CN201843736U - 一种风力发电机及其低速主轴锁紧机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，包括第一锁紧面(30)和安装于低速主轴(1)的端面的锁紧盘(2)，锁紧盘上开设有若干第二锁紧面(21)，第一锁紧面在动力部件的驱动下与第二锁紧面贴合或者分离。当低速主轴需要锁紧时，令动力部件驱动第一锁紧面与第二锁紧面贴合，从而在切向上阻止低速主轴的转动，实现低速主轴的锁紧；当低速主轴不需要锁紧时，令动力部件驱动第一锁紧面与第二锁紧面分离，低速主轴的转动不受动力部件的影响，从而实现低速主轴的解锁。在切向上实现低速主轴的锁紧，使得该结构不存在对孔对槽的问题，提高了主轴锁紧的可靠性。本实用新型还公开了一种包括上述低速主轴锁紧机构的风力发电机。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种用于风力发电机的低速主轴锁紧机构。本实用新型还涉及一种包括上述低速主轴锁紧机构的风力发电机。
背景技术
随着世界范围内能源危机的爆发，风力等可再生能源得到越来越广泛地应用，从而带动了风力发电系统的发展。
风力发电就是把风的动能转化为电能的一种发电方式，风力发电所需要的装置称作风力发电机组(以下简称风机)，该风机一般包括风轮、发电机和塔筒三部分。当风机发生故障而需要维修时，需要将风机的高速轴锁死，以避免在维修过程中风轮转动而发生危险。在有些风机的维修和维护过程中，需要工作人员进入到风轮中，此时，不仅需要将高速轴锁死，还需要将低速主轴锁死，以保证风轮内工作人员的安全。
一种典型的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构采用液压和曲轴连杆机构实现风力发电机组风轮的锁紧，液压缸一端通过铰链支座与轴承座相连，另一端通过销轴与锁紧块相连，锁紧块通过另一销轴与轴承座相连。当液压缸伸长时，驱动锁紧块绕销轴转动，令锁紧块径向卡入主轴法兰面的方形沟槽时，以实现风轮锁紧；当液压缸卸压收回时，驱动锁紧块绕销轴转动，使其脱离主轴法兰面方槽，即实现了解锁。
目前风机的低速主轴的锁紧方式主要为类似于上述典型的低速主轴锁紧机构的方式，即插销和卡槽的锁紧方式。插销锁紧即与风力发电机组底架或轴承相连的锁紧销径向或轴向插入与主轴关联部件的销孔内；卡槽锁紧即与风力发电机组底架或轴承相连的锁紧块径向或轴向卡入与主轴关联部件的卡槽内。
插销和卡槽锁紧方式均实现了轴向和径向对低速主轴的锁紧，结构相对简单，成本相对较低，但是在锁紧过程中，如果插销或卡块没有与销孔或卡槽对准，插销和卡块就无法进入销孔或者卡槽，也就无法实现锁紧；而且锁紧和解锁过程中由于孔槽存在加工偏差，容易造成锁紧机构的磕碰、磨损以及损坏。
因此，如何解决低速主轴锁紧机构的对孔对槽不准的问题，提高低速主轴锁紧机构的锁紧可靠性，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其解决了对孔对槽不准的问题，具有较高的锁紧可靠性。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述低速主轴锁紧机构的风力发电机。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，包括第一锁紧面和安装于低速主轴的端面的锁紧盘，所述锁紧盘上开设有若干第二锁紧面，所述第一锁紧面在动力部件的驱动下与所述第二锁紧面贴合或者分离。
优选地，所述锁紧盘为圆盘，且所述第二锁紧面在径向上凸出于所述锁紧盘。
优选地，所述第二锁紧面具有第一弧度，所述第一锁紧面与所述第二锁紧面相贴合的表面具有与所述第一弧度相匹配的第二弧度。
优选地，所述第二锁紧面的数目为12个，且各所述第二锁紧面沿所述锁紧盘的周向均匀分布。
优选地，所述动力元件包括主油缸，所述主油缸的一端安装于所述低速主轴的底座，另一端与所述锁紧面贴合或者分离。
优选地，所述第一锁紧面形成于所述主油缸靠近所述第二锁紧面的端面。
优选地，所述主油缸包括第一主油缸和第二主油缸，且所述第一主油缸和所述第二主油缸分别位于所述锁紧盘的两侧。
优选地，所述动力元件还包括副油缸；所述主油缸铰接于所述底座，所述副油缸的一端安装于所述主油缸，另一端铰接于所述底座。
优选地，所述副油缸包括第一副油缸和第二副油缸，所述第一副油缸的一端安装于所述第一主油缸，所述第二副油缸的一端安装于所述第二主油缸。
本实用新型还提供一种风力发电机，包括低速主轴和安装于所述低速主轴的低速主轴锁紧机构，所述低速主轴锁紧机构为如上述任一项所述的低速主轴锁紧机构。
本实用新型所提供的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，包括动力部件、第一锁紧面和安装于低速主轴的端面的锁紧盘，锁紧盘上开设有若干第二锁紧面，第一锁紧面在动力部件的作用下与所述第二锁紧面贴合或者分离。当低速主轴需要锁紧时，令动力部件驱动第一锁紧面与第二锁紧面贴合，从而在切向上阻止低速主轴的转动，实现低速主轴的锁紧；当低速主轴不需要锁紧时，令动力部件驱动第一锁紧面与第二锁紧面分离，低速主轴的转动不受动力部件的影响，从而实现低速主轴的解锁。这样，在切向上实现低速主轴的锁紧，使得该结构不存在对孔对槽的问题，提高了主轴锁紧的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型所提供用于风力发电机的低速主轴锁紧机构一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其解决了对孔对槽不准的问题，具有较高的锁紧可靠性。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述低速主轴锁紧机构的风力发电机。
为了使本技术领域的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方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本实用新型所提供用于风力发电机的低速主轴锁紧机构一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的低速主轴锁紧机构，安装于风力发电机的低速主轴1，用于在工人进入塔筒时锁紧低速主轴1，防止低速主轴1的转动。该低速主轴1锁紧机构包括动力部件、第一锁紧面30和锁紧盘2，其中锁紧盘2安装于低速主轴1的端面上，锁紧盘2上开设有若干第二锁紧面21，第一锁紧面30在动力部件的驱动下与第二锁紧面21贴合或者分离，具体地，当对低速主轴1锁紧时，动力部件驱动第一锁紧面30与第二锁紧面21相贴合，在切向上作用于低速主轴1，并限制低速主轴1的运动；当不需对低速主轴1进行锁紧时，动力部件驱动第一锁紧面30与第二锁紧面21相分离，使其不会阻碍低速主轴1的运动。
需要指出的是，上述第一锁紧面30与第二锁紧面21相贴合应理解为，动力部件给第一锁紧面30施加作用力，第一锁紧面30与第二锁紧面21之间存在作用力，且该作用力的方向应与低速主轴1旋转方向相反，同时，该作用力应足够大，要能够阻止低速主轴1的转动，当然，在不同的使用条件下，驱动低速主轴1旋转的力的大小不同，动力部件通过第一锁紧面30作用于第二锁紧面21上的作用力的大小也应有所区别。
在不同的风向条件下，低速主轴1可能发生的转动方向也会不同，因此，上述动力部件可以设置两个或者两个以上，在不同的方向上限制低速主轴1的转动。显然地，动力部件也可以仅设有一个，安装位置与所述地区最常见的风向相匹配。
本实用新型所提供的锁紧盘2可以为圆盘，且所述第二锁紧面21在周向上凸出于锁紧盘2；圆盘形的锁紧盘2随低速主轴1同步旋转，其对中性较好，安装调试较为方便，且第二锁紧面21在周向上凸出于锁紧盘2，便于第一锁紧面30与第二锁紧面21相贴合。
上述锁紧盘2也不局限于圆盘，只要能够随低速主轴1转动，且其上能够设置若干第二锁紧面21即可，锁紧盘2的具体形状可以为本领域常规使用的各种形状，例如椭圆形等。
锁紧盘2可以通过螺栓连接的方式可拆装地安装于低速主轴1的端面，当锁紧盘2需要更换时可以方便地拆装，简化了维护过程，提高了维修和维护效率。显然地，锁紧盘2也不局限于通过螺栓连接的方式安装于低速主轴1，其也可以采用本领域中常规使用的其他固定连接方式，例如焊接等。
本实用新型所提供的第二锁紧面21的数目可以为12个，且各第二锁紧面21沿锁紧盘2的周向均匀分布；这样，低速主轴1在转到不同的位置需要停止时，动力部件都能够驱动第一锁紧面30及时找到最接近的第二锁紧面21进行抵靠锁紧，提高了锁紧效率。
上述第二锁紧面21的数目也不局限于12个，由于在锁紧的过程中，锁紧盘2需要承受一定的压力，因此，锁紧盘2需要具有足够的强度，这样，第二锁紧面21的数目也不能设置过多，以避免对锁紧盘2强度的较大影响。在满足锁紧盘2的强度要求的条件下，第二锁紧面21的数目也可以设置更多个。显然地，第二锁紧面21的数目也可以少于12个。
显然地，在锁紧盘2的周向上，第二锁紧面21也不局限于均匀设置，也可以非均匀设置。
本实用新型所提供的第二锁紧面21可以具有第一弧度，第一锁紧面30与第二锁紧面21相贴合的表面具有与第一弧度相匹配的第二弧度，这样，能够更好地实现接触面的扣合，提高锁紧可靠性。显然地，上述第二锁紧面21也可以为平面，此时，第一锁紧面30与第二锁紧面21相贴合的表面也应为平面。
当低速主轴1需要锁紧时，令动力部件驱动第一锁紧面30与第二锁紧面21贴合，从而在切向上阻止低速主轴1的转动，实现低速主轴1的锁紧；当低速主轴1不需要锁紧时，令动力部件驱动第一锁紧面30与第二锁紧面21分离，低速主轴1的转动不受动力部件和第一锁紧面30的影响，从而实现低速主轴1的解锁。这样，在切向上实现低速主轴1的锁紧，使得该结构不存在对孔对槽的问题，提高了主轴锁紧的可靠性。
本实用新型所提供的动力元件可以包括主油缸3，该主油缸3的一端安装于低速主轴1的底座11，另一端与第二锁紧面21贴合或者分离；当主油缸3伸出时，主油缸3的端面与第二锁紧面21相贴合，当主油缸3缩回时，主油缸3的端面与第二锁紧面21相分离，这样通过主油缸3的伸出和缩回就能够方便地实现主油缸3的端面与第二锁紧面21的贴合和分离，从而较为便捷地实现低速主轴1的锁紧和解锁，结构简单，锁紧可靠。
上述第一锁紧面30可以形成于主油缸3靠近第二锁紧面21的端面，以便简化锁紧机构的结构。第一锁紧面30也不局限于形成于动力部件的一部分，其也可以为单独的部分，只要动力部件能够作用在第一锁紧面30上，且能够驱动其与第二锁紧面21贴合或者分离即可。
主油缸3可以包括第一主油缸31和第二主油缸32，且第一主油缸31和第二主油缸32分别位于锁紧盘2的两侧，当风机处于某一风向时，低速主轴1逆时针转动，当需要锁紧时，第一主油缸31伸出并与相应的第二锁紧面21相贴合，从而实现低速主轴1的锁紧，当风机处于另一风向时，低速主轴1顺时针转动，当需要锁紧时，第二主油缸32伸出并与相应的第二锁紧面21相贴合，以实现低速主轴1的锁紧；这样，当风机处于不同风向时，都能够实现对低速主轴1的锁紧，从而改善了锁紧性能。
本实用新型所提供的动力元件还可以包括副油缸4，主油缸3铰接于底座11，副油缸4的一端安装于主油缸3，另一端铰接于底座11；这样，通过副油缸4的伸缩调整主油缸3的位置，使主油缸3始终处于竖直状态，保证贴合效果。
第一主油缸31可以通过第一铰接座61安装于底座11，第二主油缸32可以通过第二铰接座62安装于底座11，同样地，第一副油缸41和第二副油缸42也可以通过铰接座安装于底座11。
副油缸4也可以包括第一副油缸41和第二副油缸42，第一副油缸41的一端安装于第一主油缸31，第二副油缸42的一端安装于第二主油缸32；这样，通过两副油缸分别控制两主油缸，提高控制性能。
本实用新型所提供的动力元件还可以包括固定于底座11上的液压站5，第一主油缸31、第二主油缸32、第一副油缸41和第二副油缸42分别通过其各自的油管与液压站5连通，以方便液压油的供给。液压站也不局限于设置在底座11上，其也可以外置，只要液压站与各油缸相连通并供油即可。
上述动力部件也不局限于油缸，也可以为能够实现伸缩功能的其他动力元件，例如气缸等。
本实用新型所提供的锁紧机构也不局限于包括两组主油缸和副油缸的情况，其也可以包括一组主油缸和副油缸，另一组中的主油缸由立柱替代，副油缸由小液压缸替代，同样能够实现使用目的。
除了上述低速主轴锁紧机构，本实用新型还提供一种风力发电机，该风力发电机的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。
以上对本实用新型所提供的一种风力发电机及其低速主轴锁紧机构进行了详细介绍。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)
1.一种用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其特征在于，包括第一锁紧面(30)和安装于低速主轴(1)的端面的锁紧盘(2)，所述锁紧盘(2)上开设有若干第二锁紧面(21)，所述第一锁紧面(30)在动力部件的驱动下与所述第二锁紧面(21)贴合或者分离。
2.根据权利要求1所述的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其特征在于，所述锁紧盘(2)为圆盘，且所述第二锁紧面(21)在径向上凸出于所述锁紧盘(2)。
3.根据权利要求2所述的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其特征在于，所述第二锁紧面(21)具有第一弧度，所述第一锁紧面(30)与所述第二锁紧面(21)相贴合的表面具有与所述第一弧度相匹配的第二弧度。
4.根据权利要求3所述的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其特征在于，所述第二锁紧面(21)的数目为12个，且各所述第二锁紧面(21)沿所述锁紧盘(2)的周向均匀分布。
5.根据权利要求1至4任一项所述的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其特征在于，所述动力元件包括主油缸(3)，所述主油缸(3)的一端安装于所述低速主轴(1)的底座(11)，另一端与所述锁紧面(21)贴合或者分离。
6.根据权利要求5所述的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其特征在于，所述第一锁紧面(30)形成于所述主油缸(3)靠近所述第二锁紧面(21)的端面。
7.根据权利要求6所述的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其特征在于，所述主油缸(3)包括第一主油缸(31)和第二主油缸(32)，且所述第一主油缸(31)和所述第二主油缸(32)分别位于所述锁紧盘(2)的两侧。
8.根据权利要求7所述的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其特征在于，所述动力元件还包括副油缸(4)；所述主油缸(3)铰接于所述底座(11)，所述副油缸(4)的一端安装于所述主油缸(3)，另一端铰接于所述底座(11)。
9.根据权利要求8所述的用于风力发电机的低速主轴锁紧机构，其特征在于，所述副油缸(4)包括第一副油缸(41)和第二副油缸(42)，所述第一副油缸(41)的一端安装于所述第一主油缸(31)，所述第二副油缸(42)的一端安装于所述第二主油缸(32)。
10.一种风力发电机，包括低速主轴(1)和安装于所述低速主轴(1)的低速主轴锁紧机构，其特征在于，所述低速主轴锁紧机构为如权利要求1至9任一项所述的低速主轴锁紧机构。
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