[发明专利]装有聚合物活塞的液压制动器

说明书

技术领域

本发明特别而非限制性地涉及一种风力涡轮机的液压制动器夹板。所述制动器夹板包括柱形孔、具有活塞头和活塞裙的活塞。活塞以活塞头面朝制动片的取向被接收在柱形孔中。所述制动器夹板包括连接至或者可连接至液压流体源的流体连接部，用于将液压流体引入柱形孔的在活塞头下方的孔隙中，从而使活塞运动。所述活塞至少部分地通过一种聚合材料或多种聚合材料形成，并且优选地完全通过一种聚合材料或多种聚合材料形成。

背景技术

本文中涉及的液压制动器目前是用由金属制成的活塞来生产。活塞被可滑动地而又密封地接收在设于夹板内的柱形孔中。活塞由于其在制动片上的运动而起作用，这就增加了制动盘和制动片之间的摩擦。由于活塞的运动和从活塞施加到制动片上的压力是通过在设置活塞的液压缸内的、在活塞下方的孔隙中的加压液压流体来提供，因此必须在活塞裙和缸壁之间提供密封。这样的密封通过通常由聚合材料制成的、设置在缸壁的凹槽中的柔性密封件来实现，所述柔性密封件填充设置在活塞裙和缸壁之间的间隙。

尽管该方案已经证实在活塞经常于车辆制动时被激活并通过液压流体而相对于缸壁运动的系统中是一种有效的解决方案，但是已经发现在不必经常激活制动器的风力涡轮机的应用领域中，存在由于活塞和缸壁的腐蚀以及由于同样也会破坏密封的污物夹带而使活塞运动受到阻碍的风险。另外，在较长的停止状态期间，密封可能也会变得不太有效。

此外，活塞在柱形孔中的运动导致使密封、活塞自身和柱形孔受损的摩擦。这样的磨损经常导致泄漏，从而限制了可获得的制动效果。

另外，已知的制动器夹板需要精密的机械加工例如磨削、抛光、珩磨等以获得合适的摩擦特性以及夹板和活塞之间的配合。

已知夹板的经常令人关注的问题是活塞可能会楔入柱形孔内，使得无法获得活塞的运动，并且由此无法获得制动效果。

此外，已知夹板的质量经常由于强度要求和用于部件的金属成分而过高，这经常是不利的。

因此，一种改进的用于风力涡轮机应用的制动器夹板将是有利的，并且特别是一种更加高效和/或可靠的用于风力涡轮机的制动器将是有利的。

本发明进一步的目标是提供一种现有技术的替代方案。

特别地，可以将本发明的目标视为是提供一种风力涡轮机的液压制动器夹板，一种风力涡轮机的液压制动系统，以及一种装有液压制动器夹板的风力涡轮机和/或一种解决了现有技术中的上述问题的系统。

发明内容

本发明在第一方面涉及风力涡轮机的液压制动器夹板。所述制动器夹板优选地可以包括柱形孔、具有活塞头和活塞裙的活塞。所述制动器夹板适用于容纳制动片，制动片由此也可以认为是被包括在夹板中。活塞以活塞头面朝制动片的取向被接收在柱形孔中，并且夹板通常进一步包括连接至或者可连接至液压流体源的流体连接部，用于将液压流体引入在活塞头下方的柱形孔的孔隙中，从而使活塞运动。活塞至少部分地通过一种聚合材料或多种聚合材料形成，并且优选地完全通过一种聚合材料或多种聚合材料形成。

在本文中，优选使用的聚合材料是指由聚合物构成的材料，所述聚合物是重复的结构单元构成的大分子(高分子)。这些子单元通常通过共价化学键连接。尽管术语聚合物有时被用于表示塑料，但是聚合物实际上涵盖了包括天然材料和合成材料在内的、具有多种不同性质的一大类材料。

已经发现由聚合材料制成的活塞提供了多种优点，在这里和下文中列举了其中的一部分优点。

例如，由于通过活塞提供的柔性倾向于将活塞裙压向柱形孔的壁部，因此可以容易地获得在柱形孔的壁部和活塞裙之间避免液压流体泄漏的密封。这种靠接提供了密封，并且该密封在液压流体中的压力增加时活塞裙压向壁部的靠接也增加的意义上是“自增强”的。

此外，与常规活塞由金属制成且通过设置在活塞和柱形孔之间的橡胶密封件来提供密封相比，提供的密封对于活塞裙和柱形孔的表面上的缺陷和/或磨损较不敏感。

与常规夹板相比，由于活塞能够因柱形孔中的压力而在柱形孔内膨胀，因此本发明的夹板被认为对于活塞和柱形孔的圆度较不敏感。

此外，即使在活塞应该变成楔入柱形孔内的情况下，由于活塞的柔性在楔入情况下可以导致活塞头挠曲且例如使制动片向制动盘运动，因此可以提供关于获得制动作用的更高的确定性。

另外，与常规的活塞和柱形孔的构造相比，实际上由于在表面光滑度上的要求较低，因此本发明的夹板和活塞的生产也表现得更加简单并且还可以更加便宜。