[发明专利]具有膨胀吸收装置的制动系统、发电机和风力涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有膨胀吸收装置的制动系统，尤其是用于发电机的制动系统，发电机和风力涡轮机。

背景技术

在具有附接到发电机或可替代地附接到轮毂的盘式制动器的风力涡轮机上，操作期间在制动系统的制动盘或其他部件中可能会发生热膨胀。制动系统的各部件可能受到例如盘式制动器和发电机或轮毂中的不同热膨胀所历经的机械应力。

到目前为止，齿轮传动式涡轮机上的盘式制动器已定位在风力涡轮机的旋转轴上。当建造无旋转轴的直接传动式涡轮机时，盘式制动器将必须安装在发电机上、或安装在涡轮机轮毂上。典型地，盘式制动器在使用期间将变热，为此，热膨胀将生成反作用力。此外，在正常操作期间，发电机与盘式制动器之间的不同温度会生成反作用力。

发明内容

因此，本发明的第一个目的在于提供一种有利的制动系统，其降低相邻部件中的应力。第二个目的在于提供一种有利的发电机。本发明的第三个目的在于提供一种有利的风力涡轮机。

第一个目的通过如权利要求1所述的制动系统得以解决。第二个目的通过如权利要求11所述的发电机得以解决。第三个目的通过如权利要求12所述的风力涡轮机得以解决。各从属权利要求限定本发明的进一步展开。

本发明的制动系统包括制动盘。所述制动系统进一步包括至少一个柔性部。所述柔性部被配置成抵消和/或吸收所述制动盘的膨胀。本发明的制动系统特别适用于发电机。

优选地，所述至少一个柔性部为热膨胀吸收装置。例如，所述至少一个柔性部可包括弯曲部、弹簧部或另外的膨胀吸收装置。

本发明的优点在于其降低或消除相邻部件中的所述制动盘的热膨胀所历经的应力，该相邻部件可以是发电机或轮毂结构。

所述柔性部能通过下述方式实现：构造所述制动盘以使其自身吸收热膨胀，或将所述制动盘通过消除所生成的径向力的机构固定到相邻结构(可以是发电机结构或轮毂结构)。例如，所述至少一个柔性部可连接到所述制动盘，或所述制动盘能够包括所述柔性部。所述柔性部能够特别是所述制动盘的集成部分。

本发明的制动系统可包括转子组件，该转子组件例如包括转子轭架。所述制动盘可通过柔性接头连接到所述转子轭架。另外或可替代地，所述制动盘的柔性部可连接到所述转子轭架。

此外，所述制动系统可包括转子组件、定子组件和旋转轴线。所述转子组件可包括位于所述定子组件径向外侧的外部。所述外部可包括所述制动盘。所述定子组件可进一步包括至少一个摩擦构件。所述摩擦构件被可操作地配置成摩擦地接合制动盘的至少一部分。所述摩擦构建可包括制动卡钳。所述转子轭架可以是所述转子组件的所述外部的一部分。本发明的制动系统可特别适用于发电机。例如，该制动系统可以是发电机的一部分或可连接到发电机。

本发明的制动系统具有的优点在于，所述制动盘能够安装到外转子的圆柱形支撑结构上。在此情况下，能够充分使用机器的可能大直径，以便使用具有最大可能直径的制动盘。这增大制动效率。此外，能够使用更大的制动盘和更大的制动卡钳，这提供更大的有效接触表面。例如，为了将转子维持在停靠位置，大的有效接触表面是必须的。进一步的优点在于，与较小的制动盘相比，在大的制动盘中能够吸收和散发更多的热。

一般而言，本发明的制动系统能够是直接传动式发电机的一部分或能够连接到直接传动式发电机。该发电机可具有外转子构造。

有利地，所述制动盘可从所述转子组件的所述外部朝所述旋转轴线径向向内延伸。在此情况下，本发明的制动系统能够适用于直接传动式发电机。而且，本发明的制动系统可以是具有外转子构造的直接传动式风力涡轮机的一部分。

此外，所述转子组件可包括法兰。所述制动盘可紧固到所述法兰。例如，所述法兰可包括许多孔，优选为螺栓孔。所述孔可径向隔开。优选地，所述制动盘通过螺栓或螺钉紧固到所述法兰。

所述制动系统可以是具有轮毂的风力涡轮机的一部分。在此情况下，所述制动系统，特别是所述制动系统的转子组件，可包括面对所述轮毂的近端和与所述轮毂相反的远端。优选地，所述制动盘被紧固在其上的所述法兰可位于所述转子组件的远端，这意味着与所述轮毂相反。这容易接近所述制动系统，特别是用于维护保养。

本发明的制动系统可包括转子支撑件。在此情况下，所述制动盘例如通过螺栓或螺钉可紧固到所述转子支撑件的法兰。

所述定子组件可包括固定轴。所述至少一个摩擦构件可连接到所述固定轴。例如，所述至少一个摩擦构件(例如至少一个制动卡钳)可直接安装到所述固定轴。