CN105781889A - 风电机组及其风轮锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种风电机组及其风轮锁定装置，风电机组风轮锁定装置包括同轴固定设置于风轮上的圆环形的锁定盘，还包括固定设置于轴承座的销套，锁定盘的盘面上设有三个大小相等且沿风轮的圆周方向均匀分布的锁定槽，销套上设有两个位于锁定盘的同一侧并能够沿风轮的轴向方向运动以分别插入其中一个锁定槽中的圆柱形的锁定销；锁定槽包括两个间隔设置的半圆形的止端部以及一连通两个止端部的圆弧形槽，圆弧形槽的圆心与风轮的轴线重合，圆弧形槽的宽度以及止端部的直径均与锁定销的直径相等，两个锁定销能够插入任意两个锁定槽的相对远端的止端部，以锁定风轮，并且在锁定风轮的过程中不会造成锁定销和锁定盘的损伤。

Description

风电机组及其风轮锁定装置
技术领域
本发明涉及一种锁定装置，尤其涉及一种风电机组风轮锁定装置，本发明还涉及一种具有该风电机组风轮锁定装置的风电机组。
背景技术
风力发电技术属于新能源领域，随着能源危机出现，风电越来越受到人们的青睐。风电机组的单机容量也在不断攀升。风电机组在维修的过程中，通常需要将风轮锁定后再进行操作，特别是目前使用的1.5MW、2MW风电机组通常使用两个锁定销固定风轮。在风轮上固定连接有锁定盘，锁定盘上设有销孔，锁定销可以插入到销孔中，对风轮进行锁定。
但目前使用的风轮锁定系统由于受锁定销外套的遮挡，不能准确定位到锁定盘的销孔位置，只能不断的尝试，这样一来，给维护工作带来很多的不便，并且当锁定销未对准销孔位置就将锁定销传出后，容易损伤锁定销和锁定盘。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的一个目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种在风轮处于任意状态下都能够使锁定销伸出以锁定风轮、且不会损伤锁定销和锁定盘的风电机组风轮锁定装置。
本发明的另外一个目的在于提供一种具有该风电机组风轮锁定装置的风电机组。
本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。
根据本发明的一个方面，一种风电机组风轮锁定装置，用于将风轮锁定于支撑该风轮的轴承座，包括同轴固定设置于风轮上的圆环形的锁定盘，还包括固定设置于所述轴承座的销套，所述锁定盘的盘面上设有三个大小相等且沿所述风轮的圆周方向均匀分布的锁定槽，所述销套上设有两个位于锁定盘的同一侧并能够沿风轮的轴向方向运动以分别插入其中一个锁定槽中的大致圆柱形的锁定销；
每个所述锁定槽包括两个半圆形的止端部以及一连通两个所述止端部的圆弧形槽，所述圆弧形槽的圆心与风轮的轴线重合，所述圆弧形槽的宽度以及止端部的直径均与所述锁定销的直径相等，两个所述锁定销能够插入任意两个锁定槽的相对远端的止端部，以锁定所述风轮。
根据本发明的一实施方式，两个所述锁定销的轴线在锁定盘端面上的投影的圆心角为a，其中120°≤a≤170°。
根据本发明的一实施方式，所述锁定销滑动设置于所述销套。
根据本发明的一实施方式，所述锁定销螺纹连接于所述销套。
根据本发明的一实施方式，所述锁定槽为贯通槽。
根据本发明的一实施方式，所述销套上设有指示当其中一个锁定销插入至锁定槽时，所述锁定盘的转动方向的转向标记。
根据本发明的一实施方式，所述锁定销的端部设有倒角或圆角。
根据本发明的另一个方面，一种风电机组，包括风轮，还包括上述的风电机组风轮锁定装置。
由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：
本发明风电机组风轮锁定装置，可以在任意状态下将其中一个锁定销深入至锁定盘上的其中一个锁定槽中，然后通过转动锁定盘，可以使该锁定销与锁定槽的止端部相配合，并使另一锁定销插入至另一锁定槽的止端部，通过两个锁定销可以限制锁定盘在顺时针方向和逆时针方向上的转动，从而能够达到锁定风轮的目的，并且在锁定风轮的过程中不会造成锁定销和锁定盘的损伤。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本发明一示例性实施方式的风电机组风轮锁定装置的示意图；
图2是图1的风电机组风轮锁定装置X向观察的示意图；
图3是本发明一示例性实施方式中的锁定盘的示意图；
图4是本发明一示例性实施方式中的其中一侧的锁定销进入到锁定槽内的示意图；
图5是本发明一示例性实施方式中的另一侧锁定销进入到锁定槽内的的示意图。
图中：1、风轮；2、销套；3、锁定盘；30、锁定槽；31、止端部；32、圆弧形槽；33、螺栓；41、转向标记；42、转向标记；51、锁定销；52、锁定销。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
请参见图1及图2，图1为本发明一示例性实施方式的风电机组风轮锁定装置的示意图。图2为图1的X向观察的示意图。本发明的风电机组风轮锁定装置用于将风轮1锁定于支撑该风轮1的轴承座，包括销套2以及锁定盘3。其中，锁定盘3为一个圆环形的金属盘，其固定设置在风轮1上，并且与风轮1为同轴设置。在锁定盘3上设有多个沿其轴线圆周方向均匀分布的螺孔33，利用螺栓穿过这些螺孔33后，将螺栓旋紧在风轮1，即可完成锁定盘3与风轮1之间的固定。当风轮1转动时，锁定盘3能够随着风轮1一起转动，应当指出的是，该锁定盘3与风轮1之间的固定方式并不限制，例如，该锁定盘3可以与风轮1为一体件，锁定盘3可以焊接等形式固定在风轮1上，或者通过机械切削的方法在风轮1上形成该锁定盘3。
在锁定盘3的盘面上设有三个大小相等且沿着风轮的圆周方向均有分布的锁定槽30。其中，这些锁定槽30从整体上看都是圆弧形的，具体而言，结合图2及图3，图3为本发明一实施方式中的锁定盘3的示意图，每个锁定槽30包括两个间隔设置的半圆形的止端部31以及一个圆弧形槽32。该圆弧形槽32两通这两个止端部31，也就是说，锁定槽30为圆弧形的腰孔，圆弧形槽32的圆心与风轮1的轴线重合。在本实施方式中，锁定槽30为贯通槽，其贯通锁定盘3两侧端面。在本发明其他实施方式中，该贯通槽30也可为非贯通槽，其在锁定盘3的朝向销套2的一侧，并内陷一定的深度。
销套2固定设置在轴承座上，在销套2上设置有两个大致是圆柱形的锁定销51和52，这两个锁定销能够与锁定盘3相互作用，从而将风轮1锁定在轴承座上。该销套2固定于轴承座上的方式不限，例如可以通过螺栓连接、焊接等方式将销套2固定于轴承座。两个锁定销51和52位于锁定盘3的同一侧。
这两个锁定销51、52能够在销套2上是能够活动的，具体而言，这两个锁定销51、52能够沿着风轮1的轴线方向运动，当锁定销51和52从销套2内伸出时，这两个锁定销的前端部可以插入到锁定盘3上的锁定槽30之中。在本实施方式中，锁定销51和52是滑动设置在销套2上的，但是，本发明中锁定销的设置方式并不限制，例如，在其他实施方式中，锁定销51和52也可以螺纹连接在销套2上，通过转动锁定销51和52，可以使锁定销的前端从销套2内伸出，然后插入到锁定槽30内。
锁定槽30的宽度是与锁定销51和52的直径相适配的，即，锁定槽30的中部的圆弧形槽32的宽度大小与锁定销51和52的直径大小相等，而止端部31的直径等于锁定销51和52的直径。应当指出的是，此处所说的圆弧形槽32的宽度大小与锁定销的直径大小相等，根据机械加工常识可知，圆弧形槽32实质上可以加工为稍微大于锁定销的直径，以保证在一定的制造公差和安装误差的范围内，锁定销都能够插入到圆弧形槽内。圆弧形槽32的宽度是其两个共圆心的圆弧面的半径值之差。同样地，止端部31的直径也可以稍微大于锁定销的直径。在锁定销的端部可以设置相应的圆角或者倒角，以便在锁定销进入到锁定槽时，对锁定销进行导向。
由图2可知，两个锁定销51和52能够插入到两个锁定槽30的相对远端的止端部31，即分别插入到两个锁定槽30的距离最大的两个止端部内，从而阻止风轮1的转动，将锁定风轮1。其中，在图2中显示的状态中，两个锁定槽30分别对称设置在锁定盘3的十字中心线的竖直线的两侧，另一个锁定槽30则位于锁定盘3的正下方。对这两个左右对称的锁定槽而言，它们两者的两个位于上方的止端部31处于这两个锁定槽的相对近端，而他们两者的两个位于下方的止端部31则处于这两个锁定槽的相对远端。在图2所示的状态下，两个锁定销51和52能够同时插入到两个锁定槽30的相对远端的止端部31中，使得锁定盘3无论是顺时针转动还是逆时针转动，都会受到其中一个锁定销的阻挡而无法转动，具体地，如果锁定盘3顺时针转动，则该锁定盘3会受到锁定销51的阻挡作用，如果锁定盘3逆时针转动，则会受到锁定销52的阻挡作用。
本发明的锁定销和锁定槽能够相互配合，使得两个锁定销能够插入到任意两个锁定槽30的相对远端的止端部31中，如此一来，可以通过任意两个锁定槽与两个锁定销进行结合，而且，锁定盘3随着风轮1旋转到任意状态下，都有至少一个锁定销能够插入到其中一个锁定槽中，当该锁定销插入到锁定槽中之后，通过旋转风轮1，使得锁定盘3转动到某一角度时，另一个锁定销能够插入到另一锁定槽中，将锁定盘3锁死。
本实施方式中，锁定销51的轴线在锁定盘3上的投影为O’，锁定销52的轴线在锁定盘3上的投影为O”，而锁定盘3的轴线在锁定盘3上的的投影为O，该锁定销51和锁定销52在锁定盘3的端面上的投影的圆心角a为经过O’O与O”O的连线的夹角，该圆心角a的大小为120°≤a≤170°。任意两个锁定槽的相对远端的止端部31的圆心角的大小与圆心角a相等，即，任意两个锁定槽的相对远端的止端部31的圆心与锁定盘3的轴线在该锁定盘3上的投影所形成的圆心角的大小与圆心角a的大小相等，如此一来，就可以保证两个锁定销能够分别插入到一个锁定槽的止端部中，达到锁定风轮1的目的。
请参见图4，图4显示了本发明中锁定销51能够恰好插入其中一个锁定槽30时的示意图。在图4中，锁定销51与锁定槽是对齐的，但是锁定销52并未与锁定槽对齐，操作人员通过观察锁定销51和锁定销52的对齐情况，可判断将该锁定销51从销套2中伸出时，可以插入到锁定盘3的左侧的锁定槽30中。当锁定销51进入到锁定槽30之后，使风轮1顺时针转动，锁定盘3左侧的锁定槽30会相应地向上转动。在锁定盘3转动的过程中，锁定销51的位置是固定不动的，因此，锁定销51和该左侧的锁定槽30之间会发生相对运动，最终使得锁定销51与锁定槽30的下方的止端部31接触，此时，锁定盘3的顺时针转动就会受到锁定销51的阻挡而停止下来。锁定盘3由图4的状态变成图2中的状态。
此时，可以使锁定销52从销套2中滑出，然后进入到右侧的锁定槽30中。当锁定销52进入到右侧的锁定槽30之后，该锁定销52与右侧的锁定槽30的下方的止端部31结合，能够防止锁定盘3逆时针转动。如此一来，该锁定盘3无论是沿着顺时针的方向转动还是沿着逆时针的方向转动，都会受到锁定销的阻止，该锁定盘3将会被完全固定。
请参见图5，图5显示了本发明的锁定销52能够恰好插入到其中一个锁定槽30时的示意图。在图5中，该锁定销52与锁定槽对齐，但是锁定销51未与锁定槽对齐。操作人员通过观察锁定销51和锁定销52的对齐情况，可判断将该锁定销52从销套2中伸出时，可以插入到锁定盘3的右侧的锁定槽30中。当锁定销52进入到锁定槽30之后，使风轮1逆时针转动，锁定盘3右侧的锁定槽30会相应地向上转动。在锁定盘3转动的过程中，锁定销52的位置是固定不动的，因此，锁定销52和该右侧的锁定槽30之间会发生相对运动，最终使得锁定销52与锁定槽30的下方的止端部31接触，此时，锁定盘3的逆时针转动就会受到锁定销52的阻挡而停止下来。锁定盘3由图5的状态变成图2中的状态。
此时，可以使锁定销51从销套2中滑出，然后进入到左侧的锁定槽30中。当锁定销52进入到左侧的锁定槽30之后，该锁定销51与左侧的锁定槽30的下方的止端部31结合，能够防止锁定盘3顺时针转动。如此一来，该锁定盘3无论是沿着顺时针的方向转动还是沿着逆时针的方向转动，都会受到锁定销的阻止，该锁定盘3将会被完全固定。
通过图4及图5可知，在任意状态下，锁定销51和锁定销52中的至少其中一个能够对齐锁定槽，并且毫无阻碍地进入到锁定槽之中，然后通过转动锁定盘3，可以再将另一个锁定销也插入锁定槽中，完成对锁定盘的锁定。如此一来，操作人员无需刻意地使锁定销与锁定槽进行对齐，而且能够完全避免锁定销没有对齐锁定槽的情况下，直接伸出锁定销而造成锁定销损坏的情况。由于风轮1重量大，启动和停止都非常困难，而且在转动时是极其难以精确控制转动角度的，因此本发明的风电机组风轮锁定装置不需要对风轮1的转动情况进行精确控制，可以以较低的成本安全地实现锁定销和锁定盘的可靠锁定。
通过上面的描述可知，锁定销51和锁定销52的先后插入次序会影响锁定盘3的转动方向，因此，参见图1可知，在销套2上可以设置相应的转向标记41、42，转向标记41、42用于指示当妻子一个锁定销插入至锁定槽时，锁定盘的转动方向具体是顺时针还是逆时针。转向标记的具体形式不限，在本实施方式中，转向标记为箭头，在本发明其他实施方式中，转向标记也可为汉字“顺”和“逆”等其他的指示形式。
本实施方式还公开了一种风电机组，该风电机组包括风轮，还包括本实施方式的风电机组风轮锁定装置。本风电机组的风轮可以被风电机组风轮锁定装置快速安全地锁定，并且在锁定过程中不会造成锁定销和锁定槽之间的损坏，使用安全，维护方便。
以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (8)

1.一种风电机组风轮锁定装置，用于将风轮锁定于支撑该风轮的轴承座，包括同轴固定设置于风轮上的圆环形的锁定盘，其特征在于，还包括固定设置于所述轴承座的销套，所述锁定盘的盘面上设有三个大小相等且沿所述风轮的圆周方向均匀分布的锁定槽，所述销套上设有两个位于锁定盘的同一侧并能够沿风轮的轴向方向运动以分别插入其中一个锁定槽中的大致圆柱形的锁定销；
每个所述锁定槽包括两个半圆形的止端部以及一连通两个所述止端部的圆弧形槽，所述圆弧形槽的圆心与风轮的轴线重合，所述圆弧形槽的宽度以及止端部的直径均与所述锁定销的直径相等，两个所述锁定销能够插入任意两个锁定槽的相对远端的止端部，以锁定所述风轮。
2.根据权利要求1所述的风电机组风轮锁定装置，其特征在于，两个所述锁定销的轴线在锁定盘端面上的投影的一圆心角为a，其中120°≤a≤170°。
3.根据权利要求1所述的风电机组风轮锁定装置，其特征在于，所述锁定销滑动设置于所述销套。
4.根据权利要求1所述的风电机组风轮锁定装置，其特征在于，所述锁定销螺纹连接于所述销套。
5.根据权利要求1所述的风电机组风轮锁定装置，其特征在于，所述锁定槽为贯通槽。
6.根据权利要求1所述的风电机组风轮锁定装置，其特征在于，所述销套上设有指示当其中一个锁定销插入至锁定槽时，所述锁定盘的转动方向的转向标记。
7.根据权利要求1所述的风电机组风轮锁定装置，其特征在于，所述锁定销的端部设有倒角或圆角。
8.一种风电机组，包括风轮，其特征在于，还包括如权利要求1至7任一所述的风电机组风轮锁定装置。
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