一种制动机构、发电机和风力发电机组的制作方法

本发明涉及风力发电机组，具体涉及一种制动机构、发电机和风力发电机组。

背景技术：

1、传统的大兆瓦风力发电机组，出于维护、安装以及维修的需求，均需设置叶轮锁定装置，为配合完成叶轮锁定，同时需配置机械制动单元。大多数风电机组厂家均在低速轴处布置一套或者多套叶轮锁定装置，但随着机组容量的大型化，相应叶轮锁定装置个数、布置的径向距离、锁定销的直径等均需进一步增加。

2、为此，半直驱类机组通常将机械制动布置在发电机处，例如us13438487中所公开的结构，转子上布置制动盘，定子上布置液压盘式制动器，由于半直驱齿轮箱速比有限，导致制动器产生的摩擦力矩设计值较大，其内部油缸直径、个数及工作压力也较大，带来显著的成本增加。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中对发电机转子上的制动盘进行制动时，制动器具有较大的摩擦力矩设计值，导致成本增加的缺陷，从而提供一种制动机构、发电机和风力发电机组。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种制动机构，包括：

3、制动组件，用于与定子支架连接；

4、增速齿轮系，其高速端与所述制动组件的作用端连接，其低速端与转子支架啮合连接，所述制动组件通过所述增速齿轮系对所述转子支架提供制动力。

5、可选地，所述增速齿轮系的高速端具有相对所述转子支架偏心设置的至少一组，所述制动组件与所述增速齿轮系的高速端一一对应设置。

6、可选地，所述制动组件与所述增速齿轮系之间通过摩擦片的配合进行制动，所述摩擦片的中心与所述增速齿轮系的高速端的转动中心同心设置。

7、可选地，所述制动组件包括：

8、固定件，用于与定子支架连接，所述固定件具有安装腔，所述安装腔中设置有第一摩擦件；

9、转动件，转动设置于所述安装腔中，所述转动件上设置有第二摩擦件，所述第二摩擦件与所述第一摩擦件相对设置，所述转动件与所述增速齿轮系连接；

10、驱动件，设置在所述固定件上，所述驱动件用于驱动所述第二摩擦件和/或所述第一摩擦件滑动，以使所述第二摩擦件与所述第一摩擦件贴合产生摩擦制动力。

11、可选地，所述第一摩擦件具有至少一组，所述第二摩擦件具有至少一组，所述第一摩擦件和所述第二摩擦件相互间隔设置。

12、可选地，所述第一摩擦件和所述第二摩擦件为圆盘结构。

13、可选地，所述驱动件包括：

14、活塞，滑动设置于所述安装腔内，所述活塞和所述固定件之间形成液压油腔；

15、液压系统，与所述液压油腔连接，用于给所述活塞提供液压力，以使所述活塞推动所述第二摩擦件或所述第一摩擦件滑动。

16、可选地，所述固定件和所述活塞之间设置有弹性件，所述弹性件具有使所述活塞远离所述第二摩擦件和所述第一摩擦件的弹性力。

17、可选地，所述安装腔的外端设置有限位部，所述限位部与所述活塞相对设置，用于在所述液压系统卸压时限定所述活塞的滑动距离。

18、可选地，所述转动件的外部设置有第一外齿部，所述转子支架上设置有制动盘，所述制动盘上设置有第二外齿部，所述第二外齿部与所述第一外齿部相啮合。

19、可选地，所述制动组件还包括锁定件，所述固定件上设置有锁定孔，所述锁定件穿过所述锁定孔对贴合后的第二摩擦件与所述第一摩擦件进行锁定。

20、可选地，所述固定件包括：

21、第一固定件，具有第一安装腔，所述第一摩擦件设置于所述第一安装腔中，所述驱动件的驱动端滑动设置于所述第一安装腔中；

22、第二固定件，具有第二安装腔，所述转动件转动设置于所述第二安装腔中，所述转动件的前端伸出所述第二安装腔与所述转子支架连接，所述转动件的后端设置于所述第一安装腔中；其中，所述第二固定件的外部尺寸小于所述第一固定件的外部尺寸。

23、可选地，所述转动件的后端设置有轴套，所述轴套上设置有所述第二摩擦件。

24、本发明提供一种发电机，包括发电机本体及上述任一项所述的制动机构；

25、所述发电机本体包括定子支架和转子支架，所述制动机构安装在所述定子支架上。

26、本发明提供一种风力发电机组，包括上述所述的发电机。

27、可选地，还包括齿轮箱，所述齿轮箱的输出一端设置有箱体法兰，所述发电机本体通过所述箱体法兰与所述齿轮箱同轴连接；

28、所述齿轮箱的输出轴内部转动设置有穿线管。

29、本发明技术方案，具有如下优点：

30、1.本发明提供的制动机构，包括制动组件和增速齿轮系，其高速端与制动组件的作用端连接，其低速端与转子支架啮合连接，制动组件通过齿轮增速系对转子支架提供制动力，通过增速齿轮系实现了增速降扭矩，大大降低了制动组件的摩擦力矩设计值，降低了制动组件的成本，提高了制动效果。

31、2.本发明提供的制动机构，增速齿轮系的高速端具有相对转子支架偏心设置的至少一组，制动组件和增速齿轮系的高速端一一对应设置，根据制动力的大小可以选择多个制动组件同时对转子支架进行制动，降低了单个制动组件的设计压力，且占用空间较小。

32、3.本发明提供的制动机构，制动组件与增速齿轮系之间通过摩擦片的配合进行制动，摩擦片的中心与增速齿轮系的高速端的转动中心同心设置，同心设置使得增速齿轮系的高速端只需受到扭转力矩，无需受到损伤较大的倾覆力矩，提高了制动组件的可靠性。

33、4.本发明提供的制动机构，制动组件包括固定件、转动件和驱动件，固定件用于与定子支架连接，转动件通过增速齿轮系与转子支架啮合连接，驱动件驱动第一摩擦件和/或第二摩擦件滑动，以使第一摩擦件和第二摩擦件贴合产生摩擦制动力。通过增速齿轮系实现了增速降扭矩，大大降低了制动组件的摩擦力矩设计值，降低了制动组件的成本，进行了结构的简化，通过第一摩擦件和第二摩擦件的摩擦制动通过增速齿轮系传递至转子支架，转动件只需受到扭转力矩，无需受到损伤较大的倾覆力矩，提高了制动组件的可靠性。

34、5.本发明提供的制动机构，第一摩擦件和第二摩擦件均具有至少一组，且相互间隔设置，多组摩擦件贴合摩擦制动，提高了第一摩擦件和第二摩擦件之间的制动力，使得制动组件对转子支架的制动更加稳定。

35、6.本发明提供的制动机构，第一摩擦件和第二摩擦件为圆盘结构，在第二摩擦件的转动过程中进行制动时，圆盘结构的设置提高了接触作用面积，保证了两者之间最大的摩擦力矩，制动效果更好。

36、7.本发明提供的制动机构，驱动件包括活塞和液压系统，活塞和固定件之间形成液压油腔，液压系统与液压油腔连接，需要制动时，液压系统给予活塞提供液压力，推动活塞移动将第一摩擦件与第二摩擦件贴合作用，通过液压油腔中的注油和排油实现了活塞的移动，结构简单，质量轻。

37、8.本发明提供的制动机构，固定件和活塞之间设置有弹性件，弹性件具有使活塞远离第一摩擦件和第二摩擦件的弹性力，在卸压后，无需另外注入液压油进行活塞的推动，液压油腔只需设置一组即可，在弹性件的作用下活塞自动复位，效率高，无需复杂的液压系统，成本低。

38、9.本发明提供的制动机构，安装腔的外端设置有限位部，用于在液压系统卸压时限定活塞的滑动距离，避免活塞在弹性力的作用下弹出安装腔或者弹出较远距离，增加液压系统的负担。

39、10.本发明提供的制动机构，转动件的外部设置第一外齿部，转子支架上的制动盘上设置第二外齿部，第一外齿部与第二外齿部相啮合，第二外齿部的直径大于第一外齿部的直径，实现了传递后的增速降扭矩，且第一外齿部和第二外齿部组成了传递最短占地最小的增速齿轮系，结构简单，节省空间。

40、11.本发明提供的制动机构，在第一摩擦件和第二摩擦件之间为贴合制动状态时，锁定件穿过锁定孔对第一摩擦件和第二摩擦件起到顶紧作用，加大制动的摩擦力矩，还可以防止因液压系统的意外故障导致的锁定力矩的丢失。

41、12.本发明提供的制动机构，固定件包括第一固定件和第二固定件，驱动件的驱动端和第一摩擦件设置在第一安装腔中，转动件设置于第二安装腔中，转动件的前端伸出第二安装腔与转子支架连接，转动件的后端设置于第一安装腔中，第二固定件的外部尺寸小于第一固定件的外部尺寸，固定件的结构紧凑，较小的转动件及较大的摩擦件之间的配合，提高了增速降扭矩的效果，也保证了第一摩擦件和第二摩擦件之间的摩擦力矩。

42、转动件的后端设置有轴套，轴套上设置有第二摩擦件，轴套的设置对较小的转动件及较大的摩擦件起到了连接作用。

43、13.本发明提供的风力发电机组，将制动机构安装在发电机上，通过增速降扭矩的增速齿轮系的设置及摩擦片方式的制动，大大降低了制动组件的摩擦力矩设计值，降低了制动组件的成本，进行了结构的简化。