一种风力发电机组偏航结构的制作方法

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组偏航结构。

背景技术：

风力发电机组偏航装置是风力发电机组重要组成部分，通常由机舱、塔筒、偏航驱动、滚动轴承和制动器组成，其功能主要是偏航功能和制动功能。偏航功能：当风向改变时，偏航驱动驱动机舱相对塔筒转动，使得机头始终朝向来风方向;制动功能：当机头朝向来风方向或其他要求位置时，通过制动器提供的制动力，防止机舱在惯性及外载作用下相对塔筒偏离目标位置，保证风力发电机组安全可靠运行。

中国专利《一种大型风电机组的滑动偏航轴承》（专利号cn202790073u）提出了一种新型的滑动偏航轴承，如图1所示，它提供了一种机构简单，成本低，维护方便的偏航轴承。图1中：图中，1-机架，2-内环，3-内环螺栓，4-径向摩擦片，5-上承载面摩擦片，6-下承载面摩擦片，7-外齿圈，8-塔架，9-塔架螺栓，10-并紧螺母，11-加力螺栓，12-导销，13-碟形弹簧组，14-下侧压环。但是，随着滑动轴承在风电行业的使用，尤其是叶轮直径不断加大，风机工况越来越恶劣，该结构下述弊端日益凸显：

1.上承载面摩擦片位于机舱卡槽内，卡槽加工复杂，成本较高。另外，一旦卡槽损坏，必须动用吊车将整个机舱掉下进行更换，维修成本较高；

2.上承载面摩擦片需要定期更换，但由于上承载面摩擦片被机舱压住，实际很难进行更换；

3.受限于结构，制动器和机舱的连接螺栓长度受限，螺栓副承载能力较小，存在连接面滑移、螺栓破坏的风险。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种结构简单、成本低、维护方便的风力发电机组偏航结构，它通过将偏航制动器放到了偏航齿圈的外圈，并将上承载面摩擦片放到了制动器上钳闸内，使得整个偏航系统的可维护性和安全性更好。

本发明采用的技术方案是：一种风力发电机组偏航结构，包括机舱、塔筒、偏航驱动、多个制动器和偏航齿圈；所述偏航齿圈和塔筒固定相连；所述的机舱底部靠近偏航齿圈的外圆设有多个制动器，偏航齿圈的顶面、底面与侧面与制动器凹槽的上侧面、下侧面和底面之间分别设有摩擦片；偏航齿圈底面的摩擦片与制动器之间设有力矩调整装置。

上述的风力发电机组偏航结构中，所述的制动器包括上钳闸和下钳闸，上钳闸呈l形，上钳闸和下钳闸上均设有螺栓孔，上钳闸和下钳闸通过螺栓固定在机舱底部形成制动器；上钳闸位于下钳闸上方，上钳闸的横臂朝向偏航齿圈面上设有卡槽i，卡槽i内设有上承载面摩擦片，上钳闸的竖臂朝向偏航齿圈面上设有卡槽ⅱ，卡槽ⅱ内设有径向摩擦片；下钳闸朝向偏航齿圈的面上设有卡槽ⅲ，卡槽ⅲ内设有下承载面摩擦片。

上述的风力发电机组偏航结构中，上钳闸的横臂或/和机舱的底板上设有螺纹孔，螺纹孔对应于上承载面摩擦片设置。

上述的风力发电机组偏航结构中，力矩调整装置包括调节螺栓和碟簧；所述的下钳闸上设有螺纹孔和碟簧孔，螺纹孔与碟簧孔同轴，碟簧孔位于下承载面摩擦片的正下方，碟簧置于碟簧孔内，调节螺栓安装在螺纹孔内。

上述的风力发电机组偏航结构中，所述的机舱底部通过螺栓安装有下支架；下支架对应于偏航驱动设置，机舱底板和下支架上设有供偏航驱动穿过的通孔，下支架上的通孔为阶梯孔；所述的偏航驱动上设有上法兰盘和下法兰盘，上法兰盘与机舱固定连接，下法兰盘置于下支架通孔的台阶面上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明将制动器置于偏航齿圈的外圆位置，增加了制动器和摩擦片的布置数量，使得整个偏航系统安全更高；

2.本发明将上承载面摩擦片安装在制动器上钳闸上，相对于上承载面摩擦片安装在机舱底部，避免了机舱卡槽加工的不方便及机舱卡槽加工时损坏机舱的风险。

3.本发明的上钳闸的横臂或/和机舱的底板上设有螺纹孔，螺纹孔对应于上承载面摩擦片设置，可通过拧入螺栓来顶起机舱，实现上承载面摩擦片和制动器上钳闸更换；使得制动器的上钳闸、下钳闸及摩擦片容易更换，便于维护。

4.本发明通过螺栓将制动器与机舱连接，由螺栓提供夹紧力矩，螺栓夹持长度可显著加大，同时螺栓连接本身就比螺钉连接更为安全可靠。

附图说明

图1为中国专利《一种大型风电机组的滑动偏航轴承》中的偏航滑动轴承的结构示意图。

图2为本发明所述新型偏航结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图2所示，本发明包括机舱15、偏航齿圈19、制动器、偏航驱动18和塔筒20。所述机舱15底板上设有多个偏航驱动18，机舱15与偏航驱动18通过螺栓固定连接。机舱15底部通过螺栓安装有下支架19，下支架19对应于偏航驱动18设置，机舱15的底板和下支架19上设有供偏航驱动18穿过的通孔，下支架19上的通孔为阶梯孔。所述的偏航驱动18上设有上法兰盘182和下法兰盘183，上法兰盘182与机舱15通过螺栓固定连接，下法兰盘183置于下支架19通孔的台阶面上。这样偏航驱动18和机舱15的安装成了双点支撑结构，偏航驱动18与机舱15的连接刚度更好，避免了由于支撑部件刚度不足导致的偏航驱动超载和过早损坏。偏航驱动18的底端设有驱动小齿轮181。

所述偏航齿圈19是一个内齿圈，偏航齿圈19和塔筒20固定相连；偏航齿圈19与驱动小齿轮181啮合，偏航驱动18能够通过驱动小齿轮181带动偏航齿圈19转动，进而实现机舱15和塔筒20的相对转动。所述的机舱底部靠近偏航齿圈的外圆设有多个制动器，所述的制动器朝向偏航齿圈19的侧面上设有凹槽，偏航齿圈19嵌在凹槽内。所述的制动器包括上钳闸23和下钳闸24，上钳闸23呈l形，上钳闸23和下钳闸24上均设有螺栓孔，上钳闸23和下钳闸24通过螺栓固定在机舱底部形成朝向偏航齿圈19具有凹槽的制动器；上钳闸23位于下钳闸24上方。偏航齿圈19嵌入制动器的凹槽内，上钳闸23的横臂朝向偏航齿圈19面上设有卡槽i，卡槽i内设有上承载面摩擦片5，上承载面摩擦片5的下端面和偏航齿圈19顶面接触并在受压后提供摩擦力和轴向支撑。上钳闸23的竖臂朝向偏航齿圈19面上设有卡槽ⅱ，卡槽ⅱ内设有径向摩擦片4其对偏航系统提供径向支撑和部分摩擦阻力。上钳闸23的横臂或/和机舱15的底板上设有螺纹孔，螺纹孔对应于上承载面摩擦片5设置。下钳闸24朝向偏航齿圈的面上设有卡槽ⅲ，卡槽ⅲ内设有下承载面摩擦片6。所述的下钳闸24上设有螺纹孔和碟簧孔，螺纹孔与碟簧孔同轴，碟簧孔位于下承载面摩擦片6的正下方，碟簧孔内设有碟簧21，下承载面摩擦片6与碟簧21连接，螺纹孔内安装有调节螺栓22。通过旋转调节螺栓22，可以压缩或放松碟簧21，使得下承载面摩擦片6受到的压力改变，从而使得下承载面摩擦片6提供的摩擦力发生改变。

本发明当需要更换径向摩擦片4、下承载面摩擦片6或下钳闸24时，拆下对应制动器的螺栓25，即可将上钳闸23和下钳闸24拆下，完成径向摩擦片4、下承载面摩擦片6或下钳闸24的更换。所述机舱15或/和上钳闸23上设有螺纹孔21，当需要更换上承载面摩擦片5和上钳闸23时，在其他的制动器的螺纹孔上拧入螺栓16，顶起机舱1，使得上钳闸23和偏航齿圈19之间距离增大，然后松下螺栓25，实现上钳闸23的更换。