压件4可沿着制动卡钳2的槽口前后移动，因此可以实现制动器间隙自动调整，固定支架5固定安装，电机组件6、电磁离合器8固定安装在固定支架5上，电机组件6的输出端安装有丝杠7，丝杠7的两端分别与第一挤压件3、第二挤压件4螺纹连接，丝杠7、制动轴12分别与电磁离合器8的两端联接，制动轴12通过轴承安装在固定支架5上，第一齿轮9通过键安装在制动轴12上，第一齿轮9和第二齿轮10 通过齿轮啮合，制动卡钳2通过销轴安装在固定支架5上，速度传感器16、电机组件6、电磁离合器8均和控制单元17电连接。

所述的电机组件6安装有减速机。

所述的丝杠7上的两端螺纹分别为左旋和右旋。

工作时，速度传感器16实时采集速度信号并传递给控制单元17，电磁离合器8不工作；制动时，控制单元17根据预设控制策略控制电磁离合器8的电流，并通过改变电流大小来改变电磁离合器8传递力矩的大小，传动轴11带动第二齿轮10转动，第二齿轮10带动第一齿轮9转动，第一齿轮9带动制动轴12转动，制动力矩经电磁离合器8传递到丝杠7上，丝杠7带动第一挤压件3、第二挤压件4分别左移和右移，第一挤压件3推动第一摩擦片14压紧制动盘1产生制动力，第二挤压件4推动第二摩擦片15压紧制动盘1产生制动力；当制动结束时，控制单元17根据预设控制策略断开电磁离合器8的控制信号，电磁离合器8不传递力矩，控制单元17根据预设控制策略控制电机组件6转动，电机组件6带动丝杠7反转，进而使第一挤压件3、第二挤压件4复位，制动解除。

尽管上面接合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置，由制动盘（1）、制动卡钳（2）、第一挤压件（3）、第二挤压件（4）、固定支架（5）、电机组件（6）、丝杠（7）、电磁离合器（8）、第一齿轮（9）、第二齿轮（10）、传动轴（11）、制动轴（12）、固定法兰（13）、第一摩擦片（14）、第二摩擦片（15）、速度传感器（16）、控制单元（17）组成，传动轴（11）安装在风电机组传动系统中，其特征在于：固定法兰（13）、第二齿轮（10）固定安装在传动轴（11）上，制动盘（1）通过螺栓固定安装在固定法兰（13）上，第一摩擦片（14）、第二摩擦片（15）分别安装在制动盘（1）的两侧，第一摩擦片（14）、第二摩擦片（15）安装在制动卡钳（2）上，第一挤压件（3）的挤压端面与第一摩擦片（14）面接触，第二挤压件（4）与第二摩擦片（15）面接触，第一挤压件（3）、第二挤压件（4）安装在制动卡钳（2）的槽口中，制动卡钳（2）的槽口对第一挤压件（3）、第二挤压件（4）进行左右、上下限位和进行力的支撑，第一挤压件（3）、第二挤压件（4）交错布置，并通过其上的台阶面互相进行定位，由于第一挤压件（3）、第二挤压件（4）可沿着制动卡钳（2）的槽口前后移动，因此可以实现制动器间隙自动调整，固定支架（5）固定安装，电机组件（6）、电磁离合器（8）固定安装在固定支架（5）上，电机组件（6）的输出端安装有丝杠（7），丝杠（7）的两端分别与第一挤压件（3）、第二挤压件（4）螺纹连接，丝杠（7）、制动轴（12）分别与电磁离合器（8）的两端联接，制动轴（12）通过轴承安装在固定支架（5）上，第一齿轮（9）通过键安装在制动轴（12）上，第一齿轮（9）和第二齿轮（10）通过齿轮啮合，制动卡钳（2）通过销轴安装在固定支架（5）上，速度传感器（16）、电机组件（6）、电磁离合器（8）均和控制单元（17）电连接。

2.如权利要求1所述的一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置，其特征在于：所述的电机组件（6）安装有减速机。

3.如权利要求1所述的一种风电机组自取力和双向推动式电子机械制动装置，其特征在于：所述的丝杠（7）上的两端螺纹分别为左旋和右旋。