一种小型风力发电机刹车装置的制作方法

本实用新型涉及一种风力发电技术领域，特别是涉及发电机刹车装置。

背景技术：

随着人们对无污染可再生能源的开发利用，风力发电越来越受到人们的重视。近年来人们在快速发展风电产业的同时，对风力发电机的控制技术和安全要求越来越高。

风力发电设备处于自然环境中，风速变化大。风力发电机并不是在任何风力下运行都可以的，风力发电机有额定转速（转速范围）的限制，如果风速过大，则发电机的发电效率会比较低，当风速超大时，如果不及时对风力发电机采取减速刹车措施，那么风力发电机将超过最高运行转速，导致其损坏。因此，风力发电机上会设置刹车部件，以控制风力发电机在额定转速范围内运行，尤其是近些年来，极端天气出现的频率越来越高，北方的沙尘暴天气、南方的台风天气都给风力发电机的运行带来了潜在的威胁，风力发电机的刹车的重要性日益突出。

现有技术中最简单也最常用的便是短路刹车，短路刹车是通过将风力发电机内部线圈短路的方式使得该线圈产生电流，从而降低风力发电机的转速，进而达到刹车的目的。短路刹车的问题是在风速较大时，依靠短路电流产生的刹车力矩会被风力轻易克服，造成刹车不成功。另外，线圈短路时产生热量，如果刹车时间较长会造成风力发电机内部热量聚集，对风力发电机造成损害。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种小型风力发电机刹车装置，解决刹车容易失败的问题，使风力发电机在停机状态中的安全性和可靠性得到更大保障。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种小型风力发电机刹车装置，包括设置在发电机输出线路上的短路刹车装置，所述发电机通过风机主轴与桨叶基座连接带动发电机转动，风机主轴内设置有调节桨叶角度的往复杆，还包括手动刹车装置，所述手动刹车装置包括设置在往复杆尾部的驱动往复杆前进的刹车臂，所述刹车臂中部铰接在支撑座上，所述刹车臂一端与往复杆接触，另一端通过钢丝绳与钢丝绳拉动机构连接，往复杆和风机主轴上还设置有驱动往复杆复位的复位弹簧。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述钢丝绳拉动机构包括固定基座，所述固定基座上固定有内设方形滑道的长套，所述长套内设置有沿长套上下移动的张紧螺栓，所述张紧螺栓包括设置在上端的与滑道配合的方形滑动部和设置在下端的螺纹驱动部，所述张紧螺栓的螺纹驱动部配合设置有驱动张紧螺栓上下移动的刹车转轮。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述张紧螺栓竖直设置，所述刹车臂与张紧螺栓之间设置有改变钢丝绳方向的改向滑轮。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述固定基座包括侧板，侧板通过紧固螺栓固定在风力发电塔下部侧壁上，所述侧板上通过支撑筋固定所述长套，风力发电塔下部开设有与手动刹车装置相对的人孔门。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述往复杆尾端设置有可自由转动的活动球，所述活动球与刹车臂接触。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述往复杆尾端伸出到风机主轴后端，所述复位弹簧设置在往复杆尾端与风机主轴尾端之间。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型包括短路刹车装置和手动刹车装置，短路刹车与手动刹车相结合使风力发电机在停机状态中的安全性和可靠性得到更大保障。同时往复杆和风机主轴上设置有复位弹簧，便于手动刹车结束后往复杆可快速复位，进入新的工作模式。

钢丝绳拉动机构通过固定的长套、长套内的张紧螺栓和刹车转轮配合实现对钢丝绳的拉动，长套内设置方形滑道，将刹车转轮的转动转变为张紧螺栓的上下移动，实现了便捷、精确的刹车过程。

通过改向滑轮的设置将水平施力的钢丝绳下端转变为竖直状态，使钢丝绳拉动机构可以设置在风力发电塔的下部，同时在风力发电塔下部设置人孔门，便于操作者手动操作。

往复杆尾部设置有可以转动的活动球，刹车臂与活动球点接触，最大限度的减少了往复杆转动时与刹车臂的摩擦作用，结构巧妙，使往复杆在轴线上受力，科学合理。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型往复杆尾部活动球结构示意图；

其中，1、风力发电塔，2、侧板，3、下支板，4、刹车转轮，5、长套，6、紧固螺栓，7、支撑筋，8、张紧螺栓，9、钢丝绳头，10、钢丝绳紧固件，11、钢丝绳，12、改向滑轮，13、刹车臂，14、支撑孔，15、活动球，16、右挡板，17、复位弹簧，18、左挡板，19、支撑座，20、往复杆，21、风机主轴，22、人孔门，23、发电机。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

如图1、2所示，一种小型风力发电机刹车装置，包括固定在地面上的风力发电塔1，风力发电塔1顶端设置有多个桨叶，桨叶通过桨叶基座形成一个在风力作用下的旋转体，风力发电塔1顶端还设置有发电机23，发电机23与桨叶基座通过风机主轴21连接，桨叶基座通过风机主轴21将转动传递给发电机23带动发电机23发电。风机主轴21内部为空心结构，风机主轴21内设置一个调节桨叶角度的往复杆20，通过往复杆20的前后移动实现桨叶叶片角度的变化。

一种小型风力发电机刹车装置包括短路刹车装置和手动刹车装置，短路刹车装置包括一个控制器和短路刹车部件，短路刹车部件主要是设置在发电机23输出线路上的电路，人为的控制控制器将发电机三项输出线路短路，限制风机转动，实现短路刹车。短路刹车装置可以是任何一种现有技术中采用的短路刹车装置，本实用新型的改进点主要是增加了手动刹车装置。手动刹车装置包括刹车臂13，刹车臂13铰接在一个固定在风力发电塔1顶壁上的支撑座19上，支撑臂一端与往复杆20尾部接触，另一端通过钢丝绳11与钢丝绳拉动机构连接驱动往复杆20前进，以实现手动刹车功能。在往复杆20和风机主轴21上还设置有驱动往复杆20复位的复位弹簧17，具体的往复杆20尾端伸出到风机主轴21后端，可以在往复杆20的尾部设置一个直径大于往复杆20直径的右挡板16，在风机主轴21尾端设置一个左挡板18，左挡板18中心设置中心孔供往复杆20尾部穿过，复位弹簧17安装在左挡板18和右挡板16之间，用于手动刹车结束后复位弹簧17将往复杆20复位。

钢丝绳拉动机构包括固定基座，固定基座包括侧板2，侧板2通过4 组 M10X40的紧固螺栓6固定在风力发电塔1下部侧壁上，预紧力矩 50Nm。侧板2上通过支撑筋7固定长套5，风力发电塔1下部开设有与手动刹车装置相对的人孔门22。长套5内设方形滑道，长套5内设置有沿长套5上下移动的张紧螺栓8，张紧螺栓8包括设置在上端的与滑道配合的方形滑动部和设置在下端的螺纹驱动部，张紧螺栓8的螺纹驱动部配合设置有刹车转轮4，驱动张紧螺栓8上下移动。还可以在侧板2上设置一个下支板3，下支板3设置在支撑筋7的下方，下支板3端部设置一个空心圆柱环，供紧固螺栓6下端伸入。其中为了使得钢丝绳拉动机构可以设置在风力发电塔1的下部，在刹车臂13与张紧螺栓8之间设置改向滑轮12，通过改向滑轮12的设置将水平施力的钢丝绳下端转变为竖直状态，张紧螺栓8竖直设置。

优选的，往复杆20尾端设置有可自由转动的活动球15，活动球15与刹车臂13接触。具体的可以在往复杆20后端中心轴线位置开设一个半球状凹槽，将活动球15放入凹槽内，将右挡板16中心开设一个与活动球外形相配合的孔，孔靠近右挡板外侧的直径小于活动球15直径，防止活动球15掉出。