风力发电机偏航制动器及风力发电机的制作方法

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机偏航制动器及风力发电机。

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。在风力发电机组的偏航过程中，在一定的油压下偏航制动器的两片摩擦片夹紧在偏航制动盘两侧并相对摩擦旋转，提供一定的阻尼力矩，但同时造成了摩擦片的磨损，当摩擦片上的摩擦材料磨尽后则需要尽快更换摩擦片。传统的风力发电机偏航制动器，其固定摩擦片的底座与制动器主体连为一体，当需要更换摩擦片的时候，其操作十分麻烦，往往需要将整个制动器进行拆装。

为解决上述问题，授权公告号为cn207049230u的中国实用新型专利公开了一种风力发电机偏航制动器，该偏航制动器包括液压制动机构和弹簧制动机构，其中，液压制动机构包括液压缸、一端通过第一密封圈密封连接在液压缸内的活塞、连接在活塞另一端上的第一摩擦片；弹簧制动机构包括安装座、调节螺栓和固定螺母，安装座上设有安装孔，安装孔内依次设有第二摩擦片、顶板、制动弹簧和压板，调节螺栓螺纹连接在安装座上并同压板抵接在一起，固定螺母螺纹连接在调节螺栓上，制动盘位于第一摩擦片和第二摩擦片之间。该偏航制动器在更换摩擦片时，需要先将制动盘拆掉，然后才能取出摩擦片，相比于传统的风力发电机偏航制动器，虽然无需将整个偏航制动器拆卸，但是制动盘通常为一个整体，且质量较大，拆卸时需要采用特殊的工具，必要时还需动用吊车，这仍然导致摩擦片的拆卸较为不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种风力发电机偏航制动器，以解决现有技术中风力发电机偏航制动器的摩擦片拆卸较为不便的技术问题；本发明的目的还在于提供一种风力发电机，以解决现有技术中风力发电机内的摩擦片拆卸较为不便的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的风力发电机偏航制动器的技术方案是：

风力发电机偏航制动器，包括：

钳体；

摩擦片：具有用于与制动盘配合的摩擦面；

安装孔：设置在钳体上，安装孔具有用于远离制动盘设置的外侧开口和用于靠近制动盘设置的内侧开口，摩擦片安装时从外侧开口装入直至摩擦片上的摩擦面与制动盘压触；

弹性件：设置在安装孔内，用于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：螺纹配置在钳体上，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。

有益效果：本发明提供的风力发电机偏航制动器在摩擦片拆卸时，可通过直接旋拧螺纹调整件使其脱出钳体，然后将弹性件从钳体上开设的安装孔取出，最后将摩擦片从安装孔的外侧开口处取出，操作非常方便，无需拆除整个制动器，也无需拆除制动盘，减少了操作人员的拆卸时间和劳动强度。

进一步地，所述螺纹调整件与安装孔螺纹配合。

有益效果：螺纹调整件与安装孔螺纹配合，结构简单，装配方便。

进一步地，所述螺纹调整件为螺杆，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。

有益效果：螺纹调整件采用螺杆的形式，方便加工，螺杆的螺纹段与安装孔螺纹配合，且安装孔导向段与安装孔的轴向导向配合，这样在旋拧螺杆时，安装孔导向段能沿安装孔的轴向顶压弹性件，使弹性件对摩擦片施加的弹力更为均匀。

进一步地，所述螺杆还包括与摩擦片沿轴向导向配合的摩擦片导向段。

有益效果：能够保证螺杆与摩擦片之间的同轴度。

进一步地，所述安装孔内设有用于在所述螺纹调整件调整到位时对其进行锁紧的锁紧螺母。

有益效果：锁紧螺母能在螺纹调整件调整到位时进行锁紧，防止螺纹调整件从安装孔中脱出。

进一步地，所述锁紧螺母套设在所述螺纹调整件上，并且锁紧螺母与所述安装孔螺纹配合。

有益效果：便于锁紧螺母在安装孔内的装配，同时方便在螺纹调整件调整过程中，调整锁紧螺母的位置以更好实现对螺纹调整件的锁紧。

进一步地，风力发电机偏航制动器还包括指示杆，螺纹调整件的中心处设有供指示杆穿过的指示杆安装孔，指示杆的其中一端与所述摩擦片相对固定，指示杆的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：指示杆能够使操作人员观察到弹性件的压缩量，通过指示杆安装孔便于指示杆的安装。

优选地，指示杆的指示端伸出所述指示杆安装孔。

有益效果：进一步方便操作人员观察弹性件的压缩量。

进一步地，所述指示杆固定在摩擦片上。

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

本发明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：具有用于与制动盘配合的摩擦面；

安装孔：设置在钳体上，安装孔具有用于远离制动盘设置的外侧开口和用于靠近制动盘设置的内侧开口，摩擦片安装时从外侧开口装入直至摩擦片上的摩擦面与制动盘压触；

弹性件：设置在安装孔内，用于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：螺纹配置在钳体上，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。

有益效果：本发明提供的风力发电机的摩擦片在拆卸时，可通过直接旋拧螺纹调整件使其脱出钳体，然后将弹性件从钳体上开设的安装孔取出，最后将摩擦片从安装孔的外侧开口处取出，操作非常方便，无需拆除整个制动器，也无需拆除制动盘，减少了操作人员的拆卸时间和劳动强度。

进一步地，所述螺纹调整件与安装孔螺纹配合。

有益效果：螺纹调整件与安装孔螺纹配合，结构简单，装配方便。

进一步地，所述螺纹调整件为螺杆，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。

有益效果：螺纹调整件采用螺杆的形式，方便加工，螺杆的螺纹段与安装孔螺纹配合，且安装孔导向段与安装孔的轴向导向配合，这样在旋拧螺杆时，安装孔导向段能沿安装孔的轴向顶压弹性件，使弹性件对摩擦片施加的弹力更为均匀。

进一步地，所述螺杆还包括与摩擦片沿轴向导向配合的摩擦片导向段。

有益效果：能够保证螺杆与摩擦片之间的同轴度。

进一步地，所述安装孔内设有用于在所述螺纹调整件调整到位时对其进行锁紧的锁紧螺母。

有益效果：锁紧螺母能在螺纹调整件调整到位时进行锁紧，防止螺纹调整件从安装孔中脱出。

进一步地，所述锁紧螺母套设在所述螺纹调整件上，并且锁紧螺母与所述安装孔螺纹配合。

有益效果：便于锁紧螺母在安装孔内的装配，同时方便在螺纹调整件调整过程中，调整锁紧螺母的位置以更好实现对螺纹调整件的锁紧。

进一步地，风力发电机偏航制动器还包括指示杆，螺纹调整件的中心处设有供指示杆穿过的指示杆安装孔，指示杆的其中一端与所述摩擦片相对固定，指示杆的另一端为与螺纹调整件配合指示弹性件压缩量的指示端。

有益效果：指示杆能够使操作人员观察到弹性件的压缩量，通过指示杆安装孔便于指示杆的安装。

优选地，指示杆的指示端伸出指示杆安装孔。

有益效果：进一步方便操作人员观察弹性件的压缩量。

进一步地，所述指示杆固定在摩擦片上。

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

附图说明

图1为本发明提供的风力发电机偏航制动器的结构示意图；

图2为本发明提供的风力发电机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

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的提供的风力发电机偏航制动器的具体实施例：

如图1和图2所示，风力发电机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。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的端面与摩擦片3上凹槽13的槽底之间有调整空间，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内穿过指示杆12。指示杆12的一端与基体14螺纹连接，另一端为与螺杆4配合以指示碟簧8压缩量的指示端，指示端伸出指示杆安装孔且指示杆12的指示端上设有沿安装孔轴线方向延伸的指示刻度，指示刻度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值时，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；在其他实施例中，也可以不设置凹槽，这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，安装孔内设有用于在螺杆调整到位时对其进行锁紧固定的锁紧螺母，在其他实施例中，在螺杆旋拧后，安装孔内没有多余空间时，也可以不设置锁紧螺母。其他实施例中，锁紧螺母还可以螺纹连接在螺杆上，锁紧螺母朝向摩擦片的一端端面在锁紧时与钳体抵顶配合，但是此时若需要调整螺杆，需要先将锁紧螺母拧松。

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。

本发明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偏航制动器的结构相同，在此不再赘述。