CN208431109U - 风力发电机组中叶轮的锁定系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风力发电机组中叶轮的锁定系统，在解锁工作位时，通过液压和机械装置对锁定销进行双重限位，以避免锁定销在解锁工作位意外伸出，防止风机误停机和报警。所述锁定系统包括锁定装置和液压系统，所述锁定装置包括用于锁定或解锁所述叶轮的锁定销，所述锁定销为具有活塞杆的缸体，所述液压系统包括用于控制所述锁定销的液压油路的控制阀，所述锁定装置还包括固定件，处于解锁工作位时，所述固定件用于限制所述锁定销朝向锁定方向的运动，将所述锁定销限位在所述解锁工作位，并且，所述控制阀处于将所述锁定销的有杆腔和无杆腔均与油箱连通的中位。

Description

风力发电机组中叶轮的锁定系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是涉及风力发电机组中叶轮的锁定装置。

背景技术

风力发电机组是一种将风能转化为电能的清洁能源设备。当叶轮组装时，或者在包含有叶轮的各种装置进行维护保养时，维护人员要进入叶轮，就必须将叶轮进行锁定，使其不能旋转，以确保工作人员的生命安全。

请参考图1－图2，图1为现有技术中一种典型的锁定销在未锁定状态下的结构示意图；图2为图1所示锁定销处于锁定状态的结构示意图。

如图1和图2所示，现有技术的风力发电机组中，叶轮连接有转轴1’，风机连接有定轴2’，用于锁定风力发电机组的叶轮的锁定装置包括锁定销3’、安装法兰4’、位移开关5’、电磁阀6’、保险栓7’和导向杆8’。定轴2’设有锁定销3’的销孔，锁定销3’伸出或缩回销孔内，以实现定轴2’与转轴1’的锁定与解锁。安装法兰4’安装于定轴2’背离转轴1’的一端，并设有位移开关5’的安装位，以使得位移开关5’的触头能够跟随锁定销3’运动，用于检测锁定信号。同时，安装法兰4’设有套筒，该套筒内套装有与锁定销3’固定连接的导向杆8’，保险栓 7’就安装于该套筒的端部，起到在锁定状态下顶紧锁定销3’的保险作用。电磁阀6’用于控制锁定销3’的液压油路，以控制锁定销3’的伸出与缩回。

如图1所示，在风机正常运行时，锁定销3’是完全退回到定轴2’的锁定销3’安装孔里的，此时，位移开关5’无信号。如图2所示，当需要锁定叶轮时，电磁阀6’控制锁定销3’伸出销孔，位移开关5’的触头跟随锁定销3’运动，并在锁定销3’进入锁定位置后发讯，此时，风机不能启动；同时，保险栓7’拧入套筒内，顶住锁定销3’上的导向杆 8’，防止误操作液压系统将锁定销3’退出。

但是，上述锁定装置仅在锁定状态下实现锁定销3’的定位，在未锁定状态下，锁定销3’有可能因液压油路而误伸出，导致风机不能正常启动。

因此，如何设计风力发电机组中叶轮的锁定系统，以实现锁定销在解锁状态下的可靠定位，更好地避免误操作，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供风力发电机组中叶轮的锁定系统，在解锁工作位时，通过液压和机械装置对锁定销进行双重限位，以避免锁定销在解锁工作位意外伸出，防止风机误停机和报警。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种风力发电机组中叶轮的锁定系统，包括锁定装置和液压系统，所述锁定装置包括用于锁定或解锁所述叶轮的锁定销，所述锁定销为具有活塞杆的缸体，所述液压系统包括用于控制所述锁定销的液压油路的控制阀，所述锁定装置还包括固定件，处于解锁工作位时，所述固定件用于限制所述锁定销朝向锁定方向的运动，将所述锁定销限位在所述解锁工作位，并且，所述控制阀处于将所述锁定销的有杆腔和无杆腔均与油箱连通的中位。

本实用新型的锁定系统包括锁定装置和液压系统，液压系统设有控制阀，锁定装置包括固定件，当锁定销处于解锁工作位时，控制阀将锁定销的有杆腔和无杆腔均与油箱连通，此时，即使位于锁定销与控制阀的连通管路中的油液因环境温度升高而膨胀，膨胀的油液也会流回油箱，不会作用于锁定销，消除了这部分油液膨胀使得锁定销意外伸出所造成的影响，这些影响包括风机停机和报警等；并且，锁定装置还包括固定件，处于解锁工作位时，固定件可以限制锁定销朝向锁定方向的运动，从而将锁定销限位在解锁工作位，与液压系统相配合，进一步提高了锁定销在解锁工作位的定位可靠性，更为有效的防止因锁定销意外伸出而引起的报警和风机停机，确保风机稳定有序的运行。

可选地，所述液压系统还包括第一液控单向阀，所述第一液控单向阀设置在所述锁定销的无杆腔的油口处，用于单向连通液压泵至所述无杆腔，所述第一液控单向阀的控制油口与所述锁定销的有杆腔连通。

可选地，所述液压系统还包括第二液控单向阀，所述第二液控单向阀设置在所述锁定销的有杆腔的油口处，用于单向连通液压泵至所述有杆腔，所述第二液控单向阀的控制油口与所述锁定销的无杆腔连通。

可选地，所述液压系统还包括液控单向阀组，所述液控单向阀组包括分别设置在所述锁定销的无杆腔和有杆腔的油口处的第一阀部和第二阀部，所述第一阀部的控制油口与所述有杆腔连通，用于单向连通液压泵至所述无杆腔，所述第二阀部的控制油缸与所述无杆腔连通，用于单向连通液压泵至所述有杆腔。

可选地，所述控制阀是三位四通阀，具有与液压泵连通的进油口、与油箱连通的回油口、与所述锁定销的无杆腔连通的第一工作油口和与所述锁定销的有杆腔连通的第二工作油口；处于第一工作位时，所述进油口与所述第一工作油口连通，所述回油口与所述第二工作油口连通，处于第二工作位时，所述进油口和所述回油口互换与各自连通的工作油口，处于中位时，所述第一工作油口和所述第二工作油口均与所述回油口连通。

可选地，所述锁定装置还包括保险件，处于锁定工作位时，所述保险件沿锁定方向抵顶所述锁定销，将所述锁定销限位在所述锁定工作位。

可选地，所述风力发电机组的机舱内固定安装有定轴，所述叶轮固定连接有转轴，所述定轴设有容纳孔，用于容纳解锁工作位的所述锁定销，所述转轴设有在锁定方向上处于所述容纳孔前方的锁定孔，用于接合锁定工作位的所述锁定销的锁定端；所述固定件以可拆卸的方式将所述锁定销与所述定轴固定连接，使得所述锁定销被限位在所述容纳孔内。

可选地，所述锁定装置还包括与所述定轴固定连接的安装法兰，所述安装法兰封堵于所述容纳孔背离所述转轴的一端，以便处于解锁工作位时，所述固定件以其一端穿过所述安装法兰而与所述锁定销固连，其另一端以可拆卸的方式与所述安装法兰紧固。

可选地，所述锁定装置还包括安装于所述安装法兰的位移开关，所述位移开关设有随所述锁定销同步运动的触头。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的锁定销在未锁定状态下的结构示意图；

图2为图1所示锁定销处于锁定状态的结构示意图；

图3为现有技术中锁定销的液压油路因膨胀而误驱动的原理示意图；

图4为现有技术中锁定销处于以外伸出状态的示意图；

图5为本实用新型所提供锁定系统在实施例1中的结构示意图；

图6为图5中A部分的局部放大示意图；

图7为本实用新型所提供锁定系统在实施例2中的结构示意图；

图8为图7中B部分的局部放大示意图；

图9为本实用新型所提供锁定系统在实施例3中的结构示意图；

图10为图9中C部分的局部放大示意图；

图11为本实用新型所提供锁定系统在实施例4中的结构示意图；

图12为本实用新型所提供锁定系统在实施例5中的结构示意图。

图1-图4中：

转轴1’，定轴2’、锁定销3’、安装法兰4’、位移开关5’、电磁阀 6’、保险栓7’、导向杆8’；

图5-图12中：

锁定销1、锁定端11、活塞杆12、固定件2、头端21、螺帽端22、固定螺母23、保险件3、保险螺帽31、第一螺旋段32、第二螺旋段 33、定轴4、容纳孔41、转轴5、锁定孔51、安装法兰6、导向套61、导向杆7、螺纹段71、控制阀8、第一液控单向阀91、第二液控单向阀92、位移开关10。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行介绍，以便本领域技术人员准确理解本实用新型的技术方案。

本文所述的轴向、周向和径向均以叶轮或者与叶轮连接的转轴为参照，以该转轴的中轴线的延伸方向为轴向，在垂直于轴向的水平面内，以转轴的转动方向为周向，转轴的直径延伸方向为径向。

本文所述的第一、第二等词仅用于区分结构相同或类似的两个以上部件，或者相同或类似的两个以上的结构，不表示对顺序的特殊限定。

本文所述的左右前后等方位以图中的方位为例，仅是为了说明的需求，不表示对实际位置的限定。

本方案涉及风力发电机组中叶轮的锁定系统，包括锁定装置和液压系统，其中，锁定装置包括用于锁定或解锁叶轮的锁定销1，该锁定销是具有活塞杆12的缸体，通过液压系统进行控制，该液压系统包括与锁定销1连通的液压油路以及用于控制该液压油路的控制阀8，进而通过液压控制锁定销1进行锁定和解锁运动。由于采用液压油路控制，在冬季使用后再在夏季使用时，环境温度的温升可达40℃，位于锁定销1与其控制阀8之间的连通管路中的油液、以及处于锁定销 1的有杆腔和无杆腔的油液，会受热膨胀；此时，如果活塞的密封发生微渗漏，锁定销1就有可能等效为一个差动油缸，即油缸的有杆腔与无杆腔连通并均与压力管路连通，如图3所示；当锁定销1等效为差动油缸时，锁定销1就会发生缓慢伸出现象，当伸出量达到一定值时，位移开关就会被触发，从而引起报警和风机停机，如图4所示。

但是，上述锁定销1的伸出是由于液压油的膨胀导致的意外伸出，此时引发的报警和风机停机并不是所期望发生的，反而影响了风机的正常运转。

针对上述技术问题，如图5-图10所示，本方案提供了风力发电机组的叶轮的锁定系统，针对锁定销1由于温升自动伸出的现象，增加了泄压油路和机械锁，在液压系统的控制阀8中增加泄压的中位，在锁定装置的机械结构中增加了锁定销1在解锁状态下的固定件2(作为机械锁)，以避免锁定销1的自动伸出导致的意外停机和报警。

具体而言，本实用新型提供了一种风力发电机组中叶轮的锁定系统，包括锁定装置和液压系统，这两部分相互配合，实现锁定销1的解锁和锁定。为便于描述，本文对锁定装置和液压系统进行单独说明。

其中，锁定装置包括用于锁定或解锁叶轮的锁定销1，锁定装置还包括固定件2和保险件3，处于锁定工作位时，保险件3沿锁定方向抵顶锁定销1，将锁定销1限位在锁定工作位；处于解锁工作位时，固定件2用于限制锁定销1朝向锁定方向的运动，将锁定销1限位在解锁工作位。

处于锁定工作位时，保险件3沿锁定方向抵顶锁定销1，以使得锁定销1被限位在锁定工作位，保持对叶轮的可靠锁紧，进而提高锁定可靠性，确保工作人员在叶轮组装以及包含叶轮的各装置进行修护保养时的安全；更为重要的是，处于解锁工作位时，固定件2可以限制锁定销1朝向锁定方向的运动，从而将锁定销1限位在解锁工作位，避免锁定销1因其液压油路的膨胀等原因而误驱动，进而出现误报警甚至风机停机，保证了风机的运行可靠性。

本文所述的锁定方向和解锁方向是相对而言的，当锁定销1朝向叶轮的方向运动，以便与叶轮固定而限制叶轮的转动时，实现了叶轮的锁定，在这个过程中锁定销1的运动方向定义为锁定方向；当锁定销1朝向远离叶轮的方向运动、以解除与叶轮的连接时，实现了叶轮的解锁，在这个过程中锁定销1的运动方向定义为解锁方向。

可以理解的是，为便于实现锁定和解锁控制，该锁定方向和解锁方向可以为方向相反的直线方向，此时，对应的锁定运动和解锁运动都是直线运动，运动方式较为简单，控制也较为容易实现，相应的操作更为便捷。如果锁定方向和解锁方向与叶轮或者与叶轮固定连接的转轴5的轴向平行时，锁定方向即为沿轴向朝向叶轮的运动方向，解锁方向即为沿轴向远离叶轮的运动方向。当然，锁定方向和解锁方向也不一定平行于轴向，也可以相对轴向倾斜一定角度，对于锁定方向而言，只要是在与叶轮能够接触的方向上都应该属于本方案的锁定方向；对于解锁方向而言，只要是在与叶轮能够脱离接触的方向上都应该属于本方案的解锁方向。

实施例1

在一种实施方式中，风力发电机组的机舱内固定安装有定轴4，叶轮固定连接有转轴5，定轴4设有容纳孔41，转轴5设有锁定孔51，容纳孔41和锁定孔51在锁定方向或者解锁方向上分布；当锁定销1 处于解锁工作位时，容纳于定轴4的容纳孔41内，当处于锁定工作位时，锁定销1以其锁定端11沿锁定方向运动，进而伸出容纳孔41，运动至锁定孔51内，与锁定孔51接合，通过转轴5实现与叶轮的锁定。

详细地，在锁定方向上，锁定孔51处于容纳孔41的前方，当锁定销1沿锁定方向运动时，以其锁定端11由容纳孔41伸出，并伸入锁定孔51内，实现与转轴5的周向固定连接，进而通过转轴5实现对叶轮的锁定；在解锁方向上，容纳孔41处于锁定孔51的前方，当锁定销1沿解锁方向运动时，带动其锁定端11由锁定孔51回缩至容纳孔41内，脱离与转轴5的接合，实现对叶轮的解锁。

也就是说，锁定销1借助于与叶轮固定连接的转轴5实现对叶轮的锁定。同理，由于机舱内固定安装有定轴4，且在解锁工作位时，锁定销1容纳在定轴4的容纳孔41中，则固定件2可以作为可拆卸的连接件，将锁定销1与定轴4以可拆卸的方式固定连接，以使得锁定销1被限位在容纳孔41内，借助定轴4实现锁定销1的限位。

此时，定轴4和转轴5大致可以同轴设置，并将容纳孔41和锁定孔51在平行于轴线的方向间隔分布；或者，可以将锁定孔51和容纳孔41在同一直线上间隔分布，当锁定销1在该直线上运动时，可以实现锁定与解锁。

同时，锁定装置还可以包括与定轴4固定连接的安装法兰6，安装法兰6封堵于容纳孔41背离转轴5的一端，容纳孔41的另一端能够与锁定孔51连通，以便处于锁定工作位时，锁定销1以其锁定端 11伸出容纳孔41而接入锁定孔51；处于解锁工作位时，锁定销1回缩到容纳孔41内，此时，锁定销1背离锁定孔51的一端与安装法兰 6相邻近，并在将解锁方向上大致相抵，固定件2可以其一端沿锁定方向穿过安装法兰6，进而与锁定销1接合并固定，实现与锁定销1 的固连，以其另一端以可拆卸的方式与安装法兰6紧固，从而通过安装法兰6实现与定轴4的固定连接，进而借助定轴4将锁定销1限位在容纳孔41内。

为实现对锁定销1的工作状态进行有效监控，锁定装置还包括安装于安装法兰6的位移开关，位移开关设有随锁定销1同步运动的触头，即触头跟随锁定销1运动，并在进入锁定位置后发出报警信号，在接收到该信号后，控制风机停机，此时的风机不能启动，进而及时根据锁定销1的工作状态匹配风机的动作，确保操作人员的安全。具体可以参照现有技术设置位移开关。

在本实施例中，锁定装置还可以包括导向杆7，安装法兰6设有与导向杆7配合的导向套61，该导向杆7以其一端与锁定销1固定连接，另一端伸入安装法兰6的导向套61内，并在导向套61的导向作用下，对锁定销1在锁定和解锁方向的运动进行导向。当处于锁定工作位时，保险件3沿锁定方向抵顶导向杆7的另一端，以通过导向杆 7实现锁定销1在锁定工作位的限位，保证锁定可靠性。

与此同时，导向杆7的另一端还可以设置螺孔，保险件3具体可以设置为保险栓，该保险栓包括保险螺帽31以及处于保险螺帽31两侧的第一螺旋段32和第二螺旋段33。处于锁定工作位时，第一螺旋段32与导向套61螺纹配合，并通过调节第一螺旋段32的旋入量使得保险螺帽31与该导向套61紧固，进而通过保险螺帽31和导向套61 对导向杆7施加沿锁定方向的抵顶力，实现锁定销1在锁定工作位的限位。处于解锁工作位时，第二螺旋段33与导向杆7的另一端的螺孔配合，此时，保险件3、导向杆7和锁定销1依次连接，保险件3通过导向杆7与锁定销1固连，还可以通过调节第二螺旋段33在导向杆 7的螺孔内的旋入量实现保险螺帽31与导向套61的紧固。如此，在解锁工作位，保险螺帽31和第二螺旋段33形成固定件2。

此时，无需额外设置部件用于固定，只需在现有导向杆7和保险件3的基础上进行改进，即可组合形成固定件2，其结构简单，使用便捷。

可以理解的是，由于导向杆7处于导向套61内，而保险件3也需要与导向套61螺纹配合，并且，保险件3和导向杆7在锁定方向上抵接，但安装法兰6在解锁方向上的延伸距离有限，故导向套61的远离锁定销1的一端会伸出安装法兰6，如图5和图6所示，因此，保险螺帽31等锁定部件通常直接与导向套61紧固，借助于导向套61 与安装法兰6的法兰盘的进行紧固，即固定件2可以通过导向套61 实现与安装法兰6的紧固。

如图5和图6所示，在锁定销1的导向杆7的另一端，对应图中的左端，增加螺孔结构，导向杆7的一端(对应图中的右端)与锁定销1可以通过螺纹结构固定在一起。在保险栓的右端增加螺柱结构，该螺柱结构作为第二螺旋段33，在锁定销1处于解锁状态进行待机时，将保险栓右端的第二螺旋段33旋入导向杆7左端的螺孔中，将保险栓、导向杆7及锁定销1固定，并借助保险栓的保险螺帽31与导向套61 紧固，防止不确定外力造成锁定销1的意外伸出，从而避免因锁定销 1伸出而触发位移开关所产生的报警和停机。

在解锁工作位时，保险栓以其第二螺旋段33旋入导向杆7的螺孔，借助导向杆7实现与锁定销1的连接，并通过保险螺帽31与导向套61紧固，进而锁住锁定销1，防止锁定销1意外伸出，实现锁定销 1在解锁工作位的限位。当需要锁定叶轮时，人工操作将保险栓取下，以便锁定销1在液压油路的驱动下沿锁定方向将其锁定端11伸出至锁定孔51内，到达锁定工作位。在完成对叶轮的锁定后，人工操作将保险栓具有第一螺旋段32的一端旋入导向套61内，以沿锁定方向抵顶导向杆7，进而顶住锁定销1，实现锁定销1在锁定工作位的限位。

其中，由于保险件3以其第一螺旋段32与导向套61螺纹配合，而导向杆7需要沿导向套61相对移动，以便在导向套61的导向作用下沿锁定或解锁方向运动，因此，导向杆7的外径要小于导向套61 在最小径向尺寸处的内径，以保证导向杆7能够沿导向套61自由运动。保险件3的第二螺旋段33要旋入设于导向杆7端部的螺孔内，则第二螺旋段33必然小于导向杆7的外径，如此，第二螺旋段33也就小于第一螺旋段32的外径设置，在解锁工作位时，第二螺旋段33不会受到导向套61的影响，能够顺利接入导向杆7的螺孔内。

由于第二螺旋段33的外径小于第一螺旋段32的外径，为提高第二螺旋段33的强度，可以仅将第二螺旋段33的端部设置为与导向杆 7的螺孔相配合的细螺柱，而在第二螺旋段33靠近保险螺帽31的一端设置为与第一螺旋段32同等粗细的粗螺柱(相对于上述的细螺柱而言)，在解锁工作位，保险件3以其第二螺旋段33的粗螺柱与导向套 61进行螺纹配合、以细螺柱旋入导向杆7的螺孔内与导向杆7配合，此时，还可以通过第二螺旋段33的粗螺柱部分与导向套61的接合提供辅助定位力，借助导向杆7实现对锁定销1在解锁工作位的可靠定位。

结合图5和图6可知，当需要锁定叶轮时，将保险件3的第二螺旋段33从导向杆7上拧下，控制液压油进入锁定销1的无杆腔，推动锁定销1的锁定端11伸出；当锁定销1到达锁定工作位后，停止液压油继续进入无杆腔，此时，锁定销1进入锁定状态，将保险件3的第一螺旋段32旋入导向套61内，沿锁定方向抵顶与锁定销1连接的导向杆7，防止误操作而使锁定销1退出，危及叶轮中操作人员的安全。

当需要解锁叶轮时，将保险件3的第一螺旋段32拧下，控制液压油进入锁定销1的有杆腔，带动锁定销1缩回到定轴4的容纳孔41 中；待锁定销1完全退回后，将保险件3的第二螺旋段33旋入导向杆7右端的螺孔内，通过导向杆7与锁定销1固定连接，防止不确定外力造成锁定销1伸出，避免因锁定销1的意外伸出而引起位移开关被触发所导致的报警和风机停机。

如图5所示，锁定销1具体可以为具有活塞杆12的缸体，其活塞杆12可以沿解锁方向延伸，并以其活塞杆12处于解锁方向前端的端部(即与活塞相对的杆端)与安装法兰6接合，锁定装置还包括用于控制锁定销1的液压油路的控制阀8，该控制阀8具体可以为电磁阀，以通过得电与否切换电磁阀的工作位，进而切换油路的连通状态，控制锁定销1的锁定端11伸出或缩回，起到对叶轮的锁定和解锁作用。

由于活塞杆12与安装法兰6固定接合，使得活塞杆12通过安装法兰6相对于定轴4固定，当有杆腔和无杆腔的油液动作时，就会驱动作为缸体的锁定销1相对定轴4进行伸缩动作，实现与锁定孔51 锁定和解锁。

具体可以采用三位四通阀作为控制阀8，该控制阀8还可以采用电磁控制，即控制阀8为三位四通电磁阀，包括高压油口P、回油口 R、第一工作油口A和第二工作油口B，其中，第一工作油口A与无杆腔连通，第二工作油口B与有杆腔连通。如图5所示，为实现第一工作油口A与锁定销1的无杆腔的连通，锁定销1可以设有与其无杆腔连通的锁定油口O，该锁定油口O具体可以设于活塞杆12处于解锁方向前端的端部，以便于连接，此时，第一工作油口A可以与该锁定油口O通过液压管路连通，进而与锁定销1的无杆腔连通。同理，锁定销1还可以设有与其有杆腔连通的解锁油口I，该解锁油口I具体也可以设于活塞杆12处于解锁方向前端的端部，第二工作油口B可以通过该解锁油口I与有杆腔连通，如图5所示。

当需要锁定叶轮时，电磁阀下端的电磁铁得电，电磁阀切换至第一工作位，电磁阀的高压油口P与第一工作油口A连通，回油口R与第二工作油口B连通，液压油经高压油口P、第一工作油口A和锁定油口O进入锁定销1的无杆腔，推动锁定销1的锁定端11由容纳孔 41伸入锁定孔51，有杆腔中的液压油经第二工作油口B和回油口R 流回到油箱。当需要解锁叶轮时，电磁阀的电磁铁失电，电磁阀切换到第二工作位，控制液压油经高压油口P、第二工作油口B和解锁油口I进入锁定销1的有杆腔，带动锁定销1缩回到容纳孔41，无杆腔中的液压油经第一工作油口A和回油口R流回到油箱。

实施例2

如图7和图8所示，在第二种具体实施方式中，固定件2可以是固定螺栓，固定螺栓以其头端21穿过安装法兰6而旋入锁定销1的螺孔，并通过调节旋入量使其螺帽端22与导向套61紧固，实现对解锁工作位的锁定销1的固定。

在本实施例中，固定螺栓可以替代结构改进后的导向杆7和保险件3，就无需对原有的导向杆7和保险件3进行改进。当锁定销1运动到解锁工作位时，将保险件3和导向杆7拆除，然后旋入固定螺栓，将固定螺栓的头端21穿过安装法兰6而旋入锁定销1的螺孔，还可以使得固定螺栓处于头端21和螺帽端22之间的主体部分与导向套61 螺纹配合，并通过调节旋入量使得固定螺栓的螺帽端22与导向套61 紧固，进而实现对锁定销1的限位。

当需要锁定叶轮时，将固定螺栓拆除，将导向杆7与锁定销1旋紧固定，并在到达锁定工作位后，顶紧保险件3，实现在锁定销1在锁定工作位的限位。

可以理解的是，当固定件2设置为固定螺栓时，该固定螺栓的头端21可以根据导向杆7与锁定销1相连接的一端进行设置，以便在解锁工作位时替代导向杆7与锁定销1连接；固定螺栓的螺帽端22、以及与导向套61配合的主体部分可以根据保险件3进行设置，以便替代锁定工作位的保险件3与导向套61进行紧固。换言之，固定件2相当于由原有的导向杆7和保险件3组合而成的组件，其中，通过导向杆 7的功能实现与锁定销1的连接，能够保险件3的功能实现与导向套 61的紧固。如此，保险件3、导向杆7和固定件2形成明显的分工配合，在解锁工作位时，使用固定件2与锁定销1连接而限位，在锁定销1沿锁定方向运动的过程中，导向杆7实现导向作用，在到达锁定工作位后，保险件3接入而抵顶导向杆7，实现锁定销1在锁定工作位的限位。

本实施例与实施例1的区别可以仅在于固定件2的结构，这些区别包括：由于无需对导向杆7和保险件3进行改进，则本实施例的导向杆7在背离锁定销1的另一端可以不设置螺孔，保险件3可以保留原有的保险螺帽31和第一螺旋段32，以通过第一螺旋段32与导向套61配合并抵顶导向杆7，无需在保险螺帽31的另一侧设置第二螺旋段 33。除此之外，本实施例的其他部分均可以参照实施例1进行设置，此处不再赘述。

实施例3

如图9和图10所示，在第三种具体实施方式中，导向杆7在其远离锁定销1的另一端还可以设有螺纹段71，处于解锁工作位时，螺纹段71的至少部分向外伸出导向套61，并通过固定螺母23与导向套 61紧固，此时，处于导向杆7另一端的螺纹段71和固定螺母23形成固定件2。

本实施例中，可以在导向杆7的左端(对应图中的方位)增加螺柱结构，作为螺纹段71，由于导向杆7与锁定销1固定连接，此时，只要导向杆7的螺纹段71能够伸出导向套61形成连接端，然后再通过固定螺母23与该螺纹段71旋紧固定，就可以实现导向杆7与导向套61在锁定方向的固定连接，加之导向杆7与锁定销1固定连接，便可以实现对锁定销1的限位，防止锁定销1沿锁定方向运动，使得锁定销1保持在解锁工作位。

本实施例与实施例1的区别可以仅在于固定件2，这些区别包括：区别于实施例1的改进后的导向杆7、无需改进的保险件3(即保险件 3可以仅包括保险螺帽31和第一螺旋段32)、新增的与导向杆7配合的固定螺母23。除此之外的其他部分均可以参照实施例1进行设置，此处不再赘述。

实施例4

如图11所示，在第四种具体实施方式中，本实用新型的锁定系统还配合液压系统进行泄压处理。其中，该液压系统的控制阀8还具有中位，当锁定销1处于解锁工作位时，控制阀8处于中位，并且，在中位时，控制阀8能够将锁定销1的有杆腔和无杆腔均与油箱连通。

如图11所示，控制阀8处于中位时，可以将第一工作油口A和第二工作油口B连通，再经由第二工作油口B与油箱连通。该中位的连通模式称之为Y机能位。

在机组运行时，将锁定销1的管路及有杆腔的油液与油箱连通，当环境温度升高时，位于锁定销1与其控制阀8的连通管路中的油液、以及位于锁定销1的有杆腔的油液受热膨胀，由于Y机能位的设置，受热膨胀的油液会流回油箱，消除了这部分油液膨胀对锁定销1的影响。

在上述基础上，还可以在在锁定销1的无杆腔的油口处(即实施例1中提到的锁定油口O处)增加第一液压控单向阀，该第一液控单向阀91的控制油口与锁定销1的有杆腔连通，具体可以通过与锁定销 1的有杆腔连通的第二工作油口B或者实施例1中提到的解锁油口I 进行连通。当锁定销伸出至锁定位置时，第一液压控单向阀将无杆腔中的油液封住，这样，锁定销1就被液压油锁住，防止不确定外力造成锁定销退出，给叶轮中操作人员的安全造成威胁。

本实施例中，液压系统的工作过程如下：

在锁定销1退回后(即处于解锁工作位)，无杆腔中的油液最少，其受热膨胀造成锁定销1的外伸量很小，不会触发位移开关10。

当需要锁定叶轮时，控制阀8下端的电磁铁得电，进油口P与第一工作油口A连通，回油口R与第二工作油口B连通，液压油经进油口P与第一工作油口A进入锁定销1的无杆腔，推动锁定销1伸出，有杆腔中的液压油经回油口R与第二工作油口B回到油箱。当锁定销到达锁定位置后，电磁铁断电。锁定销进入锁定状态后，将保险件3 拧到相应的螺孔中，顶住锁定销1上的导向杆7，防止误操作液压系统，使锁定销1退出。

当需要解除锁定时，将保险件3拧下，控制阀8上端的电磁铁得电，进油口P与第二工作油口B连通，回油口R与第一工作油口A 连通，液压油经进油口P与第二工作油口B进入锁定销1的有杆腔，将锁定销缩回，无杆腔中的液压油经回油口R与第一工作油口A回到油箱。锁定销1完全退回后，电磁铁断电。

第一液控单向阀91的虚线位置是一个控制油路，控制该单向阀的反向导通与否。当锁定销1退回时，高压油通过第二工作油口B的连通管路作用于第一液控单向阀91的控制油口，进而将其反向导通，使得无杆腔的液压油能够通过第一液控单向阀91回流到第一工作油口A，进而通过第一工作油口A回油箱。当锁定销1伸出进行锁定运动时，高压油由第一工作油口A向无杆腔流通，这一流通方向与第一液控单向阀91的流通方向相同，液压油可以单向自由通过，此时，第一液控单向阀91的控制油口与油箱连通，不会作用于第一液控单向阀 91而改变其流通方向。

本实施例与实施例1-实施例3的区别可以仅在于增加了液压系统，锁定装置的结构完全可以参照实施例1-实施例3进行具体设置，此处不再赘述。

实施例5

如图12所示，在第五种具体实施方式中，液压系统还可以包括第二液控单向阀92，第二液控单向阀92设置在锁定销1的有杆腔的油口处(即实施例1中提到的解锁油口I)，用于单向连通液压泵至有杆腔，第二液控单向阀92的控制油口与锁定销1的无杆腔连通。

在实施例4的基础上，本实施例可以在锁定销1的无杆腔的油口处和有杆腔的油口处各增加一个液压控单向阀，分别定义为第一液控单向阀91和第二液控单向阀92。如图12所示，本实施例中，在锁定销1退回后，当环境温度升高时，位于锁定销1与其控制阀8之间管路中的油液可以流回油箱，消除了这部分油液膨胀对锁定销1造成的影响。

与实施例4相比，本实施例中，当控制阀8处于中位时，锁定销 1的无杆腔和有杆腔中的油液均通过液控单向阀封住，则无杆腔及有杆腔中的油液受热膨胀造成的锁定销1的外伸量要大，相应地，引起位移开关10被触发的风险也要大。但是，当无杆腔和有杆腔内封住的油液压力足够大的情况下，会使得第一液控单向阀91和第二液控单向阀92均反向导通，进而使得两腔的油液回流到油箱，最终也能够泄压。况且，如实施例4所述，本实施例还可以结合实施例1-实施例3中任一实施例的锁定装置使用，通过固定件2保证锁定销1在解锁工作位的定位可靠性。

作为本实施例的变形，还可以将锁定销1无杆腔的油口处和有杆腔的油口处增加的液控单向阀设置为一个阀组，即液控单向阀组，该液控单向阀组是一个含有两个液控单向阀的模块。

具体而言，该液控单向阀组包括分别设置在锁定销1的无杆腔和有杆腔的油口处的第一阀部和第二阀部，第一阀部的控制油口与有杆腔连通，用于单向连通液压泵至无杆腔，第二阀部的控制油缸与无杆腔连通，用于单向连通液压泵至有杆腔。

其中，第一阀部可以参照第一液控单向阀91设置，第二阀部可以参照第二液控单向阀92设置，此处不再一一赘述，也不再结合附图进行说明。本实施例中未尽之处均可以参照实施例4进行设置。

以上对本实用新型所提供风力发电机组中叶轮的锁定系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种风力发电机组中叶轮的锁定系统，包括锁定装置和液压系统，所述锁定装置包括用于锁定或解锁所述叶轮的锁定销(1)，所述锁定销(1)为具有活塞杆(12)的缸体，所述液压系统包括用于控制所述锁定销(1)的液压油路的控制阀(8)，其特征在于，所述锁定装置还包括固定件(2)，处于解锁工作位时，所述固定件(2)用于限制所述锁定销(1)朝向锁定方向的运动，将所述锁定销(1)限位在所述解锁工作位，并且，所述控制阀(8)处于将所述锁定销(1)的有杆腔和无杆腔均与油箱连通的中位。

2.如权利要求1所述的风力发电机组中叶轮的锁定系统，其特征在于，所述液压系统还包括第一液控单向阀(91)，所述第一液控单向阀(91)设置在所述锁定销(1)的无杆腔的油口处，用于单向连通液压泵至所述无杆腔，所述第一液控单向阀(91)的控制油口与所述锁定销(1)的有杆腔连通。

3.如权利要求2所述的风力发电机组中叶轮的锁定系统，其特征在于，所述液压系统还包括第二液控单向阀(92)，所述第二液控单向阀(92)设置在所述锁定销(1)的有杆腔的油口处，用于单向连通液压泵至所述有杆腔，所述第二液控单向阀(92)的控制油口与所述锁定销(1)的无杆腔连通。

4.如权利要求1所述的风力发电机组中叶轮的锁定系统，其特征在于，所述液压系统还包括液控单向阀组，所述液控单向阀组包括分别设置在所述锁定销(1)的无杆腔和有杆腔的油口处的第一阀部和第二阀部，所述第一阀部的控制油口与所述有杆腔连通，用于单向连通液压泵至所述无杆腔，所述第二阀部的控制油缸与所述无杆腔连通，用于单向连通液压泵至所述有杆腔。

5.如权利要求1-4任一项所述的风力发电机组中叶轮的锁定系统，其特征在于，所述控制阀(8)是三位四通阀，具有与液压泵连通的进油口、与油箱连通的回油口、与所述锁定销(1)的无杆腔连通的第一工作油口和与所述锁定销(1)的有杆腔连通的第二工作油口；处于第一工作位时，所述进油口与所述第一工作油口连通，所述回油口与所述第二工作油口连通，处于第二工作位时，所述进油口和所述回油口互换与各自连通的工作油口，处于中位时，所述第一工作油口和所述第二工作油口均与所述回油口连通。

6.如权利要求5所述的风力发电机组中叶轮的锁定系统，其特征在于，所述锁定装置还包括保险件(3)，处于锁定工作位时，所述保险件(3)沿锁定方向抵顶所述锁定销(1)，将所述锁定销(1)限位在所述锁定工作位。

7.如权利要求1所述的风力发电机组中叶轮的锁定系统，其特征在于，所述风力发电机组的机舱内固定安装有定轴(4)，所述叶轮固定连接有转轴(5)，所述定轴(4)设有容纳孔(41)，用于容纳解锁工作位的所述锁定销(1)，所述转轴(5)设有在锁定方向上处于所述容纳孔(41)前方的锁定孔(51)，用于接合锁定工作位的所述锁定销(1)的锁定端(11)；所述固定件(2)以可拆卸的方式将所述锁定销(1)与所述定轴(4)固定连接，使得所述锁定销(1)被限位在所述容纳孔(41)内。

8.如权利要求7所述的风力发电机组中叶轮的锁定系统，其特征在于，所述锁定装置还包括与所述定轴(4)固定连接的安装法兰(6)，所述安装法兰(6)封堵于所述容纳孔(41)背离所述转轴(5)的一端，以便处于解锁工作位时，所述固定件(2)以其一端穿过所述安装法兰(6)而与所述锁定销(1)固连，其另一端以可拆卸的方式与所述安装法兰(6)紧固。

9.如权利要求8所述的风力发电机组中叶轮的锁定系统，其特征在于，所述锁定装置还包括安装于所述安装法兰(6)的位移开关(10)，所述位移开关(10)设有随所述锁定销(1)同步运动的触头。