CN114000975B - 一种风电机组偏航系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风力发电技术领域，公开了一种风电机组的偏航系统，包括用于固定连接在机舱底座上的传动轴、用于驱动所述传动轴转动以带动所述机舱底座转动的驱动机构，以及设于所述传动轴的径向方向上的刹车座；所述刹车座呈环形并环绕所述传动轴设置；所述刹车座包括由内而外设置的摩擦层、膨胀层以及基层；所述摩擦层的内侧面与所述传动轴的侧面形成间隙，当所述膨胀层膨胀时，所述摩擦层能够向所述传动轴的方向靠近并抵接在所述传动轴的外侧面上；所述基层内设有存储腔室，所述存储腔室和所述间隙通过预定通道连通。本发明中，刹车座与传动轴之间摩擦产生的碎屑不会掉落，不会影响到运动部件。

Description

一种风电机组偏航系统

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风电机组偏航系统。

背景技术

风电机组是一种利用风能发电以产生电能的发电设备。

在陆地或海洋上，风向会不时发生改变，若风电机组的叶片无法正对于风向，则此时无法最好地利用风能，发电效率低。

因此，为获得较高的发电效率，风电机组还包括有用于叶片转向的偏航系统，在叶片无法正对风向时，转动机舱底座从而带动叶片转动，调整叶片的正对方向，使得叶片能够始终正对风向，获得良好的发电效率。

然而，现有技术中，在对偏航过程进行刹停的结构中会产生摩擦，导致刹停的结构内存在有铁屑等由于摩擦导致脱落的细小颗粒，这种细小颗粒将影响到偏航转动和刹车结构。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能够防止由于摩擦脱落的细小颗粒影响到偏航转动中的传动的风电机组偏航系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种风电机组偏航系统，包括用于固定连接在机舱底座上的传动轴、用于驱动所述传动轴转动以带动所述机舱底座转动的驱动机构，以及设于所述传动轴的径向方向上的刹车座；所述刹车座呈环形并环绕所述传动轴设置；所述刹车座包括由内而外设置的摩擦层、膨胀层以及基层；所述摩擦层的内侧面与所述传动轴的侧面形成间隙，当所述膨胀层膨胀时，所述摩擦层能够向所述传动轴的方向靠近并抵接在所述传动轴的外侧面上；所述基层内设有存储腔室，所述存储腔室和所述间隙通过预定通道连通。

进一步地，所述预定通道依次跨越所述膨胀层和所述摩擦层。

进一步地，所述刹车座还包括滑柱；所述基层背离所述膨胀层的一侧上开设有连通至所述存储腔室内的第一滑孔，所述膨胀层上设有贯穿所述膨胀层并所述第一滑孔连通的第二滑孔；所述滑柱分别滑设在所述第一滑孔和第二滑孔内，所述滑柱具有固定连接在所述摩擦层上的第一端；所述滑柱能够在第一位置和第二位置之间滑动，当所述滑柱处于第一位置上时，连接在所述滑柱上的摩擦层抵接在所述传动轴上；当所述滑柱处于第二位置上时，连接在所述滑柱上的摩擦层远离所述传动轴。

进一步地，所述预定通道设有所述滑柱内，所述预定通道沿所述滑柱的延伸方向设置；所述滑柱的侧面上开设有连通至所述预定通道内的连通孔；当所述滑柱处于第一位置上时，所述连通孔连通所述存储腔室；当所述滑柱处于第二位置上时，所述连通孔与所述存储腔室隔绝。

进一步地，所述膨胀层包括弹性材料制作的座体；所述座体围合形成气体腔室，所述气体腔室内填充有预定气体。

进一步地，所述存储腔室的气压小于所述预定通道内的气压。

进一步地，还包括风机；所述风机的入风口与所述存储腔室连通，所述风机的出口与所述气体腔室连通。

进一步地，所述驱动机构具有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴与所述传动轴连接并驱动所述传动轴转动，所述第二输出轴与所述风机连接并用于驱动所述风机。

本发明实施例一种风电机组偏航系统与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例中，第一，刹车座与传动轴之间摩擦产生的碎屑不会掉落，不会影响到运动部件；第二，本实施例将碎屑直接存储在刹车座的存储腔室内，无需额外设置区域对碎屑进行集中收集，结构更为简单；第三，本实施例中，膨胀层的设置使得摩擦层能够环绕传动轴设置，与传动轴的接触面积大，刹车效果良好。第四，在传动轴转动时，碎屑有向外甩出的趋势，能够更容易地进入到预定通道内，对碎屑的收集效果良好。

附图说明

图1是本发明实施例的风电机组偏航系统的剖视图。

图2是本发明实施例的风电机组偏航系统的刹车座放大图。

图3是本发明实施例的风电机组偏航系统的图1中的A－A方向剖视图。

图中，

1、传动轴；

2、刹车座；21、摩擦层；22、膨胀层；221、座体；222、气体腔室；223、第二滑孔；23、基层；231、存储腔室；232、第一滑孔；24、滑柱；241、预定通道；242、连通孔；

3、风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图3所示，本发明优选实施例的一种风电机组偏航系统，包括用于固定连接在机舱底座上的传动轴1、用于驱动所述传动轴1转动以带动所述机舱底座转动的驱动机构，以及设于所述传动轴1的径向方向上的刹车座2；所述刹车座2呈环形并环绕所述传动轴1设置；所述刹车座2包括由内而外设置的摩擦层21、膨胀层22以及基层23；所述摩擦层21的内侧面与所述传动轴1的侧面形成间隙，当所述膨胀层22膨胀时，所述摩擦层21能够向所述传动轴1的方向靠近并抵接在所述传动轴 1的外侧面上；所述基层23内设有存储腔室231，所述存储腔室231和所述间隙通过预定通道241连通。

本实施例中，在偏航时，驱动机构驱动传动轴1转动，带动机舱底座转动，从而带动安装在机舱底座上的叶片偏航，使得叶片能够始终正对于风向，获得较大的风能。偏航结束后，刹车座2的膨胀层22膨胀，使得摩擦层21向传动轴1靠近并抵接在传动轴1的外侧面上，利用摩擦力使得传动轴1减速并停止；在静止时，摩擦层21抵接在传动轴1外侧面上对传动轴1施加静摩擦力，使得传动轴1能够保持在一个方向上。

其中，在刹车座2对传动轴1进行刹车时，摩擦层21与传动轴1之间摩擦产生的碎屑将经由预定通道241被甩入至存储腔室231内，使得碎屑不会掉落，避免碎屑对传动轴1的转动和刹车座2的刹车效果进行影响。

本实施例相比于现有技术，第一，刹车座2与传动轴1之间摩擦产生的碎屑不会掉落，不会影响到运动部件；第二，本实施例将碎屑直接存储在刹车座2的存储腔室231内，无需额外设置区域对碎屑进行集中收集，结构更为简单；第三，本实施例中，膨胀层22的设置使得摩擦层21能够环绕传动轴1设置，与传动轴1的接触面积大，刹车效果良好。第四，在传动轴1转动时，碎屑有向外甩出的趋势，能够更容易地进入到预定通道241内，对碎屑的收集效果良好。

优选地，预定通道241的数量为多个，多个预订通道环绕传动轴1 设置，存储腔室231设置为环绕传动轴1设置。由此，在对碎屑进行收集时，能够全方位地收集各个位置上产生的碎屑。

进一步地，在一种实施方式中，请参阅图1至图3，所述预定通道 241依次跨越所述膨胀层22和所述摩擦层21。

本实施方式中，将预定通道241设置在刹车座2的内部，避免了将预定通道241设置在外侧时需要额外设置管道形成该预定通道241，从而减少了刹车座2的整体体积，使得刹车座2对于安装空间需求较小，便于安装使用；同样地，在使用一段时间后，拆卸刹车座2以对刹车座 2进行维护或更换时，也能够更容易地进行作业操作。

进一步地，在一种实施方式中，请参阅图1至图3，所述刹车座2还包括滑柱24；所述基层23背离所述膨胀层22的一侧上开设有连通至所述存储腔室231内的第一滑孔232，所述膨胀层22上设有贯穿所述膨胀层22并所述第一滑孔232连通的第二滑孔223；所述滑柱24分别滑设在所述第一滑孔232和第二滑孔223内，所述滑柱24具有固定连接在所述摩擦层21上的第一端；所述滑柱24能够在第一位置和第二位置之间滑动，当所述滑柱24处于第一位置上时，连接在所述滑柱24上的摩擦层 21抵接在所述传动轴1上；当所述滑柱24处于第二位置上时，连接在所述滑柱24上的摩擦层21远离所述传动轴1。

本实施方式中，通过设置滑柱24以围成预定通道241，能够有效地将预定通道241和需要膨胀的膨胀层22隔开，避免膨胀层22膨胀时对预定通道241产生影响。同时，由于滑柱24的限位作用，膨胀层22的膨胀作用无法带动由滑柱24固定的摩擦层21，因此，滑柱24的滑动设置使得由滑柱24连接固定的摩擦层21也能够得以向前靠近并抵接在传动轴 1的外侧面上。

进一步地，在一种实施方式中，请参阅图1至图3，所述预定通道 241设有所述滑柱24内，所述预定通道241沿所述滑柱24的延伸方向设置；所述滑柱24的侧面上开设有连通至所述预定通道241内的连通孔 242；当所述滑柱24处于第一位置上时，所述连通孔242连通所述存储腔室231；当所述滑柱24处于第二位置上时，所述连通孔242与所述存储腔室231隔绝。

本实施方式中，预定通道241只有在滑柱24处于第一位置上才连通于预定通道241，即，只有在实现刹车时，存储腔室231才允许对碎屑进行收集，避免收集到过多的润滑油，影响润滑效果。

可选地，还可设置为当滑柱24处于第二位置时，所述连通孔242连通所述存储腔室231；当所述滑柱24处于第一位置上时，所述连通孔242 与所述存储腔室231隔绝。由此，在吸附碎屑和刹车时，滑柱24固定的摩擦层21和传动轴1的外侧面仍能够形成间隙，以供碎屑通过该间隙进入到预定通道241内。

进一步地，在一种实施方式中，请参阅图1至图3，所述膨胀层22 包括弹性材料制作的座体221；所述座体221围合形成气体腔室222，所述气体腔室222内填充有预定气体。

本实施方式中，通过气体的方式实现膨胀和收缩，控制方便。

进一步地，在一种实施方式中，请参阅图1至图3，所述存储腔室 231的气压小于所述预定通道241内的气压。

本实施方式中，为保证良好的碎屑收集效果，将存储腔室231设置为负压腔室，使得进入到预定通道241内的碎屑能够迅速地被吸附到存储腔室231内。

进一步地，在一种实施方式中，请参阅图1至图3，还包括风机3；所述风机3的入风口与所述存储腔室231连通，所述风机3的出口与所述气体腔室222连通。

本实施方式中，通过风机3的设置，在保证存储腔室231处于负压状态的前提下，还能够同时地对气体腔室222进行过充气，使得摩擦层 21靠近并抵接传动轴1的外侧面；因此，本实施方式在对传动轴1进行刹车时，仅需启动风机3，即可达到良好的刹车效果和对碎屑的媳妇效果。

进一步地，在一种实施方式中，请参阅图1至图3，所述驱动机构具有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴与所述传动轴1连接并驱动所述传动轴1转动，所述第二输出轴与所述风机3连接并用于驱动所述风机3。

本实施方式中，通过第一输出轴和第二输出轴，可选择性地驱动风机3或传动轴1转动，达到偏航或刹车的效果，简化了结构。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种风电机组偏航系统，其特征在于，包括用于固定连接在机舱底座上的传动轴、用于驱动所述传动轴转动以带动所述机舱底座转动的驱动机构，以及设于所述传动轴的径向方向上的刹车座；

所述刹车座呈环形并环绕所述传动轴设置；

所述刹车座包括由内而外设置的摩擦层、膨胀层以及基层；所述摩擦层的内侧面与所述传动轴的侧面形成间隙，当所述膨胀层膨胀时，所述摩擦层能够向所述传动轴的方向靠近并抵接在所述传动轴的外侧面上；

所述基层内设有存储腔室，所述存储腔室和所述间隙通过预定通道连通；

所述存储腔室的气压小于所述预定通道内的气压。

2.根据权利要求1所述的风电机组偏航系统，其特征在于，所述预定通道依次跨越所述膨胀层和所述摩擦层。

3.根据权利要求2所述的风电机组偏航系统，其特征在于，所述刹车座还包括滑柱；

所述基层背离所述膨胀层的一侧上开设有连通至所述存储腔室内的第一滑孔，所述膨胀层上设有贯穿所述膨胀层并所述第一滑孔连通的第二滑孔；所述滑柱分别滑设在所述第一滑孔和第二滑孔内，所述滑柱具有固定连接在所述摩擦层上的第一端；

所述滑柱能够在第一位置和第二位置之间滑动，当所述滑柱处于第一位置上时，连接在所述滑柱上的摩擦层抵接在所述传动轴上；当所述滑柱处于第二位置上时，连接在所述滑柱上的摩擦层远离所述传动轴。

4.根据权利要求3所述的风电机组偏航系统，其特征在于，所述预定通道设有所述滑柱内，所述预定通道沿所述滑柱的延伸方向设置；

所述滑柱的侧面上开设有连通至所述预定通道内的连通孔；当所述滑柱处于第一位置上时，所述连通孔连通所述存储腔室；当所述滑柱处于第二位置上时，所述连通孔与所述存储腔室隔绝。

5.根据权利要求1所述的风电机组偏航系统，其特征在于，所述膨胀层包括弹性材料制作的座体；

所述座体围合形成气体腔室，所述气体腔室内填充有预定气体。

6.根据权利要求5所述的风电机组偏航系统，其特征在于，还包括风机；所述风机的入风口与所述存储腔室连通，所述风机的出口与所述气体腔室连通。

7.根据权利要求6所述的风电机组偏航系统，其特征在于，所述驱动机构具有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴与所述传动轴连接并驱动所述传动轴转动，所述第二输出轴与所述风机连接并用于驱动所述风机。