[实用新型]风轮机机械桨距锁定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于风轮机的风轮机机械桨距锁定装置。所述风轮机机械桨距锁定装置防止叶片被故意变桨距(pitched)或突出到风内。 

背景技术

具有可变叶片桨距系统的风轮机工作时，叶片处于最优的迎角，并且它允许该迎角被调整并被控制，使得风轮机在特定风速下收集最大风能量。 

图1示出了典型的桨距风速比图。最优的桨距角度通常在大约-2度，这时风轮机从风中获得最大的动力。在该位置，如果转子没有被发动机扭矩或叶片的变桨距操作所控制，转子将迅速加速。 

具有可变桨距的风轮机应因此能够变桨距而离开风，以便停止转子的转动。在故障中，应可以使叶片变桨距，使其从更受力位置(more aggressive position)转到停止位置(通常为90度)。 

风轮机应具有必要的备用动力，以停止转子的转动。液压或电气备用设备通常被用于此目的。然而，该电气或气压备用设备的备用时间有限，因此，它不能保持转子长时间处于停止位置。 

需要一种能够将叶片保持在停止位置数天、甚至数周的措施。本实用新型公开了一种桨距锁定装置，其解决了上述问题。 

发明内容

该问题通过如下方式解决：一种定位在轮毂中的桨距锁定装置，包括桨距锁定致动器和具有一个或多个锁定位置的固定到叶片的锁。 

所述桨距锁定致动器固定到轮毂结构并且所述锁固定到叶片结构，使得所述桨距锁定致动器和所述锁可在叶片的变桨距操作中彼此相对位移。 

所述桨距锁定装置被控制处于两个状态中： 

1.第一状态(默认状态)，其中防止叶片被变桨距到一个较受力的位置；和 

2.第二状态，其中允许叶片被变桨距到一个较受力的位置(从90度到-2度)。 

该桨距锁定装置优选地通过可控液压或电气柱塞实现。该柱塞优选地通过弹簧加载使得该柱塞默认地与锁相接合，而不需要使用其他动力(默认状态)。这实现了故障自动防护方案，其中即使动力系统或涡轮机等中失去动力，柱塞仍总是处于第一状态。 

该柱塞可通过液压或电气致动装置控制而从桨距锁分开，使得叶片被允许变桨距到更受力的位置。桨距锁定致动器的控制通过风轮机控制器实现。 

桨距锁是通过多个楔形引导件和所述引导件之间的多个锁定位置实现的，具体的，柱塞被锁定位置限制而不能移动到更受力的位置，而楔形件的形状(倾斜程度)和柱塞的弹簧加载允许柱塞朝向停止位置移动。 

所述引导件优选地覆盖整个桨距范围，从大约-4到90度，并且90度位置为停止位置。 

所述桨距致动器可被控制并在风轮机工作并需要被变桨距到风中时被启动。 

附图说明

图1是典型的桨距比风速图。 

图2示出本实用新型的桨距锁定装置的第一实施例。 

图3示出所述桨距锁定装置的包括桨距锁的叶片端法兰。 

图4示出所述桨距锁定装置中柱塞接合桨距锁定位置的状态图。 

图5示出本实用新型的桨距锁定装置的第二实施例。 

1是轮毂，2是叶片，3是桨距锁定致动器，4是包括桨距锁的叶片端法兰，5是桨距锁，6是桨距锁定位置，7是柱塞，8是楔形引导件。 

具体实施方式

该问题通过如下方式解决： 

如图2-4所示，提供一种定位在轮毂1中的桨距锁定装置，包括桨距锁定致动器3和具有一个或多个锁定位置6的固定到叶片2的锁5。 

所述桨距锁定致动器3固定到轮毂结构1，并且所述锁5固定到叶片结构2，使得所述桨距锁定致动器3和所述锁5可在叶片的变桨距操作中彼此相对 位移。 

所述桨距锁定装置被控制处于两个状态中： 

1.第一状态(默认状态)，其中防止叶片被变桨距到一个较受力的位置；和 

2.第二状态，其中允许叶片被变桨距到一个较受力的位置(从90度到-2度)。 

该桨距锁定装置优选地通过可控液压或电气柱塞7实现。该柱塞优选地通过弹簧加载，使得该柱塞7默认地与锁5相接合，而不需要使用其他动力(默认状态)。这实现了故障自动防护方案，其中即使动力系统或涡轮机等中失去动力，柱塞仍总是处于第一状态。 

该柱塞7可通过液压或电气致动装置控制而从桨距锁5分开，使得叶片2被允许变桨距到更受力的位置。桨距锁定致动器3的控制通过风轮机控制器实现。