CN208619270U - 一种大功率风力发电机组盘车系统及其风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种大功率风力发电机组盘车系统及其风力发电机组，属于风力发电机领域，主要用于风机叶片吊装作业，包括盘车机构和盘车工装；盘车机构用于与齿轮箱的高速轴制动盘连接；盘车工装包括横梁、支撑架、平移装置及起吊装置，起吊装置的一端用于连接盘车机构；支撑架用于与风机机架固定连接；支撑架的一侧还轴销连接有反扭臂，反扭臂的另一端与盘车机构连接；盘车机构还与盘车辅助系统连接，用于实现对盘车机构的动作控制，通过轮毂锁定机构锁定轮毂与叶片的对接位置。本实用新型可以实现叶片吊装作业，调整叶轮对接叶片的安装位置，带载及变载盘车或制动，精准盘车对接叶片，适应机舱环境，且能够平稳安全传递盘车或制动载荷。

Description

一种大功率风力发电机组盘车系统及其风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电机领域，特别是涉及一种大功率风力发电机组盘车系统及其风力发电机组。

背景技术

风力发电机组的盘车一般用于作业人员进行轮毂维护，将叶轮转动至锁定位置。对于有增速齿轮箱的风力发电机组，盘车机构或装置与高速轴刹车盘啮合驱动传动链旋转，实现机械盘车，并随机组容量增大机械盘车逐渐代替手动盘车。

大功率风力发电机组在进行单叶片吊装作业时，也需对整个传动链进行盘车，调整叶轮对接叶片的安装位置，带载及变载盘车或制动，精准盘车对接叶片，上述问题需要系统解决。另外，盘车装置质量较大且在机舱有限空间内靠人力难以安装、调整就位及拆卸。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够对盘车机构进行调整就位安装或拆卸、能够定点制动的大功率风力发电机组盘车系统及其风力发电机组。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种大功率风力发电机组盘车系统，用于风机叶片吊装作业，包括盘车机构和盘车工装；

所述盘车机构用于与齿轮箱的高速轴制动盘连接，用于实现盘车；所述盘车工装包括横梁、用于支撑横梁的支撑架、安装在横梁上的平移装置及起吊装置，所述起吊装置与平移装置固定连接随平移装置移动，所述起吊装置的一端用于连接盘车机构；所述支撑架用于与风机机架固定连接；所述支撑架的一侧还轴销连接有反扭臂，所述反扭臂的另一端用于与盘车机构连接；所述盘车机构还与盘车辅助系统连接，用于实现对盘车机构的动作控制，通过风机的轮毂锁定机构锁定轮毂和对接待安装叶片的位置，使所述盘车机构处于制动状态，用于风机叶片的吊装作业。

进一步地，所述盘车辅助系统用于安装到风机机架上，所述盘车辅助系统还与所述平移装置和起吊装置连接，所述盘车辅助系统通过电气控制方式或液压控制方式对盘车机构进行动作控制或对平移装置和起吊装置进行动作控制。

进一步地，所述支撑架为分别与所述横梁两端连接的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱和第二立柱的底端用于与所述风机机架固定连接，所述反扭臂的一端与所述第二立柱通过轴销连接。

进一步地，所述起吊装置包括用于安装在平移装置底部的起吊部件和与起吊部件连接的起吊链，所述起吊链的一端用于连接盘车机构。

进一步地，所述反扭臂与盘车机构也通过轴销连接。

进一步地，所述盘车机构的一侧设置有与所述制动盘对接的法兰盘，所述法兰盘通过联接销与所述制动盘对接固定；

或者，所述盘车机构的一侧设置有用于与所述制动盘齿啮合的啮合盘。

进一步地，所述轮毂锁定机构包括叶轮锁定盘和用于与其配合的锁定销，所述叶轮锁定盘上设置有若干与所述叶片对接位置相适应的锁止孔位，通过所述锁定销的动作配合所述锁止孔位实现叶轮锁定；

所述叶轮锁定盘用于与主轴或轮毂固定连接，所述锁定销的一端用于与风机主轴的轴承座或风机机架固定连接。

进一步地，所述叶轮锁定盘上周向分布至少有三个锁止孔位，三个锁止孔位与三个叶片的位置相对应。

另一方面，提供一种风力发电机组，包括轮毂、安装在轮毂上的叶片、与轮毂连接的主轴、用于安装主轴的轴承的轴承座、作为底座的风机机架、齿轮箱、高速轴、发电机，还包括所述的大功率风力发电机组盘车系统。

进一步地，所述支撑架安装在齿轮箱高速轴侧的风机机架上，所述盘车机构用于与所述高速轴制动盘固定连接。

进一步地，还包括与轮毂或主轴固定连接的叶轮锁定盘及和其配合的锁定销，所述锁定销的另一端安装在轴承座或风机机架上。

采用上述的技术方案后，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型提供了一种大功率风力发电机组盘车系统，可以实现大功率风力发电机组在进行单叶片吊装作业时，调整叶轮对接叶片的安装位置，带载及变载盘车或制动，精准盘车对接叶片，适应机舱环境，在有限作业空间内灵活调整盘车机构的安装、作业、拆卸，且能够平稳安全传递盘车或制动载荷。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的大功率风力发电机组盘车系统的盘车工装一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的大功率风力发电机组盘车系统的盘车工装一个实施例吊装结构示意图；

图3是本实用新型的大功率风力发电机组盘车系统的盘车机构与齿轮箱制动盘的一个连接实施例吊装结构示意图；

图4是本实用新型的大功率风力发电机组盘车系统的盘车机构与齿轮箱制动盘的另一个连接实施例吊装结构示意图；

图5是本实用新型的大功率风力发电机组盘车系统进行第一个叶片吊装的一个实施例的结构示意图；

图6是本实用新型的大功率风力发电机组盘车系统进行第二个叶片吊装的一个实施例的结构示意图；

图7是本实用新型的大功率风力发电机组盘车系统进行第三个叶片吊装的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种大功率风力发电机组盘车系统的一个实施例，主要用于风机叶片吊装作业，如图1至图7所示，包括盘车机构1和盘车工装2；盘车机构2用于与齿轮箱6的高速轴制动盘6-1连接，用于实现盘车；盘车工装2包括横梁2-1、用于支撑横梁2-1的支撑架、安装在横梁2-1上的平移装置2-4及起吊装置2-5，起吊装置2-5与平移装置2-4固定连接随平移装置2-4移动，起吊装置2-5的一端用于连接盘车机构1；支撑架用于与风机机架5固定连接；支撑架的一侧还轴销连接有反扭臂2-6，反扭臂 2-6的另一端用于与盘车机构1连接；盘车机构1还与盘车辅助系统3连接，用于实现对盘车机构1的动作控制，通过风机的轮毂11锁定机构锁定轮毂 11和对接待安装叶片12的位置，使盘车机构1处于制动状态，用于风机叶片12的吊装作业。

本实用新型在使用时，起吊装置与盘车机构连接，通过控制平移装置和起吊装置，使盘车机构移动到高速轴制动盘连接处，将盘车机构和制动盘连接，并使反扭臂与盘车机构连接，盘车辅助系统操控盘车机构的动作控制，包括盘车机构的启停、顺时针/逆时针转动、快速/慢速转动、转动角度等功能，可以精确控制盘车角度，通过轮毂锁定机构和盘车机构制动，锁定轮毂与待安装叶片的对接位置，叶轮处于制动状态，叶片进行安装对接，叶轮载荷通过反扭臂传递到支撑架进而传递到风机机架。本实用新型提供了的盘车系统可以实现大功率风力发电机组在进行单叶片吊装作业时，调整叶轮对接叶片的安装位置，带载及变载盘车或制动，精准盘车对接叶片，适应机舱环境，在有限作业空间内灵活调整盘车机构的安装、作业、拆卸，且能够平稳安全传递盘车或制动载荷。

为了操作更加方便，盘车辅助系统3用于安装到风机机架5上，盘车辅助系统3还与平移装置2-4和起吊装置2-5连接，盘车辅助系统3通过电气控制方式或液压控制方式对盘车机构1进行动作控制或对平移装置2-4 和起吊装置2-5进行动作控制。

盘车机构的动作控制包括盘车机构的启停、顺时针/逆时针转动、快速 /慢速转动、转动角度等功能；盘车机构的平移装置和起吊装置的动作控制包括平移、起吊、卸放等功能，从而实现盘车机构的精确控制，适应机舱环境，在有限作业空间内灵活调整盘车机构的安装、作业、拆卸，且能够平稳安全传递盘车或制动载荷。

上述实施例中，支撑架可以为分别与横梁2-1两端连接的第一立柱2-2 和第二立柱2-3，第一立柱2-2和第二立柱2-3的底端用于与风机机架5固定连接，反扭臂2-6的一端与第二立柱2-3通过轴销连接。

上述实施例中，起吊装置2-5包括用于安装在平移装置2-4底部的起吊部件和与起吊部件连接的起吊链，起吊链的一端用于连接盘车机构1。

反扭臂可以直接与盘车机构做成一体，通过轴销连接第二立柱，也可以单独制作，两端分别与盘车机构及第二立柱轴销连接，反扭臂与第二立柱属活动连接，其目的可适应传动链轴向、径向及角度偏差；且具有容偏能力，保证盘车系统装配连接的灵活性、适应性。

优选地，反扭臂2-6与盘车机构1也通过轴销连接。

上述实施例中，盘车机构1的一侧可以设置有与制动盘6-1对接的法兰盘1-1，法兰盘1-1可以通过联接销6-2与制动盘6-1对接固定；盘车机构1与齿轮箱6高速轴上的制动盘6-1法兰对接，联接销6-2联接固定，实现载荷传递。该连接形式具有安装便捷、传力稳定、传力效率较高的优势。

或者，盘车机构1的一侧也可以设置有用于与制动盘6-1齿啮合的啮合盘1-2。盘车机构1与齿轮箱6高速轴上的制动盘6-1进行齿啮合，实现载荷传递。该连接形式具有安装便捷、传力稳定的优势。

轮毂11与叶片12组成叶轮，叶轮与主轴8、轴承座7、齿轮箱6、高速轴、发电机4构成风力发电机组的传动链，叶轮旋转带动主轴8、齿轮箱 6的高低速轴及发电机4的转子转动。

为了方便定点制动，轮毂11锁定机构包括叶轮锁定盘10和用于与其配合的锁定销9，叶轮锁定盘10上设置有若干与叶片12对接位置相适应的锁止孔位，通过锁定销9的动作配合锁止孔位实现叶轮锁定；叶轮锁定盘 10用于与主轴8或轮毂11固定连接，锁定销9的一端用于与风机主轴的轴承座7或风机机架5固定连接。盘车机构通过旋转盘车后，通过锁定销的动作，配合叶轮锁定盘上的锁止孔位，实现叶轮锁定，盘车机构也处于制动状态，从而进行叶片的安装对接。

优选地，叶轮锁定盘10周向分布至少三个锁止孔位，其中，三个锁止孔位与三个叶片12的位置相对应。锁止孔位与叶片对应，可以使定点制动更加准确。优选的，叶轮锁定盘10周向均匀分布有六个锁止孔位。

本实用新型在使用时，起吊链与盘车机构连接，通过平移装置和起吊装置，将盘车机构移动到高速轴制动盘连接处，安装连接，并使反扭臂与盘车机构连接，盘车辅助系统操控盘车机构的动作控制，包括盘车机构的启停、顺时针/逆时针转动、快速/慢速转动、转动角度等功能，可以精确控制盘车角度，通过锁定销的动作，配合叶轮锁定盘上的锁止孔位，实现叶轮锁定，叶片进行安装对接，叶轮载荷通过反扭臂传递到支撑架进而传递到风机机架。

另一方面，提供一种风力发电机组，包括轮毂11、安装在轮毂11上的叶片12、与轮毂11连接的主轴8、用于安装主轴8的轴承的轴承座7、作为底座的风机机架5、齿轮箱6、高速轴、发电机4，还包括大功率风力发电机组盘车系统。轮毂11与叶片12组成叶轮，叶轮与主轴8、轴承座7、齿轮箱6及发电机4构成风力发电机组的传动链，叶轮旋转带动主轴8、齿轮箱6的高低速轴及发电机4的转子转动。

进一步地，支撑架安装在齿轮箱高速轴侧的风机机架5上，盘车机构1 与高速轴制动盘6-1固定连接。

进一步地，还包括与轮毂11或主轴8固定连接的叶轮锁定盘10及和其配合的锁定销9，锁定销9的另一端安装在轴承座7或风机机架5上。

本实用新型的盘车系统包括盘车机构、盘车工装及其盘车辅助设施，盘车工装固定接口适应机舱环境，盘车工装能够对盘车机构进行调整就位安装或拆卸，盘车机构能够对包括轮毂在内的传动链进行旋转盘车及定点制动，盘车工装能够将盘车作业产生的扭矩传递至风力发电机组机舱，盘车辅助设施能够对盘车角度精准控制。

通过三个叶片的安装实施例进行说明，如下：

安装实施例一：当只有一支叶片对接轮毂进行单叶片安装时，如图4 所示，盘车机构由盘车工装就位至齿轮箱高速轴处，驱动整个传动链转动，通过精准控制盘车角度，至叶片对接位置，叶轮锁定销动作，轮毂锁定，盘车机构处制动状态，叶片进行安装对接，叶轮载荷通过盘车工装反扭臂传递至机架。

安装实施例二：当第一支叶片对接完成，第二支叶片对接轮毂进行单叶片安装时，同上所述，盘车机构带载(一支叶片)盘车至第二支叶片安装对接位置，叶轮锁定销动作，轮毂锁定，盘车机构处制动状态，叶片进行安装对接，叶轮载荷通过盘车工装反扭臂传递至机架。

安装实施例三：当两支叶片对接完成，第三支叶片对接轮毂进行单叶片安装时，同上所述，盘车机构带载(两支叶片)盘车至第三支叶片安装对接位置，叶轮锁定销动作，轮毂锁定，盘车机构处制动状态，叶片进行安装对接，叶轮载荷通过盘车工装反扭臂传递至机架。

本实用新型的盘车系统在实现机械盘车、精准盘车之外，还具有带载盘车或制动、变载盘车或制动的功能，同时具有起吊盘车机构功能，调整盘车机构就位功能实现盘车机构在机舱内的盘车就位、盘车作业、盘车机构组装和拆卸，以及自身结构在机舱内的组装和拆卸。

本实用新型的盘车系统能够适应风电机组机舱环境，安全、方便、灵活快捷地完成盘车就位、盘车作业、定点制动、组装和拆卸，且能够平稳安全传递盘车或制动载荷。

大功率风力发电机组在进行单叶片吊装作业时，需对整个传动链进行盘车，调整叶轮对接叶片的安装位置，带载锁定位置。盘车机构需要满足上述功能，且须适应机舱传动链布局，面临无法调整就位及拆装等问题。而本实用新型的盘车系统能够适应风电机组机舱环境，方便快捷地完成盘车机构在风电机组机舱内的盘车就位、盘车作业、定点制动、组装和拆卸。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大功率风力发电机组盘车系统，用于风机叶片吊装作业，其特征在于，包括盘车机构和盘车工装；

所述盘车机构用于与齿轮箱的高速轴制动盘连接，用于实现盘车；

所述盘车工装包括横梁、用于支撑横梁的支撑架、安装在横梁上的平移装置及起吊装置，所述起吊装置与平移装置固定连接随平移装置移动，所述起吊装置的一端用于连接盘车机构；所述支撑架用于与风机机架固定连接；

所述支撑架的一侧还轴销连接有反扭臂，所述反扭臂的另一端用于与盘车机构连接；

所述盘车机构还与盘车辅助系统连接，用于实现对盘车机构的动作控制，通过风机的轮毂锁定机构锁定轮毂和对接待安装叶片的位置，使所述盘车机构处于制动状态，用于风机叶片的吊装作业。

2.根据权利要求1所述的大功率风力发电机组盘车系统，其特征在于，所述盘车辅助系统用于安装到风机机架上，所述盘车辅助系统还与所述平移装置和起吊装置连接，所述盘车辅助系统通过电气控制方式或液压控制方式对盘车机构进行动作控制或对平移装置和起吊装置进行动作控制。

3.根据权利要求1所述的大功率风力发电机组盘车系统，其特征在于所述支撑架为分别与所述横梁两端连接的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱和第二立柱的底端用于与所述风机机架固定连接，所述反扭臂的一端与所述第二立柱通过轴销连接；

所述起吊装置包括用于安装在平移装置底部的起吊部件和与起吊部件连接的起吊链，所述起吊链的一端用于连接盘车机构。

4.根据权利要求1所述的大功率风力发电机组盘车系统，其特征在于，所述反扭臂与盘车机构也通过轴销连接。

5.根据权利要求1所述的大功率风力发电机组盘车系统，其特征在于，所述盘车机构的一侧设置有与所述制动盘对接的法兰盘，所述法兰盘通过联接销与所述制动盘对接固定；

或者，所述盘车机构的一侧设置有用于与所述制动盘齿啮合的啮合盘。

6.根据权利要求1至5任一所述的大功率风力发电机组盘车系统，其特征在于，所述轮毂锁定机构包括叶轮锁定盘和用于与其配合的锁定销，所述叶轮锁定盘上设置有若干与所述叶片对接位置相适应的锁止孔位，通过所述锁定销的动作配合所述锁止孔位实现叶轮锁定；

所述叶轮锁定盘用于与主轴或轮毂固定连接，所述锁定销的一端用于与风机主轴的轴承座或风机机架固定连接。

7.根据权利要求6所述的大功率风力发电机组盘车系统，其特征在于，所述叶轮锁定盘上周向分布至少三个锁止孔位，三个锁止孔位与三个叶片的位置相对应。

8.一种风力发电机组，包括轮毂、安装在轮毂上的叶片、与轮毂连接的主轴、用于安装主轴的轴承的轴承座、作为底座的风机机架、齿轮箱、高速轴、发电机，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的大功率风力发电机组盘车系统。

9.根据权利要求8所述的风力发电机组，其特征在于，所述支撑架安装在齿轮箱高速轴侧的风机机架上。

10.根据权利要求9所述的风力发电机组，其特征在于，还包括与轮毂或主轴固定连接的叶轮锁定盘及和其配合的锁定销，所述锁定销的另一端安装在轴承座或风机机架上。