CN219242114U - 风轮锁止装置、风轮和风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风电领域，提供一种风轮锁止装置、风轮和风力发电机组，风力发电机组包括转子和机舱，风轮锁止装置用于限制转子与机舱的相对转动。风轮锁止装置包括锁止盘和伸缩销机构，锁止盘与转子同轴转动，在锁止盘上设置有至少一个锁止孔。伸缩销机构包括伸缩机构和锁止销，伸缩机构与机舱可拆卸连接，且伸缩机构用于驱动锁止销进出锁止孔。由于伸缩机构与机舱可拆卸连接，不需要每个机舱均单独配备一个伸缩销机构，仅在需要限制转子转动时将伸缩销机构安装到机舱上即可，如此，便无需在加工机舱时将伸缩销机构直接铸造在机舱上，可以降低机舱模具的复杂程度，使加工成本降低。

Description

风轮锁止装置、风轮和风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，尤其涉及一种风轮锁止装置、风轮和风力发电机组。

背景技术

在风力发电机组运维期间，维护人员有时需要进入风轮内，甚至需要更换机舱内的旋转部件。为了保障工作人员的安全，目前的风力发电机组都设置有用于制动、锁定风轮的风轮锁止系统，以限制风轮的转动。此外，在单叶片吊装或更换叶片的过程中，也需要通过该风轮锁止系统来锁定风轮，使其固定在某一特定位置。

相关技术中，通常在风轮的转子上设置锁止盘，锁止盘上设置有若干个锁止孔，在机舱上与锁止孔的转动轨迹对应的位置设置可轴向运动的锁止销机构，当风轮转子带动锁止盘转动到其中一个锁止孔与锁止销对正的位置时，锁止销伸入锁止孔内，实现风轮的锁定。

但是，目前通常将锁止销机构的外壳直接与机舱铸造为一体结构，如此会导致用于铸造机舱的模具复杂度提高，使铸造成本增加。

因此，如何解决现有技术中由于将锁止销机构的外壳直接与机舱铸造为一体结构导致的模具复杂程度高，进而导致铸造成本增加的问题成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种风轮锁止装置、风轮和风力发电机组，用以解决现有技术中由于将锁止销机构的外壳直接与机舱铸造为一体结构导致的模具复杂程度高，进而导致铸造成本增加的缺陷，实现风轮锁止装置与机舱可拆卸连接的效果。

本实用新型提供一种风轮锁止装置，用于风力发电机组，所述风力发电机组包括转子和机舱，所述风轮锁止装置用于限制所述转子相对于所述机舱的相对转动，所述风轮锁止装置包括：

锁止盘，所述锁止盘用于与所述转子连接，且所述锁止盘与所述转子同轴转动，所述锁止盘上设置有至少一个锁止孔；

伸缩销机构，所述伸缩销机构包括伸缩机构和锁止销，所述伸缩机构用于与所述机舱可拆卸连接，且所述伸缩机构用于驱动所述锁止销进出所述锁止孔。

根据本实用新型提供的风轮锁止装置，所述锁止孔设置在所述锁止盘的边缘，且当所述锁止孔的数量大于或等于两个时，所述锁止孔沿所述锁止盘的周向分布；

所述锁止孔的轴线、所述伸缩机构的伸缩轴线均位于同一圆柱面上，且所述圆柱面的轴线与所述转子的转动轴线共线。

根据本实用新型提供的风轮锁止装置，所述伸缩机构与所述机舱通过螺栓连接。

根据本实用新型提供的风轮锁止装置，所述伸缩机构包括连接底座，所述机舱的外侧设置有法兰，所述连接底座和所述法兰通过螺栓连接。

根据本实用新型提供的风轮锁止装置，所述伸缩机构与所述机舱卡接连接。

根据本实用新型提供的风轮锁止装置，所述伸缩机构包括滑动板，所述机舱的外侧设置有滑动平台，所述滑动平台上设置有沿所述机舱的径向延伸的滑槽，所述滑动板与所述滑槽滑动连接，且所述滑动板相对于所述滑槽仅具有沿垂直于所述转子的转动轴线的自由度。

根据本实用新型提供的风轮锁止装置，所述伸缩机构包括壳体和设置在所述壳体内的旋转伸缩机构。

根据本实用新型提供的风轮锁止装置，所述旋转伸缩机构包括丝杠螺母机构或齿轮齿条机构。

本实用新型还提供一种风轮，包括如上所述的风轮锁止装置。

本实用新型还提供一种风力发电机组，包括如上所述的风轮锁止装置或如上所述的风轮。

本实用新型提供的风轮锁止装置，用于设置在风力发电机组上，风力发电机组包括转子和机舱，转子与机舱转动连接，风轮锁止装置用于限制转子与机舱的相对转动。风轮锁止装置包括锁止盘和伸缩销机构，锁止盘设置在转子的外部，且与转子同轴转动，在锁止盘上设置有至少一个锁止孔。伸缩销机构包括伸缩机构和锁止销，伸缩机构用于与机舱可拆卸连接，且伸缩机构用于驱动锁止销伸缩进出锁止孔。在需要转子停止转动时，首先转动转子，使与转子同轴转动的锁止盘上的其中一个锁止孔转动到与锁止销正对的位置，然后伸缩机构驱动锁止销伸入锁止孔内，如此，可以机械式的限制转子与机舱的相对转动。由于伸缩机构与机舱可拆卸连接，不需要每个机舱均单独配备一个伸缩销机构，仅在需要限制转子转动时将伸缩销机构安装到机舱上即可，如此，便无需在加工机舱时将伸缩销机构直接铸造在机舱上，可以降低机舱模具的复杂程度，使加工成本降低。

进一步地，在本实用新型提供的风轮和风力发电机组中，由于均设置有如上所述的风轮锁止装置，因此，具有与如上所述相同的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的伸缩销机构的结构示意图；

图2是本实用新型提供的机舱的结构示意图；

图3是本实用新型提供的风轮锁止装置锁定风轮时的结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种伸缩机构的内部结构示意图；

图5是本实用新型提供的另一种伸缩机构的内部结构示意图；

图6是本实用新型提供的滑动平台的主视图；

图7是本实用新型提供的滑动平台与滑动板连接的主视剖视图；

附图标记：

110：机舱；111：安装平台；112：滑动平台；1121：滑槽；120：转子；200：锁止盘；210：锁止孔；310：伸缩机构；311：连接板；312：滑动板；313：壳体；3141：丝杠；3142：滑块；3151：齿轮；3152：齿条；320：锁止销；330：摇柄。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图7描述本实用新型的风轮锁止装置、风轮和风力发电机组。

在风力发电机组运维、单叶片吊装或更换叶片的过程中，为了保障工作人员的安全，需要使风轮停止转动。

目前，相关技术中通常使用机械制动的方式限制风轮的转子与机舱的相对转动，通常是在风轮的转子上设置锁止盘，锁止盘上设置若干个锁止孔，在机舱铸造的过程中，通常需要将可轴向伸缩的锁止机构的外壳铸造在机舱的内部或者外部，然后将锁止机构的其他部件安装到外壳内。在需要限制风轮的转动时，使锁止盘的一个锁止孔转动到与锁止机构的锁止销对正的位置，此时锁止销机构伸入锁止孔内，以限制风轮的转子与机舱的相对转动。

但是此种方式需要每个机舱配备一个锁止机构，而锁止机构并不是风力发电机组发电过程中的一个工作部件，仅在运维、安装或更换叶片时才使用，如此，每个机舱均配备一个锁止机构会造成资源的浪费，而且锁止机构的外壳铸造在机舱上会导致机舱的结构复杂度提高，导致用于铸造机舱的模具的复杂程度提高，使机舱的加工成本增加。

因此，为了解决上述的技术问题，本实用新型提供一种独立设计的风轮锁止装置，该风轮锁止装置与机舱110可拆卸连接，与机舱110为相互独立的装置，风轮锁止装置只有在运维、安装或更换叶片等需要风轮停止转动时才将其安装到机舱110上，无需每个机舱110上均配备一个风轮锁止装置，如此，机舱110在铸造过程中仅需铸造机舱110即可，一方面降低了机舱110模具的复杂程度，降低了模具成本，另一方面也减少了铸造材料的使用，降低材料成本。

风力发电机组包括转子120和机舱110，在运维、吊装单叶片或更换叶片时，需要使风轮停止转动，即限制转子120与机舱110的相对转动。

本实用新型提供的风轮锁止装置包括锁止盘200和伸缩销机构。

锁止盘200可以与风力发电机组的转子120连接，且与风力发电机组的转子120同轴转动，在锁止盘200靠近边缘的位置设置有至少一个锁止孔210。

伸缩销机构可以包括伸缩机构310和锁止销320，伸缩机构310用于与机舱110可拆卸连接，且用于驱动锁止销320沿锁止销320的轴向做伸缩运动。

锁止盘200可以与转子120集成设置，在风电机组运行过程中，锁止盘200与转子120同步转动。在对风机运维、安装叶片或更换叶片前，首先将伸缩机构310连接到机舱110上，然后使转子120转动，直至转动到锁止盘200上的其中一个锁止孔210与锁止销320对正时停止转动，此时伸缩机构310带动锁止销320伸出，锁止销320伸入锁止孔210内，实现限制锁止盘200与机舱110的相对转动的效果，进而限制转子120与机舱110的相对转动。

在本实用新型的一个实施例中，在锁止盘200的边缘设置有凸缘，凸缘沿锁止盘200的径向向外延伸，锁止孔210贯穿凸缘设置，且锁止孔210的轴线与转子120的转动轴线平行。当锁止孔210的数量大于或等于两个时，多个锁止孔210沿锁止盘200的周向分布，且多个锁止孔210的轴线均位于以转子120的转动轴线为中心线的一个圆柱面上。

对应的，为了使锁止销320可以进出锁止孔210，锁止销320的伸缩方向也与转子120的转动轴线平行，且位于上述的圆柱面上。当锁止盘200上的其中一个锁止孔210与锁止销320对正时，锁止销320可伸出至锁止孔210内。

在本实用新型的另一个实施例中，锁止孔210的轴线可以与转子120的转动轴线垂直。在锁止盘200的外边缘设置有至少一个沿垂直于锁止盘200的端面延伸的止动板，锁止孔210设置在止动板上，锁止孔210的轴线与转子120的转动轴线垂直，且多个锁止孔210的轴线以转子120的转动轴线的一点为中心呈放射状分布在同一平面上。

对应的，为了使锁止销320可以进出锁止孔210，锁止销320的伸缩方向也与转子120的转动轴线垂直，且锁止销320的伸缩方向也位于锁止孔210的轴线所在的平面上。当锁止盘200转动到其中一个锁止孔210与锁止销320对正的位置时，锁止销320可伸出至锁止孔210内。

当然，优选的实施方式为，伸缩机构310的伸缩方向平行于转子120的转动轴线，锁止销320的轴线与转子120的转动轴线平行，伸缩机构310可驱动锁止销320沿平行于转子120的转动轴线的方向伸缩。锁止盘200上的锁止孔210的轴线平行于转子120的转动轴线，此种布置方式为最节省空间的方式。

在本实用新型的一个实施例中，伸缩机构310与机舱110可以通过螺栓实现可拆卸连接。

例如，伸缩机构310的底部设置有连接板311，连接板311可以为矩形平板，在连接板311上设置有多个第一螺栓孔。

可以在机舱110的外侧焊接一个安装平台111，该安装平台111可以为法兰，法兰可以为矩形结构，在法兰上设置有贯穿法兰的第二螺栓孔，第一螺栓孔与第二螺栓孔位置对应。连接时，将连接板311上的第一螺栓孔与法兰上的第二螺栓孔对正，然后使用螺栓将伸缩机构310与法兰紧固连接。

或者，可以直接在机舱110的外侧面加工出一个安装平面，在该安装平面上加工螺纹孔，螺纹孔与第一螺栓孔位置对应。连接时，将连接板311上的第一螺栓孔与机舱110上的螺纹孔对正，使用螺栓穿过第一螺栓孔后与机舱110上的螺纹孔螺纹连接，实现伸缩机构310与机舱110的紧固连接。

在本实用新型的另一个实施例中，伸缩机构310与机舱110可以卡接连接。

例如，伸缩机构310可以包括滑动板312。在机舱110的外侧可以设置滑动平台112，滑动平台112沿转子120的转动轴线方向的两侧均设置一个滑槽1121，滑槽1121的开口相对。

安装时，伸缩机构310的滑动板312沿垂直于转子120的转动轴线的方向滑入滑槽1121内，如此，滑槽1121可以限制伸缩机构310沿平行于转子120的转动轴线的方向运动，且滑槽1121可以限制伸缩机构310沿垂直于滑动平台112的方向运动。当伸缩机构310驱动锁止销320插入锁止孔210内后，锁止销320和锁止孔210可以限制伸缩机构310沿垂直于转子120的转动轴线的方向的运动。

在本实用新型的一个实施例中，伸缩机构310包括壳体313和旋转伸缩机构，旋转伸缩机构可以设置在壳体313内，在壳体313的外侧可以设置摇柄330，摇柄330与旋转伸缩机构连接，旋转伸缩机构用于将摇柄330的转动转换为驱动锁止销320直线伸缩的直线运动。

例如，旋转伸缩机构可以为丝杠螺母机构，具体的，壳体313可以为圆筒形结构，旋转伸缩机构可以包括丝杠3141和滑块3142，丝杠3141的两端与壳体313的端盖转动连接，且丝杠3141的两端可以通过止推轴承与壳体313的端盖连接。在滑块3142的中部设置有螺纹孔，滑块3142与丝杠3141螺纹连接，滑块3142的边缘与壳体313的内侧壁滑动连接。在壳体313的其中一端设置有摇柄330，摇柄330的一端伸入壳体313内与丝杠3141连接，摇柄330的转动可带动丝杠3141转动，丝杠3141转动可以驱动滑块3142在壳体313内轴向移动。锁止销320的一端伸入壳体313内，与滑块3142连接，滑块3142在移动过程中可以驱动锁止销320实现伸缩运动。

或者，旋转伸缩机构可以为齿轮齿条机构，具体的，齿轮齿条机构包括设置在壳体313内的齿轮3151和齿条3152，齿条3152与壳体313滑动连接，齿轮3151与壳体313转动连接，且齿轮3151与齿条3152啮合传动。

摇柄330设置在壳体313的外侧，且摇柄330的一端伸入壳体313内，与壳体313内的齿轮3151连接，摇柄330转动可带动齿轮3151转动，齿轮3151转动带动齿条3152沿直线运动。

锁止销320的一端伸入壳体313内，与壳体313内的齿条3152连接，齿条3152在做直线运动时，驱动锁止销320直线伸缩。

本实用新型还提供一种风轮，包括如上所述的风轮锁止装置，由于该风轮具有如上所述的风轮锁止装置，因此具有与如上所述相同的优势，此处不再赘述。

本实用新型还提供一种风力发电机组，由于设置有如上所述的风轮锁止装置或如上所述的风轮，因此，同样具有与如上所述相同的优势，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种风轮锁止装置，用于风力发电机组，所述风力发电机组包括转子(120)和机舱(110)，所述风轮锁止装置用于限制所述转子(120)相对于所述机舱(110)的相对转动，其特征在于，所述风轮锁止装置包括：

锁止盘(200)，所述锁止盘(200)用于与所述转子(120)连接，且所述锁止盘(200)与所述转子(120)同轴转动，所述锁止盘(200)上设置有至少一个锁止孔(210)；

伸缩销机构，所述伸缩销机构包括伸缩机构(310)和锁止销(320)，所述伸缩机构(310)用于与所述机舱(110)可拆卸连接，且所述伸缩机构(310)用于驱动所述锁止销(320)进出所述锁止孔(210)。

2.根据权利要求1所述的风轮锁止装置，其特征在于，所述锁止孔(210)设置在所述锁止盘(200)的边缘，且当所述锁止孔(210)的数量大于或等于两个时，所述锁止孔(210)沿所述锁止盘(200)的周向分布；

所述锁止孔(210)的轴线、所述伸缩机构的伸缩轴线均位于同一圆柱面上，且所述圆柱面的轴线与所述转子(120)的转动轴线共线。

3.根据权利要求2所述的风轮锁止装置，其特征在于，所述伸缩机构(310)与所述机舱(110)通过螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的风轮锁止装置，其特征在于，所述伸缩机构(310)包括连接底座，所述机舱(110)的外侧设置有法兰，所述连接底座和所述法兰通过螺栓连接。

5.根据权利要求2所述的风轮锁止装置，其特征在于，所述伸缩机构(310)与所述机舱(110)卡接连接。

6.根据权利要求5所述的风轮锁止装置，其特征在于，所述伸缩机构(310)包括滑动板，所述机舱(110)的外侧设置有滑动平台，所述滑动平台上设置有沿所述机舱(110)的径向延伸的滑槽(1121)，所述滑动板与所述滑槽(1121)滑动连接，且所述滑动板相对于所述滑槽(1121)仅具有沿垂直于所述转子(120)的转动轴线的自由度。

7.根据权利要求1～6任一项所述的风轮锁止装置，其特征在于，所述伸缩机构(310)包括壳体(313)和设置在所述壳体(313)内的旋转伸缩机构。

8.根据权利要求7所述的风轮锁止装置，其特征在于，所述旋转伸缩机构包括丝杠螺母机构或齿轮齿条机构。

9.一种风轮，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的风轮锁止装置。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的风轮锁止装置或如权利要求9所述的风轮。

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