CN206439145U - 偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构，包括法兰、液压制动系统和太阳轮轴，其中：液压制动系统包括中空的制动器座、活塞、大、小弹簧和内、外摩擦片；太阳轮轴穿越制动器座中空内孔，将内、外摩擦片相间排列形成摩擦副，内、外齿分别与制动器座的内花键和太阳轮轴的外花键啮合，润滑油由太阳轮轴与制动器座之间宽松的间隙进入摩擦片副工作区；太阳轮轴从活塞中央穿越活塞后位于由制动器座与法兰之间的活塞腔内，活塞与法兰端部之间设置大、小弹簧；活塞与制动器座之间的空间由前、后星形密封圈和挡圈形成的液压腔，液压腔中设有液压控制口；工作中活塞或压紧内、外摩擦片，或脱离内外摩擦片。

Description

偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构
技术领域
本实用新型涉及一种齿轮箱输入端动态制动结构，尤其是一种风电用偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构。
背景技术
风能作为一种清洁能源，现已广泛使用，风力发电机是风能常见的能量转换机构。风电用偏航、变桨齿轮箱是风力发电机的重要组成部分，偏航齿轮箱用来调节机舱转向，变桨齿轮箱用来调节桨叶角度，在偏航变桨齿轮箱的共同作用之下，风力发电机能够适应风向或风力变化，得以保持较高的发电效率。
鉴于风力发电机的特殊性，由于迎风方向和叶片角度与风力发电机的工作状态密切相关，由此，迎风和叶片角度是风力发电机的重要操作参数，迎风方向和叶片角度一旦调整到位后，必须对偏航或变桨齿轮箱的驱动进行动态制动。
传统的偏航、变桨驱动系统中，机舱和桨叶的动态制动原理如下：
在偏航、变桨驱动系统的回转支撑上安装制动装置。该装置有两种结构可以实现，第一种结构由摩擦副、调节螺钉组成，通过产生固定的摩擦力制动；第二种结构由摩擦副、液压缸和液压控制系统组成，调节或改变制动力矩大小。
但不管是哪种结构，都是通过干式摩擦进行制动的，具有如下缺点：摩擦方式为干式摩擦，摩擦发热不能冷却，导致摩擦材料容易磨损和烧结，需定期更换；偏航、变桨驱动系统的回转支撑需要设计专用的制动法兰盘，占用机舱空间，同时增加成本；液压缸数量多，漏油失效概率大；制动时的噪音大。
发明内容
本实用新型的目的在于：针对现有风电偏航、变桨驱动系统中干式制动面临上述诸多问题，提出一种偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构。
本实用新型的目的是这样实现的：一种偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构，包括法兰、液压制动系统和太阳轮轴，其特征在于：
a)所述液压制动系统包括中空的制动器座、活塞、大、小弹簧和内、外摩擦片，其中，制动器座的内壁上设有内花键，太阳轮轴上设有外花键;
b)内摩擦片的内圈设有与太阳轮轴外花键对应的内齿，外摩擦片的外圈设有与制动器座内花键对应的外齿；或外摩擦片的内圈设有与太阳轮轴外花键对应的内齿，内摩擦片的外圈设有与制动器座内花键对应的外齿：
c）太阳轮轴穿越制动器座中空内孔，将内、外摩擦片相间排列形成摩擦副，内外摩擦片由各自的内齿和外齿分别与制动器座的内花键和太阳轮轴的外花键啮合，润滑油由太阳轮轴与制动器座之间宽松的间隙进入摩擦片副工作区，提供润滑和冷却；
d）太阳轮轴从活塞中央穿越活塞后位于由制动器座通过螺栓与法兰连接后形成的活塞腔内，活塞与法兰端部之间设置大、小弹簧；
e）活塞与制动器座之间的空间由前、后星形密封圈和挡圈合围形成的液压腔，液压腔中设有液压控制口；
f）活塞或在大、小弹簧作用下压紧内、外摩擦片，或在液压作用下脱离内外摩擦片。
在本实用新型中，活塞与法兰端部之间设置的大、小弹簧为螺距不同旋向相反的弹簧，它们同轴心套装后置于活塞与法兰端部之间。
在本实用新型中，所述的太阳轮轴端部设有与动力源匹配的花键。
本实用新型的优点在于：由于本实用新型由太阳轮轴与制动器座之间宽松的间隙进入摩擦片副工作区，提供润滑和冷却，通过采用湿式制动，润滑油可起到吸振合降噪作用，显著的降低噪音，由于偏航变桨齿轮箱都属于减速齿轮箱，将制动机构设置在输入端，所需制动力矩相对较小，极大的降低液压控制系统的承压力，制动效果可靠，摩擦副的使用寿命相对较长。
附图说明
图1是本实用新型在太阳轮轴传递动力状态的实施例结构示意图。
图中：1、制动器座；2、活塞；3、大弹簧；4、小弹簧；5、内摩擦片；6、太阳轮轴；7、外摩擦片；8、挡圈；9、星型密封圈；10、星型密封圈；11挡圈；12、O型圈；13、螺栓； 14、法兰；15、液压腔；16、液压控制口。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本实用新型涉及的一种实施例在工作状态的具体结构，下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
由图1可见，本实用新型包括法兰14、液压制动系统、太阳轮轴6，其中：
所述液压制动系统包括中空的制动器座1、活塞2、大弹簧3、小弹簧4和内摩擦片5、外摩擦片7，制动器座1的内壁上设有内花键，太阳轮轴6上设有外花键。内摩擦片5的内圈设有与太阳轮轴6外花键对应的内齿，外摩擦片7的外圈设有与制动器座1内花键对应的外齿；或外摩擦片7的内圈设有与太阳轮轴6外花键对应的内齿，内摩擦片5的外圈设有与制动器座1内花键对应的外齿。太阳轮轴6穿越制动器座1中空内孔，将摩擦片5、外摩擦片7相间排列形成摩擦副，内摩擦片5和外摩擦片7由各自的内齿和外齿分别与制动器座1的内花键和太阳轮轴6的外花键啮合，润滑油可以由太阳轮轴6与制动器座1之间宽松的间隙进入摩擦片副工作区，为摩擦片副提供润滑和冷却。太阳轮轴6从活塞2中央穿越活塞2后，位于由制动器座1通过螺栓13与法兰14连接后形成的活塞腔内，活塞2与法兰14端部之间设置大弹簧3、小弹簧4。活塞2与制动器座1之间的空间由前星形密封圈10和挡圈10、后星形密封圈9和挡圈8合围形成的液压腔15，液压腔15中设有液压控制口16。
在本实施例中，活塞2与法兰14端部之间设置的大弹簧3、小弹簧4为螺距不同旋向相反的弹簧，它们同轴心套装后置于活塞与法兰端部之间。所述的螺栓13为内六角螺栓。太阳轮轴6端部设有与动力源匹配的花键。
工作中，当液压被释放时，活塞2在大弹簧3和小弹簧4作用下在太阳轮轴6上位移，压紧内摩擦片5和外摩擦片7，摩擦片副处于工作状态，太阳轮轴6被制动。当液压油通过液压控制口16注入液压腔15时，在液压作用下活塞2压迫大弹簧3和小弹簧4，活塞2在太阳轮轴6上位移脱离内摩擦片5和外摩擦片7，摩擦片副处于释放状态（参见图1，图1中的A为释放间隙），太阳轮轴6可以传递动力。

Claims (3)

1.一种偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构，包括法兰、液压制动系统和太阳轮轴，其特征在于：
a)所述液压制动系统包括中空的制动器座、活塞、大、小弹簧和内、外摩擦片，其中，制动器座的内壁上设有内花键，太阳轮轴上设有外花键；
b)内摩擦片的内圈设有与太阳轮轴外花键对应的内齿，外摩擦片的外圈设有与制动器座内花键对应的外齿；或外摩擦片的内圈设有与太阳轮轴外花键对应的内齿，内摩擦片的外圈设有与制动器座内花键对应的外齿：
c）太阳轮轴穿越制动器座中空内孔，将内、外摩擦片相间排列形成摩擦副，内外摩擦片由各自的内齿和外齿分别与制动器座的内花键和太阳轮轴的外花键啮合，润滑油由太阳轮轴与制动器座之间宽松的间隙进入摩擦片副工作区，提供润滑和冷却；
d）太阳轮轴从活塞中央穿越活塞后位于由制动器座通过螺栓与法兰连接后形成的活塞腔内，活塞与法兰端部之间设置大、小弹簧；
e）活塞与制动器座之间的空间由前、后星形密封圈和挡圈合围形成的液压腔，液压腔中设有液压控制口；
f）活塞或在大、小弹簧作用下压紧内、外摩擦片，或在液压作用下脱离内外摩擦片。
2.根据权利要求1所述的偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构，其特征在于，活塞与法兰端部之间设置的大、小弹簧为螺距不同旋向相反的弹簧，它们同轴心套装后置于活塞与法兰端部之间。
3.根据权利要求1或2所述的偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构，其特征在于，所述的太阳轮轴端部设有与动力源匹配的花键。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106704101A (zh) * 2016-12-28 2017-05-24 南京高速齿轮制造有限公司 偏航变桨齿轮箱输入端的动态制动结构
CN109736280A (zh) * 2019-01-04 2019-05-10 武汉船用机械有限责任公司 一种用于自升式海洋平台升降系统的制动装置

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