CN205401521U - 一种浮动式风电偏航制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浮动式风电偏航制动器，包括下夹钳、上夹钳、摩擦片和制动盘，所述的下夹钳上开有两个圆形通孔，分别安装有关节轴承；上夹钳靠近制动盘的一侧为若干个液压缸体。本实用新型的偏航制动器的下夹钳、上夹钳通过关节轴承在导向轴上浮动，实现对偏航制动盘摆动、安装和制造误差的自动适应，消除了现有偏航制动器工作过程中产生的噪音、振动、摩擦片异常磨损、密封圈寿命降低等不良后果，保证了风力发电机组安全、稳定运行；本实用新型的偏航制动器在上、下夹钳两侧安装有挡板，便于更换摩擦片，结构简单、操作轻便；使用本实用新型的偏航制动器，不需改变原有风力发电机组的结构形式，具有很好的通用性。

Description

一种浮动式风电偏航制动器

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备制动系统领域，特别涉及风力发电机偏航制动装置。

背景技术

偏航制动器是水平轴风力发电机组的重要部件，当风机正常运行发电时，偏航制动器提供足够的制动力，将机舱夹持在特定的位置；需要偏航时，偏航制动器提供一个较小的制动力，使机舱能够平稳地绕竖直轴线转动；需要解缆时，偏航制动器完全松闸。

现有的兆瓦级风力发电机组偏航制动器一般为液压驱动型式，组成偏航制动器的两个制动钳通过一组螺栓固定连接在主机架上，偏航制动器制动时，偏航制动器内部的柱塞在液压油作用下推动摩擦片夹紧制动盘，偏航制动器松闸时，柱塞失去液压油作用力，摩擦片松开制动盘。

这种偏航制动器上下钳体与主机架固定连接，偏航制动器不能在主机架上实现调整，如果存在制动盘摆动、安装和制造误差，偏航制动盘轴线与主机架竖直轴线之间存在角度误差，将会造成偏航制动器夹紧力施加方向与制动盘轴线不平行，工作过程中产生噪音、振动、摩擦片异常磨损，同时密封圈承受不均匀载荷，寿命降低。

中国专利ZL200810203274.5公开了一种可调节压力和角度的偏航制动装置，该装置提供的偏航制动器活塞杆和制动衬块之间通过球面配合副活动连接，使制动衬块沿球面运动，自动适应制动盘和制动衬块接触面的位置变化。但该装置提供的偏航制动器纵向尺寸过大，安装接口无法适应现有的风力发电机组。

中国专利ZL200920028638.0公开了一种风力发电机组偏航制动装置，该装置提供了一种风力发电机组偏航制动装置，制动夹钳为浮动式，位于制动盘环形中空区域，并通过衬块由螺栓固定在机舱底座上。但未给出具体的制动夹钳结构形式。

中国专利ZL201420688789.X公开了一种风电浮动式偏航制动器，该制动器提供了一种浮动式偏航制动器，通过导向杆在制动器安装支座导向孔中移动，从而制动器相对于制动器安装支座处于浮动状态，当制动盘受载变形导致的上、下钳闸中刹车片受载不均时，通过导向杆在制动器安装支座的导向孔中浮动，达到微调偏航刹车片与制动盘之间的间隙，从而解决了上、下钳闸中的刹车片偏磨现象，提高了偏航刹车片的使用寿命。但无法实现对制动盘轴线与主机架竖直轴线之间存在的角度误差的补偿。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种浮动式风电偏航制动器，以解决现有偏航制动器不能自动适应偏航制动盘的摆动、安装和制造误差的缺点，使偏航制动器夹紧力施加方向与制动盘轴线始终保持平行，保证风力发电机组的安全、稳定运行。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种浮动式风电偏航制动器，包括下夹钳、上夹钳、摩擦片A、摩擦片B和制动盘，所述的下夹钳和上夹钳的相对面分别开有矩形凹槽，摩擦片A和摩擦片B分别安装于下夹钳和上夹钳的矩形凹槽内，所述的制动盘位于摩擦片A和摩擦片B之间，下夹钳的矩形凹槽两侧分别安装有挡板B，通过螺栓C固定在下夹钳上，上夹钳的矩形凹槽两侧安装有挡板A，通过螺栓B固定在上夹钳上，下夹钳和上夹钳通过螺钉A连接在一起；

所述的下夹钳上开有两个圆形通孔，分别安装有关节轴承；上夹钳靠近制动盘的一侧为若干个液压缸体，缸体内壁开有沟槽，用于安装密封圈，液压缸体内部设置有柱塞，柱塞为圆柱形一体件，其中一个端面与摩擦片B表面接触，另一端面为“凹”形，用于存储液压油，上夹钳的液压缸体底部分别加工有油孔A，为液压油的进出孔道，上夹钳侧面加工有油孔B，与液压缸体底部的圆形孔相通，用于连通若干个液压缸体；导向轴为空心圆柱形结构，通过关节轴承内圈以过盈配合方式安装在安装底座的圆形孔中，螺钉A穿过导向轴的中心孔，将导向轴、安装底座一同安装在主机架上，同时安装底座还通过螺钉B与主机架相连，螺钉B与导向轴之间安装有垫圈。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的偏航制动器的下夹钳、上夹钳通过关节轴承在导向轴上浮动，实现对偏航制动盘摆动、安装和制造误差的自动适应，消除了现有偏航制动器工作过程中产生的噪音、振动、摩擦片异常磨损、密封圈寿命降低等不良后果，保证了风力发电机组安全、稳定运行；

2、本实用新型的偏航制动器在上、下夹钳两侧安装有挡板，便于更换摩擦片，结构简单、操作轻便；

3、使用本实用新型的偏航制动器，不需改变原有风力发电机组的结构形式，具有很好的通用性。

附图说明

本实用新型共有附图3张，其中：

图1是浮动式风电偏航制动器外形图。

图2是浮动式风电偏航制动器结构示意图。

图3是浮动式风电偏航制动器安装示意图。

图中：1.下夹钳，2.摩擦片A，3.上夹钳，4.油孔A，5.螺钉A，6.螺钉A，7.垫圈，8.导向轴，9.螺栓B，10.关节轴承，11.挡板A，12.挡板B，13.螺栓C，14.螺钉B，15.安装底座，16.摩擦片B，17.柱塞，18.偏航制动盘，19.主机架，20.油孔B。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-3所示，一种浮动式风电偏航制动器，包括下夹钳1、上夹钳3、摩擦片A2、摩擦片B16和制动盘18，所述的下夹钳1和上夹钳3的相对面分别开有矩形凹槽，摩擦片A2和摩擦片B16分别安装于下夹钳1和上夹钳3的矩形凹槽内，所述的制动盘18位于摩擦片A2和摩擦片B16之间，下夹钳1的矩形凹槽两侧分别安装有挡板B12，通过螺栓C13固定在下夹钳1上，上夹钳3的矩形凹槽两侧安装有挡板A11，通过螺栓B9固定在上夹钳3上，下夹钳1和上夹钳3通过螺钉A5连接在一起。

所述的下夹钳1上开有两个圆形通孔，分别安装有关节轴承10；上夹钳3靠近制动盘18的一侧为若干个液压缸体，缸体内壁开有沟槽，用于安装密封圈，液压缸体内部设置有柱塞17，柱塞17为圆柱形一体件，其中一个端面与摩擦片B16表面接触，另一端面为“凹”形，用于存储液压油，上夹钳3的液压缸体底部分别加工有油孔A4，为液压油的进出孔道，上夹钳侧面加工有油孔B20，与液压缸体底部的圆形孔相通，用于连通若干个液压缸体。导向轴8为空心圆柱形结构，通过关节轴承10内圈以过盈配合方式安装在安装底座15的圆形孔中，螺钉A6穿过导向轴8的中心孔，将导向轴8、安装底座15一同安装在主机架19上，同时安装底座15还通过螺钉B14与主机架19相连，螺钉B14与导向轴8之间安装有垫圈7。

如图1和图2所示，偏航制动器的工作过程如下：当向油孔A4或油孔B20注入液压油时，柱塞17在液压油压力作用下沿Z轴的反方向推动安装于上夹钳3内的摩擦片B16向偏航制动盘18移动，直至摩擦片B16表面与偏航制动盘18上表面接触，由于作用力与反作用力的原因，由螺钉A5连接的下夹钳1、上夹钳3以及关节轴承10整体沿导向轴8向偏航制动盘18移动，安装于下夹钳1内的摩擦片A2一同随下夹钳1移动，直至安装于下夹钳1内的摩擦片A2表面与偏航制动盘18的下表面接触，由此在摩擦片A2、摩擦片B16分别与偏航制动盘18上下表面组成的摩擦副上产生摩擦阻力，实现偏航制动器的制动动作。当上述液压油压力为一个较小值时，风力发电机机舱随偏航制动盘18一起绕Z轴方向转动，摩擦副上的摩擦力为滑动摩擦，此时风力发电机处于偏航状态；当上述液压油压力为一个较大值时，风力发电机机舱及制动盘18由于摩擦力的存在无法绕Z轴方向转动，摩擦副上的摩擦力为静摩擦，此时风力发电机正常运行发电；当液压油泄压时，摩擦片A2、摩擦片B16与偏航制动盘18的上、下表面无摩擦阻尼或摩擦阻尼很小，风力发电机可进行解缆动作。

如图2所示，如果工作过程中偏航制动盘18发生摆动，或者存在安装和制造误差，偏航制动盘18表面相对于Y轴方向存在偏转角度α或β，由于本实用新型的偏航制动器安装有关节轴承10，下夹钳1、上夹钳3会一同沿关节轴承10的球面随偏航制动盘18一起偏转角度α或β，使施加在摩擦片A2、摩擦片B16上的夹紧力始终保持与偏航制动盘18表面垂直，消除了附加载荷的存在，避免了现有偏航制动器在上述条件下工作时发生的噪音、振动、摩擦片异常磨损、密封圈寿命降低等现象。

本实用新型的浮动式风电偏航制动器下夹钳1、上夹钳3两侧分别安装有挡板B12、挡板A11，当摩擦片A2、摩擦片B16需要更换时，只需拆掉挡板B12、挡板A11就能实现，而不需要将整套偏航制动器拆卸，结构简单、操作轻便。

Claims (1)

1.一种浮动式风电偏航制动器，其特征在于：包括下夹钳(1)、上夹钳(3)、摩擦片A(2)、摩擦片B(16)和制动盘(18)，所述的下夹钳(1)和上夹钳(3)的相对面分别开有矩形凹槽，摩擦片A(2)和摩擦片B(16)分别安装于下夹钳(1)和上夹钳(3)的矩形凹槽内，所述的制动盘(18)位于摩擦片A(2)和摩擦片B(16)之间，下夹钳(1)的矩形凹槽两侧分别安装有挡板B(12)，通过螺栓C(13)固定在下夹钳(1)上，上夹钳(3)的矩形凹槽两侧安装有挡板A(11)，通过螺栓B(9)固定在上夹钳(3)上，下夹钳(1)和上夹钳(3)通过螺钉A(5)连接在一起；

所述的下夹钳(1)上开有两个圆形通孔，分别安装有关节轴承(10)；上夹钳(3)靠近制动盘(18)的一侧为若干个液压缸体，缸体内壁开有沟槽，用于安装密封圈，液压缸体内部设置有柱塞(17)，柱塞(17)为圆柱形一体件，其中一个端面与摩擦片B(16)表面接触，另一端面为“凹”形，用于存储液压油，上夹钳(3)的液压缸体底部分别加工有油孔A(4)，为液压油的进出孔道，上夹钳侧面加工有油孔B(20)，与液压缸体底部的圆形孔相通，用于连通若干个液压缸体；导向轴(8)为空心圆柱形结构，通过关节轴承(10)内圈以过盈配合方式安装在安装底座(15)的圆形孔中，螺钉A(6)穿过导向轴(8)的中心孔，将导向轴(8)、安装底座(15)一同安装在主机架(19)上，同时安装底座(15)还通过螺钉B(14)与主机架(19)相连，螺钉B(14)与导向轴(8)之间安装有垫圈(7)。