偏航制动装置、偏航制动系统以及风力发电机组的制作方法

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种用于风力发电机组的偏航制动装置以及具有该偏航制动装置的偏航制动系统以及风力发电机组。

背景技术：

偏航系统是风力发电机组的重要组成部分，其在风力发电机组中的作用是使机舱转动，以确保风力发电机组的风轮随时与风向保持一致，从而确保风力发电机组保持最大吸收风能效率。偏航系统根据其轴承结构形式的不同分为滚动式偏航系统和滑动式偏航系统。滑动式偏航系统在偏航过程中通过偏航卡钳提供足够的阻尼，以确保机舱稳定和对风精度。

在风力发电机组运行过程中，设置在偏航卡钳上的摩擦片会出现磨损，摩擦片被磨损到一定程度后必须更换。传统的更换方法是将偏航卡钳整体拆卸后更换摩擦片。由于偏航卡钳重量大，此方法耗时耗力，因而严重影响现场的维护效率。

技术实现要素：

因此，本实用新型的目的在于提供一种具有新型结构的偏航制动装置，以解决现有技术中的更换摩擦片的方法影响维护效率的问题。

根据本实用新型的一方面，提供一种用于风力发电机组的偏航制动装置，偏航制动装置包括：卡钳体，用于固定在机舱底座上，卡钳体具有与偏航齿圈的下表面接触的突出部，并且突出部上开设有穿透突出部的安装孔；推力组件，推力组件可拆卸地安装在安装孔内，用于向上推挤安装在卡钳体与偏航齿圈之间的下摩擦片，以使下摩擦片与偏航齿圈的下表面紧密接触；调节螺杆，调节螺杆从安装孔的下侧伸入安装孔中，用于从推力组件的下侧对推力组件施加向上的推力；支撑构件，支撑构件可拆卸地安装在卡钳体的下部，支撑构件具有螺纹孔，用于与调节螺杆螺纹结合从而支撑调节螺杆。

优选地，支撑构件还可具有外螺纹，用于与安装孔螺纹结合。

优选地，支撑构件可包括结合到安装孔内的插入部和伸出到安装孔外的伸出部，插入部的外径可大于伸出部的外径，所述外螺纹形成在插入部上，其中，在安装孔内，插入部的下方可设置有用于防止插入部松动的防松件。

优选地，偏航制动装置还可包括锁紧螺母，锁紧螺母可旋拧到调节螺杆上并且抵接在伸出部上。

优选地，支撑构件可位于安装孔的下端。

优选地，支撑构件可包括限位部和从限位部上向上突出的定位部，定位部插入到安装孔中，限位部的宽度大于安装孔的直径以位于安装孔的下端。

优选地，偏航制动装置还可包括锁紧螺母，锁紧螺母可旋拧到调节螺杆上并且抵接在限位部上。

优选地，推力组件可包括：活塞组件，下摩擦片设置在活塞组件的上端；弹簧构件，弹簧构件的第一端抵住活塞组件的下端；导柱，弹簧构件可套设在导柱上，并且弹簧构件的第二端和调节螺杆分别抵住导柱的两侧。

根据本实用新型的另一方面，提供一种偏航制动系统，偏航制动系统可包括上述的偏航制动装置。

优选地，偏航制动系统可包括偏航齿圈以及安装在卡钳体与偏航齿圈之间的下摩擦片。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，风力发电机组包括上述的偏航制动系统。

根据本实用新型的偏航制动装置，可便于更换下摩擦片，因此可提高风力发电机组的维护效率，并且可节约维护成本。此外，根据本实用新型的偏航制动装置，由于单独设置支撑构件，因此可提高偏航制动装置的可靠性。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本实用新型的上述以及其它目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：

图1是根据本实用新型的第一实施例的偏航制动装置的截面图；

图2是根据本实用新型的第二实施例的偏航制动装置的截面图。

附图标号说明：

10：卡钳体；11：上卡钳体；12：下卡钳体；13：第一紧固件；14：第二紧固件；20：推力组件；21：活塞组件；22：弹簧构件；23：导柱；24：密封圈；25：套筒；31：下摩擦片；32：径向摩擦片；321：第三紧固件；40：调节螺杆；50、60：支撑构件；51：插入部；511：防松件；52：伸出部；43：锁紧螺母；61：定位部；62：限位部；63：第四紧固件。

具体实施方式

现在，将参照附图详细地描述本实用新型的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的组件。

图1是根据本实用新型的第一实施例的偏航制动装置的截面图。

如图1所示，偏航制动装置可包括卡钳体10、推力组件20、调节螺杆40和支撑构件50。卡钳体10可用于固定在机舱底座上并且通过摩擦片与固定在塔筒(未示出)上的偏航齿圈(未示出)的外表面摩擦接触，以在偏航的过程中产生摩擦力矩。卡钳体10可具有与偏航齿圈的下表面接触的突出部，并且突出部上开设有沿塔筒的高度方向穿透突出部的安装孔。推力组件20可拆卸地安装在安装孔内，用于向上推挤安装在卡钳体10与偏航齿圈之间的下摩擦片31，以使下摩擦片31与偏航齿圈的下表面紧密接触，因此可在偏航的过程中产生摩擦力矩而使偏航操作平稳。调节螺杆40可设置在推力组件20的下侧，用于从下侧伸入安装孔中，并对推力组件20施加向上的推力。支撑构件50可拆卸地安装在卡钳体10的下部，用于支撑调节螺杆40。支撑构件50可具有螺纹孔，用于与调节螺杆40螺纹结合。

下面，将详细地描述卡钳体10、推力组件20和支撑构件50的结构。

卡钳体10可包括上卡钳体11和下卡钳体12。上卡钳体11和下卡钳体12可通过第一紧固件13和第二紧固件14而彼此结合。偏航齿圈的下表面可与下卡钳体12的上表面通过下摩擦片31摩擦接触，并且偏航齿圈的外侧表面与上卡钳体11的内侧表面也可通过摩擦片摩擦接触。安装孔可开设在下卡钳体12中，并且推力组件20可拆卸地安装在下卡钳体12中。下摩擦片31可位于下卡钳体12的上表面与偏航齿圈的下表面之间。可选地，偏航齿圈的外侧表面与上卡钳体11的内侧表面之间还可设置有径向摩擦片32，径向摩擦片32可通过第三紧固件321而固定在上卡钳体11上。通过设置径向摩擦片32，可进一步提高偏航操作的平稳性。

推力组件20可包括活塞组件21、弹簧构件22和导柱23。下摩擦片31可设置在活塞组件21的上端，例如，下摩擦片31的一部分可设置在活塞组件21的上端的凹槽内。弹簧构件22的第一端可抵住活塞组件21的下端。弹簧构件22可套设在导柱23上，并且弹簧构件22的第二端可抵住导柱23。调节螺杆40可抵住导柱23的下侧，通过对导柱23施加推力，使得弹簧构件22被压缩而对活塞组件21施加弹力。

在本实施例中，由于调节螺杆40和支撑构件50螺纹结合，因此在调节螺杆40螺纹结合到支撑构件50的螺纹孔中时，可对调节螺杆40施加预定的预紧力，在偏航齿圈的限制下，可使弹簧构件22被压缩，从而获得轴向弹力。轴向弹力可作用在活塞组件21上，因此可使下摩擦片31在轴向弹力的作用下移动而与偏航齿圈紧密接触，从而在偏航的过程中产生摩擦力矩，使偏航操作平稳。

在本实施例中，弹簧构件22可以为碟簧，但不限于此。另外，导柱23可具有倒T形截面，弹簧构件22的第二端可抵住导柱23的上侧，调节螺杆40可抵住导柱23的下侧。

为了便于拆卸，支撑构件50可具有外螺纹，用于与安装孔螺纹结合。作为示例，支撑构件50可以为形成有螺纹孔且外表面形成有螺纹的中空圆柱体。优选地，支撑构件50可形成有凸台。即，支撑构件50可包括插入部51和伸出部52，并且插入部51的外径可大于伸出部52的外径。插入部51的外表面可形成有螺纹，以螺纹结合到安装孔内。伸出部52的直径可小于安装孔的直径并且位于安装孔外。在安装孔内，插入部51的下方可设置有防松件511，以防止插入部51松动而从安装孔中脱落。防松件511可以为弹性挡圈，但不限于此。另外，锁紧螺母43可旋拧到调节螺杆40上并且抵接在伸出部52上，以防止调节螺杆40松动。

当然，调节螺杆40也可直接螺纹结合到下卡钳体12的安装孔中，而省略支撑构件50。但在调节螺杆40螺纹结合到下卡钳体12的安装孔中的情况下，下卡钳体12的安装孔受到调节螺杆40的扭矩力比较大，下卡钳体12的安装孔内的螺纹容易损坏，导致需要定期更换下卡钳体12，这是不期望的。且调节螺杆40在与安装孔结合时提供扭矩力，还为导柱23提供支撑力，这对调节螺杆40的要求较高。在本实施例中，通过单独设置支撑构件50并且使支撑构件50与调节螺杆40螺纹结合，因此可避免下卡钳体12的安装孔损坏，且更换成本低，操作方便。

可选地，为了防止异物进入弹簧构件22内，下卡钳体12的安装孔与活塞组件21之间可设置有密封圈24。如图1中示出的，密封圈24可设置在活塞组件21的侧表面的安装槽内。另外，下卡钳体12的安装孔内还可设置有轴套25，轴套25可设置在安装孔与活塞组件21之间。

以上虽然描述了根据本实用新型的偏航制动装置的结构，但是其不限于此。下面，将参照图2描述根据本实用新型的第二实施例的偏航制动装置的结构。

需了解的是，图2中示出的截面图的截取位置与图1中示出的截面图的截取位置稍有不同，但是除了支撑构件的结构不同之外，图2中示出的偏航制动装置的其它构件与图1中示出的偏航制动装置的其它构件均相同。因此，为了避免赘述，将省略相同构件的描述。

与第一实施例中的支撑构件50螺纹结合到下卡钳体12的安装孔中不同，在第二实施例中，支撑构件60可拆卸地结合到下卡钳体12的安装孔的下端。

作为示例，支撑构件60可以为支撑板，支撑板可直接通过第四紧固件63等可拆卸地结合到下卡钳体12的安装孔的下端，即，可拆卸地结合到下卡钳体12的下表面。调节螺杆40可插入到支撑板的螺纹孔中并且抵住导柱23的下侧。在这种情况下，锁紧螺母43可旋拧到调节螺杆40上并且抵接在支撑板上，以防止调节螺杆40松动。

作为另一示例，支撑构件60可包括圆柱形突起，圆柱形突起可插入到安装孔中，以便于支撑构件60的定位和安装。具体地，支撑构件60可包括定位部61和限位部62，定位部61可以为从限位部62上向上突出的圆柱体突起且外径稍小于或等于安装孔的直径。定位部61可插入到安装孔内。限位部62的宽度可大于安装孔的直径，从而位于安装孔的下部。限位部62的形状不受限制，只要其可拆地安装到下卡钳体的安装孔的下端以能够支撑调节螺杆40即可。在这种情况下，锁紧螺母43可旋拧到调节螺杆40上并且抵接在限位部62上。

在第二实施例中，支撑构件60可支撑调节螺杆40并且对调节螺杆40进行限位。当更换下摩擦片31时，可直接拆卸支撑构件60，然后将下摩擦片31、活塞组件21、弹簧构件22、导柱23等构件从安装孔内取出即可。

根据本实用新型的偏航制动装置，可便于更换下摩擦片，因此可提高风力发电机组的维护效率，并且可节约维护成本。此外，根据本实用新型的偏航制动装置，由于单独设置支撑构件，因此可提高偏航制动装置的可靠性，且拆卸方便，便于维护。

根据本实用新型的其它实施例可提供包括上述的航制动装置的偏航制动系统及包括该偏航制动系统的风力发电机组，其中，偏航制动系统包括偏航齿圈以及安装在卡钳体10与偏航齿圈之间的下摩擦片31。

虽然上面已经详细描述了本实用新型的实施例，但本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，可对本实用新型的实施例做出各种修改和变形。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变形仍将落入权利要求所限定的本实用新型的实施例的精神和范围内。