带有防旋转衬套的风力涡轮机偏航制动器制造技术

一种用于风力涡轮机的偏航制动器，包括制动器壳体，该制动器壳体设置在围绕偏航轴线设置的制动表面的一侧或两侧上。壳体限定孔，并且活塞设置在孔内。活塞被构造成在孔内沿着轴线在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置和第二位置中，活塞将不同的制动力施加到制动表面。活塞的至少一部分和制动器壳体的孔的至少一部分具有互补的非圆形形状。活塞的至少一部分被构造成当活塞处于第一位置和第二位置时定位在孔内和孔的至少一部分内。衬套径向地设置在活塞的至少一部分和制动器壳体的孔的至少一部分之间。至少一部分之间。至少一部分之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有防旋转衬套的风力涡轮机偏航制动器


[0001]本专利技术涉及用于风力涡轮机中的偏航制动器。具体地，本专利技术涉及一种偏航制动器，其包括位于制动器的壳体和活塞中的相应防旋转结构特征之间的衬套，以减少防旋转结构特征上的磨损并便于制动器的维修。

技术介绍

[0002]在传统的水平轴线风力涡轮机中，塔架从地面竖直地延伸，并且机舱布置在塔架的顶部上。机舱容纳并支撑风力涡轮机的发电部件，该风力涡轮机包括转子，该转子具有被支撑在围绕基本水平的轴线旋转的轴上的轮毂、从轮毂径向延伸的一个或多个叶片、以及响应于轴的旋转而发电的发电机。
[0003]机舱构造成相对于塔架围绕基本竖直或偏航轴线旋转，以便将叶片取向在主风的方向上。机舱的适当取向对于防止转子上的不均匀负载和使风力涡轮机的效率最大化是重要的。机舱相对于塔架的旋转由偏航系统控制。偏航系统例如可以包括固定到塔架的齿圈和固定到机舱并与齿圈啮合的马达致动的齿轮，使得马达的致动导致机舱相对于塔架旋转。轴承可以置于塔架和机舱之间以便于机舱相对于塔架旋转。偏航系统还包括制动表面(例如制动盘或固定到塔架(例如，作为齿圈的一部分)或机舱的轴承环的顶部)以及多个偏航制动器，当部分地应用所述偏航制动器以控制和抑制机舱围绕偏航轴线的运动时以及当完全地应用所述偏航制动器以固定机舱相对于塔架的旋转位置时，所述多个偏航制动器可接合制动表面。
[0004]传统的偏航系统中的偏航制动器在被部分地应用和完全地应用时都经受显著的负载。在机舱围绕偏航轴线相对于塔架运动期间，偏航制动器和制动表面之间的相对旋转运动通过制动器和制动表面之间的摩擦界面将旋转力施加到制动器的各部件上。这些力会导致传统圆形制动活塞的旋转，并导致对制动器内的流体密封件的损坏。为了解决这些问题，偏航制动器已经被开发成具有制动器壳体和活塞或活塞延伸部，所述活塞或活塞延伸部具有非圆形几何形状以防止制动活塞在制动器壳体内旋转。然而，由于在制动器应用期间由活塞的偏航运动和轴向运动所施加的负载，制动器壳体和活塞的表面遭受显著的磨损，从而导致频繁且昂贵的维修以及风力涡轮机的停机时间。
[0005]专利技术人在此认识到需要一种用于风力涡轮机的偏航制动器，其将减少一个或多个上述缺陷和/或提供改进的性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术涉及用于风力涡轮机中的偏航制动器。特别地，本专利技术涉及一种偏航制动器，其包括位于制动器的壳体和活塞中的相应防旋转结构特征之间的衬套，以减少防旋转结构特征上的磨损并便于制动器的维修。
[0007]根据一个实施例的用于风力涡轮机的偏航制动器包括制动器壳体，所述制动器壳体设置在围绕偏航轴线设置的制动表面的一侧。制动器壳体限定孔。制动器还包括活塞，该
活塞设置在制动器壳体的孔内并且构造成在孔内沿着第一轴线在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置中，活塞将第一制动力施加到制动表面，在第二位置中，活塞将第二制动力施加到制动表面，第二制动力大于第一制动力。活塞的至少一部分和制动器壳体的孔的至少一部分具有互补的非圆形形状。活塞的所述至少一部分被构造成当活塞处于第一位置和第二位置时定位在制动器壳体的孔的所述至少一部分内。制动器还包括衬套，该衬套径向地设置在具有互补的非圆形形状的活塞的所述至少一部分和制动器壳体的孔的所述至少一部分之间。
[0008]根据另一实施例的用于风力涡轮机的偏航制动器包括制动器壳体，所述制动器壳体限定第一钳和第二钳，所述第一钳和第二钳构造成设置在围绕偏航轴线设置的制动表面的相对两侧。制动器壳体在第一钳和第二钳中的一个中限定孔。制动器还包括活塞，该活塞设置在制动器壳体的孔内并且构造成在孔内沿着第一轴线在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置中，活塞将第一制动力施加到制动表面，在第二位置中，活塞将第二制动力施加到制动表面，第二制动力大于第一制动力。活塞的至少一部分和制动器壳体的孔的至少一部分具有互补的非圆形形状。活塞的所述至少一部分被构造成当活塞处于第一位置和第二位置时定位在制动器壳体的孔的所述至少一部分内。制动器还包括衬套，该衬套径向地设置在具有互补的非圆形形状的活塞的所述至少一部分和制动器壳体的孔的所述至少一部分之间。
[0009]根据本公开的用于风力涡轮机的偏航制动器与用于风力涡轮机的常规偏航制动器相比具有改进。在活塞和制动器壳体之间使用衬套减少了活塞和制动器壳体的表面上的磨损，从而减少了昂贵的维修和风力涡轮机的停机时间。衬套也可以比制动器的其它部件更容易更换，从而提高制动器的可维修性。因为衬套是可更换的，所以衬套可以由成本相对较低且具有其它有益特性的材料制成。最后，在衬套失效的情况下，活塞和制动器壳体的形状确保了轴向制动力的施加不被阻碍。
[0010]通过阅读以下描述和权利要求书并查看附图，本专利技术的前述和其它方面、特征、细节、用途和优点将变得显而易见。
附图说明
[0011]图1是风力涡轮机的透视图。
[0012]图2是图1的风力涡轮机的一部分的示意图。
[0013]图3是图1
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2的风力涡轮机的横截面图。
[0014]图4是根据本专利技术的一个实施例的用于风力涡轮机的偏航制动器的横截面图。
[0015]图5是图4的偏航制动器的分解透视图。
[0016]图6是图4
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5的制动器的防旋转衬套的一个实施例的透视图。
[0017]图7是图4
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5的制动器的防旋转衬套的另一个实施例的透视图。
[0018]图8是根据本专利技术的另一实施例的用于风力涡轮机的偏航制动器的透视图。
[0019]图9是图8的偏航制动器的一部分的分解透视图。
具体实施方式
[0020]现在参考附图，其中在各个视图中相同的附图标记用于标识相同的部件，图1
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2示
出了根据本专利技术一个实施例的风力涡轮机20。涡轮机20被设置成将风能转换成电能。涡轮机20包括水平轴线风力涡轮机(HAWT)。涡轮机20可包括塔架22、机舱24、转子26、齿轮箱28、发电机30、制动器32和偏航系统34。
[0021]塔架22为涡轮机20提供结构支撑，并且被提供为将转子26定位在更远离地面的更高速度的风中。在所示的实施例中，塔架22包括由基础(未示出)支撑的独立式塔架，并且特别地，包括圆柱形单极塔架。然而，应当理解，塔架22可包括其它形式的独立式塔架，例如自支撑网格塔架或具有支撑元件的塔架，所述支撑元件例如为牵索或支墩，包括牵索网格塔架或上倾塔架。塔架22可由轧制钢板制成，轧制钢板通过焊接或其它紧固件紧固在一起。塔架22可包括内部和外部梯子和门，以允许接近塔架22的顶部上的包括在机舱24中的涡轮机20的各部件。
[0022]机舱24容纳并支撑涡轮机20的发电部件，并提供用于相对于主风使转子26取向的装置。参照图2，机舱24被支撑在塔架22上，并且被构造成相对于塔架22围绕纵向延伸穿过塔架22的竖直轴线或偏航轴线36旋转。
[0023]转子26将直线风力转换成用于使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于风力涡轮机的偏航制动器，包括：制动器壳体，所述制动器壳体设置在围绕偏航轴线设置的制动表面的一侧，所述制动器壳体限定孔；活塞，所述活塞设置在所述制动器壳体的所述孔内，并且构造成在所述孔内沿着第一轴线在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置中，所述活塞向所述制动表面施加第一制动力，在所述第二位置中，所述活塞向所述制动表面施加第二制动力，所述第二制动力大于所述第一制动力，所述活塞的至少一部分和所述制动器壳体的所述孔的至少一部分具有互补的非圆形形状，并且所述活塞的所述至少一部分构造成当所述活塞处于所述第一位置和所述第二位置时定位在所述制动器壳体的所述孔的所述至少一部分内；以及衬套，所述衬套径向地设置在具有互补的非圆形形状的所述活塞的所述至少一部分和所述制动器壳体的所述孔的所述至少一部分之间。2.根据权利要求1所述的偏航制动器，其特征在于，所述活塞的所述至少一部分和所述制动器壳体的所述孔的所述至少一部分限定多个平坦部。3.根据权利要求2所述的偏航制动器，其特征在于，所述活塞的所述至少一部分和所述制动器壳体的所述孔的所述至少一部分的形状是六边形。4.根据权利要求1所述的偏航制动器，其特征在于，所述衬套由聚合物材料制成。5.根据权利要求1所述的偏航制动器，其特征在于，所述衬套包括第一构件和第二构件，所述第一构件被构造成位于所述活塞的所述至少一部分的第一周向部分与所述制动器壳体的所述孔的至少一部分之间，所述第二构件被构造成位于所述活塞的所述至少一部分的第二周向部分与所述制动器壳体的所述孔的所述至少一部分之间。6.根据权利要求5所述的偏航制动器，其特征在于，所述衬套的所述第一构件和所述第二构件中的每一个跨越所述活塞的所述至少一部分的圆周的一半。7.根据权利要求1所述的偏航制动器，其特征在于，所述衬套被构造成与所述活塞一起沿着所述第一轴线运动。8.根据权利要求1所述的偏航制动器，其特征在于，所述活塞被构造成相对于所述衬套沿所述第一轴线运动。9.一种用于风力涡轮机的偏航制动器，包括：制动器壳体，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：SB专利控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：