CN206668478U - 叶轮锁定装置和风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种叶轮锁定装置和风力发电机组。叶轮锁定装置包括：套筒，具有第一端部、第二端部以及内部通道，并且第一端部敞开；锁定销，具有头部和尾部并且可移动地设置在套筒的内部通道中，以使锁定销的头部能够从套筒的第一端部伸出；以及推动组件，设置在套筒的第二端部并且推动组件包括驱动件、推动杆和弹性件，推动杆的一端与锁定销的尾部配合，推动杆的另一端与驱动件配合，并且弹性件设置在推动杆与锁定销之间，以使推动杆在推动锁定销移动时能够使弹性件发生弹性变形储存能量，并通过弹性件释放其储存的能量使锁定销朝向远离推动杆的方向运动。能够实现在对叶轮快速锁定的同时，保证锁定销能够被准确地插入锁定槽中。

Description

叶轮锁定装置和风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种叶轮锁定装置和风力发电机组。

背景技术

在风力发电机的运行维护过程中，当由于变桨故障、轮毂内检修、变桨轴承加脂、发电机轴承加脂等原因需要维护人员进入轮毂检修时，为了保障操作人员和机组设备的安全，防止因叶轮在风力作用下转动而给操作人员带来危险或造成设备损坏，需要首先将叶轮的轮毂制动，使其停止旋转，并锁定，保证叶轮的位置固定后，操作人员再进入叶轮进行维护作业。

叶轮锁定通常采用锁定销的形式，例如目前1.5MW机组的叶轮锁定系统包括两个部分，即液压站和叶轮锁定销。按照操作规程进入轮毂内部作业前必须先使用液压站给发电机人孔处的液压闸建压，使液压闸夹紧发电机刹车盘，再手动使叶轮锁定销插入发电机刹车盘上的槽口内将叶轮锁死。

由于液压闸锁定叶轮时采用的是摩擦制动的方式，而环境温度、建压时机、摩擦接触面的粗糙度等等因素会直接影响叶轮的最后停留位置，当发电机刹车盘上的锁定槽与锁定销没有对准时，往往会影响锁定销的插入。而在现场操作人员往往是先使用液压站让叶轮停止转动，然后再松开让轮毂缓慢转动，当发电机刹车盘上的槽口缓慢经过锁定销时，操作人员再快速转动手轮将锁定销插入。由于通常采用丝杆推锁定销、而发电机刹车盘上的锁定槽距离短，所以锁定销往往不能完全插入锁定槽而出现锁定销被卡死的现象，因此会在叶轮锁定环节浪费大量时间。

因此，亟需一种新的叶轮锁定装置和风力发电机组。

实用新型内容

根据本实用新型的实施例，提供了一种叶轮锁定装置和风力发电机组，能够实现在对叶轮快速锁定的同时，保证锁定销能够被准确地插入锁定槽中，从而提高叶轮锁定效率的目的。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种叶轮锁定装置，包括：套筒，套筒具有第一端部、第二端部以及在第一端部和第二端部之间延伸的内部通道，并且第一端部敞开；锁定销，锁定销具有头部和尾部并且可移动地设置在套筒的内部通道中，以使锁定销的头部能够从套筒的第一端部伸出；推动组件，推动组件设置在套筒的第二端部并且推动组件包括驱动件、推动杆和弹性件，推动杆的一端与锁定销的尾部配合，推动杆的另一端与驱动件配合，以使推动杆能够在驱动件的驱动下推动锁定销在内部通道内移动，并且弹性件设置在推动杆与锁定销之间，以使推动杆在推动锁定销移动时能够使弹性件发生弹性变形储存能量，并在弹性件释放储存的能量时使锁定销朝向远离推动杆的方向运动。

根据本实用新型实施例的一个方面，弹性件为弹簧。

根据本实用新型实施例的一个方面，推动组件还包括固定设置在推动杆上的第一止挡部、第二止挡部以及可滑动地设置在第一止挡部和第二止挡部之间的环状保持架，环状保持架固定连接在锁定销的尾部，第一止挡部相比第二止挡部更靠近锁定销，弹簧抵顶在环状保持架和第二止挡部之间，并且锁定销的尾部设置有预定深度的开口，以允许推动杆伸入到开口中。

根据本实用新型实施例的一个方面，锁定销和环状保持架之间采用螺纹连接方式连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二止挡部和套筒其中一者上设置有键，第二止挡部和套筒其中另一者上设置有键槽，以通过键和键槽配合限制推动杆相对于套筒发生轴向转动。

根据本实用新型实施例的一个方面，锁定销和套筒的其中一者上设置有限位杆，锁定销和套筒的其中另一者上设置有能够与限位杆配合的限位槽，以限制锁定销相对于套筒发生轴向转动。

根据本实用新型实施例的一个方面，推动杆具有螺纹结构，驱动件为能够与螺纹结构配合以驱动推动杆运动的螺母。

根据本实用新型实施例的一个方面，推动杆包括活塞，驱动件为能够驱动活塞运动的液压缸或者气缸。

根据本实用新型实施例的一个方面，叶轮锁定装置用于通过与发电机的轮毂连接的转动部件对轮毂进行锁定，转动部件上设置有锁定槽，其中，套筒能够固定在发电机的发电机定轴上，推动杆能够通过弹性件使锁定销的头部抵靠在转动部件的端面上并使弹性件储能，以在转动部件旋转并使其上的锁定槽与锁定销对准时，通过弹性件释放存储的能量将锁定销的头部推入锁定槽中。

根据本实用新型实施例的一个方面，叶轮锁定装置还包括锁定销保护组件，锁定销保护组件设置在锁定销的头部上，以与转动部件的端面形成滚动接触。

根据本实用新型实施例的一个方面，锁定销保护组件包括连接基体和可转动地设置在连接基体处的滚动体，连接基体连接在锁定销的头部，以使滚动体能够凸出于锁定销的头部与转动部件的端面形成滚动接触。

根据本实用新型实施例的另一个方面，还提供了一种风力发电机组，包括：发电机定轴，与发电机的定子固定连接；发电机刹车盘，与发电机的转子固定连接，转子与发电机的轮毂固定连接，发电机刹车盘的端面上开设有锁定槽；上述的叶轮锁定装置，套筒固定连接于发电机定轴上，使得锁定销的头部能够面向发电机刹车盘的端面并能够插入锁定槽中。

综上，本实用新型实施例的叶轮锁定装置和风力发电机组，通过在套筒的内部通道中的一端可沿轴向移动的地设置锁定销，另一端设置能够推动锁定销运动的推动组件。通过推动组件中的推动杆、驱动件以及弹性件彼此配合推动锁定销运动，其中，弹性件设置在推动杆和锁定销之间，以在驱动件驱动推动杆推动锁定销运动时发生弹性变形而储存能量，并通过释放存储的能量使锁定销朝向远离推动杆的方向运动。由此在需要将叶轮进行锁定时，即可通过本实用新型实施例的叶轮锁定装置和风力发电机组快速并准确地与相应设置的锁定槽配合，对叶轮的轮毂进行锁定，从而提高叶轮的锁定效率。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是根据本实用新型一个实施例的叶轮锁定装置使用状态下的立体结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的叶轮锁定装置的使用状态的分解结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的叶轮锁定装置的另一种使用状态下的结构示意图；

图4是图2的叶轮锁定装置中的锁定销的结构示意图；

图5是图2的叶轮锁定装置中的推动杆的结构示意图；

图6是图2的叶轮锁定装置中推动组件的环形保持架的结构示意图；

图7是图3的叶轮锁定装置中的锁定销处于预锁定状态的剖面结构示意图；

图8是图3中的锁定销处于锁定状态的剖面结构示意图；

图9是图3中的锁定销处于锁死状态的剖面结构示意图；

图10是根据本实用新型另一个实施例的叶轮锁定装置的使用状态下的结构示意图。

其中：

100-叶轮锁定装置；

10-套筒；11-内部通道；12-螺纹连接孔；13-限位孔；

20-锁定销；21-缓冲空间；22-螺纹连接孔；23-锁定销保护组件；231-连接基体；232-滚动体；24-限位杆；25-切面；

30-推动组件；31-推动杆；311-螺纹段；312-光滑段；313-第一止挡部；314-第二止挡部；314a-键；32-环形保持架；321-止挡边；321a-连接孔；322-套接段；323-调整段；33-弹簧；34-螺母；35-盖板；36-手轮；37-液压缸；

200-发电机定轴；

300-发电机刹车盘；301-锁定槽；302-端面。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的叶轮锁定装置的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的叶轮锁定装置能够辅助对风力发电机组中的叶轮进行锁定，所谓叶轮锁定指的是对叶轮中的轮毂进行锁定，以便在风力发电机组出现变桨故障或者轮毂内需要检修等情况时，使轮毂停止转动，便于操作人员进入轮毂内部进行作业。在使用过程中，叶轮锁定装置需要安装于风力发电机组中的指定位置处，在需要对叶轮进行锁定时，能够快速并准确地将叶轮锁定装置中的锁定销推入至锁定轮毂用的锁定槽中，从而提高叶轮锁定效率，并能够稳固地对轮毂进行锁定，避免出现安全隐患。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至10根据本实用新型实施例的叶轮锁定装置100进行详细描述。

图1是根据本实用新型一个实施例的叶轮锁定装置100使用状态下的立体结构示意图。图2是根据本实用新型实施例的叶轮锁定装置100的使用状态的分解结构示意图。在一个实施例中，叶轮锁定装置100包括：套筒10、锁定销20和推动组件30。套筒10具有第一端部、第二端部以及在第一端部和第二端部之间延伸的内部通道11，并且第一端部敞开。锁定销20具有头部和尾部并且可移动地设置在套筒10的内部通道11中，以使锁定销20的头部能够从套筒10的第一端部伸出。推动组件30设置在套筒10的第二端部并且推动组件30包括驱动件、推动杆31和弹性件，推动杆31的一端与锁定销20的尾部配合，推动杆31的另一端与驱动件配合，以使推动杆31能够在驱动件的驱动下推动锁定销20在内部通道11内移动，并且弹性件设置在推动杆31与锁定销20之间，以使推动杆31在推动锁定销20移动时能够使弹性件发生弹性变形储存能量，并在弹性件释放储存的能量时使锁定销20朝向远离推动杆31的方向运动。

本实用新型实施例的叶轮锁定装置100，通过在推动杆31和锁定销20之间设置弹性件，以在驱动件驱动推动杆31推动锁定销20运动时使弹性件发生弹性变形存储能量，并在该弹性件释放能量的过程中推动锁定销20朝向远离推动杆31的方向运动。以使锁定销20能够分为两个步骤对叶轮进行锁定。例如在通过与轮毂固定连接的转动部件对叶轮进行锁定时，通过将叶轮锁定装置100对应转动部件上的锁定槽设置，能够通过弹性件首先将锁定销20推顶转动部件设置有锁定槽的端面处，使锁定销20抵靠在转动部件的端面上，并使弹性件处于压缩状态储存能量。然后随着转动部件的旋转，当转动部件上开设的锁定槽与锁定销20的位置对准后，弹性件即会释放能量，将锁定销20推入锁定槽中，从而能够对转动部件进行锁定，限制转动部件转动。

由此，通过上述实施例中的叶轮锁定装置100，能够在弹性件的推动作用下快速并准确地将锁定销推入相对应的锁定槽中，避免通过控制系统或者人工的方式将锁定销推入锁定槽中时，由于不能准确地找准推入时机，在将锁定销推入锁定槽时容易出现卡死现象，而在叶轮锁定环节浪费过多的时间，造成降低工作效率的问题。因此，使用上述实施例中的叶轮锁定装置100能够提高运维效率，并提高风力发电机组运行维护过程中的安全性。

在一个实施例中，叶轮锁定装置100通过与转子固定连接的转动部件对转子进行锁定，进而对与转子固定连接的轮毂进行锁定。如图1和图2所示，在本实施例中，转动部件为发电机刹车盘300，发电机刹车盘300的环形端面302上开设有多个锁定槽301(例如可以是三个，即三个锁定槽配合三个叶轮锁定装置)，用于供叶轮锁定装置100的锁定销20插入。

叶轮锁定装置100对应锁定槽301的位置固定在发电机定轴200上(此处“对应锁定槽301的位置”指的是锁定销20和锁定槽301相对于发电机刹车盘300的中心轴线处于同一个圆周并且当锁定销20沿轴向朝向靠近发电机刹车盘300一侧运动时，锁定销20头部能够伸入锁定槽301中)。发电机定轴200与定子(图中未示出)固定连接，在发电机中处于静止状态。为了清晰地示出叶轮锁定装置100的使用状态，在图1中只示出了发电机定轴200的部分结构，即图中的两个板状结构，并且两个板状结构上对应发电机刹车盘300上的锁定槽301的位置分别设置有尺寸与叶轮锁定装置100相适应的通孔，以对叶轮锁定装置100进行固定和支撑。

如图2所示，在一个实施例中，套筒10具有第一端部、第二端部以及在第一端部和第二端部之间延伸的内部通道11。内部通道11的两个端部分别敞开，套筒10由第一端部的敞口边缘连接于发电机定轴200的一个板状结构上，例如可通过焊接方式连接，并且内部通道11的敞口与发电机定轴200的两个板状结构上的通孔对正。以使锁定销20在设置在套筒1O的内部通道11中后，能够从靠近发电机刹车盘300一侧的发电机定轴200的板状结构的通孔处伸出，接近发电机刹车盘300的端面302。

图3是根据本实用新型实施例的叶轮锁定装置100的另一种使用状态下的结构示意图，图4是图2的叶轮锁定装置100中的锁定销20的结构示意图。如图2、图3和图4所示，其中，为了清晰地示出锁定销20的结构，图4中锁定销20的部分结构为透视效果。为了清楚地对叶轮锁定装置100进行描述，以下将结合推动组件30的推动过程对叶轮锁定装置100的其余结构进行说明。

锁定销20大体呈圆柱形结构，具有头部和尾部，头部为锁定销20的锁定端，尾部为锁定销20的衔接端。锁定销20的衔接端，也就是锁定销20远离发电机刹车盘300的一端经由套筒10的第一端部的敞口伸入内部通道11中，以使锁定销20可在内部通道11中沿轴向(可以是套筒10或者锁定销20的轴向)移动。锁定销20的锁定端，也就是锁定销20靠近发电机刹车盘300的一端，能够伸出于套筒10并穿过发电机定轴200的另一个板状结构上设置的通孔，接近发电机刹车盘300的端面302，并最终伸入锁定槽301中。

在一个可选的实施例中，如图4所示，锁定销20的头部还设置有锁定销保护组件23，以使锁定销20能够通过锁定销保护组件23与发电机刹车盘300的端面302滚动接触。在本实施例中，示例性地，锁定销保护组件23包括连接基体231和滚动体232，优选地，滚动体232为辊子。辊子可转动地与连接基体231连接，并凸出于连接基体231的一侧面。锁定销20头部的外壁的上部(按照图4中的视角)设置有安装槽，并且在锁定销20头部的端面上开设有与安装槽连通的开口。连接基体231优选采用金属材料制成，并对应锁定销20上的安装槽的形状设置成弓形结构。而为了减轻磨损问题，滚动体232优选采用橡胶材料制成。连接基体231能够嵌卡在锁定销20的安装槽中并通过螺栓组件固定，辊子则可转动地连接在连接基体231上，并位于锁定销20头部的端面上开设的开口中，使得安装后的辊子至少部分地凸出于锁定销20的头部端面。以在锁定销20的头部抵靠于发电机刹车盘300的端面302并且发电机刹车盘300保持旋转时，使锁定销20通过滚动体232与端面302滚动接触，避免锁定销20的头部的端面或者发电机刹车盘300的端面302被磨损，并能够保证锁定销20锁定动作的平稳性。

在上述实施例中，锁定销保护组件23包括连接基体231和滚动体232，并且滚动体232为辊子，但是本实用新型的实施例并不限于此。在其他的实施例中，滚动体232还可以为滚珠或者其他能够实现滚动接触的结构。另外锁定销保护组件23还可以设置为其他形式，例如，还可以在锁定销20的头部的端面处设置具有转动轴的支架，而将辊子或者滚珠设置在转动轴上。另外，锁定销保护组件23还可以是其他结构，只要能够使锁定销20与发电机刹车盘300的端面302形成滚动接触即可。

锁定销20的衔接端也就是锁定销的尾部的端面处具有开口，该开口向内延伸形成缓冲空间21。缓冲空间21为圆柱形，并由锁定销20尾部的端面朝向锁定销20的头部延伸预定深度。在锁定销20尾部的端面上还开设有多个螺纹连接孔22，多个螺纹连接孔22围绕缓冲空间21沿周向均匀布置。

为了限制锁定销20在内部通道11中只沿轴向移动，锁定销20的靠近衔接端一侧还设置有限位杆24，在套筒10上对应该限位杆24开设有限位孔13。当将锁定销20插入套筒10中后，可采用螺纹连接方式将限位杆24穿过限位孔13固定连接至锁定销20上。为了便于锁定销20在套筒10的内部通道11中往复移动，限位孔13为长圆形孔，以便当锁定销20在套筒10的内部通道11中沿轴向移动时，限位杆24能够随同锁定销20在限位孔13中移动。当然，在其他的实施例中，还可以在锁定销20的外壁开设限位孔13，对应地在套筒10上开设安装孔，并将限位杆24穿过该安装孔固定在套筒10上，使得限位杆24穿入套筒10的一端能够与锁定销20外壁处的限位孔13配合，从而阻止锁定销20相对套筒10发生不希望的轴向转动。此外，锁定销20的外壁和套筒10的内壁还可以对应地设置其他的限位结构，例如还可以在套筒10的内壁上设置键，而对应地在锁定销20的外壁设置能够与该键配合卡合的键槽。

在一个可选的实施例中，如图4所示，锁定销20的头部沿锁定销20的两个侧面(同样按照图4的视角)形成有切面25，切面25使得锁定销20头部的直径由锁定端向衔接端逐渐递增。通过设置切面25使得锁定销20在与发电机刹车盘300的锁定槽301配合时，能够更顺畅地进入锁定槽301中，也能够避免在锁定销20插入锁定槽301的过程中出现卡死现象。

图5是图2的叶轮锁定装置100中推动组件30的推动杆31的结构示意图。推动组件30相对于锁定销20设置在套筒10的内部通道11的第二端部(此处的第一端部和第二端部并不是指套筒10的两端而是相对于部件的设置位置而言)，用于推动锁定销20执行锁定动作插入锁定槽301中，如图2、图3和图5所示，在一个实施例中，推动组件30包括推动杆31、环形保持架32、弹性件、螺母34、盖板35以及手轮36。

请参见图5，推动杆31的整体被分为两部分，即螺纹段311和光滑段312。光滑段312的远离螺纹段311的端部设置有第一止挡部313，而光滑段312和螺纹段311之间设置有第二止挡部314。第一止挡部313为连接在光滑段312端部的圆盘形挡块，第二止挡部314为形成在推动杆31上的环形凸边(第二止挡部314和推动杆31可以是一体结构)。并且，第一止挡部313的直径小于或者等于锁定销20的缓冲空间21的直径，而第二止挡部314的直径小于或者等于套筒10的内部通道11的直径，以能够将推动杆31由内部通道11的第二端部的敞口(即推动杆31的远离发电机刹车盘300一端的开口)置入内部通道11中。另外，为了防止推动杆31相对于套筒10发生轴向转动，推动杆31的第二止挡部314上还设置有键314a，而套筒10的内壁对应地设置有能够与键314a配合卡合的键槽(图中未示出)。以在将推动杆31装入内部通道11中后，能够通过键314a与键槽彼此配合限制推动杆31相对套筒10发生轴向转动。当然，在其他的实施例中，还可以在套筒10的内壁上设置键314a，而对应地在第二止挡部314的周缘设置键槽。

图6是图2的叶轮锁定装置100中推动组件30的环形保持架32的结构示意图。如图6所示，环形保持架32为中空的筒状结构，其上设置有止挡边321，止挡边321为形成在环形保持架32本体上的环状凸边。止挡边321的尺寸大于缓冲空间21开口的口径，并且沿止挡边321的周向还设置有多个连接孔321a。通过止挡边321将环形保持架32分隔成两部分，即套接段322和调整段323。套接段322具有光滑壁部，而调整段323的外壁具有螺纹。请一并参见图2、图3、图5和图6，环形保持架32套设在推动杆31的光滑段312处，并能够在第一止挡部313和第二止挡部314的限制作用下在光滑段312上沿推动杆31的轴向往复移动。在一个实施例中，弹性件为弹簧33，弹簧33套设在推动杆31的光滑段312上，并位于环形保持架32的止挡边321和第二止挡部314之间。环形保持架32的套接段322伸入弹簧33内径中，以对弹簧33进行引导和支撑，并保证弹簧33能够顺利地被压缩，防止弹簧33在压缩过程中发生扭曲。当然，在其他的实施例中弹性件还可以为其他具有弹性的结构，只要是能够在压缩状态下储存能量，并能够通过释放存储的能量推动锁定销20朝向远离推动杆31方向运动即可。

将推动杆31由内部通道11的第二端部的敞口放入内部通道11中后，为了将锁定销20与环形保持架32进行固定，可采用螺栓经由环形保持架32的止挡边321上设置的多个连接孔321a以及锁定销20的尾部端面上设置的多个螺纹连接孔22将环形保持架32与锁定销20固定连接。锁定销20的缓冲空间21中设置有内螺纹，将环形保持架32与锁定销20固定连接后，由于环形保持架32的调整段323与锁定销20的缓冲空间21能够采用螺纹连接方式配合，所以能够调整锁定销20伸出套筒10的长度，避免弹性件发生部分弹性失效后对锁定销20伸入锁定槽301执行叶轮锁定的动作造成影响。

当环形保持架32被固定连接在锁定销20的衔接端后，推动杆31的光滑段312连同第一止挡部313则会伸入缓冲空间21中，并允许光滑段312连同第一止挡部313在缓冲空间21内沿推动杆31的轴向移动。以在光滑段312连同第一止挡部313在缓冲空间21中由缓冲空间21的开口侧朝向缓冲空间21的底壁移动的过程中，使弹簧33在环形保持架32的止挡边321和推动杆31的第二止挡部314的限制作用下发生弹性变形，即弹簧33被压缩后长度变短，而弹性势能增加。当然，在其他的实施例中，环形保持架32还可以只包括止挡边321，同样可与第二止挡部314配合实现对弹簧33的压缩作用。

根据本实用新型的实施例，用于推动推动杆31运动的驱动件为螺母34。如图2和图3所示，内部通道11的靠近发电机刹车盘300的部分的直径与锁定销20的直径相适应，而内部通道11远离发电机刹车盘300的部分的直径与螺母34的直径相适应，并且套筒1O的第二端部的端面上围绕内部通道11的开口沿周向设置有多个螺纹连接孔12。螺母34安装在内部通道11的第二端部，并旋合在推动杆31的螺纹段311上，并且螺母34在内部通道11中可沿自身的轴线转动，以驱动推动杆31在内部通道11中沿轴向移动。螺母34的背离锁定销20一侧设置有圆柱形凸台。

为了对螺母34进行限制，螺母34的远离锁定销20一侧还设置有盖板35。盖板35的大致中间部位设置有通孔，该通孔与螺母34上设置的圆柱形凸台的尺寸相适应，以使圆柱形凸台能够经由该通孔伸出，将盖板35套接在螺母34的背离锁定销20一侧。盖板35在其通孔的周围设置有多个连接孔，以通过螺栓穿过盖板35上的多个连接孔以及套筒10的第二端部的端面上设置的多个连接孔12将盖板35固定连接在套筒10的第二端部的端面上，从而将螺母34的主体限制在内部通道11内部进行旋转。

在一个实施例中，为了驱动螺母34转动，推动组件30还包括手轮36。在本实施例中，手轮36的大致中间位置开设有能够供推动杆31的螺纹段311穿过的通孔，在该通孔的周围具有环状连接板，环状连接板上沿周向设置有多个连接孔，对应地，在螺母34的圆柱形凸台上还设置有多个螺纹连接孔。由此，即可通过螺栓穿过手轮36上的多个连接孔和螺母34的圆柱形凸台上设置的多个螺纹连接孔将手轮36固定连接在螺母34的背离锁定销20一侧。以通过转动手轮36带动螺母34实现其沿自身轴线的转动，进而能够驱动推动杆31在内部通道11中沿内部通道11的轴向移动。

在上述实施例中，套筒10和锁定销20皆为圆柱形结构，对应地，引导通道11和缓冲空间21皆为圆柱形腔体，但是本实用新型实施例并不限于此。在其他的实施例中，套筒10和锁定销20还可以是方形或者其他形状的柱体结构，对应地，引导通道11和缓冲空间21还可以是方形或者其他形状的空腔。同样能够实现锁定销20在套筒10中沿轴向移动，并使推动杆31的光滑段312连同第一止挡部313在缓冲空间21中移动。只是此时第一止挡部313对应地需要设置成方形的块状结构，通过将内部通道11和锁定销20设置成方形的柱体，而将缓冲空间21和第一止挡部313对应地设置成方形的腔体结构，还可以免去为了阻止部件发生轴向转动需要在内部通道11和锁定销20之间以及第二止挡部314和套筒10之间对应设置限位结构的复杂制作过程。当然，圆柱形的结构更利于加工。

图7是图3的叶轮锁定装置100中的锁定销20处于预锁定状态的剖面结构示意图，图8是图3中的锁定销20处于锁定状态的剖面结构示意图，图9是图3中的锁定销20处于锁死状态的剖面结构示意图。以下将结合图7、图8和图9对叶轮锁定装置100的具体动作过程进行详细说明。如图7、图8和图9所示，通过本实用新型实施例的叶轮锁定装置100能够将对叶轮轮毂的锁定分为三个过程，也就是在对叶轮进行锁定的过程中使叶轮锁定装置100的锁定销20实现三种状态，即预锁定状态、锁定状态和锁死状态。

请一并参见图3中示出的叶轮的轮毂正常运转过程中叶轮锁定装置100各部件所处状态，在图3中可以看出，此时锁定销20的头部与发电机刹车盘300的端面302处于分离状态。推动杆31的第一止挡部313抵靠在环形保持架32的调整段323的端面处，而弹簧33处于伸展状态，叶轮锁定装置100的各组成部件均不受力。

当需要对叶轮的轮毂进行锁定时，首先，使锁定销20处于预锁定状态，如图7所示。此时，操作人员需要转动手轮36，使推动杆31在螺母34的驱动作用下朝向靠近锁定销20的一侧运动。当使推动杆31的第一止挡部313抵靠于缓冲空间21的底壁时，即可停止转动手轮36。此时，在推动杆31的第二止挡部314的推力作用下弹簧33的长度被压缩至最短，弹簧33进一步推动锁定销20，使锁定销20的头部通过锁定销保护组件23抵靠在发电机刹车盘300的端面302上。此时，锁定销20处于预锁定状态，当然此时可以通过制动装置使发电机刹车盘300处于低速旋转状态或者处于静止状态，并且在发电机刹车盘300的转动过程中，锁定销20始终通过锁定销保护组件23与端面302形成滚动接触。

然后，使锁定销20处于锁定状态，如图8所示。此时，当锁定销20处于预锁定状态时，如果发电机刹车盘300已被制动而停止转动时，则需要略松开制动装置使发电机刹车盘300低速转动。由于锁定销20在发电机刹车盘300转动的过程中始终抵靠在端面302上，所以当端面302上设置的多个锁定槽301中的任一个锁定槽301转动至与锁定销20对准的位置时，弹簧33则会发生弹性变形释放存储的能量，将锁定销20的头部推入该锁定槽301中，如图8所示，使锁定销20处于锁定状态。上述实施例中缓冲空间21的预定深度优选为与锁定槽301的深度相等，以允许推动杆31的光滑段312一端进入缓冲空间21后在能够为弹簧33预留出足够的缓冲空间的同时，还能够使得弹簧33将锁定销20的头部推入锁定槽301中后不会冲撞到锁定槽301的槽底而对发电机刹车盘300造成损坏。因此使得叶轮锁定装置100能够通过锁定销20平稳、快速并准确地与锁定槽301配合而将轮毂锁定。

最后，使锁定销20处于锁死状态，如图9所示。由于使锁定销20处于锁定状态后，锁定销20是依靠弹簧33的推顶力保持在锁定槽301中，为了避免当轮毂的转动力过大或者发生其他情况，使锁定销20受力而从锁定槽301中脱离，需要进一步采用刚性结构对锁定销20进行推顶。此时，需要再次转动手轮36，驱动螺母34转动，进而驱动推动杆31继续沿轴向朝向靠近锁定销20的方向运动，直至推动杆31的第一止挡部313抵靠至缓冲空间21的底壁上时，即可停止转动手轮36。此时，推动杆31直接推顶锁定销20，使锁定销20的头部保持在锁定槽301中，如图9所示。在锁定销20处于锁死状态的过程中，采用刚性件实现推力的传递，使锁定销20能够稳固地保持在锁定槽301中，避免在对轮毂锁定的过程中锁定销20出现与锁定槽301脱离的现象，从而提高了叶轮锁定过程的安全可靠性。

当需要使轮毂再次转动时，即解除锁定销20的锁定状态时，可朝向与锁定轮毂时相反的方向转动手轮36，即可通过螺母34使推动杆31沿内部通道11的轴向朝向远离锁定销20的方向运动，最终带动锁定销20从锁定槽301中脱离。在解除锁定销20的锁定状态的过程中，推动杆31朝向远离锁定销20的方向运动过程可以分为两个阶段，第一个阶段，需要先使锁定销20处于锁定状态，即推动杆31的第一止挡部313抵靠在环形保持架32的调整段323的端面处，此时使锁定销20和推动杆31之间通过锁定销保护组件23刚性连接，从而能够通过进一步旋转手轮36使推动杆31继续朝向远离锁定销20的方向运动，并通过环形保持架32带动锁定销20脱离锁定槽301。

由此，本实用新型实施例的叶轮锁定装置100通过在锁定销20和推动杆31之间设置弹簧33，使得锁定销20的锁定动作能够被分解成预锁定状态、锁定状态以及锁死状态。在通过叶轮锁定装置100对叶轮的轮毂进行锁定时，推动杆31能够通过弹簧33使锁定销20始终抵靠在发电机刹车盘300的端面302处，随着发电机刹车盘300的转动，锁定销20始终通过头部设置的锁定销保护组件23与端面302保持滚动接触。以在端面302上设置的多个锁定槽301中的任意一个锁定槽301与锁定销20对准时，锁定销20能够在弹簧33的推力作用下被推入至锁定槽301中，进而将发电机刹车盘300锁定，从而通过发电机刹车盘300带动与其连接的轮毂停止转动。当然，发电机定轴200上还可以设置多个叶轮锁定装置，例如可以将本实用新型实施例的叶轮锁定装置100与一个或者一个以上的现有的叶轮锁定装置共同使用，配合发电机刹车盘300上的一个或一个以上的锁定槽301对发电机刹车盘300进行锁定。另外，也可以在发电机定轴200上设置多个本实用新型实施例的叶轮锁定装置100，通过多个叶轮锁定装置100与发电机刹车盘300上的多个锁定槽301配合对发电机刹车盘300进行锁定。

由此，通过上述实施例中的叶轮锁定装置100，能够在弹簧33的推动作用下快速并准确地将锁定销20推入发电机刹车盘300上设置的相对应的锁定槽301中，避免通过控制系统或者人工的方式将锁定销20推入锁定槽时，由于不能准确地找准推入时机，在将锁定销20推入锁定槽301中时容易出现卡死现象，而在叶轮锁定环节浪费过多的时间，造成降低工作效率的问题。因此，使用上述实施例中的叶轮锁定装置100能够提高风力发电机组的运行维护效率，并提高风力发电机组运行维护过程中的安全性。

在上述实施例中，推动组件30中的推动杆31包括螺纹结构，而驱动件则为能够与螺纹结构配合驱动推动杆31在内部通道11中沿轴向移动的螺母34，但是本实用新型的实施例并不限于此。图10是根据本实用新型另一个实施例的叶轮锁定装置100的使用状态下的结构示意图。如图10所示，在本实施例中，推动组件30还可以通过其他的结构实现对推动杆31的驱动作用。例如，推动组件30中的推动杆31还可以为活塞，即在活塞的靠近锁定销20一侧设置第一止挡部313以及第二止挡部314，并在第一止挡部313和第二止挡部314之间套设环形保持架32以及弹簧33，而将设置在第二止挡部314之后的驱动件替换为能够驱动活塞运动的液压缸37，当然还可以是气缸，通过液压缸或者气缸同样能够实现对推动杆31的推动作用。

根据本实用新型的一个实施例，还提供了一种风力发电机组(图中未完整示出)，风力发电机组，包括：发电机定轴200、发电机刹车盘300和上述实施例中的叶轮锁定装置100。发电机定轴200与发电机的定子固定连接。发电机刹车盘300与发电机的转子固定连接，转子与发电机的轮毂固定连接，发电机刹车盘300的端面302上开设有锁定槽301。叶轮锁定装置100中的套筒10固定连接于发电机定轴200上，使得锁定销20的头部能够面向发电机刹车盘300的端面302并能够插入锁定槽301中。由于风力发电机组具有与上述实施例中的叶轮锁定装置100相同的优点，故不再加以赘述。

本实用新型可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本实用新型的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本实用新型的范围之中。并且，在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。

Claims (12)

1.一种叶轮锁定装置(100)，其特征在于，包括：

套筒(10)，所述套筒(10)具有第一端部、第二端部以及在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的内部通道(11)，并且所述第一端部敞开；

锁定销(20)，所述锁定销(20)具有头部和尾部并且可移动地设置在所述套筒(10)的所述内部通道(11)中，以使所述锁定销(20)的所述头部能够从所述套筒(10)的第一端部伸出；以及

推动组件(30)，所述推动组件(30)设置在所述套筒(10)的第二端部并且所述推动组件(30)包括驱动件、推动杆(31)和弹性件，所述推动杆(31)的一端与所述锁定销(20)的尾部配合，所述推动杆(31)的另一端与所述驱动件配合，以使所述推动杆(31)能够在所述驱动件的驱动下推动所述锁定销(20)在所述内部通道(11)内移动，并且所述弹性件设置在所述推动杆(31)与所述锁定销(20)之间，以使所述推动杆(31)在推动所述锁定销(20)移动时能够使所述弹性件发生弹性变形储存能量，并通过所述弹性件释放其储存的能量使所述锁定销(20)朝向远离所述推动杆(31)的方向运动。

2.根据权利要求1所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，所述弹性件为弹簧(33)。

3.根据权利要求2所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，所述推动组件(30)还包括固定设置在所述推动杆(31)上的第一止挡部(313)、第二止挡部(314)以及可滑动地设置在所述第一止挡部(313)和所述第二止挡部(314)之间的环状保持架(32)，所述环状保持架(32)固定连接在所述锁定销(20)的所述尾部，所述第一止挡部(313)相比所述第二止挡部(314)更靠近所述锁定销(20)，所述弹簧(33)抵顶在所述环状保持架(32)和所述第二止挡部(314)之间，并且所述锁定销(20)的尾部设置有预定深度的开口，以允许所述推动杆(31)伸入到所述开口中。

4.根据权利要求3所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，所述锁定销(20)和所述环状保持架(32)之间采用螺纹连接方式连接。

5.根据权利要求3所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，所述第二止挡部(314)和所述套筒(10)其中一者上设置有键(314a)，所述第二止挡部(314)和所述套筒(10)其中另一者上设置有键槽，以通过所述键(314a)和所述键槽配合限制所述推动杆(31)相对于所述套筒(10)发生轴向转动。

6.根据权利要求1所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，所述锁定销(20)和所述套筒(10)的其中一者上设置有限位杆(24)，所述锁定销(20)和所述套筒(10)的其中另一者上设置有能够与所述限位杆(24)配合的限位槽(13)，以限制所述锁定销(20)相对于所述套筒(10)发生轴向转动。

7.根据权利要求1所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，所述推动杆(31)具有螺纹结构，所述驱动件为能够与所述螺纹结构配合以驱动所述推动杆(31)运动的螺母(34)。

8.根据权利要求1所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，所述推动杆(31)包括活塞，所述驱动件为能够驱动所述活塞运动的液压缸(37)或者气缸。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，用于通过与发电机的轮毂连接的转动部件对所述轮毂进行锁定，所述转动部件上设置有锁定槽(301)，其中，

所述套筒(10)能够固定在所述发电机的发电机定轴(200)上，所述推动杆(31)能够通过所述弹性件使所述锁定销(20)的头部抵靠在所述转动部件的端面(302)上并使所述弹性件储能，以在所述转动部件旋转并使其上的所述锁定槽(301)与所述锁定销(20)对准时，通过所述弹性件释放存储的能量将所述锁定销(20)的头部推入所述锁定槽(301)中。

10.根据权利要求9所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，还包括锁定销保护组件(23)，所述锁定销保护组件(23)设置在所述锁定销(20)的头部上，以与所述转动部件的端面(302)形成滚动接触。

11.根据权利要求10所述的叶轮锁定装置(100)，其特征在于，所述锁定销保护组件(23)包括连接基体(231)和可转动地设置在所述连接基体(231)处的滚动体(232)，所述连接基体(231)连接在所述锁定销(20)的头部，以使所述滚动体(232)能够凸出于所述锁定销(20)的头部与所述转动部件的端面(302)形成滚动接触。

12.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

发电机定轴(200)，与发电机的定子固定连接；

发电机刹车盘(300)，与所述发电机的转子固定连接，所述转子与所述发电机的轮毂固定连接，所述发电机刹车盘(300)的端面(302)上开设有锁定槽(301)；以及

如权利要求1至11任一项所述的叶轮锁定装置(100)，所述套筒(10)固定连接于所述发电机定轴(200)上，使得所述锁定销(20)的头部能够面向所述发电机刹车盘(300)的端面(302)并能够插入所述锁定槽(301)中。