專利名稱：用于風(fēng)力渦輪機(jī)的自對(duì)準(zhǔn)可調(diào)轉(zhuǎn)子鎖定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及臨時(shí)用于風(fēng)力渦輪機(jī)的自對(duì)準(zhǔn)可調(diào)轉(zhuǎn)子鎖定裝置。 技術(shù)領(lǐng)域
風(fēng)力渦輪機(jī)上需要轉(zhuǎn)子鎖定系統(tǒng)以確保當(dāng)進(jìn)行維護(hù)業(yè)務(wù)時(shí)轉(zhuǎn)子 不旋轉(zhuǎn)。鎖定裝置是冗余系統(tǒng)的常見部分，冗余系統(tǒng)還包括制動(dòng)器。
通常轉(zhuǎn)子鎖定系統(tǒng)包括推入輪轂、主軸或活套法蘭中的孔內(nèi)的一 個(gè)或多個(gè)銷釘(通常是兩個(gè)銷釘)。銷釘連接到風(fēng)力渦輪機(jī)的非運(yùn)動(dòng) 部分，從而防止傳動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)。
隨著風(fēng)力渦輪機(jī)容量越來越大，其尺寸也在增大。尺寸的增大導(dǎo) 致銷釘?shù)南鄬?duì)位置和鎖定孔的絕對(duì)公差增大。此外，由于巨大重量引 起的結(jié)構(gòu)撓度也會(huì)導(dǎo)致銷釘和孔的對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生更多問題。
銷釘和孔的對(duì)準(zhǔn)中的這些問題導(dǎo)致由扭矩引起的、分布在銷釘之 間的載荷不均衡。該問題的結(jié)果是傳動(dòng)系統(tǒng)的主軸承會(huì)受到來自扭矩 的載荷。在極端的情況下，只有一個(gè)銷釘可以對(duì)扭矩載荷起作用，因 此土軸上將加載相當(dāng)于銷釘反作用力的力。軸上的力由主軸承抵消， 因此在靜止?fàn)顟B(tài)中軸承承受比較大的載荷。
因?yàn)楫?dāng)潤滑劑已經(jīng)被擠出接觸區(qū)域時(shí)，由于摩擦腐蝕壓痕的風(fēng)險(xiǎn) 和金屬與金屬接觸的風(fēng)險(xiǎn)，靜止?fàn)顟B(tài)下通常不希望出現(xiàn)軸承的載荷。
EP 1291521 Al公開了使用錐形端的銷釘和錐形開口的孔的轉(zhuǎn)子 鎖定系統(tǒng)、從而允許補(bǔ)償銷釘與孔之間的失準(zhǔn)并消除或至少減小銷釘 與孔之間的縫隙。
但是該系統(tǒng)沒有解決涉及大型渦輪機(jī)的所有失準(zhǔn)問題。本發(fā)明致 力于解決這一缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于風(fēng)力渦輪機(jī)的自對(duì)準(zhǔn)可調(diào)轉(zhuǎn)子鎖定裝 置，其確保相對(duì)于設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分中的配合孔精確地對(duì) 準(zhǔn)固定到非運(yùn)動(dòng)部分的銷釘。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供具有可調(diào)轉(zhuǎn)子鎖定裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)， 其減小傳動(dòng)系統(tǒng)的主軸承上的載荷。
通過提供風(fēng)力渦輪機(jī)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他目標(biāo)，該風(fēng)力渦輪 機(jī)包括轉(zhuǎn)子、承載連接到轉(zhuǎn)子輪轂的發(fā)電裝置的機(jī)艙架、制動(dòng)裝置和 傳動(dòng)系統(tǒng)位置控制裝置，以及具有當(dāng)進(jìn)行維護(hù)或組裝業(yè)務(wù)時(shí)防止轉(zhuǎn)子 輪轂旋轉(zhuǎn)的裝置，該裝置包括機(jī)艙架中的至少一個(gè)滑銷和用于將滑銷 軸向推入轉(zhuǎn)子輪轂中的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)孔或從孔中軸向拔出的第一驅(qū) 動(dòng)裝置，以及允許垂直(切向)和橫向(徑向)調(diào)節(jié)所述滑銷位移的 裝置，從而考滑銷插入孔中時(shí)可以保持其與所述孔的中心對(duì)準(zhǔn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是所述位移可以出現(xiàn)在兩個(gè)方向，即在一個(gè)平面中。
通過以下參照附圖對(duì)示例性決非限定性的實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)說 明可以理解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖la、 lb和lc原理性地表示根據(jù)本發(fā)明用于防止轉(zhuǎn)子輪轂旋轉(zhuǎn)
的裝置的自對(duì)準(zhǔn)調(diào)整功能。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明用于防止轉(zhuǎn)子輪轂旋轉(zhuǎn)的裝置的剖視圖。 圖3表示根據(jù)本發(fā)明用于防止轉(zhuǎn)子輪轂旋轉(zhuǎn)的裝置的一部分的
立體圖，其位于風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙架中。
具體實(shí)施例方式
典型的風(fēng)力渦輪機(jī)包括支撐機(jī)艙結(jié)構(gòu)的塔架，機(jī)艙結(jié)構(gòu)包括將渦 輪機(jī)葉片的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。
應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鎖定裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)元件通常是連接了一個(gè)或多個(gè)葉片的轉(zhuǎn)子輪轂、主軸、主軸軸承裝置、 變速箱和發(fā)電機(jī)。這些結(jié)構(gòu)元件的主要用途是將轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)扭矩 傳送到發(fā)電機(jī)并提高主軸轉(zhuǎn)速以達(dá)到適于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度。
如同已知的轉(zhuǎn)子鎖定系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鎖定裝置的基本元 件是安裝到機(jī)艙架13的滑銷21和位于轉(zhuǎn)子輪轂11中的配合孔23。
在本發(fā)明中，應(yīng)當(dāng)從廣義的概念將機(jī)艙架13和轉(zhuǎn)子輪轂11理解 為在風(fēng)力渦輪機(jī)的非旋轉(zhuǎn)部分和旋轉(zhuǎn)部分分別適于所述滑銷21和配 合孔23的支撐位置。
在附圖所示的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，滑銷21的外殼25在其外部 末端區(qū)27具有逐漸減小的內(nèi)橫截面，且轉(zhuǎn)子鎖定裝置包括相對(duì)于中 心水平面對(duì)稱的兩個(gè)楔塊35、 37，楔塊包圍滑銷21、具有逐漸減小 的橫截面并設(shè)計(jì)為能夠沿外殼25的所述外部末端區(qū)27的軸向從初始 位置運(yùn)動(dòng)到最終位置，在初始位置楔塊35、 37與外部末端區(qū)27的內(nèi) 表面之間有間隙29，在最終位置楔塊35、 37與外部末端區(qū)27的內(nèi) 表面相接觸。
按照?qǐng)Dla、 lb和lc所示的順序，可以看出首先(圖la)隨著力 F2推動(dòng)楔塊35、 37，由力Fl推動(dòng)的滑銷21向前進(jìn)入轉(zhuǎn)子輪轂11 中的孔23，直到上部楔塊35與外殼25的傾斜表面27接觸，因?yàn)榛?銷21的x軸已經(jīng)從其外殼中心的標(biāo)稱位置上移(圖lb)。其次，下 部楔塊37由力F3推動(dòng)繼續(xù)向前，直到與外殼末端區(qū)27相接觸(圖 lc)。在該最終位置，滑銷21保持與兩個(gè)楔塊35、 37之間的孔23對(duì) 準(zhǔn)。
很容易理解的是，因?yàn)榛N21的x軸可以由楔塊35、 37垂ik:和 橫向地移動(dòng)(即沿y軸和z軸)以使滑銷21與孔23對(duì)準(zhǔn)，補(bǔ)償外殼 25的中心軸與孔23之間的公差引起的偏移、所以該裝置提供了滑貧'〗 21與孔23之間的自對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，垂直(切向)和橫向(徑向)調(diào)整由滑銷外克 25和楔塊35、 37的斜面實(shí)現(xiàn)。首先，楔塊35、 37平行于斜面在垂lk:和橫向方向自由移動(dòng)。楔塊35、 37相對(duì)于滑銷外殼25的最終位置由 滑銷21與孔23的接合控制。
滑銷21和楔塊35、 37由液壓系統(tǒng)裝置推動(dòng)，該裝置還可以用于 拉回滑銷21。
參考圖2可以得出，在優(yōu)選實(shí)施例中，液壓系統(tǒng)裝置包括在提供 力Fl和F2的第一驅(qū)動(dòng)裝置31中的主液壓活塞，及在通過連接到楔 塊35、 39的杠桿39提供力F3的第二驅(qū)動(dòng)裝置33中的內(nèi)部活塞。
電驅(qū)動(dòng)或氣動(dòng)系統(tǒng)也可以用于驅(qū)動(dòng)活塞41、 43。
在圖3所示優(yōu)選實(shí)施中，根據(jù)本發(fā)明用于防止轉(zhuǎn)子輪轂旋轉(zhuǎn)的裝 置包括外殼25中的兩個(gè)滑銷21，外殼25位于機(jī)艙架13的直徑兩端。 轉(zhuǎn)子輪轂11可以具有一對(duì)直徑兩端的配合孔23或幾對(duì)直徑兩端的配 合孔23，用于在鎖定操作停止轉(zhuǎn)子輪轂時(shí)便于相對(duì)于滑銷21正確定 位轉(zhuǎn)子輪轂ll。
可以手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鎖定裝置的操作。
在手動(dòng)操作中，類似于已知系統(tǒng)的方式，在要求的位置停止傳動(dòng) 系統(tǒng)和激活轉(zhuǎn)子鎖定系統(tǒng)是獨(dú)立執(zhí)行的任務(wù)。停止傳動(dòng)系統(tǒng)通常是先 使轉(zhuǎn)速降低到一個(gè)非常低的值，再激活制動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)時(shí).激 活轉(zhuǎn)子鎖定裝置用于將滑銷推入孔中。在滑銷與孔恰當(dāng)對(duì)準(zhǔn)之前這--過程需要迸行幾次嘗試。這會(huì)導(dǎo)致渦輪機(jī)停機(jī)時(shí)間增長。
如果風(fēng)力渦輪機(jī)具有傳動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)位置測(cè)量裝置，則自動(dòng)運(yùn)行 轉(zhuǎn)子鎖定裝置是可行的，因?yàn)榭梢允罐D(zhuǎn)子停止在銷釘與鎖定孔對(duì)準(zhǔn) 的位置，從而隨后進(jìn)行自動(dòng)激活轉(zhuǎn)子鎖定裝置。
雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例充分說明了本發(fā)明，但是很顯然在本發(fā) 明的范圍內(nèi)可以引入多種變化，本發(fā)明不視為受這些實(shí)施例的限制， 而受權(quán)利要求的內(nèi)容的限制。
權(quán)利要求
1、風(fēng)力渦輪機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、承載連接到轉(zhuǎn)子輪轂(11)的發(fā)電裝置的機(jī)艙架(13)、制動(dòng)裝置和傳動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)位置控制裝置，機(jī)艙架(13)和轉(zhuǎn)子輪轂(11)具有當(dāng)進(jìn)行特定的維護(hù)或組裝業(yè)務(wù)時(shí)防止轉(zhuǎn)子輪轂(11)旋轉(zhuǎn)的裝置，該裝置包括機(jī)艙架(13)中的至少一個(gè)滑銷(21)和用于將滑銷軸向推入轉(zhuǎn)子輪轂(11)中的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)孔(23)或從孔中軸向拔出的第一驅(qū)動(dòng)裝置(31)，其特征在于所述防止轉(zhuǎn)子輪轂(11)旋轉(zhuǎn)的裝置還包括允許垂直和橫向調(diào)節(jié)所述滑銷(21)位移的裝置，從而當(dāng)所述滑銷插入所述孔(23)中時(shí)保持所述滑銷與所述孔中心對(duì)準(zhǔn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述允許巫 直和橫向調(diào)節(jié)所述滑銷(21)位移的裝置包括a) 機(jī)艙架(13)中的滑銷外殼(25)，在滑銷外殼外部末端區(qū)(27) 具有逐漸減小的內(nèi)橫截面；b) 上部和下部楔塊(35、 37)，所述楔塊包圍滑銷(21)、具有 逐漸減小的橫截面并設(shè)計(jì)為能夠沿所述外部末端區(qū)(27)的軸向從初 始位置向最終位置獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，在初始位置楔塊(35、 37)與所述外部 末端區(qū)('27)的內(nèi)表面之間有間隙(29)，在最終位置楔塊(35、 37) 與所述外部末端區(qū)(27)的內(nèi)表面相接觸，所述第驅(qū)動(dòng)裝置(31) 安排用于同時(shí)推/拉滑銷(21)及上部和下部楔塊(35、 37);c) 第二驅(qū)動(dòng)裝置(33)和杠桿(39)，用于當(dāng)楔塊(35、 37)之 一與外殼(25)相接觸時(shí)移動(dòng)另一楔塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述上部和 下部楔塊(35、 37)關(guān)于滑銷外殼(25)的所述外部末端區(qū)(27)中 的假想水平中心面對(duì)稱。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述 上部和下部楔塊(35、 37)的外形和滑銷外殼(25)的所述外部末端 區(qū)(27)的內(nèi)輪廓包括楔塊(35、 37)與外部末端區(qū)(27)相接觸的 斜面。
5、 根據(jù)權(quán)利要i 1-4任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述第一和第二驅(qū)動(dòng)裝置(31、 33)包括液壓驅(qū)動(dòng)活塞(41、 43)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述 第一和第二驅(qū)動(dòng)裝置(31、 33)包括電驅(qū)動(dòng)活塞(41、 43)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述 第一和第二驅(qū)動(dòng)裝置(31、 33)包括氣動(dòng)活塞(41、 43)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述 防止轉(zhuǎn)子輪轂(11)旋轉(zhuǎn)的裝置包括機(jī)艙架(13)中的兩個(gè)滑銷(21) 和在轉(zhuǎn)子輪轂(11)的直徑兩端的兩個(gè)對(duì)應(yīng)孔(23)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述 防止轉(zhuǎn)子輪轂(11)旋轉(zhuǎn)的裝置包括機(jī)艙架(13)中的兩個(gè)滑銷(21) 和在轉(zhuǎn)子輪轂(11)的直徑兩端的多對(duì)對(duì)應(yīng)孔(23)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l-9任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述 防止轉(zhuǎn)子輪轂(11)旋轉(zhuǎn)的裝置還包括與傳動(dòng)系統(tǒng)位置控制裝置通信 的裝置，用于當(dāng)轉(zhuǎn)子已經(jīng)停止在滑銷(21)與孔(23)對(duì)準(zhǔn)的位置時(shí) 進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)子鎖定設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的可調(diào)自對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子鎖定裝置，風(fēng)力渦輪機(jī)包括轉(zhuǎn)子、承載連接到轉(zhuǎn)子輪轂(11)的發(fā)電裝置的機(jī)艙架(13)、制動(dòng)裝置和傳動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)位置控制裝置，機(jī)艙架(13)和轉(zhuǎn)子輪轂(11)具有當(dāng)進(jìn)行特定的維護(hù)或組裝業(yè)務(wù)時(shí)防止轉(zhuǎn)子輪轂(11)旋轉(zhuǎn)的裝置，所述裝置包括機(jī)艙架(13)中的至少一個(gè)滑銷(21)和用于將滑銷軸向推入轉(zhuǎn)子輪轂(11)中的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)孔(23)或從孔中軸向拔出的第一驅(qū)動(dòng)裝置(31)，以及允許垂直和橫向調(diào)節(jié)所述滑銷(21)位移的裝置，從而當(dāng)所述滑銷插入所述孔(23)中時(shí)可以保持所述滑銷與所述孔中心對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)F03D7/02GK101535635SQ200780042240
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者J·塞達(dá)拉加拉特, K·奧胡斯 申請(qǐng)人:歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司