风力发电机偏航制动系统及方法与流程

本发明属于偏航制动，特别涉及一种风力发电机偏航制动系统及方法。

背景技术：

1、一般风力发电机偏航系统由偏航减速器、偏航轴承，偏航制动器、偏航刹车盘以及作为辅助的偏航液压系统，润滑系统等组成，偏航减速器为偏航系统提供驱动力矩，驱动整个风机实现偏航对风等功能，偏航制动器提供制动力矩，防止风速过大时风机发生不受控的偏航，同时在解缆时提供一定的偏航阻尼力矩，使解缆时风机运行平稳。偏航系统所有部件固定在底座底部。

2、偏航制动器主要由壳体、壳体内液压油缸、制动器摩擦片等结构组成，制动器的主要作用是通过液压油推动壳体内的液压油缸对制动器摩擦片产生制动力，摩擦片的作用将推力转化成制动力，摩擦片的摩擦系数一般为0.4左右，1n的液压油缸推力可以产生0.4n的摩擦制动力。

3、一般每个制动器按照不同型号大小可以产生200kn至500kn推力，风机设计时，按照需要选择不同型号和数量的制动器。为了保证能够稳定制动，一般会使用4个以上的偏航制动器，但是长时间使用后制动效果降低，需要增加更多数量的制动器，而原风机设计时没有预留更多的偏航制动器安装接口，无法继续安装足够数量的偏航制动器；

4、多个偏航制动器依赖于同一个刹车盘，使得制动力处于同一个平面，且刹车盘损坏便会影响整体的制动效果，导致制动效果较差；

5、偏航制动器在工作的过程中需要更换刹车盘，但是更换时操作不便，更换效率低，因此更换频率太高给工作人员带来了不便。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种风力发电机偏航制动系统及方法，解决现有风力发电机偏航制动器数量不够、不能加装、制动效果较差的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种风力发电机偏航制动系统，包括风力发电机的机舱和底架，底架通过轴承转动安装在机舱底部，底架通过动力装置进行转动驱动，所述底架内设有至少两组位于不同平面的刹车盘，机舱内设有与刹车盘配合的若干偏航制动器，所述偏航制动器包括两个夹持结构，刹车盘上设有与夹持结构对应的两个被夹持部分，或对应两个夹持结构设置两组刹车盘。

3、优选的方案中，所述动力装置包括设置在底架的齿环，机舱设有多个电机，电机的输出轴通过连接轴连接有齿轮，齿轮与齿环啮合。

4、优选的方案中，所述偏航制动器包括两个相对设置的第一卡钳，两个第一卡钳之间形成夹持空间，两个第一卡钳内均滑动连接有第一连接座和第二连接座，第一连接座和第二连接座分别滑动安装在对应的滑动槽内，第一连接座和第二连接座与滑动槽侧壁滑动密封；两个第一连接座相对设置，配合夹持刹车盘，两个第二连接座相对设置，配合夹持刹车盘，两组夹持结构对应相对设置的第一连接座和第二连接座，第一连接座和第二连接座靠近刹车盘的一侧均设有第一刹车片。

5、优选的方案中，所述第一连接座对应的滑动槽与第一油路连接，第一连接座通过第一油路控制，第二连接座对应的滑动槽与第二油路连接，第二连接座通过第二油路控制；或者，第一连接座对应的滑动槽端部设有与其连通的油腔，第一油路与油腔连通，油腔远离第一连接座的一端设有密封腔，第一卡钳内设有与密封腔连通的连接孔，连接孔与第二连接座对应的滑动槽连通，用于控制第二连接座的滑动，密封腔内滑动连接有密封塞，密封塞远离第一连接座的一端与密封腔端部之间设有弹簧，在弹簧的作用下，密封塞对连接孔进行封堵。

6、优选的方案中，所述刹车盘的两平面均设有凹槽，第一连接座和第二连接座位于凹槽的两侧。

7、优选的方案中，所述第一卡钳内设有若干活动孔，活动孔与第一连接座或第二连接座对应的滑动槽连通，第一连接座和第二连接座均连接有活动柱，活动柱滑动设置于活动孔内，第一卡钳内设有多个距离传感器，距离传感器的检测端对准活动柱端部。

8、优选的方案中，所述刹车盘包括第一刹车盘和第二刹车盘，机舱内设有多个转接座，机舱内设有多个安装孔，安装孔与转接座相适配，转接座与机舱通过第一螺栓固定，与第二刹车盘适配的偏航制动器安装在转接座上。

9、优选的方案中，所述底架内还设有第三刹车盘，偏航制动器包括第三卡钳和两个第二卡钳，两个第二卡钳位于第三卡钳的两侧，两个第二卡钳与第三卡钳之间形成两组夹持空间，用于夹持第一刹车盘和第三刹车盘；

10、第三卡钳的两侧分别设有与上连接座和下连接座配合的滑动槽，两个第二卡钳内侧分别设有与另外一组上连接座和下连接座配合的滑动槽，第二卡钳的上连接座与第三卡钳的下连接座相对设置，第二卡钳的下连接座与第三卡钳的上连接座相对设置，上连接座和下连接座形成夹持机构，其中一组夹持机构用于夹持第一刹车盘，另一组夹持机构用于夹持第三刹车盘，上连接座和下连接座均连接有第二刹车片；

11、所述上连接座和下连接座远离第二刹车片的一侧均连接有活动杆，第三卡钳和第二卡钳内对应上连接座和下连接座的滑动槽均设有活塞腔，活塞腔内滑动连接有活塞，活塞与活动杆连接；

12、其中一组上连接座和下连接座连接的活塞腔连接第三油路，并且所述活塞腔的侧面设有分流孔，在所述上连接座和下连接座对应的第二刹车片完整未磨损时，分流孔被活塞封堵，在第二刹车片磨损后，分流孔不被活塞堵住，上连接座连接的分流孔通过第四油路与另一个上连接座对应的活塞腔连通，下连接座连接的分流孔通过第五油路与另一个下连接座连接的活塞腔连通。

13、本发明还提供一种风力发电机偏航制动系统的制动方法，设置多组刹车盘和多组偏航制动器，每一组偏航制动器设置有两个夹持结构，刹车盘设有两组与夹持结构对应的被夹持部分，或对应两个夹持结构设置两组刹车盘，在使用时：

14、s1、其中一组夹持结构工作夹持对应的被夹持部分或就夹持对应的刹车盘，完成制动；

15、s2、所述夹持结构磨损达到额定值或制动力不足时，另一组夹持结构工作夹持对应的被夹持部分或对应的刹车盘；

16、s3、当某一组的刹车盘对应的夹持结构磨损达到额定值，更换启动其他刹车盘对应的偏航制动器；

17、s4、重复s1~s3，完成风力发电机的偏航制动。

18、本发明提供的一种风力发电机偏航制动系统及方法，具有以下有益效果：

19、1、便于后续增加偏航制动器的数量，从而保证了偏航制动器的数量，不会出现数量不够或者不能增设的情况，进而保证了制动效果。

20、2、设置至少两个刹车盘，其中一个刹车盘损坏后依旧可以保证整体的制动效果。

21、3、多个刹车盘制动使制动力不再处于同一平面，而是更为立体的制动力组合，保证了的制动时的稳定性。

22、4、偏航制动器刹车片的更换周期更长，减少了工作人员更换刹车片的频率，降低了工作强度。

23、5、多刹车盘和制动结构组合，能够根据不同的制动需求调节制动方式，适应能力更好。

技术特征：

1.一种风力发电机偏航制动系统，包括风力发电机的机舱（1）和底架（2），底架（2）通过轴承转动安装在机舱（1）底部，底架（2）通过动力装置（3）进行转动驱动，其特征在于，所述底架（2）内设有至少两组位于不同平面的刹车盘（4），机舱（1）内设有与刹车盘（4）配合的若干偏航制动器（6），所述偏航制动器（6）包括两个夹持结构，刹车盘（4）上设有与夹持结构对应的两个被夹持部分，或对应两个夹持结构设置两组刹车盘（4）。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机偏航制动系统，其特征在于，所述动力装置包括设置在底架（2）的齿环（303），机舱（1）设有多个电机（301），电机（301）的输出轴通过连接轴（304）连接有齿轮（302），齿轮（302）与齿环（303）啮合。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机偏航制动系统，其特征在于，所述偏航制动器（6）包括两个相对设置的第一卡钳（611），两个第一卡钳（611）之间形成夹持空间，两个第一卡钳（611）内均滑动连接有第一连接座（612）和第二连接座（614），第一连接座（612）和第二连接座（614）分别滑动安装在对应的滑动槽内，第一连接座（612）和第二连接座（614）与滑动槽侧壁滑动密封；两个第一连接座（612）相对设置，配合夹持刹车盘（4），两个第二连接座（614）相对设置，配合夹持刹车盘（4），两组夹持结构对应相对设置的第一连接座（612）和第二连接座（614），第一连接座（612）和第二连接座（614）靠近刹车盘（4）的一侧均设有第一刹车片（616）。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机偏航制动系统，其特征在于，所述第一连接座（612）对应的滑动槽与第一油路（613）连接，第一连接座（612）通过第一油路（613）控制，第二连接座（614）对应的滑动槽与第二油路（615）连接，第二连接座（614）通过第二油路（615）控制；或者，第一连接座（612）对应的滑动槽端部设有与其连通的油腔（636），第一油路（613）与油腔（636）连通，油腔（636）远离第一连接座（612）的一端设有密封腔（617），第一卡钳（611）内设有与密封腔（617）连通的连接孔（618），连接孔（618）与第二连接座（614）对应的滑动槽连通，用于控制第二连接座（614）的滑动，密封腔（617）内滑动连接有密封塞（619），密封塞（619）远离第一连接座（612）的一端与密封腔（617）端部之间设有弹簧（620），在弹簧（620）的作用下，密封塞（619）对连接孔（618）进行封堵。

5.根据权利要求3所述的一种风力发电机偏航制动系统，其特征在于，所述刹车盘（4）的两平面均设有凹槽（404），第一连接座（612）和第二连接座（614）位于凹槽（404）的两侧。

6.根据权利要求3所述一种风力发电机偏航制动系统，其特征在于，所述第一卡钳（611）内设有若干活动孔（633），活动孔（633）与第一连接座（612）或第二连接座（614）对应的滑动槽连通，第一连接座（612）和第二连接座（614）均连接有活动柱（634），活动柱（634）滑动设置于活动孔（633）内，第一卡钳（611）内设有多个距离传感器（635），距离传感器（635）的检测端对准活动柱（634）端部。

7.根据权利要求1所述的一种风力发电机偏航制动系统，其特征在于，所述刹车盘（4）包括第一刹车盘（401）和第二刹车盘（402），机舱（1）内设有多个转接座（5），机舱（1）内设有多个安装孔（101），安装孔（101）与转接座（5）相适配，转接座（5）与机舱（1）通过第一螺栓（501）固定，与第二刹车盘（402）适配的偏航制动器（6）安装在转接座（5）上。

8.根据权利要求7所述的一种风力发电机偏航制动系统，其特征在于，所述底架（2）内还设有第三刹车盘（405），偏航制动器（6）包括第三卡钳（622）和两个第二卡钳（621），两个第二卡钳（621）位于第三卡钳（622）的两侧，两个第二卡钳（621）与第三卡钳（622）之间形成两组夹持空间，用于夹持第一刹车盘（401）和第三刹车盘（405）；

9.一种风力发电机偏航制动系统的制动方法，其特征在于，设置多组刹车盘（4）和多组偏航制动器（6），每一组偏航制动器（6）设置有两个夹持结构，刹车盘（4）设有两组与夹持结构对应的被夹持部分，或对应两个夹持结构设置两组刹车盘（4），在使用时：

技术总结本发明属于偏航制动技术领域，具体提供一种风力发电机偏航制动系统及方法，包括风力发电机的机舱和底架，底架通过轴承转动安装在机舱底部，底架通过动力装置进行转动驱动，所述底架内设有至少两组位于不同平面的刹车盘，机舱内设有与刹车盘配合的若干偏航制动器，所述偏航制动器包括两个夹持结构，刹车盘上设有与夹持结构对应的两个被夹持部分，或对应两个夹持结构设置两组刹车盘。解决现有风力发电机偏航制动器数量不够、不能加装、制动效果较差的问题。技术研发人员：滕华灯,许新鑫,赵志刚,向君,黄绍幸,朱超,朱彬,章嘉伟,朱万程,刘潇,张斯汀受保护的技术使用者：三峡新能源阳江发电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12