CN215719223U - 一种偏航制动盘、偏航系统及风电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种偏航制动盘、偏航系统及风电机组，涉及风电机技术领域，一种偏航制动盘，其沿径向从内至外包括依次分布的工作环、维修区环和安装环，所述维修区环的顶部高度低于所述工作环的顶部高度，所述工作环的顶部开设有排屑槽，所述排屑槽的靠近所述维修区环的一端延伸至所述工作环的外壁。解决偏航制动时摩擦片产生的磨屑影响制动性能的问题。

Description

一种偏航制动盘、偏航系统及风电机组

技术领域

本实用新型涉及风电机技术领域，具体而言，涉及一种偏航制动盘、偏航系统及风电机组。

背景技术

当前风力发电机组均设计有主动偏航系统，用于驱动机舱转动，使风轮对准风向，获取最大的风能。偏航系统中存在摩擦片与偏航制动盘的摩擦制动机构，摩擦制动机构通过摩擦力作用，实现两种状态下的功能：不偏航时，制动和锁止，保持机舱角度不变；偏航动作时，提供一定的阻尼，保证平稳地偏航动作。

但是摩擦片产生磨屑时，磨屑会堆积分布在偏航制动盘的摩擦面上，长此以往则会形成致密坚硬的积屑瘤，在偏航动作时会损伤摩擦片和偏航制动盘的摩擦面，影响摩擦性能，并产生振动和噪声。

实用新型内容

本实用新型旨在解决偏航制动时摩擦片产生的磨屑影响制动性能的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种偏航制动盘，其沿径向从内至外包括依次分布的工作环、维修区环和安装环，所述维修区环的顶部高度低于所述工作环的顶部高度，所述工作环的顶部开设有排屑槽，所述排屑槽的靠近所述维修区环的一端延伸至所述工作环的外壁。

进一步地，所述排屑槽远离所述维修区环的一端延伸至所述工作环的内壁。

进一步地，所述排屑槽呈抛物线形状。

进一步地，所述安装环的顶部高度高于所述维修区环的顶部高度。

进一步地，所述维修区环上开设有维修孔，所述维修孔的两端分别贯穿所述维修区环的顶部和底部。

进一步地，多个所述排屑槽呈环形分布在所述工作环的顶部。

进一步地，所述排屑槽向着与所述偏航制动盘旋转方向相同的方向弯曲。

进一步地，所述偏航制动盘由多段圆弧板拼接组成。

本实用新型提供的一种偏航制动盘，相较于现有技术，具体但不限于以下有益效果：

在风电机组中，偏航制动盘通常位于偏航轴承下方，其中，安装环可以与偏航轴承的外圈螺栓连接，工作环的顶面和底面适于作为摩擦面与制动器的摩擦片接触以实现制动，摩擦片与工作环底面摩擦所产生的磨屑会在重力下掉落，不会堆积在工作环的底面，通过将维修区环的顶部高度设计成低于工作环的顶部高度，并且在工作环的顶部开设有排屑槽，如此，制动器的摩擦片与工作环顶面产生的磨屑在偏航制动盘的旋转下会通过排屑槽甩至较低的维修区环的顶面，并积累在维修区环的顶部，防止磨屑堆积在工作环的顶部形成致密坚硬的积屑瘤，进而避免在偏航动作时，积屑瘤会损伤摩擦片和偏航制动盘摩擦面，影响摩擦性能，并产生振动和噪声。

本实用新型还提供一种偏航系统，包括如前所述的偏航制动盘。

由于所述偏航系统的技术改进和取得的技术效果与所述偏航制动盘一样，因此不再对所述偏航系统的技术效果做出详细说明。

另外，本实用新型还提供一种风电机组，包括如前所述的偏航系统。

由于所述风电机组的技术改进和取得的技术效果与所述偏航制动盘一样，因此不再对所述风电机组的技术效果做出详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的偏航制动盘的示意性俯视图；

图2为本实用新型实施例的上偏航制动盘的示意性结构图。

附图标记说明：

1-工作环，11-排屑槽，2-维修区环，21-维修孔，3-安装环，31-连接孔。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

而且，附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向(也就是Z轴的箭头指向)表示上，Z轴的负向(也就是与Z轴的正向相反的方向)表示下。

同时需要说明的是，前述Z轴的表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1，本实用新型实施例的一种偏航制动盘，其沿径向从内至外包括依次连接的工作环1、维修区环2和安装环3，所述维修区环2的顶部高度低于所述工作环1的顶部高度，所述工作环1的顶部开设有排屑槽11，所述排屑槽11靠近所述维修区环2的一端延伸至所述工作环1的外壁。

这里，结合附图1，在风电机组中，偏航制动盘通常位于偏航轴承下方，其中，安装环3可以与偏航轴承的外圈螺栓连接，工作环1的顶面和底面适于作为摩擦面与制动器的摩擦片接触以实现制动，摩擦片与工作环1底面摩擦所产生的磨屑在重力下掉落，不会堆积在工作环1的底面，通过将维修区环2的顶部(Z轴正向的方向)高度设计成低于工作环1的顶部高度，并且在工作环1的顶部开设有排屑槽11，如此，制动器的摩擦片与工作环1顶面产生的磨屑在偏航制动盘的旋转下会通过排屑槽11甩至较低的维修区环2的顶面，并积累在维修区环2的顶部，防止磨屑堆积在工作环1的顶部形成致密坚硬的积屑瘤，进而避免在偏航动作时，积屑瘤会损伤摩擦片和偏航制动盘摩擦面，影响摩擦性能，并产生振动和噪声。

另外，由于维修区环2的顶部高度低于工作环1的顶部高度，风电机组中位于偏航制动盘上方的结构中泄漏的油脂会向着低处的维修区环流动，进而避免油脂堆积在工作环1的顶部(Z轴正向的方向)而对工作环1顶部的摩擦面进行污染，保持工作环1的清洁。

参见图1，可选地，所述排屑槽11远离所述维修区环2的一端延伸至所述工作环1的内壁。

这里，结合附图1，在工作环1作业时，由于偏航轴承转动产生的离心力会带动磨屑向偏航轴承外部甩出，因此，将排屑槽11的两端分别延伸至工作环1的内壁和外壁，可以形成一个将磨屑完全甩出的通道，进而避免由于磨屑在工作环1的摩擦面不断堆积造成偏航动作时损伤摩擦片和偏航制动盘摩擦面，具有清洁和保护偏航制动盘的作用，也避免进行偏航制动时产生振动和噪声。

其中，工作环1的内壁指的是其内径最小的位置，工作环1的外壁指的其内径最大的位置。

参见图1，可选地，所述排屑槽11为曲线槽，且呈抛物线形状。

这里，结合附图1，偏航制动盘与偏航轴承连接，而在偏航制动盘进行制动工作时，由于与偏航轴承进行摩擦产生磨屑，磨屑会因为偏航制动盘与偏航轴承同步旋转具有远离偏航轴承的速度，在偏航制动盘甩出磨屑的过程中，磨屑会由于具有一定的偏航速度形成抛物线的运行轨迹，因此，将排屑槽11的形状可以设为抛物线形状，进而能够快速的将制动时产生的磨屑甩出。

可选地，所述排屑槽11向着与所述偏航制动盘旋转方向相同的方向弯曲。

为保证磨屑能以抛物线的轨迹沿排屑槽甩出，偏航制动盘的旋转方向应与排屑槽11所在抛物线的轨迹相配合，即所述排屑槽11向着与所述偏航制动盘旋转方向相同的方向弯曲，比如偏航制动盘正转时磨屑甩出的抛物线轨迹是与排屑槽11所在抛物线的轨迹一致的话，偏航制动盘反转时就与排屑槽11所在抛物线的轨迹不相配合了。

其中，排屑槽11的形状可以根据偏航制动盘的偏航速度进行适应性的改变，比如，偏航制动盘相对摩擦片旋转的速度越快，说明磨屑被甩出的力度越大，则可使排屑槽11所在抛物线的开口越大，以满足高速旋转的摩擦制动盘。

参见图1，可选地，多个所述排屑槽11呈环形分布在所述工作环1的顶部。如此，在偏航制动盘旋转时，多个排屑槽11能够快速将磨屑甩出至维修区环2上。

参见图2，可选地，所述安装环3的顶部高度高于所述维修区环2的顶部高度。

这里，结合附图2，安装环3通过连接孔31使偏航制动盘连接在偏航轴承上，便于偏航制动盘拆卸或安装，安装环3的顶部(Z轴正向的方向)高于维修区环2的顶部(Z轴正向的方向)，由此在安装环3与维修区环2之间形成一个类似凹槽形状的坡度，在偏航制动盘与偏航轴承摩擦甩出磨屑时，由于偏航制动盘具有一定的偏航速度，使磨屑具有离心速度运动至安装环3的内侧的维修区环上，利用安装环3与维修区环之间的高度差可以将磨屑挡在安装环3的内侧，安装环3与偏航轴承外圈螺栓连接后，保证工作环1的顶部与偏航轴承的内圈底端之间留有间隙，避免工作环1上的磨屑影响偏航轴承的内圈，从而避免影响偏航轴承的性能，也避免在工作环1与偏航轴承之间产生振动和噪音，此外，偏航轴承在使用时需要进行润滑，在进行偏航制动时还会在偏航制动盘与偏航轴承间甩出油污，将安装环3顶部(Z轴正向的方向)高度高于维修区环2的顶部(Z轴正向的方向)，能够有效避免油污侵入安装环3所在位置影响偏航制动盘与偏航轴承间的安装质量。

参见图2，可选地，所述维修区环2上开设有维修孔21，所述维修孔21的两端分别贯穿所述维修区环2的顶部和底部。

这里，结合附图2，由前述可以得到在偏航制动盘制动作业时，会产生磨屑与油污，在维修区环2上设有维修孔21，并将维修孔21贯穿维修区环2的顶部(Z轴正向的方向)与底部(Z轴负向的方向)，产生的油污与磨屑会从维修孔21在重力以及离心力的作用下，脱离偏航制动盘，使偏航制动盘快速清洁，并且由于维修孔21为贯穿维修区环2的通孔，因此，在对偏航轴承的内圈进行机加工时，便于安装工具、加工工具从维修孔21穿过而对偏航轴承的内圈进行机加工，比如将偏航轴承内圈开出螺纹孔，通过该螺纹孔与机舱连接，其中，维修孔21在维修区环2上呈轴向设置，维修孔21的数量可以由实际要求进行合理布置。

参见图2，可选地，所述工作环1的底部高度高于所述维修区环2的底部高度。

这里，结合附图2，偏航制动盘在制动时甩出的磨屑与油污会由于重力通过维修孔21从维修区环2的顶部(Z轴正向的方向)向维修区环2的底部(Z轴负向的方向)运动，工作环1的底部(Z轴负向的方向)高度高于维修区环2的底部(Z轴负向的方向)的高度，能够在工作环1的底部(Z轴负向的方向)与维修区环2的底部(Z轴负向的方向)之间形成高度差，避免磨屑与油污污染工作环底部的摩擦面。

参见图1，可选地，所述偏航制动盘呈圆环状结构，所述偏航制动盘的内壁为所述工作环1的内壁。

这里，结合附图1，偏航轴承的整体结构为圆环结构，偏航制动盘的工作环1为主要摩面，工作环1的内壁作为偏航制动盘的内壁可以有效保证偏航制动盘与偏航轴承同轴，进而在偏航制动时可以提高偏航制动盘的制动效率，其中，偏航制动盘可以为圆环状结构适于与制动器等装置进行连接，使偏航制动盘整体结构简化，节约原材料的使用。

参见图1，可选地，所述偏航制动盘由多段圆弧板拼接组成。

这里，结合附图1，在当前提质降本的背景下，相较于传统的低材料利用率的整环切割制成的摩擦盘而言，本实施例中，偏航制动盘包括多段圆弧板依次拼接组成，能够使在制造偏航制动盘时降低材料的成本，采用多段圆弧板使加工余量显著减少，在制造偏航制动盘时采用焊接的方式将多段圆弧板连接，在进行焊接时严格按照焊接工艺路线施焊，不得随意改变焊接工序，例如对称焊接，在焊接过程中严格按照焊接工艺的焊接顺序，切不可焊好一个面之后在焊背面，在施焊过程还应密切注视电弧的燃烧状况及母材金属与熔敷金属的溶合情况，发现异常后应及时调整或停止焊接，并根据不同的异常情况采取相应的改进措施，此外，多层焊时层间要清理干净，并自检焊缝表面发现缺陷及时修复，待焊接完成后使用石棉覆盖焊缝表面使其缓慢冷却，采用焊接相对于整环切割摩擦盘，拼焊摩擦盘材料利用率增高，在保证偏航制动盘结构强度的前提下可以对圆弧板的数量进行进一步确认，偏航制动盘可以采用3至5段圆弧板拼焊制成，其中，制造偏航制动盘的材料可以为Q345E或Q355D等。拼焊成形的偏航摩擦盘，机械性能不低于整环切割成形的摩擦盘。

本实用新型实施例提供一种偏航系统，包括如前所述的偏航制动盘。

由于所述偏航系统的技术改进和取得的技术效果与所述偏航制动盘一样，因此不再对所述偏航系统的技术效果做出详细说明。

另外，本实用新型另一实施例还提供一种风电机组，包括如前所述的偏航系统。

由于所述风电机组的技术改进和取得的技术效果与所述偏航制动盘一样，因此不再对所述风电机组的技术效果做出详细说明。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种偏航制动盘，其特征在于，其沿径向从内至外包括依次分布的工作环(1)、维修区环(2)和安装环(3)，所述维修区环(2)的顶部高度低于所述工作环(1)的顶部高度，所述工作环(1)的顶部开设有排屑槽(11)，所述排屑槽(11)的靠近所述维修区环(2)的一端延伸至所述工作环(1)的外壁。

2.根据权利要求1所述的偏航制动盘，其特征在于，所述排屑槽(11)远离所述维修区环(2)的一端延伸至所述工作环(1)的内壁。

3.根据权利要求1所述的偏航制动盘，其特征在于，所述排屑槽(11)为曲线槽，且呈抛物线形状。

4.根据权利要求1所述的偏航制动盘，其特征在于，所述安装环(3)的顶部高度高于所述维修区环(2)的顶部高度。

5.根据权利要求4所述的偏航制动盘，其特征在于，所述维修区环(2)上开设有维修孔(21)，所述维修孔(21)的两端分别贯穿所述维修区环(2)的顶部和底部。

6.根据权利要求5所述的偏航制动盘，其特征在于，多个所述排屑槽(11)呈环形分布在所述工作环(1)的顶部。

7.根据权利要求3所述的偏航制动盘，其特征在于，所述排屑槽(11)向着与所述偏航制动盘旋转方向相同的方向弯曲。

8.根据权利要求1所述的偏航制动盘，其特征在于，所述偏航制动盘由多段圆弧板拼接组成。

9.一种偏航系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的偏航制动盘。

10.一种风电机组，其特征在于，包括如权利要求9所述的偏航系统。

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