[发明专利]变桨锁定系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于带有转子的风力涡轮机的变桨锁定系统，所述转子包括至少一个可变桨叶片，所述至少一个叶片为常规变桨叶片，其与所述转子通过接口相连，或者所述至少一个叶片为至少一个局部变桨叶片，所述至少一个局部变桨叶片包括外侧叶片部分和内侧叶片部分，其中，所述外侧叶片部分和所述内侧叶片部分通过接口相互连接，所述接口包括变桨轴承装置，该变桨轴承装置具有第一轴承套圈和第二轴承套圈，用于使至少一部分所述叶片相对于所述转子偏距，其中，所述变桨锁定系统包括可移动的扇形齿轮，该扇形齿轮用于与至少一个齿元件相互配合，所述扇形齿轮可滑动地连接至所述第一轴承套圈或所述第二轴承套圈中的一个，所述扇形齿轮固定连接于所述第一轴承套圈或所述第二轴承套圈中的另一个，所述变桨锁定系统进一步包括致动器，该致动器用于启动所述可移动扇形齿轮、并使其沿平行于轴承套圈径向的方向滑动/移动，与所述齿元件啮合，从而锁定所述变桨轴承装置。

背景技术

众所周知，风力涡轮机有某种类型的制动系统或锁定系统，在维修过程中或其他情形下，当需要使转子处于安全的静止状态时，其用于将涡轮机的转子制动和/或锁定于特定位置。同样，将风力涡轮机的各个叶片锁定于特定位置的系统也是人们所熟知的。

用于将风力涡轮机叶片倾斜至特定位置的零件之间会产生松弛和磨损，针对这一问题，DE 10 2004 017 323 A1教导了解决方案。通过使用某种类型的锁定机构可以解决该问题，例如，在相应的孔内设置螺栓；或者可以通过在变桨轴承中设置某种类型的制动机构。这种制动系统可以是盘式制动器、磁力制动器或鼓式制动器。通过使用螺栓锁定机构，可以非常简单地解决问题，然而叶片可能仅被锁定于预定的位置，从而使得该解决方案稍显静态。通过使用制动系统，能够使叶片处于非常特定的位置，但安装制动系统是相当复杂的，此外，该制动系统也不足以十分安全地锁定叶片。

US 2011/0044813 A1也公开了一种变桨锁定系统，其用于将变桨轴承系统锁定于固定位置，但该系统的缺点是，只能将变桨轴承锁定在一个或多个特定的位置，并不允许动态的、自由的选择锁定位置。该系统具有和上述系统相同的缺陷。

EP 1 167 754 A2涉及一种用于风力涡轮机转子的锁定机构，其中，所述锁定机构整合在了盘式制动系统中。在该系统的一个实施例中，通过扇形齿轮将制动盘锁定于固定位置，在另一个实施例中，制动盘则可由锁定件转动。

用于风力涡轮机的变桨轴承装置的制动系统或锁定系统通常设于变桨轴承的外套圈和内套圈之间，该变桨轴承通常为球轴承。所述外套圈常固定至风力涡轮机的轮毂，而所述内套圈则固定至叶片。从而使叶片可沿叶片的轴向倾斜-转动。这一运动经常通过电机和齿轮机构或液压机构来实现。这些机构通常以链齿轮的方式运行，该链齿轮设于所述轴承内套圈上的齿元件上。变桨轴承装置可保持在指定位置，但零件的齿介于链齿轮和齿元件之间的接口上；零件之间总是有些松弛。此外，这些机构并不能为变桨轴承装置提供安全的机械锁定。

上述解决方案中，EP 1 167 754 A2的方案也用于在某些特定位置阻止旋转运动。在一个实施例中，这可以通过将齿制动片推送至与回转环上的齿元件啮合来实现。然而，这只有在制动片与齿元件上的齿匹配时，才能与制动片啮合。换言之，只有在这两部分完全匹配时，制动才会起作用。这通常不可能发生，尤其是在维修工作过程中。如果变桨齿轮被阻挡了，并且不得不对其进行维修或更换，在对变桨轴承进行任何操作之前，能够相对于外套圈对内套圈进行完全锁定，这非常重要。利用上述的任何一种解决方案，这是不可能实现的，而且必须要用到许多皮带、滑轮和其他工具，这既耗费时间，而且仍然不能安全地锁定各个部分。

上述系统均未公开这样一种用于风力涡轮机的变桨锁定系统，其解决了系统中预防松弛的问题，同时又是坚固而稳健的锁定系统，其包括机械锁，锁定的位置是完全独立的，这意味着变桨轴承装置可在每个可能的位置锁定。

发明目的

本发明的一个目的是提供一种变桨锁定系统，该变桨锁定系统用于风力涡轮机上的变桨轴承装置，所述变桨锁定系统设有机械锁，所述机械锁可在所述变桨轴承装置的每一个可能的位置启动。此外，本发明的另一个目的是与所述变桨轴承装置的结构件相互配合，以便在所述结构内最大限度的减少需要安装的附件。

发明内容