專利名稱：制動(dòng)器,尤其用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制動(dòng)器，尤其用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，該制動(dòng)器包括一組制動(dòng)蹄和用于制動(dòng)蹄的促動(dòng)器。
用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子或類似大型設(shè)備的制動(dòng)器必須能產(chǎn)生強(qiáng)的制動(dòng)力，因此需要足夠強(qiáng)的促動(dòng)器。迄今為止，一直使用的是一種液壓式促動(dòng)器，該促動(dòng)器直接產(chǎn)生用于制動(dòng)蹄的嚙合力。所以，需要將液壓式促動(dòng)器的相對(duì)又大又重的活塞和汽缸單元緊靠在制動(dòng)蹄之后設(shè)置。這在空間受到限制的場合，例如在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)，將難以為促動(dòng)器提供足夠的空間。
液壓式促動(dòng)器的另一個(gè)缺點(diǎn)在于，它們相對(duì)來說對(duì)環(huán)境有害，并且價(jià)格昂貴、維護(hù)起來特別費(fèi)力，原因在于需要合適的液壓油和用于密封液壓系統(tǒng)的密封件等，并且出于安全操作方面的考慮，還必須及時(shí)地檢查液壓油的填充狀態(tài)。在此情況下，使用機(jī)電式促動(dòng)器代替液壓式促動(dòng)器更為合理。但經(jīng)過證實(shí)發(fā)現(xiàn)，使用機(jī)電式促動(dòng)器很難為制動(dòng)蹄提供足夠的接合力。
本發(fā)明的目的是提供一種上述類型的制動(dòng)器，該制動(dòng)器在結(jié)構(gòu)方面以及在促動(dòng)器的配置方面允許更大的設(shè)計(jì)自由度。
實(shí)現(xiàn)上述目的的特征在于，促動(dòng)器對(duì)杠桿施加作用，杠桿可以在與制動(dòng)蹄平行的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)制動(dòng)蹄施加作用，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)⑥D(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成軸向運(yùn)動(dòng)。
因此，在本發(fā)明的制動(dòng)器中，可以將促動(dòng)器設(shè)置在制動(dòng)蹄的橫向一側(cè)，這在特定的安裝條件下證明是有利的。此外，由于促動(dòng)器是通過杠桿和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)制動(dòng)蹄施加作用，所以通過杠桿效應(yīng)和傳動(dòng)效應(yīng)可以明顯加大促動(dòng)力，由此，促動(dòng)器本身可以設(shè)計(jì)的弱一點(diǎn)。特別地，還可以使用機(jī)電式促動(dòng)器。
本發(fā)明的一些有益的細(xì)節(jié)在所附權(quán)利要求書中得到說明。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選由軸形成，該軸不可轉(zhuǎn)動(dòng)且可軸向移動(dòng)地固定在外殼內(nèi)，其一端裝載有一個(gè)制動(dòng)蹄，并且與杠桿徑向內(nèi)端處的螺紋軸套嚙合。
為了降低促動(dòng)阻力，螺紋軸套可以通過球軸襯形成。還可以使用行星式輥式螺紋(roller threading)，行星式輥式螺紋軸或差速輥式軸(rollerspindle)。優(yōu)選地，借助滾柱軸承將螺紋軸套支撐在外殼內(nèi)，尤其是借助止推軸承來抵抗在軸工作時(shí)所產(chǎn)生的反作用力。
制動(dòng)器可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為主動(dòng)制動(dòng)器，其中在促動(dòng)器通電時(shí)制動(dòng)蹄處于制動(dòng)位置；或被動(dòng)制動(dòng)器，如彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)器，其中促動(dòng)器必須通電以便將制動(dòng)器保持在非制動(dòng)位置，因此當(dāng)促動(dòng)器斷電時(shí)，制動(dòng)器將自動(dòng)起作用。對(duì)于后者，軸必須借助傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和杠桿在與制動(dòng)蹄相反的方向移動(dòng)，以便使彈簧構(gòu)件發(fā)生變形。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成可以根據(jù)應(yīng)用場合以相反位置安裝在外殼內(nèi)，使得主動(dòng)和被動(dòng)制動(dòng)器可以使用大多數(shù)相同的構(gòu)件，從而可以從一種制動(dòng)器類型向另一種制動(dòng)器類型進(jìn)行簡單的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的實(shí)施例將在下面結(jié)合附圖予以解釋，其中

圖1是用在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的盤式制動(dòng)器的視圖；圖2是沿著圖1中線II-II截取的截面圖；圖3是彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)器(spring accumulator brake)的截面圖。
圖1和2所示的盤式制動(dòng)器具有設(shè)置在制動(dòng)盤10邊緣處的浮動(dòng)卡鉗12，該浮動(dòng)卡鉗12能夠在沿平行于制動(dòng)盤10的軸線延伸的導(dǎo)向桿14上被滑動(dòng)地引導(dǎo)，并且利用兩個(gè)制動(dòng)蹄16、18而跨過制動(dòng)盤兩側(cè)，如圖2所示。外殼20安裝到浮動(dòng)卡鉗12上，該外殼20容納傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22，杠桿24伸出到外殼之外。所述杠桿可以在平行于制動(dòng)盤10和制動(dòng)蹄16、18的平面內(nèi)圍繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
杠桿24的自由端與機(jī)電式促動(dòng)器28的促動(dòng)桿26鉸接。在示出的實(shí)施例中，促動(dòng)器28鉸接到支架30上，該支架30固定到風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的機(jī)架上。作為選擇，促動(dòng)器28也可以通過托架32而固定到卡鉗12上，如圖1中的虛線所示。
在示出的實(shí)施例中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22由軸34形成，該軸34在中間部分具有螺紋36，如球螺紋(ball threading)，并與螺紋軸套38嚙合，如設(shè)置在杠桿24內(nèi)端的球襯套。位于螺紋36的兩側(cè)的軸34的兩端可以在滑動(dòng)軸承40、42內(nèi)被滑動(dòng)地引導(dǎo)，并具有用于固定軸以防止轉(zhuǎn)動(dòng)的鍵44。螺紋軸套38通過徑向球軸承46可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在外殼20內(nèi)，在背離制動(dòng)蹄16、18的一側(cè)，則通過止推軸承48支撐在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外殼內(nèi)。
如圖1左側(cè)所示的軸34的端部連接到活動(dòng)制動(dòng)蹄18。當(dāng)杠桿24借助促動(dòng)器28圍繞軸34的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸34向圖2中的左側(cè)移動(dòng)，制動(dòng)蹄16、18則平穩(wěn)地壓靠在制動(dòng)盤上。作用在螺紋軸套38上的反作用力被止推軸承48吸收。
在示出的實(shí)施例中，促動(dòng)器28是可逆的，促動(dòng)桿26借助促動(dòng)器延伸，使杠桿24返回到原始位置，從而打開制動(dòng)器。
圖3表示制動(dòng)器的改進(jìn)實(shí)施方式，在此情況下，該制動(dòng)器設(shè)計(jì)為彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)器。具有彈簧構(gòu)件52的彈簧儲(chǔ)能件50安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外殼20的背離卡鉗12的一側(cè)。這里，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22以相反位置安裝在外殼20內(nèi)，使得止推軸承48設(shè)置在面向制動(dòng)蹄16、18的一側(cè)。促動(dòng)器在圖3中沒有示出，在制動(dòng)器不起作用時(shí)促動(dòng)器通電，使軸34處于靠近右側(cè)的位置，在該位置，促動(dòng)器使彈簧構(gòu)件52與移動(dòng)裝置54嚙合并保持彈簧構(gòu)件52處在壓縮狀態(tài)。當(dāng)促動(dòng)器28關(guān)閉時(shí)(或者在電源中斷而斷電時(shí))，活動(dòng)制動(dòng)蹄18通過壓縮的彈簧構(gòu)件52的作用通過移動(dòng)裝置54和軸34而向右移動(dòng)到打開位置。在此情況下，傳動(dòng)裝置22必須是非自鎖的，以便杠桿24能夠單獨(dú)通過彈簧構(gòu)件52的力而轉(zhuǎn)動(dòng)。
在兩種實(shí)施方式中，都可以為杠桿24和/或促動(dòng)器28提供附加的止動(dòng)或鎖定系統(tǒng)，以便制動(dòng)器可以被鎖定在工作位置或不工作位置或兩種位置，即使是在促動(dòng)器沒有一直通電的情況下。
另外，將杠桿24制成彈性的或彈性連接到螺紋軸套38，例如通過限速軸，使得促動(dòng)器的動(dòng)作能夠得到緩沖和/或在鎖定位置確保鎖定系統(tǒng)的可靠接合。
權(quán)利要求
1.制動(dòng)器，尤其用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，包括一組制動(dòng)蹄(16、18)和用于制動(dòng)蹄的促動(dòng)器(28)，其特征在于促動(dòng)器(28)對(duì)杠桿(24)施加作用，杠桿(24)可以在平行于制動(dòng)蹄(16、18)的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)對(duì)制動(dòng)蹄(16、18)施加作用，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)能夠?qū)⑥D(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成軸向運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)器，其特征在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)是軸類傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的制動(dòng)器，其特征在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)是球類軸系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(ball-type spindle transmission)。
4.如權(quán)利要求2所述的制動(dòng)器，其特征在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)具有帶行星式球螺紋的軸。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)器，其特征在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)包括不可轉(zhuǎn)動(dòng)且在外殼(20)內(nèi)可被引導(dǎo)作軸向移動(dòng)的軸(34)，所述軸(34)的一端對(duì)一個(gè)制動(dòng)蹄(18)施加作用，并且所述軸(34)與形成在杠桿(24)處的螺紋軸套(38)通過螺紋嚙合。
6.如權(quán)利要求5所述的制動(dòng)器，其特征在于螺紋軸套(38)利用球軸承(46)支撐在外殼(20)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的制動(dòng)器，其特征在于螺紋軸套(38)至少有一個(gè)軸端通過止推軸承(48)支撐在外殼處。
8.如上述權(quán)利要求之一所述的制動(dòng)器，其特征在于所述制動(dòng)器設(shè)計(jì)為彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)器，當(dāng)促動(dòng)器(28)處于工作狀態(tài)時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)使彈簧構(gòu)件(52)變形；當(dāng)杠桿(24)被釋放時(shí)，彈簧構(gòu)件(52)的力作用在制動(dòng)蹄(16、18)上。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的制動(dòng)器，其特征在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)適于以相反位置安裝在外殼(20)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制動(dòng)器，尤其用于風(fēng)電場，包括一組制動(dòng)蹄(16、18)和用于制動(dòng)蹄的驅(qū)動(dòng)件(28)。本發(fā)明的特征在于驅(qū)動(dòng)件(28)與杠桿(24)嚙合，杠桿(24)可以在平行于制動(dòng)蹄(16、18)的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并借助傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)對(duì)制動(dòng)蹄(16、18)施加作用，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)可以將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成軸向運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F16D65/18GK1623050SQ02828499
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2002年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月8日
發(fā)明者G·J·奧加爾迪, J·埃查茲 申請(qǐng)人:漢寧卡爾股份有限公司