兆瓦级风力发电机风轮锁定装置

摘要

一种风力发电技术领域的兆瓦级风力发电机风轮锁定装置，包括：风轮锁定机构、位移传感机构和控制单元，其中：位移传感机构正对风轮锁定机构并与控制单元相连并输出对准信号，控制单元与风轮锁定机构相连并根据对准信号输出驱动电平驱动主轴转动来实现与风轮锁定机构的对中及启动。本发明通过对风轮锁定盘的改型，扩大了由主轴进入轮毂的人孔的面积，减少相应的重量和成本；由于风轮锁定盘的三瓣式布局，利用其与桨叶的匹配位置，确保在任何锁定风轮的情况下，风轮都处于最佳的角度位置，使系统承受的载荷和扭矩较为均匀；利用液压连杆机构及主轴位置传感器实现锁定销对风轮锁定盘的锁定动作，提高了锁孔的对位效率。

主权项

一种兆瓦级风力发电机风轮锁定装置，其特征在于，包括：风轮锁定机构、位移传感机构和控制单元，其中：位移传感机构正对风轮锁定机构并与控制单元相连并输出对准信号，控制单元与风轮锁定机构相连并根据对准信号输出驱动电平驱动主轴转动来实现与风轮锁定机构的对中及启动；所述的风轮锁定机构包括：风轮锁定盘、锁定销、带有液压油缸的连杆机构和液压系统，其中：锁定销位于主机架内部孔内且末端与连杆机构的第一端相连，锁定销的另一端与风轮锁定盘相接触，连杆结构的第二端和第三端分别与机架以及液压系统相连，风轮锁定盘连接风轮和转子轴上，该风轮锁定盘的外围圆周上平均分布有三个固定瓣，每个固定瓣上均布两个圆锥孔，通过所述锁定销插入圆锥孔内从而锁住风轮；所述的连杆机构为三连杆机构，具体包括：液压油缸、缸连杆、转动杆以及拉动杆，其中：液压油缸的一端转动设置于机架上，缸连杆的两端分别与液压油缸的活塞和转动杆连接，拉动杆的一端与所述锁定销相连，另一端与转动杆的中部连接，液压油缸的进油端和出油端分别与液压系统相连；所述的液压系统包括：用于提供压力源的液压油泵、两位两通常闭电磁换向阀、两位三通电磁换向阀、液控单向阀，其中：两位两通常闭电磁换向阀分别与所述液压油泵的出油端和两位三通电磁换向阀的进油端交错互锁相连，第一两位三通电磁换向阀的进油端端与两位两通常闭电磁换向阀出油端相连，出油端与液控单向阀相连；第二两位三通电磁换向阀的进油端端与两位两通常闭电磁换向阀出油端相连，出油端与液控单向阀相连；两个液控单向阀的一端与两位三通电磁换向阀的出油端相连，另一端与液压油缸的进、出油口相连，构成液压系统的互锁回路；所述的两位两通常闭电磁换向阀的输出端设有手动泵，用于在断电或维修情况下，可通过手动操作为系统提供压力源；所述的两位两通常闭电磁换向阀内置单向阀，用于防止建立压力后液压系统倒流，之后为两位两通常闭电磁换向阀，带手动操作功能；所述的连杆机构在液压系统获取对中完成的信号后受油并顶开液压油缸，由液压油缸驱动并利用杠杆原理推动锁定销与风轮锁定盘上的任一锁孔锲合的配合锁定；所述的位移传感机构包括：光学传感器和接近开关，其中：光学传感器位于风机轴承座内并与控制单元相连并输出对准信号，接近开关与风轮锁定机构相连在接收到对准信号后，判断风轮锁定机构对风轮的锁定和解锁状态；所述的风轮锁定盘上设有Y字形标识，该Y字形标识与所述锁孔各三组且交错设置，每组锁孔或标示均为两个用于在任何状态下都能反映出风轮桨叶所处的角度位置；所述的锁定销上依次设有第一检测槽、第二检测槽，其中：检测槽间距135mm，槽深5mm，第一接近开关和第二接近开关在检测到槽深位置时触发检测信号；所述的控制单元包括：信号放大模块和执行判断模块，其中：信号放大模块将来自位移传感机构的对准信号放大并模数转换为数字信号后输出至执行判断模块；当需要锁定时，先由转速定位传感器，确定所述风轮的位置，反馈信号给控制单元，计算所述风轮实际为与所述风轮位置的偏差，控制单元根据计算出的位置偏差值，驱动盘车电机，使风轮达到锁定位置后，压力经液压系统到所述液压油缸，在压力的作用下，所述液压油缸活塞向左移动，活塞右侧背压，压力经第一两位三通电磁换向阀回流，推动所述缸连杆、转动杆、拉动杆转动，从而推动所述风轮锁定销向左侧移动伸出，锁定风轮；再由第二接近开关检测第二检测槽判断锁定销是否到位；当解锁风轮锁时，压力经液压系统到所述液压油缸，在压力的作用下，所述液压油缸活塞向右移动，活塞左侧背压，压力经第二两位三通电磁换向阀回流，推动所述缸连杆、转动杆、拉动杆转动，从而推动所述风轮锁定销向右侧移动缩回，解锁风轮。