[實用新型]應用于增量式風力發電機上的安全制動機構

有效

• 申請號: 201220545639.4
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN202789326U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 王海波;王領;王宏勝
• 申請（專利權）人: 安徽華科風電新能源科技有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F16D63/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是增量式風力發電機，尤其是一種應用于增量式風力發電機上的安全制動機構。

背景技術

在風力發電中，狂風和風暴會導致風力發電機的風葉超速旋轉，并將該超速機械能傳送給發電機，造成發電機損壞。因此，如何在大風天氣下減緩發電機轉速，也是一個世界性研究課題。

面對這一致命的失速現象，申請人在本申請日前提交的名為“風力發電機上的弱風啟動提速和大風減速裝置”的中國實用新型專利申請中，采取用鉸鏈聯接增量板，并在增量板與機殼之間設置抵板彈簧的技術方案，達到安全減速目的。其原理是，當風速過快，風力超過彈簧張力時，彈簧受到壓縮，增量板向后傾斜形成夾角，讓風快速通過，解除了增量板的機械性，降低了發電機轉速。申請人認為，這種引導強風快速通過的技術方案只能解除增量板的增量效果，達到降低發電機轉速的技術目的，但缺少主動性，而只有主動增加其制動性，才能實現真正意義上的安全運行。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種應用于增量式風力發電機上的安全制動機構，該機構能在大風情況下自動形成制動，降低發電機轉速保障發電機安全運行，且結構簡單、造價低廉。

為實現所述目的，本實用新型所采取的技術方案是：增量板由鉸鏈活動連接在發電機機殼上，增量板背后還設置有制動裝置的一個單元，該制動裝置單元與設置在發電機尾部轉軸上的另一單元相互作用后形成發電機的制動機構。具體包括發電機機殼、增量板和機軸，尤其還在于所述增量板上由萬向軸連接有兩根制動桿，制動桿穿過固定在機殼上的滑軌后，桿端的弧形制動片剛好定位在延伸到位于機殼外與機軸同步旋轉的圓形制動盤內的環形制動凹槽的前端。

在上述技術方案給出的結構中，所述發電機的機軸延伸到發電機機殼外，端部有一個圓形制動盤，該制動盤是由用于制造制動工件的耐磨材料鑄造而成，鑄造時盤內鑄成環形凹槽，該環形凹槽是本實用新型所述制動裝置兩個單元中的一個，因此，該凹槽名為環形制動凹槽，當圓形制動盤旋轉時，環形制動凹槽與下文所述的弧形制動片相互作用，形成了本實用新型發電機的制動機構。在發電機機殼靠后位置固定有一個封閉滑軌，安裝在增量板背后的制動桿穿過封閉滑軌后，桿端正指在所述環形制動凹槽前端，所述制動桿桿端上設置有由耐磨材料制成的弧形制動片，正常情況下弧形制動片與環形制動凹槽不接觸。當風速過大，作用力超過增量板與機殼之間的抵板彈簧的張力時，增量板就由正常情況下的垂直平展狀態向后傾斜形成夾角，此時，連接在增量板背后的制動桿也隨著夾角的傾斜幅度向后運動，從而使弧形制動片剛好抵在環形制動凹槽內，該兩個制動單元相互作用形成的摩擦力，減緩了發電機轉速。這種摩擦力是隨著風力的大小自然形成的，因此，風力越大，增量板向后靠的力越大，制動桿頂端的弧形制動片抵在環形制動凹槽內的摩擦力也就越大，反之，就會漸小，規避了因颶風失速導致發電機轉速過快造成的機器損壞，保障了風力發電機的安全運行，實現了本實用新型的安全技術目的。

所述制動桿應設置在增量板外緣處，以便利用杠桿原理為制動桿提供一個較大的后坐力，制動桿與增量板之間由萬向軸活動連接。

與現有技術相比，本實用新型提供的制動機構，可在增量板受到強風的作用力向后傾斜時，帶動設置在增量板背后的制動桿向后運動，將弧形制動片抵在與發電機機軸同步轉動的環形制動凹槽內形成制動摩擦，減緩了發電機轉速，規避了因颶風失速導致發電機轉速過快造成的機器損壞，保障了風力發電機的安全運行。由于本實用新型屬于機械結構，制造和維護成本低，穩定性強，安全系數高。

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

附圖說明

圖1是制動裝置的安裝和整體結構前視圖

圖2是制動裝置的安裝和整體結構后視圖

圖3是制動裝置剖面圖

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示，在兩塊增量板201和202的外緣上，分別由萬向軸701和702連接兩根制動桿7011和7021，兩根制動桿7011和7021穿過設置在機殼8上的固定滑軌601和602后，其頂端的弧形制動片801和802均定點懸停在圓形制動盤5內部的環形制動凹槽3內。圓形制動盤5是與延伸到發電機機殼外的發電機機軸連體的，因此，圓形制動盤會隨著發電機機軸旋轉。風向舵4由連接桿(圖中略)固定在機殼上。當風量過大，作用在增量板上的風力大于支撐在增量板和機殼之間的抵板彈簧1101和1102的支撐張力時，增量板即改平展狀態而通過連接鉸鏈9的轉動向后傾斜形成夾角，就釋放了平展狀態下的增量作用，同時，連接在兩塊增量板背后的兩根制動桿7011和7021也隨著夾角的傾斜幅度向后運動，從而使兩塊弧形制動片801和802剛好抵在圓形制動盤5內的環形制動凹槽3內形成摩擦，摩擦力減緩了發電機轉速。由于這種摩擦力是隨著風力的大小自然形成的，因此，風力越大，增量板向后靠的力越大，制動桿頂端的弧形制動片抵在環形制動凹槽內的摩擦力也就越大，反之，就會漸小，規避了因颶風失速導致發電機轉速過快造成的機器損壞，保障了風力發電機的安全運行，實現了本實用新型的安全技術目的。隨著颶風風量的逐漸減弱，弱到小于張力彈簧1101和1102的設定張力時，彈簧就會將增量板重新推回到平展狀態，則弧形制動片801和802離開環形制動凹槽3，發電機恢復正常運轉。