專利名稱：一種風力發(fā)電機及其偏航系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力發(fā)電機，同時還涉及一種用于該風力發(fā)電機上的偏航系統(tǒng)。
背景技術：
隨著環(huán)境的進一步惡化，新型清潔能源的研究及應用也越來越受到各國政府及科研機構的重視。其中，風能就是一個很好的可被有效利用的清潔能源，現(xiàn)階段風能的利用方 式主要是風能發(fā)電，風能發(fā)電主要指的是通過風力發(fā)電機將風能轉化為電能。目前，有種水 平軸式風力發(fā)電機，該種風力發(fā)電機上設有偏航系統(tǒng)。偏航系統(tǒng)主要有兩個作用其一是與 風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)相互配合，使風力發(fā)電機組的風輪始終處于迎風狀態(tài)，充分利用 風能，提高風力發(fā)電機組的發(fā)電效率；其二是提供必要的鎖緊力矩，以保障風力發(fā)電機組的 安全運行。目前，偏航系統(tǒng)中大都采用滾動軸承的形式與主機架相配合，如圖1所示，滾動軸 承偏航系統(tǒng)主要是由滾動軸承、偏航驅動器1、剎車盤、剎車鉗及液壓系統(tǒng)裝置組成，所述滾 動軸承由回轉支撐齒輪3(作為軸承的外圈)、軸承內圈5及回轉支撐齒輪3與軸承內圈5 之間設置的滾動體組成。回轉支撐齒輪3固連于塔架4上，軸承內圈5通過高強度螺栓裝 配在主機架2上。由于風力發(fā)電機一般尺寸比較大，而其滾動軸承同樣尺寸比較大，一般直 徑在2m左右，這樣的大直徑滾動軸承制造困難、成本高，而且其承載能力小，易損壞，維護 費用高增加了整機成本和維護成本。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種風力發(fā)電機，同時還提供一種用于該風力發(fā)電機上 的偏航裝置，用以解決現(xiàn)有風力發(fā)電機采用滾動軸承式的偏航系統(tǒng)，加工成本高、承載力 小、易損壞且維護成本高的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種風力發(fā)電機偏航系統(tǒng)，該偏 航系統(tǒng)包括回轉支撐齒輪、偏航驅動裝置和至少兩個夾緊裝置，所述回轉支撐齒輪上設有 與該齒輪同軸的通孔，所述通孔的內壁上設有與回轉支撐齒輪一體的環(huán)臺，所述夾緊裝置 與環(huán)臺夾持徑向定位滑動配合。所述夾緊裝置為摩擦片式夾緊裝置，該夾緊裝置的外緣設有與所述環(huán)臺對應的截 面為U形的弧形槽，該弧形槽具有上、下壁面及側壁面，至少下壁面上設有與環(huán)臺摩擦配合 的摩擦片，所述各夾緊裝置的弧形側壁面在同一圓周上，所述弧形側壁面與環(huán)臺的對應側 面頂止徑向限位配合。所述夾緊裝置上還設有摩擦片調節(jié)機構，該摩擦片調節(jié)機構位于弧形槽下壁面處 的摩擦片的下方。所述摩擦片調節(jié)機構包括對扣的上頂緊塊和下頂緊塊，上頂緊塊與下頂緊塊之間 壓設有彈簧，下頂緊塊的下方設有螺接于所述夾緊裝置上的調節(jié)螺栓，該調節(jié)螺栓與下頂緊塊頂推配合。一種風力發(fā)電機，包括塔架、固定于機艙內主機架上的偏航驅動裝置和固設于主 機架上的夾緊裝置，所述塔架的上端固設有塔架法蘭，塔架法蘭上固設有回轉支撐齒輪，所 述回轉支撐齒輪上設有與該齒輪同軸的通孔，所述通孔的內壁上設有與回轉支撐齒輪一體 的環(huán)臺，所述夾緊裝置與環(huán)臺夾持徑向定位滑動配合，所述主機架平置于回轉支撐齒輪上。所述夾緊裝置為摩擦片式夾緊裝置，該夾緊裝置的外緣設有與所述環(huán)臺對應的截 面為U形的弧形槽，該弧形槽具有上、下壁面及側壁面，至少下壁面上設有與環(huán)臺摩擦配合 的摩擦片，所述各夾緊裝置的弧形側壁面在同一圓周上，所述弧形側壁面與環(huán)臺的對應側 面頂止徑向限位配合。所述夾緊裝置上還設有摩擦片調節(jié)機構，該摩擦片調節(jié)機構位于弧形槽下壁面處 的摩擦片的下方。所述摩擦片調節(jié)機構包括對扣的上頂緊塊和下頂緊塊，上頂緊塊與下頂緊塊之間 壓設有彈簧，下頂緊塊的下方設有螺接于所述夾緊裝置上的調節(jié)螺栓，該調節(jié)螺栓與下頂 緊塊頂推配合。上述方案的風力發(fā)電機，其偏航系統(tǒng)采用滑動摩擦的形式，即其主機架直接平放 于回轉支撐齒輪的上端面上，這樣主機架可在回轉支撐齒輪上進行滑動，同時，主機架上還 固設有夾緊裝置，夾緊裝置夾持在回轉支撐齒輪的環(huán)臺上，各夾緊裝置通過其位于同一圓 周上的弧形的側壁面來限制主機架的徑向位置，這樣，主機架只能相對于回轉支撐齒輪進 行轉動。綜上所述，此偏航系統(tǒng)采用的是滑動配合的形式，采用滑動配合的形式較滾動配合 的形式具有零件的加工成本低、便于裝配、承載力大及便于維護的優(yōu)點。本實用新型中的夾緊裝置為摩擦片式夾緊裝置，此種夾緊裝置通過摩擦片調節(jié)機 構來調整摩擦片與環(huán)臺間的夾緊力，此夾緊力可以用來防止因風向改變而使得機艙隨之相 應的擺動，因為此種擺動會造成回轉支撐齒輪的疲勞損壞，因此是要避免該種擺動出現(xiàn)的。 這種夾緊裝置較液壓式的夾緊裝置省去了液壓系統(tǒng)，避免了出現(xiàn)液壓泄露的故障，提高了 系統(tǒng)的可靠性，同時也降低了生產(chǎn)及維護成本。
圖1是現(xiàn)有技術偏航系統(tǒng)的結構示意圖；圖2是本實用新型偏航系統(tǒng)的立體結構示意圖；圖3是本實用新型風力發(fā)電機的結構示意圖；圖4是圖3的局部放大視圖。
具體實施方式
圖2、4所示，本實用新型的偏航系統(tǒng)，包括一個回轉支撐齒輪15，該回轉支撐齒輪 15上設有與該齒輪同軸的通孔，所述通孔的一端設有環(huán)臺18，所述環(huán)臺18上夾持滑動裝配 有六個夾緊裝置17 ；所述回轉支撐齒輪15外側周向均勻嚙合設有四個偏航驅動裝置1。所 述的夾緊裝置17為摩擦片式夾緊裝置，該夾緊裝置包括一個塊狀基體13，該塊狀基體13的 外側的下部設有一突起，該塊狀基體13的上端裝配有蓋板8，蓋板8與突起之間形成一個橫 截面呈U形的弧形槽，該弧形槽的三個壁面上分別安裝有上摩擦片9、下摩擦片12和側向摩擦片7。上摩擦片9、下摩擦片12和側向摩擦片7分別與環(huán)臺18的相對面摩擦配合。塊狀 基體13上對應于下摩擦片12位置處設有摩擦片調節(jié)機構安裝槽，摩擦片調節(jié)機構安裝槽 內安裝有摩擦片調節(jié)機構，摩擦片調節(jié)機構包括對扣的上頂緊塊20和下頂緊塊11，上頂緊 塊20與下頂緊塊11之間壓設有彈簧10，下頂緊塊11的下方設有螺接于塊狀基體13上的 調節(jié)螺栓21，該調節(jié)螺栓21與下頂緊塊11頂推配合。 圖2、3、4所示，本實用新型的風力發(fā)電機，包括塔架14、塔架14的頂端設有塔架法蘭6，塔架法蘭6上通過高強度螺栓固定安裝有偏航系統(tǒng)，該偏航系統(tǒng)的偏航驅動裝置1固 定連接在機艙16內的主機架上。所述偏航系統(tǒng)包括一個通過高強度螺栓固定于塔架法蘭 6上的回轉支撐齒輪15，該回轉支撐齒輪15上設有與該齒輪同軸的通孔，所述通孔的一端 設有環(huán)臺18，所述環(huán)臺18上夾持滑動裝配有六個夾緊裝置17 ；所述回轉支撐齒輪15外側 周向均勻嚙合設有四個偏航驅動裝置1。所述的夾緊裝置17為摩擦片式夾緊裝置，該夾緊 裝置包括一個塊狀基體13，該塊狀基體13的外側的下部設有一突起，該塊狀基體13的上端 裝配有蓋板8，蓋板8與突起之間形成一個橫截面呈U形的弧形槽，該弧形槽的三個壁面上 分別安裝有上摩擦片9、下摩擦片12和側向摩擦片7。上摩擦片9、下摩擦片12和側向摩擦 片7分別與環(huán)臺18的相對面摩擦配合。塊狀基體13上對應于下摩擦片12位置處設有摩 擦片調節(jié)機構安裝槽，摩擦片調節(jié)機構安裝槽內安裝有摩擦片調節(jié)機構，摩擦片調節(jié)機構 包括對扣的上頂緊塊20和下頂緊塊11，上頂緊塊20與下頂緊塊11之間壓設有彈簧10，下 頂緊塊11的下方設有螺接于塊狀基體13上的調節(jié)螺栓21，該調節(jié)螺栓21與下頂緊塊11 頂推配合。在該實施例中回轉支撐齒輪15是外齒輪，當然也可以是內齒輪。
權利要求一種風力發(fā)電機偏航系統(tǒng)，該偏航系統(tǒng)包括回轉支撐齒輪、偏航驅動裝置和至少兩個夾緊裝置，所述回轉支撐齒輪上設有與該齒輪同軸的通孔，其特征在于所述通孔的內壁上設有與回轉支撐齒輪一體的環(huán)臺，所述夾緊裝置與環(huán)臺夾持徑向定位滑動配合。
2.根據(jù)權利要求1所述的偏航系統(tǒng)，其特征在于所述夾緊裝置為摩擦片式夾緊裝置， 該夾緊裝置的外緣設有與所述環(huán)臺對應的截面為U形的弧形槽，該弧形槽具有上、下壁面 及側壁面，至少下壁面上設有與環(huán)臺摩擦配合的摩擦片，所述各夾緊裝置的弧形側壁面在 同一圓周上，所述弧形側壁面與環(huán)臺的對應側面頂止徑向限位配合。
3.根據(jù)權利要求2所述的偏航系統(tǒng)，其特征在于所述夾緊裝置上還設有摩擦片調節(jié) 機構，該摩擦片調節(jié)機構位于弧形槽下壁面處的摩擦片的下方。
4.根據(jù)權利要求3所述的偏航系統(tǒng)，其特征在于所述摩擦片調節(jié)機構包括對扣的上 頂緊塊和下頂緊塊，上頂緊塊與下頂緊塊之間壓設有彈簧，下頂緊塊的下方設有螺接于所 述夾緊裝置上的調節(jié)螺栓，該調節(jié)螺栓與下頂緊塊頂推配合。
5.一種風力發(fā)電機，包括塔架、固定于機艙內主機架上的偏航驅動裝置和固設于主機 架上的夾緊裝置，所述塔架的上端固設有塔架法蘭，塔架法蘭上固設有回轉支撐齒輪，所述 回轉支撐齒輪上設有與該齒輪同軸的通孔，其特征在于所述通孔的內壁上設有與回轉支 撐齒輪一體的環(huán)臺，所述夾緊裝置與環(huán)臺夾持徑向定位滑動配合，所述主機架平置于回轉 支撐齒輪上。
6.根據(jù)權利要求5所述的風力發(fā)電機，其特征在于所述夾緊裝置為摩擦片式夾緊裝 置，該夾緊裝置的外緣設有與所述環(huán)臺對應的截面為U形的弧形槽，該弧形槽具有上、下壁 面及側壁面，至少下壁面上設有與環(huán)臺摩擦配合的摩擦片，所述各夾緊裝置的弧形側壁面 在同一圓周上，所述弧形側壁面與環(huán)臺的對應側面頂止徑向限位配合。
7.根據(jù)權利要求6所述的風力發(fā)電機，其特征在于所述夾緊裝置上還設有摩擦片調 節(jié)機構，該摩擦片調節(jié)機構位于弧形槽下壁面處的摩擦片的下方。
8.根據(jù)權利要求7所述的風力發(fā)電機，其特征在于所述摩擦片調節(jié)機構包括對扣的 上頂緊塊和下頂緊塊，上頂緊塊與下頂緊塊之間壓設有彈簧，下頂緊塊的下方設有螺接于 所述夾緊裝置上的調節(jié)螺栓，該調節(jié)螺栓與下頂緊塊頂推配合。
專利摘要本實用新型涉及一種風力發(fā)電機，同時還涉及一種偏航系統(tǒng)，所述風力發(fā)電機包括塔架、固定于機艙內主機架上的偏航驅動裝置和固設于主機架上的夾緊裝置，所述塔架的上端固設有塔架法蘭，塔架法蘭上固設有回轉支撐齒輪，所述回轉支撐齒輪上設有與該齒輪同軸的通孔，所述通孔的內壁上設有與回轉支撐齒輪一體的環(huán)臺，所述夾緊裝置與環(huán)臺夾持徑向定位滑動配合，所述主機架平置于回轉支撐齒輪上。該風力發(fā)電機的偏航系統(tǒng)采用滑動配合的方式，降低了生產(chǎn)成本，提高了偏航系統(tǒng)的承載能力。
文檔編號F03D7/02GK201554599SQ20092009177
公開日2010年8月18日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權日2009年6月9日
發(fā)明者劉景陽, 史航, 成紅兵, 王大為, 郭向南, 黃曉波 申請人:許繼集團有限公司;許昌許繼風電科技有限公司