风力发电机组及用于风力发电机组的叶片锁定装置的制作方法

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组及用于风力发电机组的叶片锁定装置。

背景技术：

在使用液压变桨系统来驱动叶片变桨的风力发电机组中，液压变桨系统的传动力通常由液压缸来承载，由于其传动力矩大，所以在应对大风机或大叶片的高传动力的情况下，液压变桨系统更容易进行调节并且响应迅速(尤其是在对风向改变的响应非常快的情况下)。尽管这种液压变桨系统的惯性小、结构简单、桨叶振动小并且具有比较高的变桨精度和可靠性，但是当叶片顺桨至90度桨距角位置(尤其是海上的风电机组在遭遇台风或紧急顺桨产生的较大冲击载荷)时，这种液压变桨系统的油缸会承受过大的载荷，这容易对油缸造成损伤，影响油缸的使用寿命，危及机组运行安全。

因此，需要一种能够对风力发电机组的叶片进行及时锁定的装置，以便在方便对风力发电机组的安装、运输、维护及正常停机的同时，还能够有效降低大风载荷给风力发电机组(例如，液压变桨系统的油缸)所造成的冲击。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够对风力发电机组的叶片进行及时锁定的装置，以便在方便对风力发电机组的安装、运输、维护及正常停机的同时，还能够有效降低大风载荷给风力发电机组(例如，液压变桨系统的油缸)所造成的冲击。

根据本实用新型的一方面，提供一种用于风力发电机的叶片锁定装置，其特征在于，所述叶片锁定装置包括：锁定座，设置在所述风力发电机组的轮毂侧安装盘上，其中，所述轮毂侧安装盘固定在所述风力发电机组的变桨轴承的内圈上；液压机构，设置在所述风力发电机组的轮毂的耳板上，并且包括锁定销；其中，当所述风力发电机组的叶片顺桨至90度桨距角位置时，由所述液压机构将所述锁定销插入所述锁定座中。

优选地，当所述叶片正常工作时，由所述液压机构将所述锁定销从所述锁定座中拔出。

优选地，所述液压机构包括液压缸、活塞和油缸杆，其中，所述油缸杆的一端与所述活塞固定连接，所述油缸杆的另一端与所述锁定销相结合。

优选地，所述液压机构还包括：弹簧，并且所述弹簧的两端分别抵靠于所述液压缸的缸底和所述活塞。

优选地，所述液压缸的有杆腔中的液压油泄压后，通过所述弹簧推动所述活塞，将所述锁定销插入所述锁定座。

优选地，所述液压缸的有杆腔通入液压油时，通过液压油推动所述活塞压缩所述弹簧，将所述锁定销从所述锁定座中拔出。

优选地，所述叶片锁定装置还包括：设置在所述轮毂侧安装盘上的叶片止回座，以止挡所述锁定销。

优选地，所述锁定座的两侧形成有滑动斜面。

优选地，所述液压机构还包括：设置在所述液压缸和所述锁定座之间的锁定销套筒，其中，所述锁定销套筒的一端与所述液压缸的有杆腔的端部固定连接，所述液压机构通过所述锁定销套筒上的螺栓座固定在所述耳板上。

据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括如上所述的叶片锁定装置。

本实用新型中的叶片锁定装置能够在风力发电机组的叶片被顺桨至90度桨距角位置时对所述叶片进行及时有效地锁定，并进一步减少大风载荷给风力发电机组(例如，液压变桨系统的油缸)所造成的冲击。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置的剖视图；

图2是示出根据本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置的主视图；

图3是示出根据本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置的锁定座的结构示意图；

图4是示出根据本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置的液压机构的控制示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细说明本实用新型的实施例。

本实用新型的主要构思是，在风力发电机组的叶片顺桨至90度桨距角位置时，利用设置在轮毂耳板上的液压机构将锁定销插入设置在轮毂侧安装盘上的锁定座中，以便在锁定该叶片的同时降低大风载荷对风力发电机组部件的冲击。

图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置的剖视图。

如图1所示出的，本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置主要由锁定座1和液压机构2两部分构成。锁定座1可通过螺栓固定在轮毂侧安装盘3上，而轮毂侧安装盘3本身就固定在变桨轴承4的内圈上。液压机构2可通过螺栓固定在轮毂6的耳板5上，液压机构2可包括液压缸7、活塞8和油缸杆9，油缸杆9的一端与活塞8固定连接，油缸杆9的另一端设置有与锁定座1相配合的锁定销10。

此外，液压机构2还可包括锁定销套筒11，锁定销套筒11可设置在液压缸7和锁定座1之间，锁定销套筒11的一端可与液压缸7的有杆腔的端部固定连接，液压机构2通过锁定销套筒11上的螺栓座14固定在耳板5上，此外，锁定销10的自由度还可被限制在锁定销套筒11的轴向范围内，以保护锁定销10，避免对锁定销10的磨损。

此外，液压机构2还可包括弹簧12，并且弹簧12的两端分别抵靠于(例如，安装在)液压缸7的缸底和活塞8的另一端。在液压机构2中设置弹簧12的益处在于，当风力发电机组停机并顺桨至90度桨距角的位置时，如果液压控制系统失效，则液压机构2仍可借助被压缩的弹簧12将锁定销10沿锁定销套筒11弹出或插入锁定座1内，以经由锁定座1锁定固定在变桨轴承4的内圈上的轮毂侧安装盘3，从而锁定与变桨轴承4相关联的叶片(未示出)。

图2是示出根据本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置的主视图。

如图2所示出的，本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置除了包括上述锁定座1和液压机构2之外，还可包括叶片止回座13，该叶片止回座13可设置在轮毂侧安装盘3上且位于锁定座1的附近，以便在锁定销10未正确插入锁定座1并且使得与变桨轴承4相关联的叶片有向回摆动(或转动)的倾向时，通过叶片止回座13挡住锁定销10，以防止因叶片回转而造成与其它部件的碰撞，从而危及机组安全。

图3是示出根据本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置的锁定座1的结构示意图。

如图3所示出的，锁定座1的两侧可形成有滑动斜面15、16，使得锁定销10可沿着滑动斜面15、16滑动，直至被插入锁定座1中，以锁定与变桨轴承4相关联的叶片。

图4是示出根据本实用新型的示例性实施例的叶片锁定装置的液压机构的控制示意图。

如图4所示出的，叶片锁定装置中的液压机构的控制可由图中示出的溢流阀401、液压站402、方向控制阀403等控制件来实现。当叶片正常工作时，可使方向控制阀403处于右位，此时，向液压缸7的有杆腔通入液压油，通过液压油推动活塞8压缩弹簧12，使得锁定销10从锁定座1中被拔出，风力发电机组即可正常工作。当叶片正常顺桨处于90度桨距角位置时，可使方向控制阀403处于左位，液压缸7的有杆腔与油箱接通后泄压，液压缸7的活塞8在被压缩的弹簧12的弹簧力的作用下推动油缸杆9，以将锁定销10插入锁定座1中，从而将与变桨轴承4相关联的叶片锁定在90度桨距角位置。当机组遇故障紧急顺桨时，方向控制阀403处于左位，液压缸7的有杆腔与油箱接通泄压后泄压，液压缸7的活塞8在被压缩的弹簧12的弹簧力的作用下推动油缸杆9，以伸出锁定销10，在风载荷和叶片重力作用下，叶片转动，锁定销10可在锁定座1两侧设置的斜面上滑动，直至锁定销10与锁定座1结合，将与变桨轴承4相关联的叶片锁定在90度桨距角位置。当要求叶片正常工作时，可使方向控制阀403处于右位，此时，向液压缸7的有杆腔通入液压油，通过液压油推动液压缸7的活塞8压缩弹簧12，使得锁定销10从锁定座1中被拔出，以解锁与变桨轴承4相关联的叶片，从而使得风力发电机组正常工作。

此外，需要说明的是，除了可采用上述液压机构控制方式之外，本领域的技术人员还可根据需要采用别的方式(例如，远程控制等)。

通过上述实施例中所提供的叶片锁定装置，本实用新型可在风力发电机组的叶片顺桨至90度桨距角位置时对所述叶片进行及时有效地锁定，以减少大风载荷给风力发电机组(例如，液压变桨系统的油缸)所造成的冲击。

尽管已参照优选实施例表示和描述了本实用新型，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和变换。