CN201843735U - 一种风轮锁紧装置及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风轮发电机组技术领域，公开了一种风轮锁紧装置，包括锁紧盘、底座、锁紧销，所述锁紧盘与风力发电机组的主轴连接，所述锁紧盘上设有锁紧孔，所述底座上设有与所述锁紧孔对齐的通孔；所述锁紧销设于所述通孔内，所述锁紧销的一端靠近所述锁紧孔，另一端通过连接件与所述底座形成可拆卸连接；所述锁紧销与所述通孔的远端之间设有弹性件。这种结构的风轮锁紧装置结构简单、操作方便，可快速实现风轮的锁紧，且成本较低。本实用新型还提供了一种风力发电机组。

Description

一种风轮锁紧装置及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风轮发电机组技术领域，特别涉及一种风轮锁紧装置，本实用新型还涉及一种具有上述风轮锁紧装置的风力发电机组。

背景技术

风力发电机组是一种将风能转化为机械能的动力机械，风力发电机组是利用风力带动风轮的叶片旋转、再通过增速机将旋转的速度提升来促使发电机发电。

风力发电机组通常包括风轮、主轴、增速箱、发电机及机舱底架，主轴的一端与风轮的轮毂连接，主轴的另一端与增速箱的输入端连接，增速箱的输出端与发电机的输入端连接。风轮在风载荷的作用下旋转，通过主轴将力矩传递给增速机，经增速机将旋转的速度提升，带动发电机进行发电。

对风力发电机组的风轮进行维护时，风轮必须处于锁紧状态。风轮锁紧原则上要求在高速轴刹车锁紧的情况下再对风轮实施锁紧，但是由于高速刹车后，风轮锁紧装置可能会存在无法对准的现象，可能无法实现风轮锁紧。所以在实际操作过程中，一般采用在风轮转速较低时，先迅速将风轮锁紧装置对风轮锁紧，然后再对高速轴实施刹车的方案，这种方案要求风轮锁紧机构进行锁紧时执行动作速度要非常快。

现有技术中，风轮锁紧装置主要有液压式风轮锁紧装置手动式风轮锁紧装置。液压式风轮锁紧装置自动化程度高，执行动作较快，但是成本较高；手动式风轮锁紧装置采用人工操作，对风轮进行锁紧时执行动作速度较慢。

因此，如何研发出一种成本较低、对风轮进行锁紧时执行动作速度较快的风轮锁紧装置，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是提供一种风轮锁紧装置，该风轮锁紧装置成本较低、对风轮进行锁紧时执行动作速度较快。本实用新型的第二个目的是提供一种具有上述风轮锁紧装置的风力发电机组。

为了实现上述第一个目的，本实用新型提供了一种风轮锁紧装置，包括锁紧盘、底座、锁紧销，所述锁紧盘与风力发电机组的主轴连接，所述锁紧盘上设有锁紧孔，所述底座上设有与所述锁紧孔对齐的通孔；所述锁紧销设于所述通孔内，所述锁紧销的一端靠近所述锁紧孔，另一端通过连接件与所述底座形成可拆卸连接；所述锁紧销与所述通孔的远端之间设有弹性件。

优选的，所述连接件为行程限位螺栓，所述行程限位螺栓的一端与所述锁紧销上的螺丝孔形成螺丝连接，另一端的内侧抵靠设于所述通孔端部的衬套。

优选的，所述行程限位螺栓上设有行程限位螺母。

优选的，所述通孔的侧面设有与所述锁紧销轴向垂直的锁紧螺栓。

优选的，所述锁紧销的侧面设有第一长槽，所述锁紧螺栓的端部抵靠在所述第一长槽内。

优选的，所述通孔靠近锁紧盘的一端的侧面设有方向限位板，所述方向限位板插入所述锁紧销的侧面的第二长槽内。

优选的，所述通孔靠近所述锁紧盘的一端的侧面设有限位传感器，所述限位传感器用于检测所述锁紧销的位置，并发出位置信号；控制器接收所述位置信号，若所述锁紧销处于伸出状态，所述控制器控制高速轴制动系统进行制动，若所述锁紧销处于缩回状态，所述控制器控制所述高速轴制动系统解除制动。

优选的，所述限位传感器安装在所述方向限位板上。

优选的，所述底座为风力发电机组的轴承座。

本实用新型提供的风轮锁紧装置包括与风力发电机组的主轴连接的锁紧盘、用于容纳锁紧销的底座，锁紧盘上设有锁紧孔，锁紧销可插入该锁紧孔内，锁紧销设于底座的通孔内，且可在该通孔内往复动作，所述通孔与锁紧盘上的锁紧孔对齐，锁紧销与通孔的远端之间设有弹性件，锁紧销通过连接件与底座形成可拆卸连接，锁紧销与底座连接时，锁紧销压紧弹性件使得弹性件处于压缩状态。

风轮需要锁紧时，拆除锁紧销与底座之间的连接，由于弹性件处于压缩状态，弹性件将对锁紧销施加弹性力，在该弹性力的作用下，锁紧销将迅速插入锁紧盘的锁紧孔内，从而现实风轮的锁紧。这种结构的风轮锁紧装置结构简单、操作方便，可快速实现风轮的锁紧，且成本较低。

为了实现上述第二个目的，本实用新型还提供了一种风力发电机组，该风力发电机组具有上述的风轮锁紧装置，所述锁紧盘与风力发电机组的主轴连接。由于上述的风轮锁紧装置具有上述的技术效果，具有该风轮锁紧装置的风力发电机组也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型所提供的风轮锁紧装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的风轮锁紧控制系统的结构框图；

其中，图1-图2中：

锁紧盘1、锁紧孔1-1、底座2、通孔2-1、第一长槽2-2、第二长槽2-3、锁紧销3、行程限位螺栓4、衬套5、弹性件6、锁紧螺栓7、方向限位板8、限位传感器9、行程限位螺母10、主轴11。

具体实施方式

本实用新型的第一个核心是提供一种风轮锁紧装置，该风轮锁紧装置成本较低、对风轮进行锁紧时执行动作速度较快。本实用新型的第二个核心是提供一种具有上述风轮锁紧装置的风力发电机组。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参看图1，图1为本实用新型所提供的风轮锁紧装置的一种具体实施方式的结构示意图。

如图1所示，本实用新型提供的风轮锁紧装置包括锁紧盘1、底座2、锁紧销3，锁紧盘1具体可以呈板状，锁紧盘1上设有锁紧孔1-1，锁紧盘1与风力发电机组的主轴11连接，具体地，为了方便锁紧盘1与所述主轴11连接，可将锁紧盘1固定在主轴11的主轴法兰上；底座2靠近锁紧盘1设置，底座2上设有与锁紧孔1-1对齐的通孔2-1，锁紧销3设于该通孔2-1内，锁紧销3可在所述通孔2-1内往复移动；锁紧销3的一端靠近锁紧孔1-1，另一端通过连接件与底座2形成可拆卸连接，锁紧销3与所述通孔2-1的远端之间设弹性件6。锁紧销3处于缩回状态时，锁紧销3压缩所述弹性件6，即弹性件6处于压缩状态。

风轮需要锁紧时，拆除锁紧销3与底座2之间的连接，由于弹性件6处于压缩状态，弹性件6将对锁紧销3施加弹性力，在该弹性力的作用下，锁紧销3将迅速插入锁紧盘1的锁紧孔1-1内，从而现实风轮的锁紧。这种结构的风轮锁紧装置结构简单、操作方便，可快速实现风轮的锁紧，且成本较低。

具体的方案中，所述连接件为行程限位螺栓4，锁紧销3靠近锁紧盘1的一端为近端、另一端为远端，所述通孔2-1靠近锁紧盘1的一端为近端、另一端为远端，锁紧销3的远端设有沿锁紧销3轴向延伸的螺丝孔，通孔2-1的远端设有衬套5，行程限位螺栓4的一端与该螺丝孔形成螺丝连接，行程限位螺栓4的另一端的内侧抵靠所述衬套5，锁紧销3通过行程限位螺栓4与底座2连接。

锁紧销3处于缩回状态时，锁紧销3压缩弹性件6，行程限位螺栓4的一端与锁紧销3形成螺丝连接，另一端的内侧抵靠衬套5，风轮需要锁紧时，向外侧旋出行程限位螺栓4，使得行程限位螺栓4与锁紧销3之间的螺丝连接解除，即解除锁紧销3与底座2之间的连接，由于弹性件6处于压缩状态，弹性件6将对锁紧销3施加弹性力，在该弹性力的作用下，锁紧销3将迅速插入锁紧盘1的锁紧孔1-1内，从而现实风轮的锁紧；风轮需要解锁时，将行程限位螺栓4向内侧旋入锁紧销3的螺丝孔内，使得行程限位螺栓4与锁紧销3形成螺丝连接，向外侧拉锁紧销3，使得锁紧销3与锁紧孔1-1脱离，锁紧销3缩回底座2的通孔2-1内，继续旋紧行程限位螺栓4，使得行程限位螺栓4的外端抵靠衬套5。

优选方案，在旋入或旋出行程限位螺栓4时，为了对行程限位螺栓4的旋入或旋出位置进行准确定位，防止旋入或旋出量过大，在行程限位螺栓4上设有行程限位螺母10，行程限位螺母10通过卡丝与行程限位螺栓4固定。可根据需要合理设置行程限位螺母10的位置，行程限位螺栓4旋出时，行程限位螺母10正好抵靠衬套5，可保证行程限位螺栓4与锁紧销3脱离，行程限位螺栓4旋入时，行程限位螺母10抵靠锁紧销3的端部，可保证行程限位螺栓4的外端抵靠衬套5。

优选方案中，锁紧销3处于缩回或伸出状态时，为了更加牢固地固定锁紧销3，在通孔2-1的侧面设有与锁紧销3轴向垂直的锁紧螺栓7，锁紧销3处于缩回或伸出状态时，旋紧锁紧螺栓7，使得锁紧螺栓7的端部紧紧抵靠锁紧销3的侧面，可实现锁紧销3的固定。

更优的方案中，锁紧销3的侧面可设有第一长槽2-2，锁紧螺栓7的端部可抵靠在第一长槽2-2内，这种结构在旋入或旋入行程限位螺栓4时，可防止锁紧销3发生转动，可更方便地旋入或旋出行程限位螺栓4，第一长槽2-2的长度可根据锁紧销3的往复行程进行设定，还可以实现锁紧销3的定位。

优选方案中，在旋入或旋出行程限位螺栓4时，为了防止锁紧销3发生转动，可在通孔2-1的靠近锁紧盘1的一端的侧面设有方向限位板8，该方向限位板8插入锁紧销3的侧面的第二长槽2-3内，方向限位板8可防止锁紧销3发生转动，可更方便地旋入或旋出行程限位螺栓4。第二长槽2-3的长度可根据锁紧销3的往复行程进行设定，还可以实现锁紧销3的定位。

具体的实施方式中，弹性件6可以为弹簧，该弹簧的一端抵靠锁紧销3、另一端抵靠衬套5，弹簧可套于行程限位螺栓4的外侧。

上述实施例中，锁紧销3通过连接件与底座2形成可拆卸连接，所述连接件为行程限位螺栓4，本实用新型提供的风轮锁紧装置并不局限于此，所述连接件还可以为钢丝绳、锁链等柔性件，该柔性件的一端与销轴连接，另一端与底座2可拆卸连接，可以理解，只要可将锁紧销3与底座2形成可拆卸连接的连接件均应在本实用新型的保护范围内。

上述实施例中，底座2可以为风力发电机组的轴承座，底座2可以为单独设置的结构，底座2可通过相应的连接件与风力发电机组固定，本实用新型对此不做限制。

本实用新型提供的风轮锁紧装置还进一步包括风轮锁紧控制系统，以下对其进行简单介绍。

请参考图2，图2为本实用新型所提供的风轮锁紧控制系统的结构框图。

如图2所示，该风轮锁紧控制系统包括限位传感器9、控制器，限位传感器9设于底座2的通孔2-1靠近锁紧盘1的一端的侧面，具体地，限位传感器9可安装在方向限位板8上，限位传感器9用于检测锁紧销3的位置，并发出位置信号，控制器接收所述位置信号，若锁紧销3处于伸出状态时，控制器控制高速轴制动系统对高速轴进行制动，若锁紧销3处于缩回状态时，控制器控制高速轴制动系统对高速轴解除制动。

具体方案中，限位传感器9可以为接触开关，锁紧销3靠近或远离限位传感器9时，限位传感器9可向控制器发出相应的位置信号。

具体方案中，所述高速轴制动系统可以为高速轴刹车盘，高速轴刹车盘用于对高速轴进行制动。

当锁紧销3锁紧时，即锁紧销3处于伸出状态时，控制器控制高速轴制动系统对高速轴进行制动，这样可以保证低速轴和高速轴同时制动，减小锁紧销3承受的载荷，可有效保护锁紧销3；当锁紧销3解锁时，即锁紧销3处于缩回状态时，控制器控制高速轴制动系统解除对高速轴的制动，这样可以防止低速轴未解锁时，高速轴制动已经解除，风轮产生扭矩，对锁紧销3造成冲击破坏。

本实用新型还提供了一种风力发电机组，该风力发电机组具有上述的风轮锁紧装置，所述锁紧盘与风力发电机组的主轴连接。由于上述的风轮锁紧装置具有上述的技术效果，具有该风轮锁紧装置的风力发电机组也应具备相应的技术效果，在此不再做详细介绍。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风轮锁紧装置，其特征在于，包括锁紧盘、底座、锁紧销，所述锁紧盘与风力发电机组的主轴连接，所述锁紧盘上设有锁紧孔，所述底座上设有与所述锁紧孔对齐的通孔；所述锁紧销设于所述通孔内，所述锁紧销的一端靠近所述锁紧孔，另一端通过连接件与所述底座形成可拆卸连接；所述锁紧销与所述通孔的远端之间设有弹性件。

2.根据权利要求1所述的风轮锁紧装置，其特征在于，所述连接件为行程限位螺栓，所述行程限位螺栓的一端与所述锁紧销上的螺丝孔形成螺丝连接，另一端的内侧抵靠设于所述通孔端部的衬套。

3.根据权利要求2所述的风轮锁紧装置，其特征在于，所述行程限位螺栓上设有行程限位螺母。

4.根据权利要求1-3任一项所述的风轮锁紧装置，其特征在于，所述通孔的侧面设有与所述锁紧销轴向垂直的锁紧螺栓。

5.根据权利要求4所述的风轮锁紧装置，其特征在于，所述锁紧销的侧面设有第一长槽，所述锁紧螺栓的端部抵靠在所述第一长槽内。

6.根据权利要求1所述的风轮锁紧装置，其特征在于，所述通孔靠近锁紧盘的一端的侧面设有方向限位板，所述方向限位板插入所述锁紧销的侧面的第二长槽内。

7.根据权利要求1或6所述的风轮锁紧装置，其特征在于，所述通孔靠近所述锁紧盘的一端的侧面设有限位传感器，所述限位传感器用于检测所述锁紧销的位置，并发出位置信号；控制器接收所述位置信号，若所述锁紧销处于伸出状态，所述控制器控制高速轴制动系统进行制动，若所述锁紧销处于缩回状态，所述控制器控制所述高速轴制动系统解除制动。

8.根据权利要求7所述的风轮锁紧装置，其特征在于，所述限位传感器安装在所述方向限位板上。

9.根据权利要求1所述的风轮锁紧装置，其特征在于，所述底座为风力发电机组的轴承座。

10.一种风力发电机组，其特征在于，该风力发电机组具有权利要求1-9任一项所述的风轮锁紧装置，所述锁紧盘与风力发电机组的主轴连接。