风力发电机及其偏航制动器的制作方法

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机及其偏航制动器。

背景技术：

风力发电机组是将风能转化为电能的设备，偏航系统属于风力发电机组的重要组成部分，偏航系统的主要作用有两个，其一是与风力发电机组的控制系统相互配合，使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态，充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率；其二是提供必要的锁紧力矩，以保障风力发电机组的安全运行。

现有风力发电机的偏航制动器如授权公告号为cn103697088b的中国发明专利所示，其公开的一种机械式偏航制动器包括通过螺栓连接在一起的上钳匣和下钳匣，还包括穿过上钳匣和下钳匣的活动插销，上钳匣内安装有至少一组相配合的压紧销、顶紧块和碟簧，碟簧的两端分别抵顶压紧销和顶紧块；压紧销的上方设有锁紧螺母和调节螺栓，在顶紧块的上端、压紧销和锁紧螺栓的中心设有配合孔，配合孔内安装有标示杆（即指示杆），标示杆的一端与顶紧块固定连接，另一端显露在锁紧螺栓外，标示杆上设有红绿两根目视标线，且绿色目视标线位于红色目视标线上面；在顶紧块靠近下钳匣的表面和下钳匣靠近上钳匣的表面嵌设有摩擦片。

上述机械式偏航制动器通过标示杆来判断顶紧块对摩擦片的压紧力是否达到安全的范围，但是，由于标示杆需要同时穿入锁紧螺栓、压紧销和顶紧块上的配合孔中，这样在安装标示杆时，对锁紧螺栓、压紧销和顶紧块三者上配合孔的同轴度要求非常高，一旦三者上的配合孔的中心轴线出现一定偏差，标示杆便很难装配，也就难以通过标示杆来判断摩擦片是否被压紧。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机用偏航制动器，以解决现有技术中风力发电机的偏航制动器的指示杆装配较为不便的技术问题；本实用新型的目的还在于提供一种装配方便的风力发电机。

为实现上述目的，本实用新型提供的风力发电机用偏航制动器的技术方案是：

风力发电机用偏航制动器，包括：

钳体；

摩擦片；

安装孔，设置在钳体上；

弹性件，设置在安装孔内，与摩擦片顶压配合而对摩擦片施加弹力以保持摩擦片与制动盘压紧；

螺纹调整件，中心设有供指示杆穿装的指示杆安装孔，螺纹配置在钳体上并且与摩擦片沿螺纹调整件轴向导向配合，弹性件与螺纹调整件顶压配合，通过旋拧螺纹调整件来调整弹性件对摩擦片施加的弹力大小；

指示杆，其中一端与摩擦片相对固定，另一端为与螺纹调整件配合以指示弹性件压缩量的指示端。

有益效果：风力发电机用偏航制动器通过旋拧螺纹调整件压缩弹性件而调节弹性件对摩擦片施加的弹力大小，由于螺纹调整件与摩擦片导向配合，即能保证螺纹调整件与摩擦片之间的同轴度，而指示杆设置在螺纹调整件的中心位置处，又保证了指示杆和螺纹调整件之间的同轴度，因此降低了对螺纹调整件加工精度的要求，方便了指示杆的安装。

进一步地，所述摩擦片的用于背向制动盘的侧面上开设有开口朝向螺纹调整件的凹槽，所述螺纹调整件具有用于与凹槽的槽壁沿螺纹调整件轴向导向配合的导向段。

有益效果：通过螺纹调整件上导向段与摩擦片上的凹槽沿螺纹调整件轴向导向配合的方式来保证螺纹调整件与摩擦片之间的同轴度，结构简单，便于装配。

进一步地，所述摩擦片上设有螺纹连接孔，所述螺纹连接孔与指示杆安装孔同轴设置，所述指示杆与摩擦片相对固定的一端具有与螺纹连接孔螺纹配合的外螺纹段。

有益效果：指示杆通过螺纹连接固定在摩擦片上，结构简单，便于检测，并且对使用环境不受限制，通用性较好。

进一步地，所述指示端伸出指示杆安装孔。

有益效果：指示端伸出指示杆安装孔，便于操作人员观察弹性件的压缩量，从而更好的控制螺纹调整件的旋拧深度。

进一步地，所述指示端上设有沿螺纹调整件轴向延伸的指示刻度，指示杆装配完成时，指示杆上的零刻度与螺纹调整件的远离摩擦片的端面平齐，摩擦片磨损时，旋拧螺纹调整件而压缩弹性件以调节对摩擦片的压紧力，指示杆上与螺纹调整件的远离摩擦片的端面对齐的指示刻度即表示弹性件的压缩量。

有益效果：旋拧螺纹调整件时，操作人员只需观察与螺纹调整件的远离内侧开口的端面对齐的指示刻度，便能直观准确的测量出弹性件的压缩量。

本实用新型提供的风力发电机的技术方案是：

风力发电机包括制动盘和偏航制动器，偏航制动器包括：

钳体；

摩擦片；

安装孔，设置在钳体上；

弹性件，设置在安装孔内，与摩擦片顶压配合而对摩擦片施加弹力以保持摩擦片与制动盘压紧；

螺纹调整件，中心设有供指示杆穿装的指示杆安装孔，螺纹配置在钳体上并且与摩擦片沿螺纹调整件轴向导向配合，弹性件与螺纹调整件顶压配合，通过旋拧螺纹调整件来调整弹性件对摩擦片施加的弹力大小；

指示杆，其中一端与摩擦片相对固定，另一端为与螺纹调整件配合以指示弹性件压缩量的指示端。

有益效果：风力发电机的偏航制动器通过旋拧螺纹调整件压缩弹性件而调节弹性件对摩擦片施加的弹力大小，由于螺纹调整件与摩擦片导向配合，即能保证螺纹调整件与摩擦片之间的同轴度，而指示杆设置在螺纹调整件的中心位置处，又保证了指示杆和螺纹调整件之间的同轴度，因此降低了对螺纹调整件加工精度的要求，方便了指示杆的安装。

进一步地，所述摩擦片的用于背向制动盘的侧面上开设有开口朝向螺纹调整件的凹槽，所述螺纹调整件具有用于与凹槽的槽壁沿螺纹调整件轴向导向配合的导向段。

有益效果：通过螺纹调整件上导向段与摩擦片上的凹槽沿螺纹调整件轴向导向配合的方式来保证螺纹调整件与摩擦片之间的同轴度，结构简单，便于装配。

进一步地，所述摩擦片上设有螺纹连接孔，所述螺纹连接孔与指示杆安装孔同轴设置，所述指示杆与摩擦片相对固定的一端具有与螺纹连接孔螺纹配合的外螺纹段。

有益效果：指示杆通过螺纹连接固定在摩擦片上，结构简单，便于检测，并且对使用环境不受限制，通用性较好。

进一步地，所述指示端伸出指示杆安装孔。

有益效果：指示端伸出指示杆安装孔，便于操作人员观察弹性件的压缩量，从而更好的控制螺纹调整件的旋拧深度。

进一步地，所述指示端上设有沿螺纹调整件轴向延伸的指示刻度，指示杆装配完成时，指示杆上的零刻度与螺纹调整件的远离摩擦片的端面平齐，摩擦片磨损时，旋拧螺纹调整件而压缩弹性件以调节对摩擦片的压紧力，指示杆上与螺纹调整件的远离摩擦片的端面对齐的指示刻度即表示弹性件的压缩量。

有益效果：旋拧螺纹调整件时，操作人员只需观察与螺纹调整件的远离内侧开口的端面对齐的指示刻度，便能直观准确的测量出弹性件的压缩量。

附图说明

图1为本实用新型提供的风力发电机用偏航制动器的结构示意图；

图2为本实用新型提供的风力发电机用偏航制动器的局部结构示意图。

附图标记说明：1-钳体，2-制动盘，3-摩擦片，4-螺杆，5-锁紧螺母，6-外侧开口，7-内侧开口，8-碟簧，9-螺纹段，10-安装孔导向段，11-摩擦片导向段，12-指示杆，13-凹槽，14-基体，15-柱段，16-指示杆安装孔，17-螺纹连接孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型提供的风力发电机用偏航制动器的具体实施例：

如图1和图2所示，风力发电机用偏航制动器包括钳体1，钳体1上开设有安装孔，安装孔为通孔，安装孔的两端孔口分别形成用于远离制动盘2设置的外侧开口6和用于靠近制动盘2设置的内侧开口7。风力发电机用偏航制动器还包括用于与制动盘2相互摩擦而为风力发电机的偏航提供阻尼力矩的摩擦片3，摩擦片3具有与制动盘2配合的摩擦面。摩擦片3包括基体14和设置在基体14上的摩擦层，基体14上背向摩擦层的一端开设有具有一定深度的凹槽13，凹槽13的槽底设有与安装孔同轴的螺纹连接孔17。摩擦片3和制动盘2之间相互摩擦时，实际上是基体14上设置的摩擦层与制动盘2摩擦。安装孔的孔径大于摩擦片3的最大径向尺寸，具体安装时，摩擦片3从安装孔的外侧开口6处装入，直至摩擦片3上的摩擦面与制动盘2压触。

安装孔内设有对摩擦片3施加弹力而保持摩擦片3与制动盘2压紧的弹性件，具体地，弹性件为与安装孔同轴设置的碟簧8，碟簧8与摩擦片3顶压配合。安装孔内还设有螺纹调整件，具体地，螺纹调整件为螺杆4。螺杆4具有与安装孔螺纹配合的螺纹段9、与安装孔在安装孔的轴线方向导向配合的安装孔导向段10以及与摩擦片3上的凹槽13沿螺杆4轴向导向配合的摩擦片导向段11，安装孔导向段10、摩擦片导向段11均设置在螺纹段9靠近摩擦片3的一侧，且安装孔导向段10相对于摩擦片导向段11位于远离摩擦片3的一侧。螺杆4还包括与螺纹段9一体连接的柱段15，柱段15的截面为六边形。螺纹段9、安装孔导向段10、摩擦片导向段11和柱段15均同轴设置在安装孔内，其中，安装孔导向段10的径向尺寸大于摩擦片导向段11的径向尺寸，螺纹段9的内径大于柱段15的内径和安装孔导向段10的径向尺寸。碟簧8套设在摩擦片导向段11外，并与安装孔导向段10顶压配合，通过旋拧柱段15，使螺纹段9与安装孔螺纹配合，与此同时，安装孔导向段10沿安装孔的轴线方向压缩碟簧8，摩擦片导向段11在凹槽13内导向移动。摩擦片导向段11通过压缩碟簧8来改变碟簧8对摩擦片3施加的弹力大小。

螺杆4的摩擦片导向段11朝向摩擦片3的端面与凹槽13的槽底之间具有调整空间，为了更清楚的知道碟簧8具体的压缩量，而避免安装孔导向段10过度压缩碟簧8，或者避免摩擦片导向段11导向移动至凹槽13的槽底后继续移动顶压基体14而使摩擦片3受挤压而变形，在螺杆4的中心位置处设有指示杆安装孔16，指示杆安装孔16内穿装有指示杆12。指示杆12的一端具有与凹槽13槽底上开设的螺纹连接孔17螺纹连接以实现指示杆12与摩擦片3的相对固定，指示杆12的另一端为与螺杆4配合以指示碟簧8压缩量的指示端，指示杆12的指示端上设有沿螺杆4轴向延伸的指示刻度以便于操作人员观察碟簧8的压缩量。

安装孔内还设有锁紧螺母5，锁紧螺母5用于在螺杆4调整到位时对螺杆4进行锁止而防止螺杆4从安装孔中脱落，锁紧螺母5套设在柱段15外，且锁紧螺母5的外侧壁与安装孔螺纹配合，锁紧螺母5的内侧壁与柱段15之间具有一定的间隔以供柱段15旋转。

具体装配时，将指示杆12与螺纹连接孔17螺纹连接，然后安装碟簧8，最后将螺杆4上的指示杆安装孔16对准指示杆12并使摩擦片导向段11与凹槽13导向配合以在安装孔中装入螺杆4。由于指示杆12、螺杆4和摩擦片3之间保持一定的同轴度，从而降低了螺杆4和摩擦片3的加工精度，方便了指示杆12的安装。装配完成时，指示杆12的指示端伸出指示杆安装孔16，且指示端上的零刻度与柱段15的远离摩擦片3的端面平齐；旋拧螺杆4，使安装孔导向段10顶压碟簧8以对摩擦片3施加弹力，此时，指示端上与柱段15的远离摩擦片3的端面平齐的指示刻度即表示碟簧8的压缩量，继续旋拧螺杆4，当柱段15的远离摩擦片3的端面与设定刻度对齐时，表示摩擦片3与制动盘2之间已经达到规定的工作压紧力。

当风力发电机发生偏航时，摩擦片3与制动盘2之间发生摩擦来提供必要的阻尼力矩，随着偏航次数的增加，摩擦片3上的摩擦层会持续磨损，指示杆12上的指示刻度会发生相应变化，当指示刻度超过设定规定时，可通过旋松锁紧螺母5并调整螺杆4以调节碟簧8对摩擦片3的弹力，直至指示端上的设定刻度与柱段15的远离摩擦片3的端面平齐，以使摩擦片3和制动盘2保持工作压紧力。当摩擦片3上的摩擦层达到最大磨损量后，则需要更换摩擦片3，此时通过拆除锁紧螺母5、螺杆4、碟簧8，便能将摩擦片3沿安装孔的轴线方向从外侧开口6处移出，无需拆除制动盘2，使摩擦片3的拆卸更为方便。

上述实施例中，螺纹调整件为螺杆，在其他实施例中，螺纹调整件也可以为螺栓。

上述实施例中，螺杆的螺纹段与安装孔螺纹配合，在其他实施例中，也可以在安装孔的装入口处可拆固定封盖，螺杆的螺纹段与封盖螺纹配合。

上述实施例中，摩擦片朝向螺杆的侧面设有凹槽，螺杆上设有与摩擦片上凹槽导向配合的摩擦片导向段，在其他实施例中，也可以在摩擦片朝向螺杆的侧面上设置凸起，而在螺杆上设置与凸起导向配合的滑槽。

上述实施例中，摩擦片从安装孔的外侧开口处装入，更换时，只需拆除螺杆、碟簧、锁紧螺母即可将报废的摩擦片取出，无需拆除制动盘；在其他时实施例中，也可以适用于摩擦片从安装孔的外侧开口取不出的情况，此时螺杆仍从安装孔的外侧开口装入，但螺杆螺纹段的直径要小于摩擦片的直径，这样在更换摩擦片时，只能先拆除制动盘，然后将摩擦片取出更换。

上述实施例中，螺杆包括与安装孔螺纹配合的螺纹段、与安装孔沿轴向导向配合的安装孔导向段，在其他实施例中，螺杆可以仅具有螺纹段，通过旋拧螺杆，使螺纹段压缩碟簧；或者在其他实施例中，螺杆也可以设置成螺纹段和安装孔导向段位置互换的结构。

上述实施例中，弹性件采用碟簧，在其他实施例中，弹性件也可以采用压簧。

上述实施例中，指示杆的指示端伸出指示杆安装孔，在其他实施例中，指示杆的指示端也可以不伸出指示安装孔，而是与指示杆安装孔的孔沿平齐，只要能观察到指示端上的指示刻度即可，此时在指示杆装配完成时，指示杆指示端上的零刻度刚好与柱段的远离摩擦片的端面平齐。

上述实施例中，指示杆螺纹连接在摩擦片上，在其他实施例中，指示杆也可以不与摩擦片固定连接，而是顶压在摩擦片上，此时需要在指示杆和摩擦片之间设置弹簧。

上述实施例中，指示杆的指示端上设有指示刻度，操作人员通过指示刻度可判断碟簧的压缩量，进而判断是否该调整摩擦片与制动盘之间的夹紧力。在其他实施例中，也可以不在指示端上设置指示刻度，而是在指示端上设红绿两种颜色的目视标线，绿色目视标线位于红色目视标线的下面，当只有绿色目视标线露出来时，表示摩擦片与制动盘之间的压紧力处于正常范围内，当红色目视标线露出来时，则需要重新调整碟簧对摩擦片施加的弹力。

本实用新型提供的风力发电机的具体实施例：

风力发电机包括制动盘和偏航制动器，偏航制动器的结构与上述实施例中风力发电机用偏航制动器的结构相同，在此不再赘述。