CN110446854A - 转子锁定系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于风动发电设备的转子毂的转子锁定系统，包括转子锁定盘、转子锁定销单元和转子锁定销，其中，转子锁定盘安装到转子毂，其中，转子锁定销是转子锁定销单元的被致动元件，其中，转子锁定销被构造成呈现第一位置，其中，所述转子锁定销被构造成呈现第二位置，在所述第二位置中，所述转子锁定销延伸到所述转子锁定盘的凹槽中，使得所述转子毂的旋转是可防止的，并且其中所述转子锁定销是可锁定的。

Description

转子锁定系统

技术领域

本发明涉及一种用于风动发电设备的转子毂的转子锁定系统。

背景技术

风能是最重要的可再生能源技术之一。风力涡轮机（也称为风动发电设备、风力涡轮发电机或风能转换器）越来越多地布置在大型海上风电场中。存在许多与这些海上风电场有关的技术挑战，如：例如，部件组装和运输、风力涡轮机在海上的安装以及风动发电设备的维护。

传统的转子锁定机构包括用于锁定转子毂的手动操作机构。一般来说，手动操作系统可能被误操作或遗忘，这在维护工作或组装动作过程期间会导致损坏或伤害的危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种转子锁定系统，该转子锁定系统降低了在转子的维护工作或组装动作期间损坏或伤害的风险。本发明还提供了一种用于确定转子锁定系统的状态的方法。

根据一个方面，用于风动发电设备的转子毂的转子锁定系统可以包括转子锁定盘、转子锁定销单元和转子锁定销。转子锁定盘可以安装到转子毂或转子轴。转子锁定销可以被构造成转子锁定销单元的被致动元件。转子锁定销可以被构造成呈现第一位置。转子锁定销可以被构造成呈现第二位置，在第二位置中，转子锁定销延伸到转子锁定盘的凹槽中。如果转子锁定销呈现第二位置并且延伸到转子锁定盘的凹槽中，则转子毂的旋转可以是可防止的。转子锁定销可以被构造成可锁定的。借助于基于转子锁定系统的精算师，与根据现有技术的系统相比，误操作或忘记锁定转子毂的风险被有利地降低。借助于该转子锁定系统，转子毂可以以安全的方式固定，从而有利地避免在转子毂必须停止的维护或组装操作期间对设备或人员的危险。

根据另一方面，转子锁定系统可以包括锁定传感器。锁定传感器可以被构造成确定转子锁定销的锁定状态。有利地，转子锁定系统的用户可以毫无疑问地识别转子锁定销的锁定状态。特别地，锁定传感器可以是被构造成检测转子锁定销是否固定在手边位置的任何装置。

根据另一方面，转子锁定销可以是液压驱动缸。在工作容积内使用的过程流体可以是液压液体，例如液压油。液压油使得能够在工作容积内使用高压。高压有利地提供被致动元件（即转子锁定销）可以承受的更大的力。更有利地，与气动过程介质相比，液压过程流体基本上不可压缩。

根据另一方面，转子锁定系统可以还包括位移传感器。位移传感器可以被构造成使得转子锁定销的位置是可检测的。位移传感器可以进一步被构造成将检测到的位置作为信号输出。该信号可以是模拟或数字信号，特别是模拟信号。借助于位移传感器，可以有利地识别转子锁定销的完全缩回位置（第一位置）、完全延伸位置（第二位置）或不同位置（中间位置）。在这个背景下，位置也指一系列位置。

根据另一方面，转子锁定系统可以还包括工作空间和活塞。活塞可以被构造成限定工作空间内的第一工作容积。工作空间、活塞和工作容积可以被构造成转子锁定销的内部空间的一部分。活塞在工作空间内的位置可以限定转子锁定销的位置。工作容积可以有利地构造成使得工作容积的变化导致移动，即转子锁定销的延伸或缩回。这意味着转子锁定销可以被构造成有利地用作由工作容积的大小驱动的被致动缸。活塞（即缸）也可以与转子锁销分离。

根据另一方面，转子锁定系统可以还包括第一压力传感器。第一压力传感器可以被构造成确定第一工作容积内的内部压力。第一压力传感器可以允许确定工作容积内的过程流体的压力。第一压力传感器可以直接连接到工作容积的贮器。这有利地允许以受控的方式使用工作容积。第一压力传感器可以进一步被构造成将检测到的压力作为信号输出。该信号可以是模拟或数字信号，特别是模拟信号。

根据另一方面，转子锁定系统可以还包括用于工作空间内的第一工作容积的阀。该阀可以构造为负载保持阀。该阀可以有利地构造成使得：只有在从压力供给侧初始施加大于规定的预载的压力的情况下，工作容积内的过程流体的变化才有可能。随着来自供给侧的初始提供的压力高于负载保持阀的预载，负载保持阀可打开并允许工作容积内的压力变化。借助于负载保持阀，不论工作容积内的压力如何以及即使压力供给管线中有故障，工作容积内的过程流体的压力可以有利地保持恒定。可以包括减压阀，以便将工作容积内的压力限制到预定值。

根据另一方面，转子锁定系统可以还包括第二工作容积和平衡阀。活塞可以被构造成将工作空间有利地分成第一工作容积和第二工作容积。平衡阀可以连接到第一工作容积和第二工作容积。转子锁定销的位置可以基于第一工作容积和第二工作容积内的相对内部压力来确定。平衡阀可以被构造成防止转子锁定销的意外解锁。借助于平衡阀，即使两个工作容积中的压力之间存在很大差异，也可以有利地精确控制两个工作容积内的过程流体的量。

工作容积内的压力损失会潜在地导致转子锁定销解锁。转子锁定销的解锁会在维护或组装操作期间导致对设备或人员的危险。平衡阀可以被构造成在工作容积的过程流体的供给单元出现压力损失的情况下防止工作容积内不期望的压力损失。有利地，通过该机构，即使供给单元的压力损失了，也可以防止转子锁定销的内部工作容积内的相对压力的变化。由于工作容积的相对压力可保持恒定，所以可以防止转子锁定销的移动。换句话说，平衡阀可以有利地构造成保持工作容积内的压力。这样，转子锁定销的意外移动（即解锁）是可以防止的。由于平衡阀，有利地避免了在维护或组装操作期间对设备或人员的危险。

根据另一方面，转子锁定系统可以包括第二压力传感器。第二压力传感器可以被构造成确定第二工作容积内的内部压力。第二压力传感器可以允许确定第二工作容积内的过程流体的压力。第二压力传感器可以直接连接到工作容积的贮器。这有利地允许工作容积以受控的方式被使用。第二压力传感器可以进一步被构造成将检测到的压力作为信号输出。该信号可以是模拟或数字信号，特别是模拟信号。

根据另一方面，负载保持阀和平衡阀以及第一压力传感器和第二压力传感器中的至少一者可以直接连接到中心管和/或转子锁定销单元的壳体部分。中心管和/或转子锁定销单元的壳体部分可以包括供给管线。供给管线可以连接到工作容积和/或可以是转子锁定销单元的一体部分。所述装置与工作容积的直接连接确保相应的工作容积内的压力始终由所述装置直接控制和/或可由所述装置检测。有利地，与间接连接相比，通过直接连接可以降低转子锁定系统的不期望的行为的风险，例如，如果过程流体回路的中间部分可篡改装置的状态或测量结果。

根据另一方面，转子锁定系统可以还包括操作控制单元。操作控制单元可以被构造成接收位移传感器和第一压力传感器的信号。操作控制单元可以进一步被构造成借助于由位移传感器检测的至少一个位置值和由第一压力传感器检测的至少一个压力值来确定转子锁定系统的状态。操作控制单元可以进一步被构造成借助于信号发出装置和/或通信装置输出转子锁定系统的所确定的状态。信号发出装置可以被构造成通过声学信号或光学信号来指示所确定的状态。通信装置和操作控制单元还可以被构造成朝向连接到通信装置的界面传输连接到操作控制装置的所述装置或传感器37、38的若干数据或数据集。所述界面然后可指示转子锁定系统的状态，尽管它在空间上远离转子锁定系统。

操作控制单元可以进一步被构造成接收附加传感器（诸如附加压力传感器、负载保持阀、平衡阀、转子锁定盘的速度计、转子锁定盘的位置传感器等）的信号。操作控制单元可以进一步被构造成在确定转子锁定系统的状态的过程中包括附加传感器的所接收的信号。

根据另一方面，转子锁定销单元可以安装到风力涡轮机的主框架。转子毂可以由机舱内部空间中的主框架支撑。主框架可以安装到风动发电设备的塔架。通过借助于风动发电设备的主框架支撑转子锁定销单元，转子锁定销单元可以被支撑在固定位置中。换句话说，转子锁定销单元可以被支撑在固定位置中，而转子锁定盘和转子毂通常可旋转。转子锁定销单元的支撑件可以被构造成使得转子锁定销与凹槽圆接触，如果转子锁定盘在旋转，则转子锁定盘的凹槽在凹槽圆上绕圆周运动。通过将转子锁定销单元支撑在固定位置中，如果转子锁定销处于第二位置中（即延伸到转子锁定盘的凹槽中），则转子锁定销可以防止转子锁定盘循环。

转子锁定盘可以有利地具有等于或大于30 mm的最大厚度。进一步有利地，转子锁定盘可以具有100 mm的最大厚度。转子锁定销可以有利地具有等于或大于100 mm且等于或小于500 mm的最大外直径。进一步有利地，转子锁定销可以具有280 mm的最大外直径。转子锁定销可有利地具有等于或大于200 mm的总长度。进一步有利地，转子锁定销可具有525mm的总长度

根据另一方面，转子锁定系统可以还包括远程控制装置。转子锁定系统可以被构造成使得转子锁定销可相对于其位置远程控制。操作控制单元的通信装置可以进一步被构造成使得操作控制单元可以被远程控制装置访问。远程控制装置可以进一步被构造成使得可以朝向远程控制装置传送操作控制单元的单独的数据或数据集。单独的数据或数据集可以包括被连接到操作控制单元的传感器或装置的信号或在操作控制单元中执行的例程的数据或数据集。远程控制装置还可以被构造成使得远程控制装置可以读出或操纵被连接到操作控制单元的传感器或装置的状态。远程控制装置可以进一步被构造成使得远程控制装置可以执行用于操作控制单元和/或连接到操作控制单元的装置和/或传感器的操作。远程控制装置有利地提供控制或执行转子锁定系统或其部件的可能性，而不需要存在于转子锁定系统处。这有利地简化了在维护或组装操作期间对转子锁定系统的操作。

根据另一方面，转子锁定系统可包括位置传感器。位置传感器可以被构造成检测转子锁定盘的位置。位置传感器可以进一步被构造成使得转子锁定盘的凹槽相对于转子锁定销的对准是可确定的。位置传感器可以有利地检测其中转子锁定销的延伸将导致转子锁定销延伸到转子锁定盘的凹槽中的构造。换句话说，位置传感器可以被构造为对何时可实施转子锁定销的延伸以便锁定转子锁定盘并由此锁定转子毂的衡量标准。位置传感器可以被构造成将转子锁定盘的所检测的位置作为信号输出。该信号可以是模拟或数字信号，特别是模拟信号。

根据另一方面，转子制动器可以被构造成使转子停止并将驱动系保持在正确的角度位置中，使得转子锁定销可插入。转子制动器可以被构造成在实现用于引入转子锁定销的正确位置之后防止驱动系进一步旋转。

根据另一方面，转子锁定系统可以包括多个转子锁定销。对于所述多个转子锁定销中的每个转子锁定销，设计和功能可以彼此相似。特别地，转子锁定系统可以包括两个转子锁定销单元。转子锁定销单元可以由主框架镜像对称地支撑。借助于多个转子锁定销单元，转子锁定系统就转子锁定销的数量方面是冗余的，这有利地降低了转子锁定系统故障的风险。

根据一方面，一种方法可以确定转子锁定系统的状态，该转子锁定系统包括转子锁定盘和转子锁定销、操作控制单元、第一传感器和第二传感器。转子锁定销可以可移动地设置。根据该方法，可以获取第一传感器的至少一个值。根据该方法，可以获取第二传感器的至少一个值。根据该方法，转子锁定系统的状态可基于第一传感器的至少一个值和第二传感器的至少一个值借助于操作控制单元来确定。根据该方法，转子锁定系统的所确定的状态可借助于信号发出装置和/或通信装置输出。

根据另一方面，转子锁定盘的凹槽和转子锁定销可以具有对应的锥形形状。凹槽和转子锁定销的锥角可以有利地等于或大于2°并且等于或小于25°。锥角可以进一步有利地由近似11.9°给出。

根据另一方面，转子锁定系统可以被构造成手动操作的。转子锁定系统还可以被构造成在辅助装置（诸如阀和传感器）失去电力的情况下手动操作。阀和传感器可以构造成使用机械指示器来指示它们的状态。这有利地允许转子锁定系统甚至在失去电力的情况下也能运行。

根据另一方面，转子锁定系统可被构造成具有近似二十五年的预期/计算使用寿命。

本发明还提供了一种风动发电设备，其包括根据本发明的方面和实施例的转子锁。

本发明还提供了一种风电场，该风电场包括多个风动发电设备，所述风动发电设备包括根据本发明的方面和实施例的转子锁。

附图说明

本发明的另外的方面和特征将从以下参考附图对本发明的优选实施例的描述中得出，其中

- 图1是风动发电设备的驱动系的简化透视图，

- 图2是两个转子锁定销单元和转子锁定盘的简化透视图，其中转子锁定销处于第二位置中，

- 图3是转子锁定销单元的简化示意图，其中转子锁定销处于延伸到转子锁定盘的凹槽中的第二位置中，

- 图4是转子锁定系统的过程流体回路的简化示意图，

- 图5是转子锁定系统的过程流体回路的一部分的简化示意图，

- 图6是操作控制单元的电路的简化示意图。

具体实施方式

图1是风动发电设备的驱动系1的简化透视图。驱动系1包括主轴、主轴壳体2和主框架3。驱动系1借助于主框架3安装到风动发电设备的塔架。驱动系1在前端处还包括安装到主轴的转子毂4。转子毂4是铸造部件，其构造成使得转子叶片根部可以安装在该铸造部件处，以便将叶片固定在转子毂处。

转子锁定系统包括转子锁定盘5。转子锁定盘5借助于螺纹连接刚性地安装到转子毂4。更准确地说，转子锁定盘5安装到转子毂4的指向驱动系1的主轴的端面。这意味着，转子锁定盘5布置在转子毂4和主轴壳体2之间。由于刚性连接，转子锁定盘5和转子毂4相对于彼此均匀旋转。

转子锁定系统还包括转子锁定销单元6。转子锁定销单元6面向转子锁定盘5安装到主框架3。转子锁定销单元6的纵向轴线平行于主轴的纵向轴线。转子锁定销单元的纵向轴线进一步相对于转子锁定盘5的端面垂直对准。转子锁定销单元6定位在主轴壳体2的侧向旁边。转子锁定销单元6定位成略微低于在主轴和转子毂4的纵向轴线。转子锁定销单元6的供给连接被布置在转子锁定销单元6的背离转子锁定盘5的背部处。对于本实施例，转子锁定系统还包括第二转子锁定销单元6。第二转子锁定销单元6以相对于驱动系1的同一高度定位在驱动系1的相对侧上。两个转子锁定销单元6、6’关于驱动系1镜像对称对准。

图2是两个转子锁定销单元6、6’和转子锁定盘5的简化透视图，其中转子锁定销处于第二位置中。

转子锁定盘5是具有中心孔的大块金属盘。中心孔10被构造成在转子毂4的内部空间内朝向转子叶片根部及其桨距致动器引导服务管线。对于本实施例，转子锁定盘5具有100 mm的最大厚度

转子锁定盘5还包括若干组通孔11、12和另一组凹槽13。这组通孔11、12被定位在转子锁定盘5的内部部分处且相对靠近转子锁定盘5的中心孔10。第一组通孔11用于借助于螺纹连接将转子锁定盘5和转子毂4安装到主轴。第二组通孔12可用于将附加部件安装到转子锁定盘5。这组凹槽13定位在转子锁定盘5的外部部分处。凹槽圆的半径大于通孔组的孔圆的半径。

凹槽13具有锥形形状。它们在转子锁定盘5的面向主轴壳体2的端面14上的直径大于它们在转子锁定盘5的面向转子毂4的端面上的直径。转子锁定盘5的面向主轴壳体2的端面14上的凹槽的直径为280 mm。转子锁定盘5的相对端表面上的凹槽的直径为238 mm

该组凹槽13总共包括十二个凹槽13，这些凹槽关于转子锁定盘5的纵向轴线对称布置。转子锁定盘5的纵向轴线15朝向相邻凹槽13的纵向轴线16、16’的连接线围成角度α。对于本实施例，角度α为30°。

图2还示出了转子锁定销单元6、6’相对于转子锁定盘5的凹槽13的对准。转子锁定销单元6、6’定位成使得它们的纵向轴线17、17’相对于转子锁定盘5的端面14垂直对准。它们的纵向轴线17、17’还与转子锁定盘5的凹槽13的凹槽圆重合。转子锁定盘5的纵向轴线15朝向转子锁定销单元6、6’的纵向轴线17、17’的连接线围成角度β。角度β有利地是角度α的整数倍。对于本实施例，角度β为120°。这意味着，转子锁定盘5可以布置成使得两个转子锁定销与每个转子锁定盘5的一个凹槽13同时对准。

图3是转子锁定销单元6的简化示意图，其中转子锁定销106处于延伸到转子锁定盘5的凹槽13中的第二位置中。在该图的右侧区域中，有转子锁定盘5。转子锁定盘5的凹槽13具有锥形形状。

在图像的中间区域中有转子锁定销106。转子锁定销106的前面20朝向转子锁定盘5取向。转子锁定销106的前端具有锥形形状，该锥形形状对应于转子锁定盘5的凹槽13的锥形形状。锥角y由近似11.9°给出。在第二位置中，转子锁定销106正延伸到转子锁定盘5的凹槽13中。转子锁定销106具有280 mm的最大外直径。转子锁定销106具有238 mm的最小外直径。转子锁定销具有525 mm的总长度。

存在转子锁定销单元6的衬套21，其为转子锁定销106提供支撑和引导。衬套21具有柱形形状。转子锁定销106可在衬套21的内部空间内移动。转子锁定销单元6的衬套21具有330 mm的外直径和280 mm的内直径

如果转子锁定销106缩回，则转子锁定销106的前面20在转子锁定盘5的凹槽13外部。在完全缩回位置中，在转子锁定销106的前面20和转子锁定盘5的端表面14之间存在间隙，该间隙朝向主轴壳体2取向，即朝向转子锁定销106取向。对于本实施例，间隙为10 mm宽。

转子锁定销单元6的衬套21借助于螺纹连接安装到转子锁固定凸缘22和/或借助于紧密配合安装到主框架。

转子锁定销106包括柱形凹槽23和帽24。帽24通过螺纹连接安装到转子锁定销106。柱形凹槽23被盖24封闭，使得工作空间被限定。转子锁定销106还包括活塞25。活塞25被构造成用作双作用活塞25。活塞25将工作空间分成两个工作容积26、27。活塞25的外直径基本上对应于柱形凹槽23的净直径。活塞25还包括多重密封，以封闭活塞25的侧面和柱形凹槽23的内壁之间的其余缝隙。

两个工作容积26、27的相对尺寸决定转子锁定销106的位置。在不可压缩且无气穴的过程流体并且此外转子锁定销106在衬套21内基本无摩擦移动以及活塞25在转子锁定销106内基本无摩擦移动的理论假设下，工作容积26、27的尺寸变化与工作容积26、27内的内部压力变化相关。如果工作容积26中的压力小于工作容积27中的压力，则转子锁定销106缩回，直到其完全缩回（第一位置）。如果工作容积26中的压力大于工作容积27中的压力，则转子锁定销106延伸直到其完全延伸（第二位置），或者如果转子锁定销106没有与转子锁定盘5的凹槽13对准，则转子锁定销106邻接障碍物（例如转子锁定盘5）。这意味着，转子锁定销106用作工作容积26、27内的相对压力驱动的锁定缸，工作容积26、27内的相对压力由活塞25确定。注意，在本讨论的范围内，忽略了活塞25的两个贮器26、27的压力作用在其上的压力加载面积的差异。

活塞25还包括柱塞杆28。柱塞杆28通过转子锁定销106的帽24的中心孔29被包围。帽24的中心孔29的内表面和柱塞杆28的外表面之间的其余缝隙通过多重密封封闭。

柱塞杆28还通过转子锁固定凸缘22的中心孔30被包围直到转子锁定销单元6的背部。柱塞杆28还包括轴肩31。轴肩31邻接转子锁固定凸缘22的内表面32。还存在从外部附接到转子锁固定凸缘22的环形凹槽的夹持环39。借助于轴肩31和夹持环39，柱塞杆28被固定在适当位置。与常见的气动或液压致动器元件相比，活塞25被固定在适当位置，同时转子锁定销106用作移动的缸。在另一个实施例中，柱塞杆28相对于转子锁固定凸缘22的轴向固定可以通过用螺钉固定的附加环凸缘来实现。

柱塞杆28还包括两条供给管线33、34。这些供给管线33、34中的每一者各连接到转子锁定销106的一个工作容积26、27。在柱塞杆28的背部处，施加用于每条供给管线33、34的连接35、36。供给管线33、34也可是转子锁定销单元的一体部分和/或可进一步集成到包括转子锁定销单元6的供给连接的中心管中。

转子锁固定凸缘22借助于附加的螺纹连接安装到驱动系1的主框架3。由此，整个转子锁定销单元6安装到主框架3。转子锁固定凸缘22和/或中心管可以是转子锁定销单元6的壳体部件的一部分。

转子锁定销106的转子锁固定凸缘22和帽24两者都包括附加的通孔。转子锁定销106还包括另一个盲孔。附加的通孔和盲孔彼此对准。它们为安装到转子锁固定凸缘22的位移传感器37提供引导。位移传感器37被构造成检测转子锁定销106跨越可能的行进路线的位置。位移传感器37还被构造成将检测到的位置作为信号输出。特别地，位移传感器37被构造成将检测到的位置作为模拟信号输出。

转子锁定销106和转子锁定盘5的锥形形状使得能够实施自对准机构。一旦转子锁定销106撞击转子锁定盘5的凹槽13，转子锁定盘5的凹槽13相对于转子锁定销106的未对准可以通过将转子锁定销106进一步推入转子锁定盘5的凹槽13中得到补偿。这将导致转子锁定盘5旋转，直到凹槽13和转子锁定销106相对于彼此完美对准。

图4是转子锁定系统的过程流体回路的简化示意图。该回路包括转子锁定系统的阀组40。首先将解释附接到阀组40的外部连接和装置，接着从提供过程流体压力的高压单元43一侧处开始详细描述阀组40。

阀组40包括输入41和输出42。输入41连接到高压单元43（HPU），高压单元43被构造成提供过程流体的高压。有利地，HPU 43可以提供等于或大于30巴且等于或小于350巴的压力。更有利地，HPU 43可以提供等于或大于200巴且等于或小于220巴的压力。输出42连接到作为用于HPU 43的贮器的罐。HPU还可以包括手动泵，手动泵被构造成在风力涡轮机没有连接到能量供给的情况下为过程流体提供压力。

该回路还包括两条供给管线33、34，供给管线33、34连接到转子锁定销单元6、6’的双作用活塞25、25’。供给管线33并联连接到那些工作容积26、26’，如果这些工作容积26、26’内的压力大于对应的工作容积27、27’内的压力，则其导致转子锁定销106、106’延伸。供给管线34并联连接到对应的工作容积27、27’。注意，在本讨论的范围内，忽略了活塞25、25’的两个贮器26、26’、27、27’的压力作用在其上的压力加载区域的差异。

手动阀44连接到输入41，随后是弹簧加载止回阀45。存在4通/3位方向控制阀46，其具有游动中立位置。该阀46是电磁控制的。4通/3位方向控制阀46的第一端口连接到阀组40的输入41，第二端口连接到阀组40的输出42，第三端口连接到供给管线33，并且第四端口连接到供给管线34。在中立位置中，阀46将供给管线33和34连接到第二端口，即阀组40的输出42。在4通/3位方向控制阀46的其余位置中，第一端口（即阀组40的输入41），可以连接到供给管线33抑或供给管线34，而对于每个位置，第二端口（即阀组40的输出42），连接到对应的供给管线34、33。

对于这些管线33、34中的每一者，在4通/3位方向控制阀46的后面应用节流止回阀47、47’。两条管线33、34的回流方向的流速基本上不受限制。供给管线33的节流止回阀47’被构造成施加比其余的节流止回阀47更高的流入速率。这意味着转子锁定销106、106’在延伸和缩回时的移动速度彼此不同。特别地，延伸转子锁定销106、106’时的移动速度有利地大于缩回转子锁定销106、106’时的移动速度。

节流止回阀47、47’随后是先导操作式双作用平衡阀48、48’。供给管线33的阀48’的控制机制由节流阀47之后的供给管线34中的压力给出。供给管线34的阀48的控制机制由节流阀47’之后的供给管线33中的压力给出。如果向节流阀47后面的供给管线34施加很大的压力，则供给管线33的阀48’打开并且过程流体可以沿着回流方向流动通过阀48’。

换句话说，平衡阀48、48’被构造成无泄漏地保持负载。阀48保持关闭，直到输入压力（节流阀47和47’之后的供给管线中的压力）大于规定值。这意味着只要阀48的输入压力低于规定的预载，转子锁定销106、106’的位置就被固定，即锁定。

还存在分别应用于供给管线33和34的减压阀49、49’。阀49、49’的输出连接到回收管线，即阀组40的输出42。减压阀49、49’是预加载装置，这意味着它们被构造为过压防止装置。

供给管线33、34各自还包括一条侧管线50、50’。侧管线50、50’还包括止回阀51、51’和下游手动阀52、52’，下游手动阀52、52’ 被构造成从回路中释放过程流体。

供给管线还包括第一和第二压力传感器38、38’。压力传感器38、38’被构造成检测工作容积26、26’、27、27’内的压力。压力传感器38、38’还被构造成将检测到的压力作为模拟信号输出。通过将压力传感器38、38’定位在先导操作式双作用平衡阀48后面，保证了压力传感器38、38’被直接连接到两个转子锁定销106、106’内的工作容积26、26’、27、27’的贮器。

供给管线33、34然后并联连接到双作用转子锁定销106、106’的工作容积26、26’、27、27’。过程流体的回路有利地构造成使得转子锁定销106、106’同时彼此相似地作用。此外，由于减压阀49，回路被有利地构造成保护回路免受由外力或超过额定界限的负载导致的液压管线故障和压力冲击。该回路还在负载可能导致失去对致动器元件的控制（例如通过活塞25、25’）时提供无气穴运动控制，以使速度与流速匹配。当阀46突然关闭时，平衡阀48还提供平滑和经调节的运动控制。

图5是转子锁定系统的过程流体的回路的一部分的简化示意图。

存在先导操作式双作用平衡阀70的不同实施例。平衡阀70被构造成取代先前实施例的平衡阀48、48’。管线71、71’是来自高压单元43的一侧的输入管线。管线72、72’指向转子锁定销单元6、6’。先导操作式双作用平衡阀70的每一侧包括止回阀73、73’，使得回流方向通常是关闭的。相反，止回阀73、73’允许过程流体沿向前流动方向通过。先导操作式减压阀74、74’被预加载并且通常是关闭的。

如果供给管线71’内的压力超过阀74的第一预载，则阀74打开。如果管线72中的压力超过阀74的第二预载，则阀74也打开。阀74’的状态相应地由管线71和/或72’内的对应压力决定。

利用这种构造，该回路有利地确保工作容积内的过程流体的量以及由此工作容积的大小只能相互依赖地改变。这意味着，只有当工作容积27、27’同时减小时，工作容积26、26’才有可能增大。

任选地，先导操作式双作用平衡阀70还可以被构造成用于减压阀49、49’的功能。

图6是操作控制单元的电路的简化示意图。

转子锁定系统的操作控制单元60被构造成检测转子锁定系统的若干种状态。位移传感器37和压力传感器38连接到操作控制单元60。位移传感器37和压力传感器38将转子锁定销106的所检测的位置和所检测的工作容积26、27内的压力转换成信号。这些信号被提供给操作控制单元60。操作控制单元60被构造成解释信号，以便识别转子锁定系统的不同状态。状态的识别基于转子锁定销106的位置的和工作容积26、27内的压力的若干个预定值，其指示转子锁定系统的不同构造。

状态	位移传感器	压力传感器
			转子锁定	>最小位置锁定	>最小锁定压力
转子解锁	<最大位置解锁	>最小解锁压力
			故障未对准 A	延伸：<最小位置锁定	>最小锁定压力
故障未对准 B	缩回：>最大位置解锁	>最小解锁压力
			警报（锁定状态）	-	<最小锁定压力
警报（锁定状态）	<最小位置锁定	-
			警报（解锁状态）	>最小位置锁定	-

表1：可以由操作控制单元识别的转子锁定系统的状态。

表1给出了可以由操作控制单元60识别的转子锁定系统的状态的概览。

第一状态指的是锁定的转子。如果位移传感器37检测到转子锁定销106的位置大于转子锁定销106的预定最小锁定位置且压力传感器38检测到压力大于工作容积26的最小预定锁定压力，则确定该状态。该状态对应于完全延伸的转子锁定销106，这意味着转子被锁定。

第二状态指的是解锁的转子。如果位移传感器37检测到转子锁定销106的位置小于转子锁定销106的预定最大位置解锁且压力传感器38检测到压力大于工作容积27的最小预定解锁压力，则确定该状态。该状态对应于完全缩回的转子锁定销106，这意味着转子被解锁。

第三状态指的是故障未对准类型A。如果位移传感器37检测到转子锁定销106的位置小于转子锁定销106的预定最小锁定位置且压力传感器38检测到压力大于工作容积26的最小预定锁定压力，则确定该状态。该状态对应于转子锁定销106朝向完全延伸构造的不完全延伸。

第四状态指的是故障未对准类型B。如果位移传感器37检测到转子锁定销106的位置大于转子锁定销106的预定最大解锁位置且压力传感器38检测到压力大于工作容积27的最小预定解锁压力，则确定该状态。该状态对应于转子锁定销106朝向完全缩回构造的不完全缩回。

第五和第六状态指的是锁定状态期间的警报，这暗指只要该状态出现，设备和人员就有危险。如果位移传感器37检测到转子锁定销106的位置小于转子锁定销106的预定最小锁定位置和/或压力传感器38检测到压力小于工作容积26的最小预定锁定压力，则确定这些状态。这些状态对应于其中转子锁定销106潜在地处于中间位置中和/或压力潜在地不足以将转子锁定销106保持在延伸位置中的中间状态。这些状态反映了如下构造：其中由于转子锁定盘5的潜在移动和/或转子锁定销106对转子锁定盘5的潜在自发冲击，可能发生对设备和人员的严重危险。

第七状态指的是在解锁状态期间的警报，这暗指只要该状态出现，设备和人员就有危险。如果位移传感器37检测到转子锁定销106的位置大于转子锁定销106的预定最大解锁位置，则确定该状态。

操作控制单元60还被构造成操纵被连接到操作控制单元60的装置或传感器37、38的状态。这样，操作控制单元可例如改变所连接的传感器37、38的采样率。

操作控制单元60还被构造成操纵过程流体回路的状态，以便选择转子锁定系统的另一状态。操作控制单元60包括连接到过程流体回路的4通/3位方向控制阀46的输出。由此，转子锁定销106的工作容积26、27内的过程流体的压力可以被重新调节，以便改变转子锁定系统的状态。在施加输出信号之后，系统在转子锁定销106的移动方面的变化可再次被所连接的传感器检测到。

操作控制单元60还被构造成借助于通信装置61和/或信号发出装置62输出转子锁定系统的所确定的状态。

通信装置61被构造成借助于有线或无线连接与远程控制装置65通信。通信装置61和操作控制单元60还被构造成朝向远程控制装置传输连接到操作控制单元60的装置或传感器37、38的若干数据或数据集。通信装置61和操作控制单元60还被构造成使得远程控制装置65可以访问操作控制单元60并执行命令，以便改变转子锁定系统或连接到操作控制单元60的装置或传感器的状态。

信号发出装置62被构造成借助于声学或光学信号（例如通过显示器63或喇叭64）指示转子锁定系统的状态。

尽管上文已经参考特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例，并且毫无疑问，本领域技术人员将会想到在本发明的所要求保护的范围内的另外的替代方案。

Claims (17)

1.一种用于风动发电设备的转子毂的转子锁定系统，包括转子锁定盘、转子锁定销单元和转子锁定销，其中，所述转子锁定盘安装到所述转子毂，其中，所述转子锁定销是所述转子锁定销单元的被致动元件，其中，所述转子锁定销被构造成呈现第一位置，其中，所述转子锁定销被构造成呈现第二位置，在所述第二位置中，所述转子锁定销延伸到所述转子锁定盘的凹槽中，使得所述转子毂的旋转是可防止的，并且其中，所述转子锁定销是可锁定的。

2.根据权利要求1所述的转子锁定系统，其中，所述系统还包括锁定传感器，并且其中，所述锁定传感器被构造成确定所述转子锁定销的锁定状态。

3.根据权利要求1或2所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定销是液压驱动缸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定系统还包括位移传感器，并且其中，所述转子锁定销的位置可借助于所述位移传感器来检测。

5.根据前述权利要求中任一项所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定系统还包括工作空间和活塞，其中，所述活塞限定所述工作空间内的第一工作容积，并且其中，所述活塞在所述工作空间内的位置限定所述转子锁定销的位置。

6.根据权利要求5所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定系统还包括第一压力传感器，其中，所述第一工作容积内的内部压力可由所述第一压力传感器检测。

7.根据权利要求5或6所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定系统还包括用于所述工作空间内的第一工作容积的阀，并且其中，所述阀被构造为负载保持阀。

8.根据权利要求5或6中任一项所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定系统还包括第二工作容积和平衡阀，其中，所述平衡阀连接到所述第一工作容积和所述第二工作容积，并且其中，可借助于所述平衡阀来防止所述转子锁定销的解锁。

9.根据权利要求8所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定系统还包括第二压力传感器，其中，所述第二工作容积内的内部压力可由所述第二压力传感器检测。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的转子锁定系统，其中，所述负载保持阀和所述平衡阀以及所述第一压力传感器和所述第二压力传感器中的至少一者直接连接到中心管和/或所述转子锁定销单元的壳体部分，其中，所述中心管和/或所述转子锁定销单元的所述壳体部分包括供给管线，并且其中，所述供给管线连接到工作容积和/或是转子锁定销单元的一体部分。

11.根据权利要求1所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定系统还包括操作控制单元、位移传感器和第一压力传感器，其中，所述操作控制单元被构造成借助于所述位移传感器的至少一个值和所述第一压力传感器的至少一个值来确定所述转子锁定系统的状态，并且其中，所述操作控制单元被构造成借助于信号发出装置和/或通信装置来输出所确定的状态。

12.根据前述权利要求中任一项所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定销单元由风力涡轮机的主框架支撑。

13.根据前述权利要求中任一项所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定系统还包括用于远程控制的界面，并且其中，所述转子锁定销可远程控制。

14.根据前述权利要求中任一项所述的转子锁定系统，其中，所述转子锁定系统还包括多个转子锁定销。

15.一种风动发电设备，其包括根据前述权利要求中任一项所述的转子锁定系统。

16.一种风电场，其包括多个根据权利要求12所述的风动发电设备。

17.一种用于确定转子锁定系统的状态的方法，所述转子锁定系统包括转子锁定盘和可移动设置的转子锁定销、操作控制单元、第一传感器和第二传感器，其中，所述方法包括：

-获取所述第一传感器的至少一个值，

-获取所述第二传感器的至少一个值，并且其中，所述方法还包括：

-基于所述第一传感器的至少一个所获取的值以及所述第二传感器的至少一个所获取的值借助于所述操作控制单元确定所述转子锁定系统的状态，

-借助于信号发出装置和/或通信装置输出所述转子锁定系统的所确定的状态。