一种风力发电机组液压风轮锁的制作方法

本实用新型涉及风力发电机组技术领域，具体为一种风力发电机组液压风轮锁。

背景技术：

风力发电机组风轮锁用来可靠锁定轮毂，防止轮毂转动，保证维护人员安全。某机型风电机组目前采用一根锁紧销，安装于主轴正下方，通过人工旋转手柄驱动丝杆转动，将丝杆的回转运动转化为锁紧销的直线运动。锁紧销与主机架之间存在微小间隙，间隙内填充油脂进行润滑。

该机组风轮锁目前主要存在以下问题：

1)锁紧销强度不足

风轮锁紧销目前采用的材料硬度不高且细长。风速较大的情况下曾出现锁紧销弯折的情况。

2)进销/退销困难

该机型风轮锁通过人力驱动丝杠，在油脂黏度大或油脂杂质过多的情况下，进销/退销存在困难，特别在冬季天气寒冷的情况下表现尤为明显。当遭遇恶劣天气时，风力发电机组风轮承受较大风载，螺纹传递扭矩能力有限，无法保证安全及时的退出风轮锁。

3)操作空间限制

风轮锁位于主轴下方，操作空间有限，人员转动操作手柄时无法使用全力。同时，主轴下方轴承漏油问题严重，泄露的油脂使操作过程更加不便。

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组液压风轮锁，具备锁紧结构简单、锁紧效果好的优点，解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种风力发电机组液压风轮锁，包括锁紧销、转接套、液压油缸、定位螺栓、安装螺栓副、紧定螺钉、锥形套、机舱底架与风轮定位盘，所述锁紧销放置于机舱底架中部开设的销孔内，并且锁紧销的底部通过锥形套安装于风轮定位盘开设的定位孔内，所述液压油缸的底部与转接套的顶部通过安装螺栓副安装，所述转接套的底部与机舱底架的顶部通过安装螺栓副安装，所述液压油缸的活塞杆与锁紧销顶部开设的杆孔通过紧定螺钉安装，所述转接套底部的外侧通过定位螺栓锁住锁紧销的顶端轴外侧。

优选的，所述液压油缸包括缸体、端盖、卡套式端直通管接头与活塞杆，所述端盖通过安装螺栓副安装在缸体的顶部，所述卡套式端直通管接头安装在端盖顶部的中部。

优选的，所述活塞杆的板外壁与缸体的筒内壁滑动连接，所述活塞杆的杆底端穿出缸体底部开设的杆孔后延伸到外部。

优选的，所述活塞杆的板外壁与缸体的筒内壁之间嵌装有支承环与密封件。

优选的，所述活塞杆的杆外壁与缸体的杆孔内壁之间嵌装有支承环、密封件与o型圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1)修改锁紧销结构，原锁紧销安装端盖拆除并于液压油缸进行连接，采用直推形式后锁紧销与销孔的同轴度将会更好，减小推进阻力。

2)更换锁紧销材料为42crmo，同时进行表面处理，提高锁紧销强度。

3)将原风力发电机组定位盘销孔位置安装锥形套，用于方便现场实际操作对孔，同时可增加锁紧销接触面积降低接触应力；消除锁紧销与定位盘孔间隙，减小风轮晃动。

4)变换锁紧销进销/退销驱动方式，将原有丝杆旋转驱动方式改为液压驱动。液压锁销转接法兰通过高强度螺栓固定在机架上，锁销在安装孔内能自由伸缩运动。当要锁紧锁定位盘时，锁销在液压力的作用下推入锁紧盘孔内。

5)采用双向手动泵或电动泵作为动力源，控制液压缸，可降低操作人员的工作强度，尤其是解决大风天气退出锁紧销的操作问题。

6)电动泵操作设置有专用压力保护元件，可防止误操作损坏定位盘问题的发生。

附图说明

图1为本实用新型液压锁正视图的剖视图的结构示意图；

图2为本实用新型液压油缸正视图的剖视图的结构示意图；

图3为本实用新型图2中a处放大图的结构示意图；

图4为本实用新型液压原理图；

图5为本实用新型手动泵原理图。

图中：1-锁紧销、3-转接套、4-液压油缸、5-定位螺栓、6-安装螺栓副、7-紧定螺钉、8-锥形套、9-机舱底架、10-风轮定位盘、11-缸体、12-端盖、13-卡套式端直通管接头、14-活塞杆、15-支承环、16-密封件、17-o型圈、18-油标、19-压力表、20-三位四通电磁阀、21-液压锁、22-溢流阀、23-单向阀、24-手动泵、25-电动机、26-齿轮泵、27-过滤器、28-接线盒、29-油箱、30-三位四通手动阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种技术方案：一种风力发电机组液压风轮锁，包括锁紧销1、转接套3、液压油缸4、定位螺栓5、安装螺栓副6、紧定螺钉7、锥形套8、机舱底架9与风轮定位盘10，锁紧销1放置于机舱底架9中部开设的销孔内，并且锁紧销1的底部通过锥形套8安装于风轮定位盘10开设的定位孔内，液压油缸4的底部与转接套3的顶部通过安装螺栓副6安装，转接套3的底部与机舱底架9的顶部通过安装螺栓副6安装，液压油缸4的活塞杆14与锁紧销1顶部开设的杆孔通过紧定螺钉7安装，转接套3底部的外侧通过定位螺栓5锁住锁紧销1的顶端轴外侧。采用液压泵作为动力源，控制液压缸，通过换向操作实现锁紧销的进销/退销。

具体地，液压油缸4包括缸体11、端盖12、卡套式端直通管接头13与活塞杆14，端盖12通过安装螺栓副6安装在缸体11的顶部，卡套式端直通管接头13安装在端盖12顶部的中部，活塞杆14的板外壁与缸体11的筒内壁滑动连接，活塞杆14的杆底端穿出缸体11底部开设的杆孔后延伸到外部，活塞杆14的板外壁与缸体11的筒内壁之间嵌装有支承环15与密封件16，活塞杆14的杆外壁与缸体11的杆孔内壁之间嵌装有支承环15、密封件16与o型圈17。

按照液压油缸设计标准、机械设计手册进行风轮锁液压油缸设计，活塞及活塞杆14使用同轴密封件16及支承环15标准件。液压管路与卡套式端直通管接头12进行连接，液压油通过换向阀控制活塞杆4的推出与退回。液压缸最大工作压力为200bar，行程60mm，可实现风轮锁锁定风轮的操作需求。

如图4中所示，液压风轮锁使用手动泵、电动泵一体式液压站对液压油缸4进行控制，手动泵24、齿轮泵26可分别单独进行使用，对系统提供压力，回路中分别设置有单向阀23以防止回油现象的产生。系统工作最高压力由溢流阀22-1进行控制，工作压力设定为200bar。电动泵功率为0.55kw、排量1.1ml/r、电机额定转速1440r/m，当采用电动泵操作时需30s可将锁紧销1完全推出，退回需25s即可完成。手动泵排量选择为16ml/次，锁紧销1推出需打压46次，锁紧销1退回需打压37次。液压风轮锁最大推出推力为98kn，最大退回推力为196kn。具体操作步骤如下：

1、日常状态下，电磁阀12处于中间位置的常闭状态，风轮锁无法进行工作。

2、当需要锁紧销1锁定风轮时，电磁阀左位dt1通电，液压油通过c1口进入液压油缸4推出锁紧销1，液压油缸4右侧液压油经过c2口及液压锁21回油进入油箱29此时液压锁21右侧阀体打开。进油侧回路设置有溢流阀22-2，其压力设定为80bar，用于控制推出锁紧销1时的系统压力，防止在锁紧销1未对准销孔时电动泵压力过大损坏定位盘。当锁紧销1推出到位后，液压系统停止打压，同时左侧液压油缸4内的液压油经液压锁21进行保压，防止风轮因长期振动导致锁紧销1退出的情况发生。

3、当需要锁紧销1退回时，电磁阀右位dt2通电，液压油通过c2口进入液压油缸4退回锁紧销1，液压油缸4左侧液压油经过c1口及液压锁21回油进入油箱29此时液压锁21左侧阀体打开。退回风轮锁时，在风载荷的作用下所需推力较大，因此进油回油压力设定为200bar。当锁紧销1退回原位后，液压系统停止打压，同时右侧液压油缸4内的液压油经液压锁21进行保压，防止锁紧销1被误操作推出影响机组运行安全。

如图5中所示，考虑到实际应用的成本及现场电源问题，液压风轮锁采用手动泵24单独对液压油缸4进行控制。系统工作最高压力由溢流阀22进行控制，工作压力设定为200bar。手动泵排量选择为16ml/次，锁紧销1推出需打压46次，锁紧销1退回需打压37次。液压风轮锁最大推出推力为245kn，最大退回推力为196kn。具体操作步骤如下：

1、日常状态下，手动阀8处于中间位置的常闭状态，风轮锁无法进行工作。

2、当需要锁紧销1锁定风轮时，手动阀左侧通路，液压油通过c1口进入液压油缸4推出锁紧销1，液压油缸4右侧液压油经过c2口及液压锁7回油进入油箱29此时液压锁右侧阀体打开。当锁紧销1推出到位后，手动泵停止打压，同时左侧液压油缸4内的液压油经液压锁进行保压，防止风轮因长期振动导致锁紧销1退出的情况发生。

3、当需要锁紧销1退回时，手动阀右侧通路，液压油通过c2口进入液压油缸4退回锁紧销1，液压油缸4左侧液压油经过c1口及液压锁7回油进入油箱29此时液压锁左侧阀体打开。当锁紧销1退回原位后，液压系统停止打压，同时右侧液压油缸4内的液压油经液压锁进行保压，防止锁紧销1被误操作推出影响机组运行安全。

工作原理：该风力发电机组液压风轮锁使用时，当采用电动泵操作时需30s可将锁紧销1完全推出；考虑到实际应用的成本及现场电源问题，液压风轮锁采用手动泵24单独对液压油缸4进行控制，通过手动阀可将锁紧销1完全推出。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。