风机叶轮锁定系统及风力发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及较大功率风力发电机组叶轮锁定技术，特别涉及一种风机叶轮锁定系统及风力发电机。
【背景技术】
[0002]风力发电机是一种将风能转化为电能的设备。在进行叶轮组装时及后期对叶轮中的各种装置进行维护保养时，维护人员需要进入叶轮，在进入叶轮时必须将叶轮进行锁定，使其不能旋转，以确保工作人员生命安全。有的风机，在进行单叶片吊装时，以及单叶片更换时，也需要使用锁定销对叶轮进行锁定。
[0003]叶轮锁定，通常是通过将安装在基架上的锁定销插入叶轮上的锁定孔中来实现的。对于小功率风力发电机，通常一个锁定销就可以承担叶轮的维护载荷，锁定销与叶轮锁定孔的配合找正也较容易。但对于大型风力发电机，特别是单叶片吊装及单叶片更换时，叶轮载荷巨大，一个常规的锁定销不能承担巨大的载荷，要承担大的载荷，通常有两种办法:
[0004]—种是设计更大尺寸的锁定销，提高其承载能力。但使用这种方法，机组相关的结构，如叶轮外径尺寸或电机转子外径尺寸要相应增大，制造成本增加巨大，且零部件的通用性也不好。受结构的限制，锁定销的外径不能再增大。
[0005]第二种的解决方案是采用二个或多个锁定销来实现叶轮锁定。此方案在处理好二销或多销方案的相关技术问题后，可以不增大相关结构外径尺寸，锁定销可以与其它机组通用，具有巨大的技术成本优势，所以属于较受欢迎的技术策略。
[0006]如图1所示，现有的一种风力发电机叶轮锁定装置，其包括设置在叶轮联接盘I上的锁定孔2及与锁定孔2相配合的锁定销3，该锁定销3是一种双向锁定销，所谓双向锁定销，从功能角度讲，是指在叶轮联接盘I周向上，也就是旋转方向上，锁定销3与锁定孔2的两个内表面都贴合，无论叶轮按哪个方向旋转，锁定销3都能与锁定孔2的一个内表面贴合，从而起到双向限制作用。
[0007]叶轮有正反两个方向旋转的自由度，锁定销插入后，叶轮就不能旋转了，在旋转方向上的自由度就受限制了。当使用两个或多个双向锁定销锁定时，理论上来讲，锁定销越多，越能更多的分担载荷，如图1所示，但事实并非如此。原因是，由于制造误差或者装配误差的存在，往往在保证一个双向的锁定销3与锁定孔2完美配合时(即叶轮正反两方向旋转时锁定销都能承担载荷)，其他双向锁定销就无法与锁定孔完全找正了，如图2所示，这样在叶轮正向旋转或逆向旋转时，无法保证所有双向的锁定销3在正反两方向都能起到承担扭转载荷的作用，甚至连一个方向的承载作用也起不到，从而失去了应有的作用。
【发明内容】
[0008]鉴于现状，本发明第一目的是提供一种风机叶轮锁定系统，利用多销实现叶轮的锁定，用以解决单销承载力大的问题，同时在防锁死的同时尽可能大的利用各锁定销，防止失效。本发明第二目的提供一种包括上述叶轮锁定系统特征的风力发电机。
[0009]本发明的第一目的主要是通过以下技术方案实现的:一种风机叶轮锁定系统，包括叶轮联接盘、在所述叶轮联接盘上开设的至少三个锁定孔，以及插入在至少三个锁定孔中的至少三个锁定销;其中，由所述至少三个锁定销实现对叶轮联接盘顺、逆时针两旋转方向的锁定，且其中至少有两个锁定销对叶轮联接盘同一旋转方向进行锁定。
[0010]进一步地，至少三个锁定销中包括双向锁定销和单向锁定销，所述双向锁定销对所述叶轮联接盘顺、逆时针两旋转方向均锁定，所述单向锁定销只对所述叶轮联接盘单一旋转方向实施锁定。
[0011]进一步地，在使用三个所述锁定销的情况下，一个为所述双向锁定销，另外两个为所述单向锁定销，且两个所述单向锁定销对所述叶轮联接盘的锁定方向相反。
[0012]进一步地，在使用多于三个所述锁定销的情况下，一个为所述双向锁定销，其余为所述单向锁定销;且所述单向锁定销中，既包含对所述叶轮联接盘顺时针旋转方向锁定的锁定销，也包含对所述叶轮联接盘逆时针旋转方向锁定的锁定销。
[0013]进一步地，在使用多于三个所述锁定销的情况下，全部使用所述单向锁定销，且所述单向锁定销中，既至少包含两个对所述叶轮联接盘顺时针旋转方向锁定的锁定销，也至少包含两个对所述叶轮联接盘逆时针旋转方向锁定的锁定销。
[0014]进一步地，各所述锁定销沿所述叶轮联接盘周向均布。
[0015]进一步地，对所述叶轮联接盘进行顺时针旋转方向锁定的锁定销和对所述叶轮联接盘进行逆时针旋转方向锁定的锁定销，在沿所述叶轮联接盘周向上交叉布置。
[0016]进一步地，所述双向锁定销具有与所述锁定孔沿所述叶轮联接盘周向上的两个内表面分别相贴合的两个外表面。
[0017]进一步地，所述单向锁定销具有与所述锁定孔沿所述叶轮联接盘周向上的一个内表面相贴合的外表面。
[0018]进一步地，所述单向锁定销上沿所述叶轮联接盘周向的两个外表面，为相对于销体中心线不对称的两个面，所述单向锁定销安装到锁定孔中后，其中一个外表面与所述锁定孔相贴合。
[0019]进一步地，所述锁定销与所述锁定孔之间在所述叶轮联接盘的径向方向上留有间隙。
[0020]本发明的第二目的是提供一种风力发电机，该风力发电机包括基架，在基架上连接有如上所述的风机叶轮锁定系统。
[0021]本发明采有一个双向锁定销与两个或多个单向锁定销配合的技术方案，承担风机叶轮单叶片吊装、单叶片更换时的巨大载荷，有效解决了一个常规锁定销的强度不能承担巨大载荷的问题。
[0022]本发明采用的双向锁定销是常规锁定销，可以与其它机型通用，降低成本。
[0023]采用本发明的技术方案，可以不增加叶轮或转子的外径尺寸，因此，避免了采用更大规格锁定销所产生的机组成本的大幅增加。
[0024]本发明通过在锁定销和锁定孔之间设置径向间隙，从而保证了在两者的轴线存在径向误差的情况下，锁定销也能顺利地被推入锁定孔中。此外，锁定销在推入或锁定过程中不会变形，从而避免了锁定销卡死的现象，并在一定程度上有助于降低主轴承所承受的侧向力，提尚主轴承的使用寿命。
[0025]本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0026]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表不相同的部件。
[0027]图1为理想状态下双销双向锁定的状态图；
[0028]图2为现实状态下双销锁定的状态图；
[0029]图3为本发明实施例采用三销的锁定状态图；
[0030]图4为图3中的A-A剖视图；
[0031]图5为图3中的B-B剖视图；
[0032]图6为图3中的C-C剖视图；
[0033]图7为本发明实施例采用四销的锁定状态图；
[0034]图8为非对称型锁定销图；
[0035]图9为回转形状和非回转形状组合的锁定销图。
[0036]图中标号:1_叶轮联接盘，2-锁定孔，3-锁定销，31-第一锁定销，32-第二锁定销，33-第三锁定销，34