[发明专利]用于风力发电机组的偏航制动装置及风力发电机组

说明书

本发明提供一种用于风力发电机组的偏航制动装置及风力发电机组，该偏航制动装置包括：制动轴，制动轴安装在风力发电机组的机舱底座或塔筒的外侧；第一齿轮，第一齿轮套设在制动轴上，能够与制动轴一起围绕制动轴的轴线转动，并且与风力发电机组的偏航轴承的外圈齿啮合；制动盘，制动盘套设在制动轴上，能够与制动轴一起围绕制动轴的轴线转动；制动单元，制动单元包括能够沿制动轴的轴线方向运动并与制动盘的上端面或下端面接触的制动部。根据本发明的实施例的偏航制动装置可以保证风力发电机组正常偏航及正常偏航制动。

技术领域

本发明属于风力发电领域，更具体地讲，涉及一种用于风力发电机组的偏航制动装置及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组一般包括叶轮、发电机、机舱、塔筒等部件。当需要使风力发电机组偏航时，例如，在风向发生改变时，需要对风力发电机组进行偏航调节，将风力发电机组的叶轮调整为迎风方向，由此充分地利用风能。

风力发电机组的偏航系统一般包括偏航轴承、偏航驱动装置(例如，偏航电机)、偏航制动器(例如，刹车闸)和偏航液压回路等。

偏航系统根据风向仪采集的风向信号反馈给控制系统，控制系统将风向信息与风力发电机组的机舱的位置进行对比，然后反馈给偏航驱动装置，从而将风力发电机组的叶轮对风，偏航对风完成后驱动偏航电机停机并进行偏航制动。

目前的偏航方式需要利用风力发电机组或UPS备用电源供电，还需要偏航系统根据风向计测量的方向快速驱动叶轮至下风向。如果在台风等恶劣天气偏航系统故障、风力发电机组掉电、UPS备用电源的电量不足，则电磁失电制动的偏航电机就会锁死，叶轮无法偏航到下风向进行对风，此时风力发电机组的风载过大，导致对风力发电机组造成损坏。

此外，在偏航液压回路发生故障时，刹车闸无法进行偏航制动，无法对风力发电机组进行偏航制动和锁定，无法保证维护人员安全地对偏航液压回路进行维修。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够保证风力发电机组顺利偏航制动的偏航制动装置。

根据本发明的一方面，一种用于风力发电机组的偏航制动装置，该偏航制动装置包括：制动轴，制动轴安装在风力发电机组的机舱底座或塔筒的外侧；第一齿轮，第一齿轮套设在制动轴上，能够与制动轴一起围绕制动轴的轴线转动，并且与风力发电机组的偏航轴承的外圈齿啮合；制动盘，制动盘套设在制动轴上，能够与制动轴一起围绕制动轴的轴线转动；制动单元，制动单元包括能够沿制动轴的轴线方向运动并与制动盘的上端面或下端面接触的制动部。制动部与制动盘的上端面或下端面接触，可以通过制动盘实现偏航制动。

根据本发明的实施例，制动部可包括制动块，制动盘的与制动块接触的端面可具有齿圈，制动块的与制动盘接触的端面可具有与齿圈啮合的齿。制动盘和制动部的接触端面彼此啮合，便于偏航锁定。

根据本发明的实施例，制动部可包括摩擦片，摩擦片与制动盘接触时产生制动所需的摩擦力。制动部的摩擦片与制动盘接触并摩擦，避免制动部过度损耗。

根据本发明的实施例，制动单元还可包括液压缸，制动块可以与液压缸的活塞杆的末端连接，制动块可以在液压缸的驱动下与制动盘接触或分离，或者制动单元还可包括气缸，制动块可以与气缸的活塞杆的末端连接，制动块可以在气缸的驱动下与制动盘接触或分离。通过液压缸或气缸实现制动，可以方便维护人员操作制动单元。

根据本发明的实施例，制动部可以为圆柱形螺栓，圆柱形螺栓螺纹连接在机舱底座的耳形构件的水平延伸部的螺纹孔，圆柱形螺栓与制动盘直接摩擦制动，操作方式简单。

根据本发明的实施例，液压缸或者气缸可以安装在机舱底座或塔筒的耳形构件上，制动轴可转动地安装在耳形构件上。液压缸或气缸靠近偏航电机布置，可以增大风力发电机组自带部件的利用率，方便安装。