专利名称：风机叶轮锁定装置及风力发电机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电技术，尤其涉及一种风机叶轮锁定装置及具有该风机叶轮锁定装置的风力发电机组。
背景技术：
风力发电机组是一种通过叶轮转动将风能转化为电能的大型发电装置，在其安装、调试和日常维护过程中，为了保障操作人员和机组设备的安全，必须将叶轮锁定，以防止因叶轮在风力作用下转动而给操作人员带来危险或给设备造成损害。为此，在风力发电机组上通常设置有叶轮锁定装置，以在需要时将叶轮锁定。目前所使用的叶轮锁定装置大多包括锁定销以及设置在转动件(如轮毂或转动轴)和固定件(如定轴)之间的锁定孔。当需要锁定时，则将锁定销插入锁定孔内以卡住转动部件；当不需要锁定时，则从锁定孔拔 出锁定销来解锁。然而，在实际应用中发现上述叶轮锁定装置存在下述问题首先，由于转动件和/或固定件的材料通常是塑性比较差的球墨铸铁，因此在叶轮锁定或者解锁过程中，容易损坏锁定孔或者造成锁定孔变形，甚至损坏转动件和/或固定件而使其无法正常使用，这些转动件和/或固定件成本比较高且难以修复，带来巨大经济损失；其次，在锁定或者解锁过程中，较容易出现锁定销与转动件和/或固定件卡死的现象，这时需强行破坏性拆除锁定销，但强行拆除锁定销不仅难度比较大，而且在拆除过程中容易损坏固定件和/或转动件，同样造成巨大经济损失。此外，转动件和/或固定件的锁定孔反复使用后不可避免的会出现变形，此时的叶轮锁定结构就不再可靠，除非更换该结构件，而这又会增加风力发电机组的成本。
实用新型内容本实用新型致力于解决现有技术存在的上述问题。为此，本实用新型提供了一种风机叶轮锁定装置，其借助锁定销与安装在锁定孔内的锁定销套进行风机叶轮锁定操作，防止锁定销直接作用在锁定孔上而造成结构件(如轮毂、转动轴、定轴等)的损坏，从而延长风机锁定装置的使用寿命并降低风机的维护成本。此外，本实用新型还还提供了一种风力发电机组，其包括本实用新型提供的风机叶轮锁定装置，可防止在锁定或解锁过程中，对锁定孔以及结构件造成损害，从而延长风机锁定装置的使用寿命并降低风机的维护成本。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种风机叶轮锁定装置，所述风力发电机组包括定子主轴和用于使所述叶轮与所述定子主轴可转动地连接在一起的转动轴，该风机叶轮锁定装置包括锁定销，并且在所述定子主轴和所述转动轴中的一个上设置有锁定孔，在所述定子主轴和所述转动轴中的另一个上设置有锁定销安装孔，所述锁定孔到所述转动轴中心或所述定子主轴中心的距离与所述锁定销安装孔到所述定子主轴或所述转动轴中心的距离相同，所述锁定销设置在所述锁定销安装孔内，所述锁定孔和锁定销安装孔内设置有与所述锁定销相匹配的锁定销套。其中,所述锁定销套为筒状结构。其中，所述锁定销套包括筒状部和设置在所述筒状部其中一端的法兰部。其中，还包括紧固件，且在所述法兰部上设置有与所述紧固件相匹配的紧固件安装孔。其中，还包括设置在所述法兰部上的可拆卸螺栓，并且在所述定子主轴和所述转动轴上相应设置有螺栓孔。其中，所述锁定销套具有轴向切缝。其中，所述锁定销套由弹性材料制成，且所述锁定销套在自由状态时其外径大于所述锁定孔和锁定销安装孔的内径。其中，所述锁定销套由塑性及韧性材料制成。此外，本实用新型还提供了一种风力发电机组，其包括叶轮、定子主轴、用于使所述叶轮与所述定子主轴可转动地连接在一起的转动轴，以及本实用新型提供的上述用于锁定所述叶轮的风机叶轮锁定装置。本实用新型的有益效果采用本实用新型提供的风机叶轮锁定装置，在锁定孔内设置与锁定销相匹配的锁定销套，在叶轮锁定过程中锁定销作用于锁定套上，而不是直接作用于锁定孔上，因此本实用新型提供的叶轮锁定装置可防止在叶轮锁定或解锁过程中对锁定孔或结构件造成损害，从而降低了风力发电机组的维护成本。此外，由于锁定销套成本较低且易于更换，使得本实用新型提供的风机叶轮锁定装置不仅具有较高的可靠性和可维护性，而且具有较长的使用寿命和经济性。本实用新型提供的风力发电机组，由于设置有本实用新型提供的风机叶轮锁定装置，从而不仅可防止在锁定或解锁过程中，对锁定孔以及结构件造成损害，还可延长风机锁定装置的使用寿命、降低风机的维护成本。
图I为本实用新型提供的风力发电机组叶轮锁定装置原理图；图2为本实用新型一实施例提供的锁定销套结构示意图；图3为本实用新型提供的风力发电机组叶轮锁定装置装配示意图。
具体实施方式
为使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图对本实用新型提供的风机叶轮锁定装置及风力发电机组进行详细说明。请一并参阅图I和图2，本实用新型提供的风力发电机组叶轮锁定装置包括锁定销7，并且在固定件2上设置有锁定销安装孔，在转动件I上设置有锁定孔，锁定销设置在固定件2上的锁定销安装孔内，在锁定销安装孔和锁定孔内设置有与锁定销相匹配的锁定销套3，当锁定孔和锁定销安装孔重合时，锁定销7可插入锁定孔内而将叶轮锁定。在本实施例中，锁定销套3的结构如图2所示，其包括具有轴向切缝的圆筒部以及在圆筒部一端设置的法兰部，在法兰部上设置有多个紧固件安装孔，通过紧固件4、法兰部上的紧固件安装孔以及转动件I或固定件2上相应的安装孔可将锁定销套3的圆筒部固定在锁定孔或锁定销安装孔内。如图I所示，本实施例中，固定件2上锁定销安装孔内设置有两个锁定销套3，该两个锁定销套3的法兰部分别通过紧固件4固定在固定件2上靠近锁定销安装孔两个开口的位置处。此外，在实际应用中，为了保护转动件I和固定件2还可在锁定销套3的法兰部与转动件I和固定件2之间设置垫圈6，以保护转动件I和固定件2与法兰部接触的表面。需要说明的是，在实际应用中，还可在锁定销套3的法兰部上设置可拆卸螺栓5，通过可拆卸螺栓5及转动件I或固定件2上相应的螺栓孔将锁定销套3的圆筒部固定在锁定孔内。此外，为了防止锁定销7与锁定孔卡死，锁定销套3优选采用塑性、韧性、表面硬度比较好的材料制成。还需要说明的是，锁定销套3的形状与锁定销7、锁定孔、锁定销安装孔相匹配，例如本实施例中锁定销7、锁定孔、锁定销安装孔截面为圆形，锁定销套则优选采用圆筒形结构；但在实际应用中，当锁定销7、锁定孔、锁定销安装孔截面为方形时，锁定销套3则优选为截面为方形的筒状结构。此外，即使是圆筒形结构，锁定销套3也不局限于图2所示形状，例如可采用无法兰部和轴向切缝的圆筒形、无法兰部但具有轴向切缝的圆筒形或无轴向切缝但具有法兰部的圆筒形。当锁定销套3的圆筒部具有轴向切缝时，锁定销套3优选采用弹性较好的材料制成，并且使锁定销套3的直径大于锁定孔的内径，从而通过弹性形变将锁定销套3固定在锁定孔内。下面结合图3说明本实用新型提供的风力发电机组叶轮锁定装置在实际应用中的装配方式。如图3所示，包括锁定销的锁定销总成40设置于定子主轴30上的特定安装位置，锁定孔50设置在转动轴20上，在锁定孔20内设置有如图2所示的锁定销套(图未示)，锁定销套的安装方式如图I所示，在此不再赘述。本实施例中，锁定孔50的数量为多个，并且均匀分布于转动轴20上的同一个圆周上，这样，锁定销总成40内的锁定销只要与其中任一锁定孔50进行锁定即可实现对转动轴2的锁定。此外，转动轴20的一端与定子主轴30进行可转动地连接，另一端与风机叶轮的轮毂10固定连接，从而在风机叶轮的带动下实现对转动轴20的驱动。需要说明的是，在图3中，在锁定销总成40内的锁定销安装孔上同样设置如2所示的锁定销套，其安装方式如图I所示，通过该锁定销套可有效保护锁定销总成40，并且可方便更换或拆除锁定销。并且锁定销安装孔到中心轴的距离与锁定孔50到中心轴的距离相同，从而使得锁定销与锁定孔50有重合机会可将锁定销插入锁定孔内将叶轮锁定，此处的中心轴指的是连接定子主轴30中心和转动轴20中心的虚拟轴。此外，虽然图3中所示的锁定装置中以一个锁定销和多个锁定孔之间进行对应，但在实际应用中可根据实际需要适当增加锁定销的数量，并合理设置各个锁定销及锁定孔的位置。例如，仅设置一个锁定销和一个锁定孔，或者设置多个数量和相对位置均相互对应的锁定销和锁定孔。此外，虽然在图3所示装配方式中，锁定销设置于定子主轴30，锁定孔50设置与转动轴上20上，但是在其他装配方式中，也可将锁定销设置于转动轴20上，而锁定孔则设置于定子主轴30上。本实用新型所提供的风机叶轮锁定结构，借助锁定销与安装在锁定孔内的锁定销套进行风机叶轮锁定操作，防止锁定销直接作用在锁定孔上而造成结构件(如轮毂、转动轴、定轴等)的损坏，以及由此带来的巨大的经济损失。此外，本实用新型的叶轮锁定结构的锁定销套采用塑性、韧性、表面硬度比较好的材料，可以防止锁定销与锁定孔卡死，拆卸更换都比较方便。另外，本锁定结构的备件如锁定销套、紧固件等都可以比较方便的更换，而且价格比较低。因此，本实用新型提供风力发电机组叶轮锁定结构不但具有较高的可靠性、易操作性，同时也具有较高的可维护性和经济性。作为另一种技术方案，本实用新型还提供了一种风力发电机组，至少包括叶轮、定子主轴、用于使所述叶轮与所述定子主轴可转动地连接在一起的转动轴和上述本实用新型所提供的风机叶轮锁定装置，用于在必要时锁定叶轮。基于相同或类似的理由，本实用新型提供的风力发电机组，不仅可防止在锁定或解锁过程中，对锁定孔以及结构件造成损害，还可延长风机锁定装置的使用寿命、降低风机的维护成本。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本 实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种风机叶轮锁定装置，所述风力发电机组包括定子主轴和用于使所述叶轮与所述定子主轴可转动地连接在一起的转动轴，其特征在于，该风机叶轮锁定装置包括锁定销，并且在所述定子主轴和所述转动轴中的一个上设置有锁定孔，在所述定子主轴和所述转动轴中的另一个上设置有锁定销安装孔，所述锁定孔到所述转动轴中心或所述定子主轴中心的距离与所述锁定销安装孔到所述定子主轴或所述转动轴中心的距离相同，所述锁定销设置在所述锁定销安装孔内，所述锁定孔和锁定销安装孔内设置有与所述锁定销相匹配的锁定销套。
2.如权利要求I所述的风机叶轮锁定装置，其特征在于，所述锁定销套为筒状结构。
3.如权利要求2所述的风机叶轮锁定装置，其特征在于，所述锁定销套包括筒状部和设置在所述筒状部其中一端的法兰部。
4.如权利要求3所述的风机叶轮锁定装置，其特征在于，还包括紧固件，且在所述法兰部上设置有与所述紧固件相匹配的紧固件安装孔。
5.如权利要求3所述的风机叶轮锁定装置，其特征在于，还包括设置在所述法兰部上的可拆卸螺栓，并且在所述定子主轴和所述转动轴上相应设置有螺栓孔。
6.如权利要求2或3所述的风机叶轮锁定装置，其特征在于，所述锁定销套具有轴向切缝。
7.如权利要求6所述的风机叶轮锁定装置，其特征在于，所述锁定销套由弹性材料制成，且所述锁定销套在自由状态时其外径大于所述锁定孔和锁定销安装孔的内径。
8.如权利要求1-5任意一项所述的风机叶轮锁定装置，其特征在于，所述锁定销套由塑性及韧性材料制成。
9.一种风力发电机组，包括叶轮、定子主轴和用于使所述叶轮与所述定子主轴可转动地连接在一起的转动轴，其特征在于，还包括如权利要求1-8任意一项所述的用于锁定所述叶轮的风机叶轮锁定装置。
专利摘要本实用新型提供一种风机叶轮锁定装置，包括锁定销，且在所述定子主轴和所述转动轴中的一个上设置有锁定孔，在所述定子主轴和所述转动轴中的另一个上设置有锁定销安装孔，所述锁定孔到所述转动轴中心或所述定子主轴中心的距离与所述锁定销安装孔到所述定子主轴或所述转动轴中心的距离相同，所述锁定销设置在所述锁定销安装孔内，所述锁定孔和锁定销安装孔内设置有与所述锁定销相匹配的锁定销套。本实用新型还提供一种具有上述风机叶轮锁定装置的风力发电机组。本实用新型的风机叶轮锁定装置及风力发电机组，借助锁定销与安装在锁定孔内的锁定销套进行风机叶轮锁定操作，防止锁定销直接作用在锁定孔上而造成结构件的损坏。
文档编号F03D11/00GK202468172SQ201120520850
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者武青虎, 郭志宏, 陈文 , 颜卫兵, 高斯 申请人:北京天源科创风电技术有限责任公司, 北京金风科创风电设备有限公司