CN201554599U - 一种风力发电机及其偏航系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种风力发电机，同时还涉及一种偏航系统，所述风力发电机包括塔架、固定于机舱内主机架上的偏航驱动装置和固设于主机架上的夹紧装置，所述塔架的上端固设有塔架法兰，塔架法兰上固设有回转支撑齿轮，所述回转支撑齿轮上设有与该齿轮同轴的通孔，所述通孔的内壁上设有与回转支撑齿轮一体的环台，所述夹紧装置与环台夹持径向定位滑动配合，所述主机架平置于回转支撑齿轮上。该风力发电机的偏航系统采用滑动配合的方式，降低了生产成本，提高了偏航系统的承载能力。

Description

一种风力发电机及其偏航系统
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机，同时还涉及一种用于该风力发电机上的偏航系统。
背景技术
随着环境的进一步恶化，新型清洁能源的研究及应用也越来越受到各国政府及科研机构的重视。其中，风能就是一个很好的可被有效利用的清洁能源，现阶段风能的利用方式主要是风能发电，风能发电主要指的是通过风力发电机将风能转化为电能。目前，有种水平轴式风力发电机，该种风力发电机上设有偏航系统。偏航系统主要有两个作用：其一是与风力发电机组的控制系统相互配合，使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态，充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率；其二是提供必要的锁紧力矩，以保障风力发电机组的安全运行。
目前，偏航系统中大都采用滚动轴承的形式与主机架相配合，如图1所示，滚动轴承偏航系统主要是由滚动轴承、偏航驱动器1、刹车盘、刹车钳及液压系统装置组成，所述滚动轴承由回转支撑齿轮3(作为轴承的外圈)、轴承内圈5及回转支撑齿轮3与轴承内圈5之间设置的滚动体组成。回转支撑齿轮3固连于塔架4上，轴承内圈5通过高强度螺栓装配在主机架2上。由于风力发电机一般尺寸比较大，而其滚动轴承同样尺寸比较大，一般直径在2m左右，这样的大直径滚动轴承制造困难、成本高，而且其承载能力小，易损坏，维护费用高增加了整机成本和维护成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种风力发电机，同时还提供一种用于该风力发电机上的偏航装置，用以解决现有风力发电机采用滚动轴承式的偏航系统，加工成本高、承载力小、易损坏且维护成本高的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种风力发电机偏航系统，该偏航系统包括回转支撑齿轮、偏航驱动装置和至少两个夹紧装置，所述回转支撑齿轮上设有与该齿轮同轴的通孔，所述通孔的内壁上设有与回转支撑齿轮一体的环台，所述夹紧装置与环台夹持径向定位滑动配合。
所述夹紧装置为摩擦片式夹紧装置，该夹紧装置的外缘设有与所述环台对应的截面为U形的弧形槽，该弧形槽具有上、下壁面及侧壁面，至少下壁面上设有与环台摩擦配合的摩擦片，所述各夹紧装置的弧形侧壁面在同一圆周上，所述弧形侧壁面与环台的对应侧面顶止径向限位配合。
所述夹紧装置上还设有摩擦片调节机构，该摩擦片调节机构位于弧形槽下壁面处的摩擦片的下方。
所述摩擦片调节机构包括对扣的上顶紧块和下顶紧块，上顶紧块与下顶紧块之间压设有弹簧，下顶紧块的下方设有螺接于所述夹紧装置上的调节螺栓，该调节螺栓与下顶紧块顶推配合。
一种风力发电机，包括塔架、固定于机舱内主机架上的偏航驱动装置和固设于主机架上的夹紧装置，所述塔架的上端固设有塔架法兰，塔架法兰上固设有回转支撑齿轮，所述回转支撑齿轮上设有与该齿轮同轴的通孔，所述通孔的内壁上设有与回转支撑齿轮一体的环台，所述夹紧装置与环台夹持径向定位滑动配合，所述主机架平置于回转支撑齿轮上。
所述夹紧装置为摩擦片式夹紧装置，该夹紧装置的外缘设有与所述环台对应的截面为U形的弧形槽，该弧形槽具有上、下壁面及侧壁面，至少下壁面上设有与环台摩擦配合的摩擦片，所述各夹紧装置的弧形侧壁面在同一圆周上，所述弧形侧壁面与环台的对应侧面顶止径向限位配合。
所述夹紧装置上还设有摩擦片调节机构，该摩擦片调节机构位于弧形槽下壁面处的摩擦片的下方。
所述摩擦片调节机构包括对扣的上顶紧块和下顶紧块，上顶紧块与下顶紧块之间压设有弹簧，下顶紧块的下方设有螺接于所述夹紧装置上的调节螺栓，该调节螺栓与下顶紧块顶推配合。
上述方案的风力发电机，其偏航系统采用滑动摩擦的形式，即其主机架直接平放于回转支撑齿轮的上端面上，这样主机架可在回转支撑齿轮上进行滑动，同时，主机架上还固设有夹紧装置，夹紧装置夹持在回转支撑齿轮的环台上，各夹紧装置通过其位于同一圆周上的弧形的侧壁面来限制主机架的径向位置，这样，主机架只能相对于回转支撑齿轮进行转动。综上所述，此偏航系统采用的是滑动配合的形式，采用滑动配合的形式较滚动配合的形式具有零件的加工成本低、便于装配、承载力大及便于维护的优点。
本实用新型中的夹紧装置为摩擦片式夹紧装置，此种夹紧装置通过摩擦片调节机构来调整摩擦片与环台间的夹紧力，此夹紧力可以用来防止因风向改变而使得机舱随之相应的摆动，因为此种摆动会造成回转支撑齿轮的疲劳损坏，因此是要避免该种摆动出现的。这种夹紧装置较液压式的夹紧装置省去了液压系统，避免了出现液压泄露的故障，提高了系统的可靠性，同时也降低了生产及维护成本。
附图说明
图1是现有技术偏航系统的结构示意图；
图2是本实用新型偏航系统的立体结构示意图；
图3是本实用新型风力发电机的结构示意图；
图4是图3的局部放大视图。
具体实施方式
图2、4所示，本实用新型的偏航系统，包括一个回转支撑齿轮15，该回转支撑齿轮15上设有与该齿轮同轴的通孔，所述通孔的一端设有环台18，所述环台18上夹持滑动装配有六个夹紧装置17；所述回转支撑齿轮15外侧周向均匀啮合设有四个偏航驱动装置1。所述的夹紧装置17为摩擦片式夹紧装置，该夹紧装置包括一个块状基体13，该块状基体13的外侧的下部设有一突起，该块状基体13的上端装配有盖板8，盖板8与突起之间形成一个横截面呈U形的弧形槽，该弧形槽的三个壁面上分别安装有上摩擦片9、下摩擦片12和侧向摩擦片7。上摩擦片9、下摩擦片12和侧向摩擦片7分别与环台18的相对面摩擦配合。块状基体13上对应于下摩擦片12位置处设有摩擦片调节机构安装槽，摩擦片调节机构安装槽内安装有摩擦片调节机构，摩擦片调节机构包括对扣的上顶紧块20和下顶紧块11，上顶紧块20与下顶紧块11之间压设有弹簧10，下顶紧块11的下方设有螺接于块状基体13上的调节螺栓21，该调节螺栓21与下顶紧块11顶推配合。
图2、3、4所示，本实用新型的风力发电机，包括塔架14、塔架14的顶端设有塔架法兰6，塔架法兰6上通过高强度螺栓固定安装有偏航系统，该偏航系统的偏航驱动装置1固定连接在机舱16内的主机架上。所述偏航系统包括一个通过高强度螺栓固定于塔架法兰6上的回转支撑齿轮15，该回转支撑齿轮15上设有与该齿轮同轴的通孔，所述通孔的一端设有环台18，所述环台18上夹持滑动装配有六个夹紧装置17；所述回转支撑齿轮15外侧周向均匀啮合设有四个偏航驱动装置1。所述的夹紧装置17为摩擦片式夹紧装置，该夹紧装置包括一个块状基体13，该块状基体13的外侧的下部设有一突起，该块状基体13的上端装配有盖板8，盖板8与突起之间形成一个横截面呈U形的弧形槽，该弧形槽的三个壁面上分别安装有上摩擦片9、下摩擦片12和侧向摩擦片7。上摩擦片9、下摩擦片12和侧向摩擦片7分别与环台18的相对面摩擦配合。块状基体13上对应于下摩擦片12位置处设有摩擦片调节机构安装槽，摩擦片调节机构安装槽内安装有摩擦片调节机构，摩擦片调节机构包括对扣的上顶紧块20和下顶紧块11，上顶紧块20与下顶紧块11之间压设有弹簧10，下顶紧块11的下方设有螺接于块状基体13上的调节螺栓21，该调节螺栓21与下顶紧块11顶推配合。在该实施例中回转支撑齿轮15是外齿轮，当然也可以是内齿轮。

Claims (8)

1.一种风力发电机偏航系统，该偏航系统包括回转支撑齿轮、偏航驱动装置和至少两个夹紧装置，所述回转支撑齿轮上设有与该齿轮同轴的通孔，其特征在于：所述通孔的内壁上设有与回转支撑齿轮一体的环台，所述夹紧装置与环台夹持径向定位滑动配合。
2.根据权利要求1所述的偏航系统，其特征在于：所述夹紧装置为摩擦片式夹紧装置，该夹紧装置的外缘设有与所述环台对应的截面为U形的弧形槽，该弧形槽具有上、下壁面及侧壁面，至少下壁面上设有与环台摩擦配合的摩擦片，所述各夹紧装置的弧形侧壁面在同一圆周上，所述弧形侧壁面与环台的对应侧面顶止径向限位配合。
3.根据权利要求2所述的偏航系统，其特征在于：所述夹紧装置上还设有摩擦片调节机构，该摩擦片调节机构位于弧形槽下壁面处的摩擦片的下方。
4.根据权利要求3所述的偏航系统，其特征在于：所述摩擦片调节机构包括对扣的上顶紧块和下顶紧块，上顶紧块与下顶紧块之间压设有弹簧，下顶紧块的下方设有螺接于所述夹紧装置上的调节螺栓，该调节螺栓与下顶紧块顶推配合。
5.一种风力发电机，包括塔架、固定于机舱内主机架上的偏航驱动装置和固设于主机架上的夹紧装置，所述塔架的上端固设有塔架法兰，塔架法兰上固设有回转支撑齿轮，所述回转支撑齿轮上设有与该齿轮同轴的通孔，其特征在于：所述通孔的内壁上设有与回转支撑齿轮一体的环台，所述夹紧装置与环台夹持径向定位滑动配合，所述主机架平置于回转支撑齿轮上。
6.根据权利要求5所述的风力发电机，其特征在于：所述夹紧装置为摩擦片式夹紧装置，该夹紧装置的外缘设有与所述环台对应的截面为U形的弧形槽，该弧形槽具有上、下壁面及侧壁面，至少下壁面上设有与环台摩擦配合的摩擦片，所述各夹紧装置的弧形侧壁面在同一圆周上，所述弧形侧壁面与环台的对应侧面顶止径向限位配合。
7.根据权利要求6所述的风力发电机，其特征在于：所述夹紧装置上还设有摩擦片调节机构，该摩擦片调节机构位于弧形槽下壁面处的摩擦片的下方。
8.根据权利要求7所述的风力发电机，其特征在于：所述摩擦片调节机构包括对扣的上顶紧块和下顶紧块，上顶紧块与下顶紧块之间压设有弹簧，下顶紧块的下方设有螺接于所述夹紧装置上的调节螺栓，该调节螺栓与下顶紧块顶推配合。
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