風力發電葉輪鎖銷結構的製作方法

2023-06-02 22:08:41

本實用新型涉及一種風力發電葉輪鎖銷結構。

背景技術：

在風力發電機組中，變槳系統隨著輪轂和葉片旋轉，將風能轉化為機械能。輪轂內變槳系統普遍故障率較高，這就需要維護人員進入旋轉的葉輪內部進行維護保養工作。此時風輪必須處於鎖緊狀態。考慮到安全的原因，葉片順槳後，在維護風速以下，風輪將以很低的轉速擺動，此時藉助葉輪鎖銷結構實現葉輪的鎖緊。

中國專利文獻CN201020601204.8公開了一種風輪鎖緊裝置，包括鎖緊盤、底座、鎖緊銷，所述鎖緊盤與風力發電機組的主軸連接，所述鎖緊盤上設有鎖緊孔，所述底座上設有與所述鎖緊孔對齊的通孔；所述鎖緊銷設於所述通孔內，所述鎖緊銷的一端靠近所述鎖緊孔，另一端通過連接件與所述底座形成可拆卸連接；所述鎖緊銷與所述通孔的遠端之間設有彈性件。

該結構形式存在一些缺陷，表現為：1、底架與鎖銷通過孔連接，兩孔間隙太小則難以對齊，間隙大易對齊但葉輪制動不可靠，葉輪仍會小幅擺動，鎖銷易因此衝擊而卡死，導致鎖銷失效；2、實現鎖銷鎖緊及解鎖時，行程限位螺栓與襯套間存在較大的阻力力矩，維護勞動強度大；3、鎖銷移動式實現鎖緊或解鎖時位置難以確定，方向限位板安裝工藝性差；4、限位傳感器安裝於制動盤與底座間，由於兩者間距太小，傳感器易因制動盤竄動引起破壞，且維護空間狹小不易維護；5、由於鎖銷本身尺寸較小，其上設置潤滑油槽，應力集中嚴重，容易導致過載失效。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：現有的葉輪鎖銷結構的鎖銷易卡死失效，鎖緊與解鎖時勞動強度大。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：一種風力發電葉輪鎖銷結構，包括鎖銷、螺紋嵌套、手輪和限位銷，鎖定盤固定在葉輪上，鎖定盤上具有鎖定錐孔，在鎖銷的頭端為與鎖定錐孔配合的錐形頭，鎖銷安裝在機艙底架的安裝孔內，螺紋嵌套上具有凸環，在安裝孔的末端外側安裝端蓋，在安裝孔的末端內側具有限位臺階，螺紋嵌套可轉動地安裝在安裝孔的末端，限位臺階和端蓋分別位於螺紋嵌套的凸環的兩側，對螺紋嵌套進行安裝定位，螺紋嵌套的凸環與安裝孔的末端內側的限位臺階之間設置推力軸承，螺紋嵌套具有中心孔，中心孔內具有內螺紋，鎖銷的末端部分上具有外螺紋，鎖銷的末端部分安裝在中心孔內，並與中心孔螺紋配合，內螺紋、外螺紋滿足自鎖條件，手輪安裝在螺紋嵌套的穿出端蓋的部分上，通過轉動手輪驅動鎖銷伸出插入鎖定盤的鎖定錐孔，鎖定葉輪，限位銷安裝在鎖銷上，機艙底架上具有與安裝孔垂直貫通的槽口，限位銷嵌入槽口。

進一步限定，在鎖銷完全插入鎖定盤的鎖定錐孔時，鎖銷末端的端面與螺紋嵌套的外端面平齊。

進一步限定，鎖銷和鎖定孔之間具有軸套。

更進一步限定，軸套套在鎖銷上並通過鎖銷上的軸肩和卡在鎖銷上的卡圈進行固定。

進一步限定，安裝孔的頭端安裝底架嵌套。

進一步限定，在螺紋嵌套的凸環與端蓋之間設置推力軸承。

進一步限定，位置傳感器直接或通過支架安裝在機艙底架上並臨近槽口，監測限位銷的位置。

更進一步限定，位置傳感器為行程開關。

本實用新型的有益效果是：

1、操作方便，省力，維護性好，壽命長，作業舒適性好；

2、鎖定盤和鎖銷採用錐面結構，具有導向作用，可補償由於變化的風載引起的風輪擺動，輕易實現葉輪制動；

3、由於螺紋嵌套端面與機艙底架的安裝孔間採用推力軸承，大幅降低葉輪鎖銷伸出和縮回作用在手輪上的作用扭矩，減輕維護作業強度；

4、軸套採用耐磨材料製成，硬度低於機艙底架材料硬度，可防止兩者之間咬死，防止機艙底架的安裝孔過渡磨損而影響鎖銷壽命；

5、通過尺寸設計，實現鎖銷與鎖定盤完全鎖緊時，鎖銷末端的端面與螺紋嵌套的外端面剛好平齊，可以直觀地判斷葉輪是否鎖緊，保證葉輪可靠制動；

6、由於設置了行程開關可防止機組異常啟機導致安全事故。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖中：1.鎖定盤，1-1.鎖定錐孔，2.鎖銷，2-1.錐形頭，2-2.卡圈，2-3.軸套，2-5.外螺紋，3.機艙底架，3-1.底架嵌套，3-2.底架槽口，3-3.安裝孔，4.推力軸承，5.螺紋嵌套，6.端蓋，7.手輪，8.限位銷，9.位置傳感器，10.支架，

具體實施方式

如圖1所示，一種風力發電葉輪鎖銷結構，包括鎖銷2、螺紋嵌套5、手輪7和限位銷8，在鎖銷2的頭端為與鎖定盤1的鎖定錐孔1-1配合的錐形頭2-1，鎖定盤1與葉輪連接為一體，由於採用錐孔結構，具有導向作用，可補償由於變化的風載引起的風輪擺動，輕易實現葉輪制動。

鎖銷2安裝在機艙底架3的安裝孔3-3內，螺紋嵌套5上具有凸環，在安裝孔3-3的末端外側利用緊固件安裝端蓋6，在安裝孔3-3的末端內側具有限位臺階，螺紋嵌套5可轉動地安裝在安裝孔3-3的末端，限位臺階和端蓋6分別位於螺紋嵌套5的凸環的兩側，對螺紋嵌套5進行安裝定位，螺紋嵌套5具有中心孔，中心孔內具有內螺紋，鎖銷2的末端部分上具有外螺紋2-5，鎖銷2的末端部分安裝在中心孔內，並與中心孔螺紋配合，內螺紋、外螺紋2-5滿足自鎖條件，手輪7通過可拆卸連接方式安裝在螺紋嵌套5的穿出端蓋6的部分上，通過轉動手輪7驅動鎖銷2伸出插入鎖定盤1的鎖定錐孔1-1，鎖定葉輪。

限位銷8通過鎖銷2上的工藝孔安裝在鎖銷2上，機艙底架3上具有與安裝孔3-3垂直貫通的槽口3-2，限位銷8嵌入槽口3-2，限制鎖銷2作圓周方向運動。

通過尺寸設計，在鎖銷2完全插入鎖定盤1的鎖定錐孔1-1時，鎖銷2末端的端面與螺紋嵌套5的外端面平齊，可以直觀地判斷葉輪是否鎖緊，保證葉輪可靠制動。

鎖銷2和鎖定孔之間具有軸套2-3。軸套2-3套在鎖銷2上並通過鎖銷2上的軸肩和卡在鎖銷2上的卡圈2-2進行固定。軸套2-3採用耐磨材料製成，硬度低於機艙底架3材料硬度，可防止兩者之間咬死，防止機艙底架3的安裝孔3-3過渡磨損而影響鎖銷壽命。

安裝孔3-3的頭端安裝底架嵌套3-1，防止安裝孔3-3過渡磨損，提高鎖銷2使用壽命，鎖銷2穿過底架嵌套3-1的中心孔。

螺紋嵌套5的凸環與安裝孔3-3的末端內側的限位臺階之間設置推力軸承4，在螺紋嵌套5的凸環與端蓋6之間設置推力軸承4。推力軸承4可降低鎖銷2伸出和縮回過程中手輪7上的作用扭矩。

位置傳感器9直接或通過支架10安裝在機艙底架3上並臨近槽口3-2，監測限位銷8的位置。位置傳感器9為行程開關。位置傳感器9可防止機組異常啟機導致安全事故。位置傳感器9可得到限位銷8與位置傳感器9間距L值，當L小於設定值時，給主控信號，表示葉輪鎖銷處於解鎖狀態。反之表示葉輪處於鎖定狀態禁止啟機。