CN203756801U - 一种风电机组偏航制动器及应用该制动器的风电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电机组偏航制动器及应用该制动器的风电机组，所述偏航制动器包括位于刹车盘两侧的摩擦片及制动器壳体，还包括垂直于摩擦片设置的磨损检测杆，所述磨损检测杆一端与摩擦片固定连接，另一端通过贯穿制动器壳体上的通孔露在壳体外部，所述露在壳体外部的磨损检测杆的长度等于摩擦片的厚度。本实用新型可对偏航制动器摩擦片厚度进行准确检测，并实现无级变速式的不间断厚度检测，在保护偏航系统的同时，帮助维护人员及时调整液压系统，使偏航制动系统能够稳定可靠的运行。

Description

一种风电机组偏航制动器及应用该制动器的风电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备偏航系统技术领域，特别是涉及一种风电机组偏航制动器及应用该制动器的风电机组。

背景技术

风力发电机组（以下简称风电机组）的偏航系统在正常运行过程中，存在制动、偏航等工况。当风电机组朝向与风向的夹角超过一定角度时，随着风向不断变化，风电机组主动偏航对风，以获取最大功率输出，该过程风电机组处于偏航工况；当风电机组朝向与风向基本一致时，风电机组停止偏航，固定在当前位置，该状态为制动工况；当风电机组偏航到极限位置，需要偏航返回零位，该状态为释放状态。当风电机组处于偏航工况时，为确保风电机组的安全稳定运行，风电机组的偏航制动系统会为风电机组提供一定的阻尼，减小风电机组在偏航工况下受到的冲击，但是阻尼同时会造成偏航制动系统中的摩擦片产生一定程度的磨损。

为保证偏航刹车盘的工作寿命，偏航制动器摩擦片的摩擦材料耐磨性低于刹车盘，属于易磨损消耗部件。随着偏航制动器摩擦片的不断磨损，偏航制动系统的执行部件（活塞）的行程会逐渐增加，使偏航制动系统的驱动装置（液压站）最初设定的流量不能满足偏航制动系统的需要；当偏航制动器摩擦片的摩擦材料全部磨损后，偏航制动器摩擦片背板（硬度与刹车盘相近）将直接与偏航刹车盘接触摩擦，造成偏航刹车盘破坏性的磨损，以及液压油大量泄漏，导致偏航无法正常运行，给风电机组的安全运行带来隐患。如果由于未及时更换偏航制动器摩擦片，造成偏航刹车盘被严重磨损，其拆卸和更换成本较高，同时风电机组在偏航工况下的振动显著增大，影响风电机组寿命，并且在拆卸和更换期间会造成风电机组较长时间的停机，从而影响风电场的发电量和经济效益。

现有风电机组偏航系统的日常维护中，一般采用人工目测检查偏航制动器摩擦片的方法，但人工目测的方法受观察空间与环境光线的限制，无法准确判断偏航制动器摩擦片剩余厚度。

目前一些风电机组对偏航制动器摩擦片的磨损情况采用电气方法进行监测，该方法可以有效地降低现场维护人员的工作强度，并及时向风电机组的主控系统报警，但是由于偏航工况下，偏航刹车盘与偏航制动器摩擦片的相互摩擦引起较大振动，尤其是在偏航工况与制动工况相互转换的时刻，冲击巨大，容易使电气接线松动失效，造成故障误报。

综上所述，目测检查偏航制动器摩擦片的方法受到作业环境约束，无法准确简便的测量偏航制动器摩擦片的剩余厚度；依靠电气方法对偏航制动器摩擦片磨损状态监测或预警的方案，在风电机组运行时的振动环境中会出现接线松动导致的故障误报问题，并且无法及时提示维护人员对液压系统进行调节，以满足偏航制动系统的工作需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种风电机组偏航制动器，可简便准确的测量偏航制动器摩擦片的剩余厚度，且对于风电机组运行时的振动环境适应性强，避免误报故障。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种风电机组偏航制动器，包括位于刹车盘两侧的摩擦片及制动器壳体，还包括垂直于摩擦片设置的磨损检测杆，所述磨损检测杆一端与摩擦片固定连接，另一端通过贯穿制动器壳体上的通孔露在壳体外部，所述露在壳体外部的磨损检测杆的长度等于摩擦片的厚度。

进一步地，所述摩擦片上远离刹车盘的一侧固定连接有背板，所述磨损检测杆通过连接背板与摩擦片固定连接。

进一步地，所述背板采用金属材质，所述背板与摩擦片之间牢固粘接。

进一步地，所述磨损检测杆一端具有螺纹，配合背板上的螺孔与背板固定连接。

进一步地，所述每个背板上设置2根磨损检测杆，呈对角固定布置在背板上。

本实用新型的另一个目的是提供一种应用该制动器的风电机组。所述风电机组包括上述的风电机组偏航制动器。

由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的偏航制动器，通过设置磨损检测杆可以准确有效的检测偏航制动器摩擦片的剩余厚度，结构简单，安装方便，且对于风电机组运行时的振动环境适应性强，不会误报故障，维护人员能够及时更换偏航制动器摩擦片，以保护偏航刹车盘不受破坏性磨损。

2、本实用新型的偏航制动器，通过磨损检测杆检测偏航制动器摩擦片剩余厚度，使现场维护人员能够根据摩擦片剩余厚度对液压系统进行及时调节，确保偏航制动系统及时有效的在制动工况与偏航工况之间进行转换。

3、本实用新型的偏航制动器，既实现了对风电机组偏航系统的有效保护，避免由于偏航系统故障造成的高额维修费用，又提升了风电机组的运行质量，提高风电机组的发电量与可利用率等技术指标。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的风电机组偏航制动器外部结构示意图。

图2是本实用新型的风电机组偏航制动器的阶梯剖视图。

图3是本实用新型的风电机组偏航制动器磨损检测杆安装示意图。

图4是摩擦片有部分磨损时的示意图。

图5是摩擦片全部磨损时的示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型提供一种风电机组偏航制动器，包括位于刹车盘6两侧的摩擦片3及制动器壳体2，还包括垂直于摩擦片3设置的磨损检测杆1，所述磨损检测杆1一端通过背板4与摩擦片3固定连接，另一端通过贯穿制动器壳体上的通孔露在壳体2外部，所述露在壳体2外部的磨损检测杆1的长度等于摩擦片3的厚度。

磨损检测杆1的一端带有M6螺纹，每根磨损检测杆1穿过偏航制动器壳体2上的Φ8安装孔，与背板4上的M6螺纹安装孔连接；每个背板4上设置2根磨损检测杆1，2根磨损检测杆1在背板4上呈对角线位置（A与D，或是B与C）布置。

请配合参照图3，偏航制动器摩擦片3由摩擦材料（复合材料）制成，与背板4（金属材质）牢固粘接。偏航制动系统安装完毕后，磨损检测杆1穿过壳体2上的Φ8安装孔，通过磨损检测杆1一端的M6螺纹与背板4的M6螺孔连接，与偏航制动器摩擦片背板4保持同步运动。偏航制动系统初次动作之后，在活塞5的作用下，偏航制动器摩擦片3会始终与偏航刹车盘6保持接触。初次制动时，磨损检测杆1露出偏航制动器壳体2的部分长度与偏航制动器摩擦片3的厚度相等。随着偏航制动器摩擦片3的磨损，磨损检测杆1露出偏航制动器壳体2的部分长度不断减小。

请配合参阅图4，随着偏航制动器摩擦片3的磨损，当偏航制动器摩擦片3的剩余厚度达到初始厚度的一半时，磨损检测杆1露出偏航制动器壳体2的部分长度减小为初始长度的一半，偏航制动器摩擦片3的厚度减小，使活塞5的行程增加，导致偏航制动系统在制动工况与释放工况之间进行转换时所需的流量增加。提示维护人员调节偏航制动系统的驱动系统（液压系统），以满足偏航制动系统的工作需要。

请配合参阅图5，随着偏航制动器摩擦片3的磨损，当偏航制动器摩擦片3磨损殆尽时，在活塞5的作用下，背板4将与偏航刹车盘6直接接触，磨损检测杆1在偏航制动器的背板4牵引下，完全没入偏航制动器壳体2的Φ8安装孔内。提示维护人员更换偏航制动器摩擦片，以免造成风电机组运行事故，从而实现对风电机组的保护。

针对无法简便准确的检测偏航制动器摩擦片剩余厚度的技术问题，并考虑到风电机组运行过程中存在的振动情况，为了实现对偏航系统的有效保护，本实用新型设置了机械式的磨损检测杆，可方便快捷、准确可靠地对偏航制动器摩擦片厚度进行检测，并实现无级变速式的不间断厚度检测，以保护偏航刹车盘不受破坏性磨损；同时，针对检测到的偏航制动器摩擦片剩余厚度，帮助提醒维护人员及时调整液压系统，确保偏航制动系统及时有效的在制动工况与释放工况之间进行转换，使偏航制动系统能够稳定可靠的运行。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种风电机组偏航制动器，包括位于刹车盘两侧的摩擦片及制动器壳体，其特征在于，还包括垂直于摩擦片设置的磨损检测杆，所述磨损检测杆一端与摩擦片固定连接，另一端通过贯穿制动器壳体上的通孔露在壳体外部，所述露在壳体外部的磨损检测杆的长度等于摩擦片的厚度。

2.根据权利要求1所述的风电机组偏航制动器，其特征在于，所述摩擦片上远离刹车盘的一侧固定连接有背板，所述磨损检测杆通过连接背板与摩擦片固定连接。

3.根据权利要求2所述的风电机组偏航制动器，其特征在于，所述背板采用金属材质，所述背板与摩擦片之间牢固粘接。

4.根据权利要求2或3所述的风电机组偏航制动器，其特征在于，所述磨损检测杆一端具有螺纹，配合背板上的螺孔与背板固定连接。

5.根据权利要求2或3所述的风电机组偏航制动器，其特征在于，所述每个背板上设置2根磨损检测杆，呈对角固定布置在背板上。

6.一种风电机组，包括权利要求1-5中任一项所述的偏航制动器。