一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，包括制動(dòng)盤(pán)本體，所述制動(dòng)盤(pán)本體沿徑向分為摩擦環(huán)形區(qū)域和非摩擦環(huán)形區(qū)域，所述摩擦環(huán)形區(qū)域的表面布滿紋理，形成連續(xù)的紋理面，所述紋理的走向與制動(dòng)盤(pán)本體的切向交叉。本發(fā)明承載能力好、摩擦性能穩(wěn)定、可降低振動(dòng)和噪聲。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特指一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組均設(shè)計(jì)有主動(dòng)偏航系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)，使風(fēng)輪對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，獲取最大的風(fēng)能。偏航系統(tǒng)中存在摩擦片與偏航制動(dòng)盤(pán)的摩擦制動(dòng)機(jī)構(gòu)，摩擦制動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)摩擦力作用，實(shí)現(xiàn)兩種狀態(tài)下的功能:不偏航時(shí)，制動(dòng)和鎖止，保持機(jī)艙角度不變；偏航動(dòng)作時(shí)，提供一定的阻尼，保證平穩(wěn)地偏航動(dòng)作。
[0003]摩擦片與偏航制動(dòng)盤(pán)之間形成的摩擦副對(duì)于摩擦片性能、表面粗糙度、灰塵磨屑、油污等有一定的敏感性，當(dāng)這些條件有變動(dòng)時(shí)，往往造成摩擦性能的不穩(wěn)定，表現(xiàn)為偏航動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)噪聲現(xiàn)象。
[0004]值得提及的是，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航動(dòng)作的典型特點(diǎn)是低速運(yùn)動(dòng)，典型的偏航角速度(制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)器的相對(duì)角速度)在0.3deg/s (0.005rpm)左右，對(duì)應(yīng)的(摩擦區(qū)域)線速度在6mm/s左右,這種低速運(yùn)動(dòng)會(huì)使得振動(dòng)噪聲現(xiàn)象加劇。
[0005]目前，造成偏航制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生振動(dòng)噪聲現(xiàn)象的原因主要有以下幾點(diǎn):
1、摩擦片產(chǎn)生磨屑時(shí)，磨屑會(huì)堆積分布在偏航制動(dòng)盤(pán)的摩擦面上，并隨著偏航動(dòng)作被夾入摩擦副內(nèi)，形成致密堅(jiān)硬的釉質(zhì)層，在偏航動(dòng)作時(shí)會(huì)損傷摩擦片和偏航制動(dòng)盤(pán)摩擦面，影響摩擦性能，并產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。
[0006]2、偏航制動(dòng)盤(pán)的摩擦面一般通過(guò)立車(chē)等方式加工而來(lái)，不做專(zhuān)門(mén)處理，因此會(huì)在摩擦面形成沿偏航制動(dòng)盤(pán)切向的環(huán)形加工紋理，由于摩擦片進(jìn)行偏航動(dòng)作時(shí)也是沿著偏航制動(dòng)盤(pán)的切向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以這種切向的加工紋理會(huì)導(dǎo)致摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上過(guò)于光滑(粗糙度偏低)，容易發(fā)生Stribeck摩擦效應(yīng)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。
[0007]3、當(dāng)前偏航制動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)一般并沒(méi)用把摩擦區(qū)域(摩擦片夾持和掃掠區(qū)域)與其他區(qū)域區(qū)分開(kāi)，無(wú)隔離結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在有油脂或水等污染物落到偏航制動(dòng)盤(pán)其他區(qū)域時(shí)，污染物可能會(huì)擴(kuò)展到摩擦區(qū)域，進(jìn)入摩擦副，由于摩擦片對(duì)油脂或水敏感，被污染后摩擦性能會(huì)嚴(yán)重降低和惡化，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種承載能力好、摩擦性能穩(wěn)定、可降低振動(dòng)噪聲的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)。
[0009]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，包括制動(dòng)盤(pán)本體，所述制動(dòng)盤(pán)本體沿徑向分為摩擦環(huán)形區(qū)域和非摩擦環(huán)形區(qū)域，所述摩擦環(huán)形區(qū)域的表面布滿紋理，形成連續(xù)的紋理面，所述紋理的走向與制動(dòng)盤(pán)本體的切向交叉。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述紋理為直紋、網(wǎng)紋、鼓形紋、無(wú)規(guī)則紋中的一種。[0011]所述直紋的走向沿制動(dòng)盤(pán)本體的徑向。
[0012]所述制動(dòng)盤(pán)本體的上端設(shè)有相對(duì)摩擦環(huán)形區(qū)域上表面凹陷的環(huán)形導(dǎo)油槽，所述環(huán)形導(dǎo)油槽設(shè)于非摩擦環(huán)形區(qū)域并將非摩擦環(huán)形區(qū)域的上表面與摩擦環(huán)形區(qū)域的上表面分隔開(kāi)。
[0013]所述環(huán)形導(dǎo)油槽中沿周向設(shè)有一個(gè)以上的導(dǎo)油孔，所述導(dǎo)油孔為非貫通的儲(chǔ)油孔。
[0014]所述環(huán)形導(dǎo)油槽中沿周向設(shè)有一個(gè)以上的導(dǎo)油孔，所述導(dǎo)油孔為上下貫通的排油孔。
[0015]所述制動(dòng)盤(pán)本體的下端設(shè)有突出于摩擦環(huán)形區(qū)域下表面的環(huán)形隔油臺(tái)階，所述環(huán)形隔油臺(tái)階位于摩擦環(huán)形區(qū)域與環(huán)形導(dǎo)油槽之間。
[0016]所述環(huán)形導(dǎo)油槽的凹陷深度和環(huán)形隔油臺(tái)階的突出高度為2?5mm。
[0017]各所述導(dǎo)油孔中套設(shè)有突出于摩擦環(huán)形區(qū)域下表面的隔油筒，所述隔油筒的內(nèi)壁與導(dǎo)油孔的內(nèi)壁平滑相接。
[0018]至少一個(gè)所述導(dǎo)油孔與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航軸承的連接螺栓對(duì)齊。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明通過(guò)在摩擦環(huán)形區(qū)域的表面布滿紋理，形成連續(xù)的紋理面，且紋理的走向與制動(dòng)盤(pán)本體的切向交叉，可保證摩擦片與偏航制動(dòng)盤(pán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向(即沿著制動(dòng)盤(pán)本體的切向)上具有足夠的粗糙度，在偏航動(dòng)作時(shí)，通過(guò)紋理的磨削效應(yīng)，將摩擦片上累積的磨屑刮除，并緩慢均勻地排出摩擦副，防止在摩擦片上產(chǎn)生釉質(zhì)層，降低出現(xiàn)Stribeck摩擦效應(yīng)的可能性，保證良好的摩擦性能，降低振動(dòng)和噪聲；而且，連續(xù)的紋理面可保證摩擦環(huán)形區(qū)域表面的連續(xù)性，不產(chǎn)生應(yīng)力集中，不會(huì)影響偏航制動(dòng)盤(pán)的承載能力；
2、本發(fā)明通過(guò)導(dǎo)油槽將摩擦環(huán)形區(qū)域與非摩擦環(huán)形區(qū)域的上表面分隔開(kāi)，并通過(guò)環(huán)形隔油臺(tái)階將摩擦環(huán)形區(qū)域與非摩擦環(huán)形區(qū)域的下表面分隔開(kāi)，可引導(dǎo)水、油等異物離開(kāi)摩擦環(huán)形區(qū)域進(jìn)入非摩擦環(huán)形區(qū)域、并阻止水、油等異物從非摩擦環(huán)形區(qū)域進(jìn)入摩擦環(huán)形區(qū)域，從而降低水、油等異物對(duì)摩擦副的影響，保證摩擦性能的穩(wěn)定性，進(jìn)一步降低振動(dòng)和噪聲。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖(導(dǎo)油孔為圓孔)。
[0022]圖3為本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖(導(dǎo)油孔為長(zhǎng)腰孔)。
[0023]圖4為本發(fā)明在紋理為直紋時(shí)的局部放大俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為本發(fā)明在紋理為鼓形紋時(shí)的局部放大俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6為本發(fā)明在紋理為網(wǎng)紋時(shí)的局部放大俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7為本發(fā)明在紋理為無(wú)規(guī)則紋時(shí)的局部放大俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8為圖2中A-A向剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9為本發(fā)明的局部立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖10為本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)的局部立體結(jié)構(gòu)示意圖(帶隔油筒)。
[0030]圖例說(shuō)明:1、機(jī)架；2、液壓制動(dòng)器；21、摩擦片；3、偏航驅(qū)動(dòng)；4、偏航軸承；5、偏航制動(dòng)盤(pán)；51、制動(dòng)盤(pán)本體；511、摩擦環(huán)形區(qū)域；512、非摩擦環(huán)形區(qū)域；513、環(huán)形導(dǎo)油槽；514、導(dǎo)油孔；515、環(huán)形隔油臺(tái)階；6、隔油筒；7、連接螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于下述實(shí)施例，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)上，參見(jiàn)圖1，偏航系統(tǒng)主要由偏航驅(qū)動(dòng)3、偏航軸承4、偏航制動(dòng)盤(pán)5和液壓制動(dòng)器2組成。偏航軸承4為轉(zhuǎn)盤(pán)軸承，偏航軸承4的內(nèi)圈通過(guò)連接螺栓7固定連接于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)架I上，偏航軸承4的帶齒外圈固定連接于偏航制動(dòng)盤(pán)5上、并通過(guò)偏航驅(qū)動(dòng)3驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。液壓制動(dòng)器2通過(guò)摩擦片21夾持于偏航制動(dòng)盤(pán)5的上、下表面，當(dāng)偏航制動(dòng)盤(pán)5作偏航動(dòng)作時(shí)，摩擦片21與偏航制動(dòng)盤(pán)5發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向沿著偏航制動(dòng)盤(pán)5的切向。參見(jiàn)圖2，偏航制動(dòng)盤(pán)5包括制動(dòng)盤(pán)本體51，制動(dòng)盤(pán)本體51沿徑向分為摩擦環(huán)形區(qū)域511和非摩擦環(huán)形區(qū)域512，其中，偏航軸承4的帶齒外圈固定連接于非摩擦環(huán)形區(qū)域512，摩擦片21夾持于摩擦環(huán)形區(qū)域511。摩擦環(huán)形區(qū)域511的上、下表面均布滿紋理，使上、下表面形成連續(xù)的紋理面，且紋理的走向與制動(dòng)盤(pán)本體51的切向交叉，因此可保證摩擦片21與偏航制動(dòng)盤(pán)5的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上具有足夠的粗糙度，在偏航動(dòng)作時(shí)，通過(guò)紋理的磨削效應(yīng)，將摩擦片21上累積的磨屑刮除，并緩慢均勻地排出摩擦副，防止在摩擦片21上產(chǎn)生釉質(zhì)層，降低出現(xiàn)Stribeck摩擦效應(yīng)的可能性，保證良好的摩擦性能，降低振動(dòng)和噪聲。而且，連續(xù)的紋理面可保證摩擦環(huán)形區(qū)域511表面的連續(xù)性，不產(chǎn)生應(yīng)力集中，不會(huì)影響偏航制動(dòng)盤(pán)5的承載能力。
[0033]參見(jiàn)圖4至圖7，本實(shí)施例中，紋理可通過(guò)控制加工工藝和粗糙度而實(shí)現(xiàn)，紋理可以有多種形式，如走向沿制動(dòng)盤(pán)本體51徑向的直紋、走向大致沿制動(dòng)盤(pán)本體51徑向的鼓形紋、網(wǎng)紋或無(wú)規(guī)則紋。
[0034]參見(jiàn)圖8至圖10,本實(shí)施例中，制動(dòng)盤(pán)本體51的上端設(shè)有相對(duì)摩擦環(huán)形區(qū)域511上表面凹陷的環(huán)形導(dǎo)油槽513，環(huán)形導(dǎo)油槽513設(shè)于非摩擦環(huán)形區(qū)域512并將非摩擦環(huán)形區(qū)域512的上表面與摩擦環(huán)形區(qū)域511的上表面分隔開(kāi)。因此，可阻止非摩擦環(huán)形區(qū)域512上表面的水、油等異物進(jìn)入摩擦環(huán)形區(qū)域的上表面，摩擦環(huán)形區(qū)域511上表面的水、油等異物也很容易被導(dǎo)引到環(huán)形導(dǎo)油槽513中，從而保證偏航制動(dòng)盤(pán)5的摩擦性能。
[0035]本實(shí)施例中，環(huán)形導(dǎo)油槽513中沿周向設(shè)有一個(gè)以上的導(dǎo)油孔514，導(dǎo)油孔514可為圓孔或長(zhǎng)腰孔(參見(jiàn)圖2、圖3)，本實(shí)施例中導(dǎo)油孔514上下貫通，形成排油孔(參見(jiàn)圖8)。參見(jiàn)圖8、圖9，制動(dòng)盤(pán)本體51的下端設(shè)有突出于摩擦環(huán)形區(qū)域511下表面的環(huán)形隔油臺(tái)階515，環(huán)形隔油臺(tái)階515位于摩擦環(huán)形區(qū)域511與環(huán)形導(dǎo)油槽513之間。其中，環(huán)形導(dǎo)油槽513的凹陷深度和環(huán)形隔油臺(tái)階515的突出高度優(yōu)選為2?5_。水、油等異物掉入環(huán)形導(dǎo)油槽513后，會(huì)沿著導(dǎo)油孔514向下流出偏航制動(dòng)盤(pán)5，而環(huán)形隔油臺(tái)階515則可防止水、油等異物流到摩擦環(huán)形區(qū)域511的下表面。
[0036]當(dāng)然，為了防止水、油等異物流到摩擦環(huán)形區(qū)域511的下表面，也可不設(shè)置環(huán)形隔油臺(tái)階515，而如圖10所示，在每個(gè)導(dǎo)油孔514中套設(shè)一突出于摩擦環(huán)形區(qū)域511下表面的隔油筒6，并使隔油筒6的內(nèi)壁與導(dǎo)油孔514的內(nèi)壁平滑相接，通過(guò)隔油筒6將水、油等異物導(dǎo)出。
[0037]在其他實(shí)施例中，導(dǎo)油孔514還可設(shè)置為非貫通的儲(chǔ)油孔，在檢修維護(hù)時(shí)將儲(chǔ)油孔內(nèi)蓄積的水、油等異物清理掉。
[0038]參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例中，導(dǎo)油孔514與偏航軸承4的連接螺栓7對(duì)齊，為偏航軸承4連接螺栓7的檢修維護(hù)提供了很大的便利。因?yàn)槠街苿?dòng)盤(pán)5與偏航軸承4之間的空間往往比較狹小，導(dǎo)致連接螺栓7維護(hù)不便，因此通過(guò)設(shè)置與連接螺栓7對(duì)齊的導(dǎo)油孔514，可以將扳手套筒等工具穿過(guò)導(dǎo)油孔514對(duì)連接螺栓7進(jìn)行維護(hù)，大大增加了便利性。并且，采用長(zhǎng)腰孔形式的導(dǎo)油孔514能夠進(jìn)一步提高維護(hù)時(shí)的工作效率。
[0039]本實(shí)施例的示意圖均以?xún)?nèi)置偏航制動(dòng)器和內(nèi)置偏航制動(dòng)盤(pán)的形式示出，但在外置偏航制動(dòng)器和外置偏航制動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也可以應(yīng)用本發(fā)明的方案，這種應(yīng)用情況仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，包括制動(dòng)盤(pán)本體(51)，所述制動(dòng)盤(pán)本體(51)沿徑向分為摩擦環(huán)形區(qū)域(511)和非摩擦環(huán)形區(qū)域(512)，其特征在于:所述摩擦環(huán)形區(qū)域(511)的表面布滿紋理，形成連續(xù)的紋理面，所述紋理的走向與制動(dòng)盤(pán)本體(51)的切向交叉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述紋理為直紋、網(wǎng)紋、鼓形紋、無(wú)規(guī)則紋中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述直紋的走向沿制動(dòng)盤(pán)本體(51)的徑向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述制動(dòng)盤(pán)本體(51)的上端設(shè)有相對(duì)摩擦環(huán)形區(qū)域(511)上表面凹陷的環(huán)形導(dǎo)油槽(513)，所述環(huán)形導(dǎo)油槽(513)設(shè)于非摩擦環(huán)形區(qū)域(512)并將非摩擦環(huán)形區(qū)域(512)的上表面與摩擦環(huán)形區(qū)域(511)的上表面分隔開(kāi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述環(huán)形導(dǎo)油槽(513)中沿周向設(shè)有一個(gè)以上的導(dǎo)油孔(514)，所述導(dǎo)油孔(514)為非貫通的儲(chǔ)油孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述環(huán)形導(dǎo)油槽(513)中沿周向設(shè)有一個(gè)以上的導(dǎo)油孔(514)，所述導(dǎo)油孔(514)為上下貫通的排油孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述制動(dòng)盤(pán)本體(51)的下端設(shè)有突出于摩擦環(huán)形區(qū)域(511)下表面的環(huán)形隔油臺(tái)階(515)，所述環(huán)形隔油臺(tái)階(515)位于摩擦環(huán)形區(qū)域(511)與環(huán)形導(dǎo)油槽(513)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:所述環(huán)形導(dǎo)油槽(513)的凹陷深度和環(huán)形隔油臺(tái)階(515)的突出高度均為2?5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:各所述導(dǎo)油孔(514)中套設(shè)有突出于摩擦環(huán)形區(qū)域(511)下表面的隔油筒(6)，所述隔油筒(6)的內(nèi)壁與導(dǎo)油孔(514)的內(nèi)壁平滑相接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任意一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航制動(dòng)盤(pán)，其特征在于:至少一個(gè)所述導(dǎo)油孔(514)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航軸承(4)的連接螺栓(7)對(duì)齊。
【文檔編號(hào)】F16D121/02GK103758900SQ201410013733
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】韓德海, 李中林, 陽(yáng)凌霄, 凡增輝, 史天寶, 晏紅文, 歐陽(yáng)華 申請(qǐng)人:南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)研究所有限公司