CN204458207U - 一种垂直轴风机的刹车机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种垂直轴风机的刹车机构，包括与垂直轴风机的风轮轮毂的下端连接且套设于垂直轴风机的塔杆外的刹车鼓及分别与垂直轴风机的塔杆连接的多个摩擦组件和多个锁死组件，刹车鼓的底部边缘沿周向均匀设置有多个摩擦凸块，相邻两个所述的摩擦凸块之间形成有锁死槽，摩擦组件与摩擦凸块的底端相配合实现摩擦减速，锁死组件与所述的锁死槽相配合实现机械锁死。该垂直轴风机的刹车机构操作方便、刹车力矩大，且能够降低刹车制动难度、提高制动效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种刹车机构，尤其是一种垂直轴风机的刹车机构。
背景技术
在风力发电领域，通常要求风机具有刹车制动功能。现有的大型水平轴风力发电机通常使用碟型或抱闸刹车，水平轴风力发电机在强风时可以采取偏航以减小迎风面积，这样不管在任何情况下均能有效实现刹车。由于水平轴风机的风轮具有高转速、低扭矩特性，而垂直轴风机具有低转速、高扭矩特性，且垂直轴风机无法在强风时进行偏航以减小迎风面积，使得相同功率下水平轴风力发电机的刹车力矩比垂直轴风机的刹车力矩小得多，因此这些适用于水平轴风力发电机的刹车机构无法应用在相同功率的垂直轴风机上。（此处查过资料与贵公司给出的一样）。
目前，运用于垂直轴风机上的刹车机构也有多种，但在强风时这些刹车机构往往会出现刹车力矩不足的情况，例如，专利公告号为CN202520483U的中国专利公开了一种具有刹车系统的垂直轴式风力发电机，包括主塔、位于主塔顶部的回转架，主塔的内部设有中心传动轴，主塔的底部设有伸出主塔的水平传动轴和第一刹车机构与第二刹车机构，第一刹车机构包括与内齿圈啮合的传动齿轮，第二刹车机构为断气刹车蝶式制动装置且与水平传动轴上设置的制动盘制动配合，这种刹车机构属于蝶式制动，难以完全制动垂直轴风机。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中垂直轴风机在刹车时所存在的缺陷，提供一种操作方便、刹车力矩大，且能够降低刹车制动难度、提高制动效果的垂直轴风机的刹车机构。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种垂直轴风机的刹车机构，包括与垂直轴风机的风轮轮毂的下端连接且套设于垂直轴风机的塔杆外的刹车鼓及分别与垂直轴风机的塔杆连接的多个摩擦组件和多个锁死组件，所述的刹车鼓的底部边缘沿周向均匀设置有多个摩擦凸块，相邻两个所述的摩擦凸块之间形成有锁死槽，所述的摩擦组件与所述的摩擦凸块的底端相配合实现摩擦减速，所述的锁死组件与所述的锁死槽相配合实现机械锁死。
上述的一种垂直轴风机的刹车机构，所述的摩擦组件和所述的锁死组件交错设置。
上述的一种垂直轴风机的刹车机构，所述的摩擦组件由摩擦杆和摩擦拉杆组成，所述的摩擦杆的底部固定在垂直轴风机的塔杆上，所述的摩擦杆的中部与所述的摩擦拉杆的一端连接，所述的摩擦杆的顶部设置有摩擦块，所述的摩擦块的宽度大于所述的摩擦凸块的宽度，所述的摩擦块的顶面与所述的摩擦凸块的底面相配合实现摩擦减速，所述的摩擦拉杆活动连接在垂直轴风机的塔杆上，所述的摩擦拉杆的另一端用于施加外力。
上述的一种垂直轴风机的刹车机构，所述的摩擦杆连接有第一定位杆，所述的第一定位杆的底端固定在垂直轴风机的塔杆上，所述摩擦拉杆通过定滑轮活动连接在垂直轴风机的塔杆上。
上述的一种垂直轴风机的刹车机构，所述锁死组件由锁死杆和锁死拉杆组成，所述的锁死杆的底部固定在垂直轴风机的塔杆上，所述的锁死杆的中部与所述的锁死拉杆的一端连接，所述的锁死杆的顶部设置有锁死块，所述的锁死块的宽度小于所述的锁死槽的宽度，所述的锁死块的顶面与所述的锁死槽的底面相配合实现机械锁死，所述的锁死拉杆活动连接在所述的垂直轴风机的塔杆上，所述的锁死杆的另一端用于施加外力。
上述的一种垂直轴风机的刹车机构，所述的锁死杆连接有第二定位杆，所述第二定位杆的底端固定在垂直轴风机的塔杆上。
上述的一种垂直轴风机的刹车机构，所述锁死块为圆柱体，所述锁死拉杆通过定滑轮活动连接在垂直轴风机的塔杆上。
上述的一种垂直轴风机的刹车机构，所述的锁死槽的下端向外扩张时，所述的锁死槽的宽度和所述的摩擦凸块的宽度相同。
本实用新型的有益效果为：1.通过设置刹车鼓以及多个摩擦组件和多个锁死组件，且刹车鼓底部的边缘均匀设置有摩擦凸块和锁死槽，在使用过程中，摩擦组件首先采用摩擦刹车方式与摩擦凸块的底面相配合，使垂直轴风机的风轮减速乃至停止转动，然后锁死组件启动机械锁死，通过与锁死槽的底面的配合完成机械锁死，这就提高了垂直轴风机的刹车机构的刹车力矩，从而降低了刹车制动的难度，提高了制动效果。
2.在垂直轴风机上设置定位杆，摩擦组件中的摩擦杆和刹车组件中的刹车杆所受的力由定位杆来承受，减小了垂直轴风机在运动过程中对摩擦杆和锁死杆的冲击，延长了摩擦杆和锁死杆的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构示意图；
图2为本实用新型的刹车鼓的结构示意图；
图3为本实用新型的摩擦杆的正视图；
图4为本实用新型的锁死杆的正视图。
具体实施方式
为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
本实用新型提出了一种垂直轴风机的刹车机构，图1给出了本实用新型的总体结构示意图。本实施例中的垂直轴风机包括塔杆1和风轮轮毂2，风轮轮毂2套设于塔杆1外。本实用新型的刹车机构包括与垂直轴风机的风轮轮毂2的下端连接且套设于垂直轴风机的塔杆1外的刹车鼓3及分别与垂直轴风机的塔杆1连接的多个摩擦组件和多个锁死组件。图2给出了本实用新型的刹车鼓3的结构示意图，刹车鼓3的底部的边缘均匀设置有摩擦凸块32，相邻两个摩擦凸块32之间形成有锁死槽31，且摩擦凸块32的宽度和锁死槽31的宽度相同。其中，摩擦凸块32用于摩擦减速，锁死槽31用于机械锁死。本实施例中在风轮轮毂2的下方设置有多个摩擦组件和多个锁死组件，且摩擦组件由摩擦杆4和摩擦拉杆8组成，锁死组件由锁死杆5和锁死拉杆7组成。摩擦杆4的底部和锁死杆5的底部通过滚轮固定在在塔杆1上，摩擦拉杆8的一端与摩擦杆4的中部连接，摩擦拉杆8通过定滑轮活动设置在塔杆1上，锁死拉杆7的一端与锁死杆5的中部连接，锁死拉杆7通过定滑轮活动设置在塔杆1上，摩擦拉杆8的另一端和锁死拉杆7的另一端均用来施加外力，这样拉动摩擦拉杆8就能抬起摩擦杆4，拉动锁死拉杆7就能抬起锁死杆5。在垂直轴风机的塔杆1上还连接有第一定位杆9和第二定位杆10，第一定位杆9的一端和第二定位杆10的另一端均固定在塔杆1上，且摩擦杆4设置在第一定位杆9上，锁死杆5设置在第二定位杆10上。本实施例中的摩擦杆4的顶端设置有一个摩擦块41，摩擦块41的宽度大于摩擦凸块32的宽度，摩擦块41的顶面与摩擦凸块32的底面相配合完成摩擦减速，锁死杆5的顶部设置有锁死块51，该锁死块51的宽度小于锁死槽31的宽度，锁死块51的顶面与锁死槽31的底面相配合完成机械锁死。为了能够使摩擦杆4和锁死杆5更好地完成工作，使摩擦块41的顶面与摩擦杆4之间形成的角度为钝角，呈外折形，锁死块51的顶面与锁死杆5之间的角度也为钝角，也呈外折形。具体实施过程中，将该摩擦块41的宽度设为摩擦凸块32的宽度的2倍（如图3所示），锁死块51的宽度设为摩擦凸块32的宽度的一半（如图4所示）。为了保证锁死杆5能灵活地从刹车鼓3上的锁死槽31内脱开，锁死块51为圆柱体，锁死块51的直径为摩擦凸块32的宽度的一半，且刹车鼓3上的锁死槽31有微小的坡度，锁死槽31的底端向外扩张。在具体实施过程中，将每个刹车单元中的摩擦拉杆8固定在一起形成一个总摩擦拉杆，同样的道理，将每个刹车单元中的锁死拉杆7固定在一起形成一个总锁死拉杆，在操作过程中，只要拉动总摩擦拉杆和总锁死拉杆即可对应拉起每个刹车单元中的摩擦杆4和锁死杆5。
在本实用新型的作业过程中，塔杆1是固定不动的。在垂直轴风机处于运动状态时，如果需要刹车，则首先拉动摩擦拉杆8从而拉起摩擦杆4，使摩擦杆4与刹车鼓3上的摩擦凸块32摩擦接触，拉动摩擦拉杆8的拉力越大，摩擦杆4与刹车鼓3之间的摩擦阻力越大，摩擦杆8上的周向受力由固定在塔杆1上的第一定位杆9承受。当垂直轴风机的风轮由于摩擦减速到较低转速或者停止后，拉动锁死拉杆7以拉动锁死杆5，使锁死杆5顶部的锁死块51坎入到刹车鼓3上的锁死槽31内，达到机械锁死，而锁死杆5上的周向受力由第二定位杆10承受。在作业过程中，当锁死杆5正好接触到刹车鼓3上的摩擦凸块32处时，需要放开摩擦拉杆8，等到垂直轴风机的风轮微动后才能拉动锁死拉杆7。这是由于当风轮微动时，风轮的转速极慢，刹车鼓3对锁死杆5的冲击小，如果等到风轮的转速较大时再拉动锁死拉杆7，这就会对锁死杆5产生冲击并破坏锁死杆5。在实际操作中，处于操作的方便性考虑，可以在开始作业之前在摩擦拉杆8和锁死拉杆7上做好标记，用这些标记来区分摩擦杆4和锁死杆5拉起的高度。当制动作业完成后，放下摩擦拉杆8和锁死拉杆7，则无论是摩擦杆4还是锁死杆5都会在自身的重力作用下脱离刹车鼓3，完成一次刹车制动作业。
该刹车机构通过设置刹车鼓3以及多个摩擦组件和多个锁死组件，且刹车鼓3底部的边缘均匀设置有摩擦凸块32和锁死槽31，在使用过程中，摩擦组件首先采用摩擦刹车方式与摩擦凸块32的底面相配合，使垂直轴风机的风轮减速乃至停止转动，然后锁死组件启动机械锁死，通过与锁死槽31的底面的配合完成机械锁死，这就提高了垂直轴风机的刹车机构的刹车力矩，从而降低了刹车制动的难度，提高了制动效果。
在垂直轴风机上设置定位杆，摩擦组件中的摩擦杆和刹车组件中的刹车杆所受的力由定位杆来承受，减小了垂直轴风机在运动过程中对摩擦杆和锁死杆的冲击，延长了摩擦杆和锁死杆的使用寿命。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种垂直轴风机的刹车机构，其特征在于，包括与垂直轴风机的风轮轮毂的下端连接且套设于垂直轴风机的塔杆外的刹车鼓及分别与垂直轴风机的塔杆连接的多个摩擦组件和多个锁死组件，所述的刹车鼓的底部边缘沿周向均匀设置有多个摩擦凸块，相邻两个所述的摩擦凸块之间形成有锁死槽，所述的摩擦组件与所述的摩擦凸块的底端相配合实现摩擦减速，所述的锁死组件与所述的锁死槽相配合实现机械锁死。
2.根据权利要求1所述的一种垂直轴风机的刹车机构，其特征在于，所述的摩擦组件和所述的锁死组件交错设置。
3.根据权利要求2所述的一种垂直轴风机的刹车机构，其特征在于，所述的摩擦组件由摩擦杆和摩擦拉杆组成，所述的摩擦杆的底部固定在垂直轴风机的塔杆上，所述的摩擦杆的中部与所述的摩擦拉杆的一端连接，所述的摩擦杆的顶部设置有摩擦块，所述的摩擦块的宽度大于所述的摩擦凸块的宽度，所述的摩擦块的顶面与所述的摩擦凸块的底面相配合实现摩擦减速，所述的摩擦拉杆活动连接在垂直轴风机的塔杆上，所述的摩擦拉杆的另一端用于施加外力。
4.根据权利要求3所述的一种垂直轴风机的刹车机构，其特征在于，所述的摩擦杆连接有第一定位杆，所述的第一定位杆的底端固定在垂直轴风机的塔杆上，所述摩擦拉杆通过定滑轮活动连接在垂直轴风机的塔杆上。
5.根据权利要求2所述的一种垂直轴风机的刹车机构，其特征在于，所述锁死组件由锁死杆和锁死拉杆组成，所述的锁死杆的底部固定在垂直轴风机的塔杆上，所述的锁死杆的中部与所述的锁死拉杆的一端连接，所述的锁死杆的顶部设置有锁死块，所述的锁死块的宽度小于所述的锁死槽的宽度，所述的锁死块的顶面与所述的锁死槽的底面相配合实现机械锁死，所述的锁死拉杆活动连接在所述的垂直轴风机的塔杆上，所述的锁死杆的另一端用于施加外力。
6.根据权利要求5所述的一种垂直轴风机的刹车机构，其特征在于，所述的锁死杆连接有第二定位杆，所述第二定位杆的底端固定在垂直轴风机的塔杆上。
7.根据权利要求5所述的一种垂直轴风机的刹车机构，其特征在于，所述锁死块为圆柱体，所述锁死拉杆通过定滑轮活动连接在垂直轴风机的塔杆上。
8.根据权利要求1所述的一种垂直轴风机的刹车机构，其特征在于，所述的锁死槽的下端向外扩张时，所述的锁死槽的宽度和所述的摩擦凸块的宽度相同。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105156269A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-16 | 杭州恒龙新能源科技有限公司 | 垂直轴风机的手动刹车机构 |
| CN110425235A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-08 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种风力发电机刹车制动装置 |
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