專利名稱：一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓偏航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓偏航系統(tǒng)，特別適合大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為清潔能源在當(dāng)前得到了廣泛的應(yīng)用，目前大型商用風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要有下列類型:雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)力發(fā)電機(jī)、半直驅(qū)變速恒頻發(fā)電機(jī)和直接驅(qū)動(dòng)變速恒頻發(fā)電機(jī)。這些風(fēng)機(jī)均采用電動(dòng)的偏航系統(tǒng)來調(diào)整風(fēng)輪并使其對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。偏航系統(tǒng)一般包括感應(yīng)風(fēng)向的風(fēng)向標(biāo)，偏航電機(jī)，偏航行星齒輪減速器，回轉(zhuǎn)體大齒輪等。其工作原理如下:風(fēng)向標(biāo)作為感應(yīng)元件將風(fēng)向的變化用電信號(hào)傳遞到偏航電機(jī)的控制回路的處理器里，經(jīng)過比較后處理器給偏航電機(jī)發(fā)出順時(shí)針或逆時(shí)針的偏航命令，為了減少偏航時(shí)的力矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速將通過同軸聯(lián)接的減速器減速后，將偏航力矩作用在回轉(zhuǎn)體大齒輪上，帶動(dòng)風(fēng)輪偏航對(duì)風(fēng)，當(dāng)對(duì)風(fēng)完成后，風(fēng)向標(biāo)失去電信號(hào)，電機(jī)停止工作，偏航過程結(jié)束。這種傳統(tǒng)的偏航系統(tǒng)反應(yīng)緩慢，由于慣性和不穩(wěn)定性給風(fēng)機(jī)偏航齒輪帶來的影響很大，并且會(huì)影響到風(fēng)機(jī)底座的疲勞強(qiáng)度，從而導(dǎo)致齒輪箱底座裂開甚至毀壞。同時(shí)這種偏航系統(tǒng)需要偏航剎車長期處于抱死狀態(tài)，對(duì)剎車盤的磨損巨大，需要經(jīng)常性的更換剎車盤。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓偏航系統(tǒng)，通過偏航驅(qū)動(dòng)提供不同方向力矩，實(shí)現(xiàn)偏航系統(tǒng)平衡，具有緩沖效果，并且在停機(jī)狀態(tài)下依靠齒輪反向嚙合實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的液壓偏航系統(tǒng)，包括在偏航工作時(shí)提供正常力矩的多個(gè)偏航電機(jī)、相對(duì)于偏航電機(jī)提供反向力矩的偏航液壓馬達(dá)、偏航軸承及偏航剎車裝置，偏航液壓馬達(dá)的力矩小于偏航電機(jī)，偏航液壓馬達(dá)和偏航電機(jī)輸出端均分別安裝有減速機(jī)齒輪，所述減速機(jī)齒輪均與偏航軸承的外齒輪嚙合，偏航軸承上部與齒輪箱底座連接固定，下部與偏航剎車裝置連接。所述的偏航剎車裝置包括偏航剎車摩擦盤和偏航剎車制動(dòng)器，偏航軸承下部與偏航剎車摩擦盤連接固定，偏航剎車制動(dòng)器固定在齒輪箱底座上，制動(dòng)剎車時(shí)，偏航剎車制動(dòng)器的剎車塊與偏航剎車摩擦盤摩擦緊貼。所述的偏航電機(jī)由偏航液壓馬達(dá)代替，偏航液壓馬達(dá)和偏航電機(jī)根據(jù)需要裝配不同數(shù)量。本發(fā)明的有益效果:傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)是通過逐漸降低馬達(dá)力矩同時(shí)剎車開始嵌合實(shí)現(xiàn)偏航系統(tǒng)平衡。本發(fā)明是通過偏航液壓馬達(dá)與其他偏航電機(jī)或液壓馬達(dá)提供力矩的方向不同，達(dá)到轉(zhuǎn)向效果的同時(shí)，替代剎車起到緩沖作用，有效地減緩了整個(gè)偏航工作帶來的旋轉(zhuǎn)沖擊，使偏航工作非常平緩，解決了傳統(tǒng)的偏航系統(tǒng)存在的技術(shù)問題，并且在停機(jī)狀態(tài)下依靠齒輪反向嚙合實(shí)現(xiàn)。由于不需要偏航剎車制動(dòng)器和偏航剎車摩擦盤長期摩擦嚙合，所以基本不需要更換偏航剎車摩擦盤，減小了很多不必要的經(jīng)濟(jì)開支。
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視局部示意圖；圖3為圖1中剎車裝置示意圖；圖4為圖3中偏航剎車不意圖；圖5為圖1中減速機(jī)齒輪與偏航軸承嚙合示意圖。圖中:1.偏航液壓馬達(dá)，2、3、4.偏航電機(jī)，5.偏航剎車摩擦盤，6.偏航剎車制動(dòng)器，7.偏航軸承，8.機(jī)艙底架，9.齒輪箱底座，10.齒輪。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述:實(shí)施例1:本例適用于1.5MW風(fēng)機(jī),如圖1、圖2、圖5所不,本發(fā)明的液壓偏航系統(tǒng)包括在偏航工作時(shí)提供正常力矩的三個(gè)偏航電機(jī)2、3、4，與三個(gè)偏航電機(jī)2、3、4提供反向力矩的偏航液壓馬達(dá)1、偏航軸承7及偏航剎車裝置，偏航液壓馬達(dá)I提供反向力矩小于三個(gè)偏航電機(jī)2、3、4提供的正常力矩，偏航液壓馬達(dá)I和三個(gè)偏航電機(jī)2、3、4輸出端均分別安裝有減速機(jī)齒輪10，所述減速機(jī)齒輪10均與偏航軸承7的外齒輪嚙合，偏航軸承7上部與齒輪箱底座9連接固定，如圖3、圖4所示，偏航剎車裝置包括航剎車摩擦盤5和偏航剎車制動(dòng)器6，偏航軸承7下部與偏航剎車摩擦盤5連接固定，偏航剎車制動(dòng)器6固定在齒輪箱底座9上，制動(dòng)剎車時(shí)，偏航剎車制動(dòng)器6的剎車塊與偏航剎車摩擦盤5摩擦緊貼。本發(fā)明用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓偏航系統(tǒng)的調(diào)控方法，具體如下:在出現(xiàn)偏航工作時(shí)，通過設(shè)置提供正常力矩的三個(gè)偏航電機(jī)2、3、4和相對(duì)三個(gè)偏航電機(jī)2、3、4提供反向力矩的一個(gè)偏航液壓馬達(dá)I，三個(gè)偏航電機(jī)2、3、4和偏航液壓馬達(dá)I分別通過減速機(jī)齒輪10連接偏航軸承；其中偏航液壓馬達(dá)I的力矩小于三個(gè)偏航電機(jī)2、
3、4的力矩，此時(shí)偏航剎車制動(dòng)器6的剎車塊分開(不與偏航剎車摩擦盤有摩擦效果)；當(dāng)風(fēng)機(jī)即將旋轉(zhuǎn)到風(fēng)輪和風(fēng)向垂直，風(fēng)輪處于迎風(fēng)狀態(tài)時(shí)，三個(gè)偏航電機(jī)2、3、4與液壓馬達(dá)I的力矩大小逐漸達(dá)到平衡一致，同時(shí)偏航剎車制動(dòng)器6與偏航剎車摩擦盤5開始摩擦工作，控制剎車制動(dòng)器剎車鉗的剎車效果從而逐漸減小偏航的旋轉(zhuǎn)速度，直到偏航工作結(jié)束，偏航剎車制動(dòng)器6與偏航剎車摩擦盤5停止工作，偏航液壓馬達(dá)I和偏航電機(jī)2、3、4均有很小的功率，并且力矩方向相反，通過減速機(jī)齒輪10與偏航軸承7外齒輪的齒輪嚙合，達(dá)到整個(gè)偏航系統(tǒng)平衡。本發(fā)明中的偏航電機(jī)2、3、4可以由偏航液壓馬達(dá)代替，偏航液壓馬達(dá)I和偏航電機(jī)2、3、4根據(jù)風(fēng)機(jī)容量的大小，裝配不同的數(shù)量。例如1.5麗風(fēng)機(jī)裝配的總數(shù)是四個(gè)，而5MW風(fēng)機(jī)裝配的總數(shù)是六個(gè)。本發(fā)明通過偏航液壓馬達(dá)I與其他偏航電機(jī)或液壓馬達(dá)提供力矩的方向不同，實(shí)現(xiàn)偏航系統(tǒng)平衡，使偏航系統(tǒng)工作時(shí)有緩沖作用，并且有效地減緩了整個(gè)偏航工作帶來的旋轉(zhuǎn)沖擊，使偏航工作非常平緩，解決了傳統(tǒng)的偏航系統(tǒng)的所有問題，并且由于不需要偏航剎車制動(dòng)器6和偏航剎車摩擦盤5長期摩擦嚙合，所以基本不需要更換偏航剎車摩擦盤，減小了很多不必要的經(jīng)濟(jì)開支。實(shí)施例2:本例與實(shí)施例1不同的是:本例中采用兩個(gè)偏航液壓馬達(dá)和兩個(gè)偏航電機(jī)，其中一個(gè)偏航液壓馬達(dá)與其他的偏航電機(jī)提供的力矩方向相反。實(shí)施例3:本例與實(shí)施例1不同的是:本例中采用四個(gè)偏航液壓馬達(dá)，其中一個(gè)偏航液壓馬達(dá)與其他的偏航液壓馬達(dá)提供的力矩方向相反。實(shí)施例4:本例適用于5麗風(fēng)機(jī)，與實(shí)施例1不同的是:偏航系統(tǒng)的偏航液壓馬達(dá)和偏航電機(jī)總數(shù)量是六個(gè)，至少采用一個(gè)偏航液壓馬達(dá)，且其中一個(gè)偏航液壓馬達(dá)與其他的偏航電機(jī)提供的力矩方向相反。本發(fā)明適用所有的風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，并且可以根據(jù)需要裝配不同數(shù)量的偏航液壓馬達(dá)和偏航電機(jī)。
權(quán)利要求1.一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓偏航系統(tǒng)，其特征在于:包括在偏航工作時(shí)提供正常力矩的多個(gè)偏航電機(jī)、相對(duì)于偏航電機(jī)提供反向力矩的偏航液壓馬達(dá)、偏航軸承及偏航剎車裝置，偏航液壓馬達(dá)的力矩小于偏航電機(jī)，偏航液壓馬達(dá)和偏航電機(jī)輸出端均分別安裝有減速機(jī)齒輪，所述減速機(jī)齒輪均與偏航軸承的外齒輪嚙合，偏航軸承上部與齒輪箱底座連接固定，下部與偏航剎車裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓偏航系統(tǒng)，其特征在于:所述的偏航剎車裝置包括偏航剎車摩擦盤和偏航剎車制動(dòng)器，偏航軸承下部與偏航剎車摩擦盤連接固定，偏航剎車制動(dòng)器固定在齒輪箱底座上，制動(dòng)剎車時(shí)，偏航剎車制動(dòng)器的剎車塊與偏航剎車摩擦盤摩擦緊貼。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓偏航系統(tǒng)，其特征在于:所述的偏航電機(jī)由偏航液壓馬達(dá) 代替，偏航液壓馬達(dá)和偏航電機(jī)根據(jù)需要裝配不同數(shù)量。
專利摘要一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓偏航系統(tǒng)及其調(diào)控方法，屬于風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域。通過設(shè)置多個(gè)提供正常力矩的偏航電機(jī)和相對(duì)偏航電機(jī)提供反向力矩的偏航液壓馬達(dá)，偏航電機(jī)和偏航液壓馬達(dá)分別通過減速機(jī)齒輪連接偏航軸承；在出現(xiàn)偏航工作時(shí)，偏航液壓馬達(dá)提供的反向力矩小于偏航電機(jī)的正常力矩，根據(jù)傳感信號(hào)判斷風(fēng)機(jī)與風(fēng)向的配合情況，當(dāng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)到風(fēng)輪和風(fēng)向垂直，風(fēng)輪處于迎風(fēng)狀態(tài)時(shí)，偏航電機(jī)與液壓馬達(dá)力矩大小達(dá)到平衡一致，直到偏航工作結(jié)束，偏航剎車制動(dòng)器與偏航剎車摩擦盤停止工作，通過減速機(jī)齒輪與偏航軸承外齒輪的齒輪嚙合，達(dá)到整個(gè)偏航系統(tǒng)平衡。本實(shí)用新型有效地減緩了整個(gè)偏航工作帶來的旋轉(zhuǎn)沖擊，使偏航工作非常平緩。
文檔編號(hào)F03D7/00GK203081655SQ20132000415
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者王冠一, 蔡曉峰, 劉衍選 申請(qǐng)人:沈陽華創(chuàng)風(fēng)能有限公司