CN205400994U - 一种风电机组自取力矩式制动装置 - Google Patents

Abstract

一种风电机组自取力矩式制动装置，由传动轴、第一齿轮、齿轮轴、第二齿轮、固定支架、电磁离合器、第三齿轮、电机、第四齿轮、浮动卡钳、丝杠轴、螺母、第一摩擦片、第二摩擦片、转速传感器、控制单元、制动盘组成。本实用新型充分利用风电传动系统的动能，通过取力机构、运动转换机构和控制系统实现制动，不需要外在动力源。本实用新型具有结构紧凑简单、节能高效、安装便利、响应速度快等优点。

Description

一种风电机组自取力矩式制动装置

技术领域

本实用新型涉及风电装备技术领域，尤其涉及一种风电机组自取力矩式制动装置。

背景技术

风力发电是一种清洁能源，在电力系统中所占比重日益增加，由于风能具有随机性和间歇性的特点，风力发电对电力系统产生的电压波动、频率偏移、谐波污染等问题日益突出。

风电机组的刹车装置是风电机组主传动系统的重要组成部分，是保障风电机组安全运行及停车的重要环节。自然风变化无常，造成刹车装置使用极为频繁，目前风电机组的刹车装置多采用液压钳式制动器，为了提高制动力矩，需要高压的液压系统，存在成本高、能耗高的不足，维护极为不便。因此，需要一种更为节能、高效的制动装置。

发明内容

本实用新型针对现有风电制动装置存在的不足，提出一种风电机组自取力矩式制动装置，本实用新型结构紧凑简单、制动力矩可调、安装便利、响应速度快的优点。

本实用新型是通过如下技术措施实现的：

一种风电机组自取力矩式制动装置，由传动轴、第一齿轮、齿轮轴、第二齿轮、固定支架、电磁离合器、第三齿轮、电机、第四齿轮、浮动卡钳、丝杠轴、螺母、第一摩擦片、第二摩擦片、转速传感器、控制单元、制动盘组成，第一齿轮通过键安装在传动轴上，第二齿轮通过键安装在齿轮轴上，第一齿轮和第二齿轮齿轮啮合，齿轮轴通过轴承安装在固定支架上，齿轮轴、丝杠轴均与电磁离合器联接，第三齿轮与丝杠轴键连接，电机固定安装在固定支架上，电机的输出轴上安装有第四齿轮，第三齿轮和第四齿轮齿轮啮合，丝杠轴与螺母螺纹连接，螺母通过其侧耳安装在浮动卡钳的槽中以限制螺母转动，螺母能沿着浮动卡钳的槽前后移动，浮动卡钳安装在固定支架上的导向支撑柱上，浮动卡钳可沿着固定支架上的导向支撑柱移动，螺母的小端面与第一摩擦片面接触，第一摩擦片、第二摩擦片分别安装在制动盘的两侧，第一摩擦片、第二摩擦片安装在浮动卡钳中，转速传感器安装在传动轴上，转速传感器、电磁离合器、电机均与控制单元电连接。

所述的电机上安装有转角传感器。

本实用新型的有益效果是：一种风电机组自取力矩式制动装置，充分利用风电传动系统的动能，通过取力机构、运动转换机构和控制系统实现制动，不需要外在动力源。本实用新型具有结构紧凑简单、节能高效、安装便利、响应速度快等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为本实用新型的支架结构示意图。

图4为本实用新型的螺母结构示意图。

图5为本实用新型的控制示意图。

图中：1-传动轴，2-第一齿轮，3-齿轮轴，4-第二齿轮，5-固定支架，6-电磁离合器，7-第三齿轮，8-电机，9-第四齿轮，10-浮动卡钳，11-丝杠轴，12-螺母，13-第一摩擦片，14-第二摩擦片，15-转速传感器，16-控制单元，17-制动盘。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。

一种风电机组自取力矩式制动装置，由传动轴1、第一齿轮2、齿轮轴3、第二齿轮4、固定支架5、电磁离合器6、第三齿轮7、电机8、第四齿轮9、浮动卡钳10、丝杠轴11、螺母12、第一摩擦片13、第二摩擦片14、转速传感器15、控制单元16、制动盘17组成，第一齿轮2通过键安装在传动轴1上，第二齿轮4通过键安装在齿轮轴3上，第一齿轮2和第二齿轮4齿轮啮合，齿轮轴3通过轴承安装在固定支架5上，齿轮轴3、丝杠轴11均与电磁离合器6联接，第三齿轮7与丝杠轴11键连接，电机8固定安装在固定支架5上，电机8的输出轴上安装有第四齿轮9，第三齿轮7和第四齿轮9齿轮啮合，丝杠轴11与螺母12螺纹连接，螺母12通过其侧耳安装在浮动卡钳10的槽中以限制螺母12转动，螺母12能沿着浮动卡钳10的槽前后移动，浮动卡钳10安装在固定支架5上的导向支撑柱上，浮动卡钳10可沿着固定支架5上的导向支撑柱移动，螺母12的小端面与第一摩擦片13面接触，第一摩擦片13、第二摩擦片14分别安装在制动盘17的两侧，第一摩擦片13、第二摩擦片14安装在浮动卡钳10中，转速传感器15安装在传动轴1上，转速传感器15、电磁离合器6、电机8均与控制单元16电连接。

所述的电机8上安装有转角传感器。

工作时，转速传感器15实时采集转速信号，并传递给控制单元16。非制动工况时，电磁离合器6不通电，处于分离状态，此时传动轴1带着第一齿轮2转动，第一齿轮2带着第二齿轮4空转。制动时，传动轴1带着第一齿轮2转动，第一齿轮2带着第二齿轮4转动，控制单元16根据预设控制策略控制电磁离合器6的电流，进而控制电磁离合器6传递力矩的大小，该力矩驱动丝杠轴11转动，丝杠轴11进而推动螺母12沿着浮动卡钳10的槽移动，螺母12的小端面压紧第一摩擦片13，浮动卡钳10可沿着固定支架5上的导向支撑柱移动，第一摩擦片13、第二摩擦片14在压紧力作用下与制动盘17产生摩擦制动力矩，制动停止时，控制单元16根据预设控制策略断开电磁离合器6的控制电流，电磁离合器6分离，控制单元16根据预设控制策略控制电机8转动，电机8通过第四齿轮9带动第三齿轮7反转，第三齿轮7带动丝杠轴11反转，丝杠轴11带动螺母12复位，制动解除。

尽管上面接合附图对本实用新型的优选实例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种风电机组自取力矩式制动装置，由传动轴（1）、第一齿轮（2）、齿轮轴（3）、第二齿轮（4）、固定支架（5）、电磁离合器（6）、第三齿轮（7）、电机（8）、第四齿轮（9）、浮动卡钳（10）、丝杠轴（11）、螺母（12）、第一摩擦片（13）、第二摩擦片（14）、转速传感器（15）、控制单元（16）、制动盘（17）组成，其特征在于：第一齿轮（2）通过键安装在传动轴（1）上，第二齿轮（4）通过键安装在齿轮轴（3）上，第一齿轮（2）和第二齿轮（4）齿轮啮合，齿轮轴（3）通过轴承安装在固定支架（5）上，齿轮轴（3）、丝杠轴（11）均与电磁离合器（6）联接，第三齿轮（7）与丝杠轴（11）键连接，电机（8）固定安装在固定支架（5）上，电机（8）的输出轴上安装有第四齿轮（9），第三齿轮（7）和第四齿轮（9）齿轮啮合，丝杠轴（11）与螺母（12）螺纹连接，螺母（12）通过其侧耳安装在浮动卡钳（10）的槽中以限制螺母（12）转动，螺母（12）能沿着浮动卡钳（10）的槽前后移动，浮动卡钳（10）安装在固定支架（5）上的导向支撑柱上，浮动卡钳（10）可沿着固定支架（5）上的导向支撑柱移动，螺母（12）的小端面与第一摩擦片（13）面接触，第一摩擦片（13）、第二摩擦片（14）分别安装在制动盘（17）的两侧，第一摩擦片（13）、第二摩擦片（14）安装在浮动卡钳（10）中，转速传感器（15）安装在传动轴（1）上，转速传感器（15）、电磁离合器（6）、电机（8）均与控制单元（16）电连接。

2.如权利要求1所述的一种风电机组自取力矩式制动装置，其特征在于：所述的电机（8）上安装有转角传感器。