CN112628312B - 浮动式偏航制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浮动式偏航制动器，包含：底座、复位调整机构及偏航钳体机构；复位调整机构装设于底座上；偏航钳体机构套设于复位调整机构上，二个摩擦片装设于偏航钳体机构上，一制动盘设置于二个摩擦片之间，通过复位调整机构调整偏航钳体机构使得制动盘与二个摩擦片之间的距离相同。本发明的浮动式偏航制动器的结构新颖，操作简单，自主保护制动盘，且在偏航时不需要额外的压力供给。

Description

浮动式偏航制动器
技术领域
本发明涉及制动器领域，具体地说，尤其涉及一种应用于大型风电机组的浮动式偏航制动器。
背景技术
现有的大型风电机组的偏航制动器产品，包括制动盘装置、偏航装置、制动装置，其中制动盘装置包括制动盘和连接制动盘的塔筒，偏航装置则包括有机仓(风能转换电能部件)、机架，机架上设置有安装制动器的基座，制动装置则连接在机架上，跟随机架一同旋转。
偏航制动器是制动装置的重要部件，所以安装过程尤为重要，目前偏航制动器安装完成后，由于制动盘和制动器存在不可避免的安装误差，导致制动器与制动盘间隙不能均匀安装，出现一边间隙很小，一边间隙很大的情况，此时就需要重新拆卸重新调整，导致工人劳动强度大，安装进度缓慢；另外有的风电偏航制动器的摩擦片在磨损到极限时，由于检测不准确或者更换不及时，往往会出现摩擦片的磨损材料已磨损完成，只剩摩擦钢背，导致摩擦钢背直接磨损到制动盘，由于钢对钢的摩擦，导致温度升高，造成火灾事故。
因此，亟需开发一种克服上述缺陷的应用于大型风电机组的浮动式偏航制动器。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种浮动式偏航制动器，其中，包含：
底座；
复位调整机构，装设于所述底座上；
偏航钳体机构，套设于所述复位调整机构上，二个摩擦片装设于所述偏航钳体机构上，一制动盘设置于二个所述摩擦片之间，通过所述复位调整机构调整所述偏航钳体机构使得所述制动盘与二个所述摩擦片之间的距离相同。
上述的浮动式偏航制动器，其中，所述复位调整机构包括：
二个导向柱，装设于所述底座上，所述偏航钳体机构套设于二个所述导向柱上，所述偏航钳体机构沿所述导向柱的方向移动；
二个第一弹性件，分别套设于二个所述导向柱上且顶抵所述偏航钳体机构；
二个调整螺栓，穿设于所述偏航钳体机构上且连接于所述底座，每一所述调整螺栓上设置有二个调整螺母，通过所述调整螺母及所述调整螺栓的配合调节所述偏航钳体机构的安装位置。
上述的浮动式偏航制动器，其中，所述偏航钳体机构包括：
壳体，套设于二个所述导向柱上；
三个驱动单元，间隔设置且连接于所述壳体，所述驱动单元连接二个所述摩擦片，制动时通过液压控制所述驱动单元带动所述摩擦片夹紧所述制动盘。
上述的浮动式偏航制动器，其中，所述壳体上设置有液压管接口，所述三个驱动单元通过液压管连接于所述液压管接口，制动时通过所述液压管接口接收压力液体以驱动所述驱动单元。
上述的浮动式偏航制动器，其中，每一所述驱动单元包括：
调节螺套；
连接杆，所述调节螺套套设于所述连接杆上；
活塞，套设于所述连接杆上且抵接所述调节螺套，所述活塞还通过液压管连接于所述液压管接口；
第二弹性件，套设于所述连接杆上且位于所述活塞、所述调节螺套及所述连接杆之间；
其中，制动时，所述活塞通过所述液压管接口接收压力液体并在所述第二弹性件的推动下带动二个所述摩擦片加紧所述制动盘。
上述的浮动式偏航制动器，其中，每一所述驱动单元还包括：液压腔体，所述液压腔体通过所述液压管连接所述液压管接口，每一所述活塞具有环形限位部，当二个所述摩擦片的磨损量达到极限值时，所述环形限位部限制所述活塞继续移动。
上述的浮动式偏航制动器，其中，每一所述驱动单元还包括：
二个密封圈，套设于所述活塞上且分别位于所述环形限位部的两侧；
一个防尘塞，套设于所述活塞上且远离所述调节螺套的一端。
上述的浮动式偏航制动器，其中，每一所述驱动单元还包括预紧螺母，所述预紧螺母装设于所述连接杆且靠近所述调节螺套的一端上。
上述的浮动式偏航制动器，其中，所述复位调整机构还包括二个导向柱压盖，分别盖设于二个所述导向柱上。
上述的浮动式偏航制动器，其中，还包括测力指示器，装设于所述制动盘上，当所述环形限位部限制所述活塞继续移动使得所述摩擦片不再接触所述制动盘时，所述测力指示器输出报警信号。
本发明相对于现有技术其功效在于，本发明的浮动式偏航制动器的结构新颖，操作简单，自主保护制动盘，且在偏航时不需要额外的压力供给。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的浮动式偏航制动器的整体结构示意图。
图2为图1的第一方向示意图。
图3为图1的第二方向示意图。
图4为图3的部分剖面示意图。
图5为图3的环形限位部的放大示意图。
其中，附图标记：
底座：1；
复位调整机构：2；
导向柱：21；
第一弹性件：22；
调整螺栓：23；
调整螺母：241、242；
向柱压盖：25；
偏航钳体机构：3；
壳体：31；
液压管接口：311；
驱动单元：32；
调节螺套：321；
连接杆：322；
活塞：323；
环形限位部：3231；
第二弹性件：324；
液压腔体：325；
密封圈：326；
防尘塞：327；
预紧螺母：328；
摩擦片：41、42；
制动盘：5。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、“S1”、“S2”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。
关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。
某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。
请参阅图1。图1为本发明的浮动式偏航制动器的整体结构示意图。如图1所示，本发明的浮动式偏航制动器包含：底座1、复位调整机构2及偏航钳体机构3；复位调整机构2装设于所述底座1上；偏航钳体机构3套设于所述复位调整机构2上，二个摩擦片41、42装设于所述偏航钳体机3上，一制动盘5设置于二个所述摩擦片41、42之间，通过所述复位调整机构2调整所述偏航钳体机构3使得所述制动盘5与二个所述摩擦片41、42之间的距离相同。
请参阅图2。图2为图1的第一方向示意图。如图2所示，所述复位调整机构2包括：二个导向柱21、二个第一弹性件22及二个调整螺栓23；二个导向柱21装设于所述底座1上，所述偏航钳体机构3套设于二个所述导向柱21上，所述偏航钳体机构3沿所述导向柱21的方向移动；二个第一弹性件22，分别套设于二个所述导向柱21上且顶抵所述偏航钳体机构3；二个调整螺栓23穿设于所述偏航钳体机构3上且连接于所述底座1，每一所述调整螺栓23上设置有二个调整螺母241、242，所述偏航钳体机构3位于二个调整螺母24之间，通过所述调整螺母241、242及所述调整螺栓23的配合调节所述偏航钳体机构3的安装位置。
进一步地，所述复位调整机构2还包括二个导向柱压盖25，分别盖设于二个所述导向柱21上。
以下结合图2具体说明复位调整机构2的工作过程。主要工作原理为：底座1安装在基座上，保证浮式制动器与机架固定，偏航钳体机构3通过导向柱21、导向柱压盖25、复位弹簧22连接在底座1，可使偏航钳体机构3沿导向柱的方向进行上下滑动，具体调节尺寸可通过调整螺栓23和调整螺母241、242进行上下调节。
本发明通过调整偏航钳体机构3，使上下钳体成为一体，减少不必要的安装螺栓，增加复位调整机构2，使得偏航钳体机构3在安装完成后，可通过导向柱、第一弹性件22和调整螺栓23来调整偏航钳体机构3与制动盘5的间隙，从而能保证偏航钳体机构3与制动盘5之间的间隙保持一致。
具体地说，将底座1通过固定螺栓固定在基座上，通过目视观察摩擦片17、19(参照图3)与制动盘5(参照图3)之间的间隙是否一致，如果出现不一致：1)上窄下宽，则将调整螺母242向上拧，保证间隙一致，此时第一弹性件22处于压缩状态，将调整螺母241也进行固定，此时偏航钳体机构3可正常工作；2)上宽下窄，则将调整螺母242向下拧，保证间隙一致，此时第一弹性件22处于复原状态，将调整螺母241也进行固定，此时偏航钳体机构3可正常工作。根据风场实际工况可每隔3到6个月进行定期维护，通过调整调整螺母242始终保持偏航钳体机构3上设置的摩擦片41、42和制动盘5的间隙一致。
需要说明的是，在本实施例中，以第一弹性件22为复位弹簧为较佳的实施方式，但本发明并不以此为限。
请参照图3-图4，图3为图1的第二方向示意图；图4为图3的部分剖面示意图。如图3-图4所示，所述偏航钳体机构3包括：壳体31及三个驱动单元32，壳体31套设于二个所述导向柱21上；三个驱动单元32间隔设置且连接于所述壳体31，所述驱动单元32连接二个所述摩擦片41、42，制动时通过液压控制所述驱动单元32带动所述摩擦片41、42夹紧所述制动盘5。
其中，所述壳体31上设置有液压管接口311，所述三个驱动单元32通过液压管连接于所述液压管接口311，制动时通过所述液压管接口311接收压力液体以驱动所述驱动单元32。
进一步地，每一所述驱动单元32包括：调节螺套321、连接杆322、活塞323及第二弹性件324；所述调节螺套321套设于所述连接杆322上；活塞323套设于所述连接杆322上且抵接所述调节螺套321，所述活塞323还通过液压管连接于所述液压管接口311；第二弹性件324套设于所述连接杆322上且位于所述活塞323、所述调节螺套321及所述连接杆322之间；其中，制动时，所述活塞323通过所述液压管接口311接收压力液体并在所述第二弹性件324的推动下带动二个所述摩擦片41、42加紧所述制动盘5。
需要说明的，在本实施例中，以第二弹性件324为碟簧为较佳的实施方式，但本发明并不以此为限。
进一步地，请参照图5，图5为图3的环形限位部的放大示意图。结合图5所示，每一所述驱动单元32还包括：液压腔体325，所述液压腔体325通过所述液压管连接所述液压管接口311，每一所述活塞323具有环形限位部3231，当二个所述摩擦片41、42的磨损量达到极限值时，所述环形限位部3231限制所述活塞323继续移动。
再进一步地，每一所述驱动单元32还包括：二个密封圈326、一个防尘塞327及预紧螺母328；二个密封圈326套设于所述活塞323上且分别位于所述环形限位部3231的两侧；一个防尘塞327套设于所述活塞323上且远离所述调节螺套321的一端；所述预紧螺母328装设于所述连接杆322且靠近所述调节螺套321的一端上。
更进一步地，所述浮动式偏航制动器还包括测力指示器(图未示)，测力指示器装设于所述制动盘5上，当所述环形限位部3231限制所述活塞323继续移动使得所述摩擦片41、42不再接触所述制动盘5时，所述测力指示器输出报警信号。
以下结合图3-图5，具体说明偏航钳体机构3的工作过程如下。具体地说，未安装时产品状态为图4、图5所示，此时第二弹性件324处于最大压缩状态，当将产品安装在基座上时，在液压管连接处连接上油管，通入16MPa油压，油压将保持活塞323不动，此时可将预紧螺母328拆开，此时液压油带来的压力代替预紧螺母328的作用，产品就可开始正常工作，当风机需要制动时，控制室会根据制动要求输入对应的液压压力值，此时被压缩的第二弹性件324就会伸长，推动活塞323向下运动，进而推动上摩擦片41向下运动，同时带动下摩擦片42向上运动，夹紧制动盘5，随着时间的增加，摩擦片41、42摩擦材料会减少，活塞伸出量增加，当摩擦片41、42磨损量各达到极限7mm时，活塞323的伸出量就会变为18mm(上下摩擦片磨损极限14mm加上钳体上下与制动盘的间隙4mm)，此时应该进行更换摩擦片41、42，如果没有进行及时更换，风机会继续运行，此时活塞323的环形限位部3231就会压在液压腔体325的下底面(图5所示)，不能再继续向下运动，导致摩擦片41也不再向下运动，摩擦片41与制动盘5不再接触，制动盘5不被摩擦片41夹紧时，安装在制动盘5上测力指示器就会向控制室报警，控制室则会停止机组正常工作，当风机在更换新摩擦片后方可继续运行，保护了摩擦片41、42的摩擦材料被磨损殆尽，避免了摩擦片钢背与制动盘的接触。
值得注意的是，在本实施例中，虽然公开了如极限以及油压等具体数值做为较佳的实施方式进行说明，但本发明并不以此为限。
综上所述，本发明的浮动式偏航制动器主要通过调整偏航钳体机构内部活塞与液压缸体之间的间隙来控制活塞的伸出量，从而控制制动摩擦片磨损的极限，从而能确保摩擦片磨损到极限后不能使摩擦钢背与制动盘接触，基于此本发明的浮动式偏航制动器的结构新颖，操作简单，自主保护制动盘，且在偏航时不需要额外的压力供给。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种浮动式偏航制动器，其特征在于，包含：
底座；
复位调整机构，装设于所述底座上；
偏航钳体机构，套设于所述复位调整机构上，二个摩擦片装设于所述偏航钳体机构上，一制动盘设置于二个所述摩擦片之间，通过所述复位调整机构调整所述偏航钳体机构使得所述制动盘与二个所述摩擦片之间的距离相同，制动时通过液压控制二个所述摩擦片夹紧所述制动盘；
其中，所述复位调整机构包括：
二个导向柱，装设于所述底座上，所述偏航钳体机构套设于二个所述导向柱上，所述偏航钳体机构沿所述导向柱的方向移动；
二个第一弹性件，分别套设于二个所述导向柱上且顶抵所述偏航钳体机构；
二个调整螺栓，穿设于所述偏航钳体机构上且连接于所述底座，每一所述调整螺栓上设置有二个调整螺母，通过所述调整螺母及所述调整螺栓的配合调节所述偏航钳体机构的安装位置；
其中，所述偏航钳体机构通过所述导向柱及所述第一弹性件连接所述底座，可使所述偏航钳体机构沿所述导向柱的方向进行上下滑动，可通过所述调整螺栓和所述调整螺母进行上下调节。
2.如权利要求1所述的浮动式偏航制动器，其特征在于，所述偏航钳体机构包括：
壳体，套设于二个所述导向柱上；
三个驱动单元，间隔设置且连接于所述壳体，所述驱动单元连接二个所述摩擦片，制动时通过液压控制所述驱动单元带动所述摩擦片夹紧所述制动盘。
3.如权利要求2所述的浮动式偏航制动器，其特征在于，所述壳体上设置有液压管接口，所述三个驱动单元通过液压管连接于所述液压管接口，制动时通过所述液压管接口接收压力液体以驱动所述驱动单元。
4.如权利要求3所述的浮动式偏航制动器，其特征在于，每一所述驱动单元包括：
调节螺套；
连接杆，所述调节螺套套设于所述连接杆上；
活塞，套设于所述连接杆上且抵接所述调节螺套，所述活塞还通过液压管连接于所述液压管接口；
第二弹性件，套设于所述连接杆上且位于所述活塞、所述调节螺套及所述连接杆之间；
其中，制动时，所述活塞通过所述液压管接口接收压力液体并在所述第二弹性件的推动下带动二个所述摩擦片加紧所述制动盘。
5.如权利要求4所述的浮动式偏航制动器，其特征在于，每一所述驱动单元还包括：液压腔体，所述液压腔体通过所述液压管连接所述液压管接口，每一所述活塞具有环形限位部，当二个所述摩擦片的磨损量达到极限值时，所述环形限位部限制所述活塞继续移动。
6.如权利要求5所述的浮动式偏航制动器，其特征在于，每一所述驱动单元还包括：
二个密封圈，套设于所述活塞上且分别位于所述环形限位部的两侧；
一个防尘塞，套设于所述活塞上且远离所述调节螺套的一端。
7.如权利要求4所述的浮动式偏航制动器，其特征在于，每一所述驱动单元还包括预紧螺母，所述预紧螺母装设于所述连接杆且靠近所述调节螺套的一端上。
8.如权利要求1所述的浮动式偏航制动器，其特征在于，所述复位调整机构还包括二个导向柱压盖，分别盖设于二个所述导向柱上。
9.如权利要求5所述的浮动式偏航制动器，其特征在于，还包括测力指示器，装设于所述制动盘上，当所述环形限位部限制所述活塞继续移动使得所述摩擦片不再接触所述制动盘时，所述测力指示器输出报警信号。
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