偏航系统及风力发电机组技术方案

本发明专利技术涉及一种偏航系统及风力发电机组，偏航系统包括偏航回转部件，包括环形的基座及轴承组件，基座包括相互套设且同轴设置的固定环及转动环，轴承组件连接于固定环及转动环，偏航锁定部件在基座的径向上与转动环间隔设置，偏航锁定部件包括相互连接的驱动部及移动部，偏航回转部件上具有第一锁定部，移动部具有第一锁定部配合使用的第二锁定部，驱动部能够驱动移动部沿径向移动，以使第一锁定部及第二锁定部相互卡接并锁定固定环及转动环的相对位置。本发明专利技术实施例提供的偏航系统及风力发电机组，能够满足风力发电机组偏航要求的基础上，减小风力发电机组的机舱尺寸，同时能够保证风力发电机组的安全及发电量要求。

【技术实现步骤摘要】
偏航系统及风力发电机组
本专利技术涉及风电
，特别是涉及一种偏航系统及风力发电机组。
技术介绍
风力发电是一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。由于风场的风向在不断地变化，为了高效地利用风能，风力发电机组的叶轮运转时需要始终对准风向，而偏航系统是风力发电机组实现扑捉风向的重要组成部分，同时还能够承载机组的机头所有重力和风载产生的所有载荷，为此，在风力发电机组设置偏航系统。偏航系统能够与风力发电机组的控制系统相互配合，使风力发电机组的叶轮偏航，进而使其始终处于迎风状态，能够充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率。因此，偏航系统是风力发电机组不可或缺的一部分。为了实现上述要求，偏航系统一般包括具有制动器及制动盘的制动装置，通过制动器与制动盘产生的摩擦力力矩，来抵抗风载在偏航回转中心产生的扭矩，进而使得机头偏航回转时平稳运行以及偏航静止时阻止机头偏离风向。随着风力发电机组发电功率的增加，偏航制动器的圆周分布数量增多，从而导致偏航回转半径增大，使得发电机组机舱的宽度增加。而机舱的宽度受限于陆地运输的尺寸限制(陆地公路大部件运输最大宽度尺寸为4.5m)，机舱的宽度增加使得大功率机组的制造成本高，在陆地运输成本大幅增加甚至不能实现运输。同时，当偏航静止时，制动系统必须为高压状态，以使制动器夹紧制动盘阻止机头转动，而一直高压状态，系统容易发生故障。且当偏航驱动或液压系统掉电时，偏航制动失效从而导致机头自由回转，影响风力发电机组的安全及发电量。因此，亟需一种新的偏航系统及风力发电机组
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种偏航系统及风力发电机组，偏航系统能够满足风力发电机组偏航要求的基础上，能够减小风力发电机组的机舱尺寸，降低成本且便于运输，同时能够保证风力发电机组的安全及发电量要求。本专利技术实施例一方面提出了一种偏航系统，包括：偏航回转部件，包括基座及轴承组件，基座包括相互套设且同轴设置的固定环及转动环，轴承组件连接于固定环及转动环，以使转动环能够相对固定环转动；偏航锁定部件，在基座的径向上与转动环间隔设置，偏航锁定部件包括相互连接的驱动部及移动部；其中，偏航回转部件上具有第一锁定部，移动部具有第一锁定部配合使用的第二锁定部，驱动部能够驱动移动部沿径向移动，以使第一锁定部及第二锁定部相互卡接并锁定固定环及转动环的相对位置。根据本专利技术实施例的一个方面，轴承组件包括在基座的轴向上间隔设置的第一轴承及第二轴承，第一轴承及第二轴承均与固定环及转动环连接。根据本专利技术实施例的一个方面，固定环在其自身的轴向上包括相对的第一端部及第二端部，转动环在其自身的轴向上包括相对的第三端部及第四端部，第一轴承连接于第一端部及第三端部，第二轴承连接于第二端部与第四端部。根据本专利技术实施例的一个方面，转动环上设置有连接部，连接部位于第一轴承与第二轴承之间，以用于安装风力发电机组的发电机或叶轮。根据本专利技术实施例的一个方面，连接部为环形的法兰，且连接部的轴线与转动环及固定环的轴线相交。根据本专利技术实施例的一个方面，基座整体为锥形环状结构体，第一轴承的径向尺寸大于第二轴承的径向尺寸。根据本专利技术实施例的一个方面，轴承组件还包括第三轴承，第三轴承连接于固定环及转动环且位于第一轴承与第二轴承之间。根据本专利技术实施例的一个方面，固定环和/或转动环上设置有安装部，以用于安装风力发电机组的偏航驱动部件。根据本专利技术实施例的一个方面，第一锁定部设置于偏航回转部件的轴承组件上。根据本专利技术实施例的一个方面，所述第一锁定部包括设置于所述第一轴承和/或所述第二轴承上的插齿，所述插齿的数量为两个以上且沿所述基座的周向间隔设置，所述第二锁定部包括设置于所述移动部上与所述插齿形状相匹配的插槽，所述插槽的数量为两个以上且沿所述周向间隔设置。根据本专利技术实施例的一个方面，所述第一锁定部包括设置于所述第一轴承和/或所述第二轴承上的凹陷部，所述第二锁定部包括设置于所述移动部上的凸出部，所述凸出部与所述凹陷部的形状相匹配。根据本专利技术实施例的一个方面，转动环套设于固定环外，偏航锁定部件位于固定环内，固定环上与偏航锁定部件相对位置设置有在基座的径向上贯穿固定环的避让缺口。根据本专利技术实施例的一个方面，偏航锁定部件的数量为两个以上，两个以上偏航锁定部件在基座的周向或者轴向间隔设置。本专利技术实施例另一方面提出了一种风力发电机组，包括：塔筒；机舱，在塔筒的轴向与塔筒层叠设置，机舱包括机舱罩；发电机，连接于机舱；叶轮，连接于发电机；上述的偏航系统，固定环与塔筒连接，转动环与机舱连接；偏航驱动部件，与基座连接，能够驱动转动环相对固定环转动；其中，偏航锁定部件连接于固定环或塔筒。根据本专利技术实施例的另一个方面，基座设置于机舱内。根据本专利技术实施例提供的偏航系统及风力发电机组，偏航系统包括偏航回转部件及偏航锁定组件，偏航回转部件包括环形的基座及轴承组件，偏航系统在应用至风力发电机组时，可以通过其基座的固定环与塔筒连接，通过转动环与机舱连接，由风力发电机组的偏航驱动部件驱动转动环相对固定环转动，满足风力发电机组的偏航要求。由于偏航回转部件上设置有第一锁定部，偏航锁定部件上设置有与第一锁定部配合使用的第二锁定部，且第一锁定部及第二锁定部能够相对运动并相互卡接，锁定转动环及固定环的相对位置，进而满足风力发电机组的偏航锁定要求，同时采用第一锁定部及第二锁定部卡接配合的锁定方式，无需多个偏航制动器，也能够满足锁定要求，进而可以减小风力发电机组机舱的尺寸，降低成本且便于运输，同时第一锁定部及第二锁定部卡接配合锁定固定环及转动环的相对位置后，不会受正常或非正常断电的影响，因此还能够保证风力发电机组的安全及发电量要求。附图说明下面将参考附图来描述本专利技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。图1是本专利技术一个实施例的偏航系统的轴测图；图2是图1所示结构的剖视结构示意图；图3是本专利技术一个实施例的固定环的轴测图；图4是本专利技术一个实施例的转动环与连接部相互配合的轴侧图；图5是本专利技术一个实施例的第一轴承的轴测图；图6是本专利技术一个实施例的偏航锁定部件的轴测图；图7是本专利技术另一个实施例的偏航系统的轴测图；图8是本专利技术又一个实施例的偏航系统的剖视结构示意图；图9是本专利技术一个实施例的风力发电机组的结构示意图；图10是本专利技术一个实施例的风力发电机组的剖视图结构示意图；图11是本专利技术一个实施例的风力发电机组的局部结构示意图；图12是本专利技术另一个实施例的风力发电机组的剖视结构示意图；图13是本专利技术另一个实施例的风力发电机组的局部结构示意图。其中：1-偏航系统；10-偏航回转部件；11-基座111-固定环；111a-第一主体部；111b-第一端部；111c-第二端部；111d-凸缘；111e-减重孔；111f-避让缺口；112-转动环；112a-第二主体部；112b-第三端部；112c-第四端部；113-连接部；114-安装部；114a-第一凸起；114b-第二凸起；114c-连接孔；114d-加劲肋；114e-凸块结构；114f-盘状结构；12-轴承组件121-第一轴承；121a-啮合轮齿；122-第二轴承；123-第一锁定部；123a-插齿；123b-凹陷部；20-偏航锁定部件；21-驱动部；22-移动部；221-第二锁定部；221a-插槽；22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏航系统(1)，其特征在于，包括：偏航回转部件(10)，包括基座(11)及轴承组件(12)，所述基座(11)包括相互套设且同轴设置的固定环(111)及转动环(112)，所述轴承组件(12)连接于所述固定环(111)及所述转动环(112)，以使所述转动环(112)能够相对所述固定环(111)转动；偏航锁定部件(20)，在所述基座(11)的径向上与所述转动环(112)间隔设置，所述偏航锁定部件(20)包括相互连接的驱动部(21)及移动部(22)；其中，所述偏航回转部件(10)上具有第一锁定部(123)，所述移动部(22)具有所述第一锁定部(123)配合使用的第二锁定部(221)，所述驱动部(21)能够驱动所述移动部(22)沿所述径向移动，以使所述第一锁定部(123)及所述第二锁定部(221)相互卡接并锁定所述固定环(111)及所述转动环(112)的相对位置。

【技术特征摘要】
1.一种偏航系统(1)，其特征在于，包括：偏航回转部件(10)，包括基座(11)及轴承组件(12)，所述基座(11)包括相互套设且同轴设置的固定环(111)及转动环(112)，所述轴承组件(12)连接于所述固定环(111)及所述转动环(112)，以使所述转动环(112)能够相对所述固定环(111)转动；偏航锁定部件(20)，在所述基座(11)的径向上与所述转动环(112)间隔设置，所述偏航锁定部件(20)包括相互连接的驱动部(21)及移动部(22)；其中，所述偏航回转部件(10)上具有第一锁定部(123)，所述移动部(22)具有所述第一锁定部(123)配合使用的第二锁定部(221)，所述驱动部(21)能够驱动所述移动部(22)沿所述径向移动，以使所述第一锁定部(123)及所述第二锁定部(221)相互卡接并锁定所述固定环(111)及所述转动环(112)的相对位置。2.根据权利要求1所述的偏航系统(1)，其特征在于，所述轴承组件(12)包括在所述基座(11)的轴向上间隔设置的第一轴承(121)及第二轴承(122)，所述第一轴承(121)及所述第二轴承(122)均与所述固定环(111)及所述转动环(112)连接。3.根据权利要求2所述的偏航系统(1)，其特征在于，所述固定环(111)在其自身的轴向上包括相对的第一端部(111b)及第二端部(111c)，所述转动环(112)在其自身的轴向上包括相对的第三端部(112b)及第四端部(112c)，所述第一轴承(121)连接于所述第一端部(111b)及所述第三端部(112b)，所述第二轴承(122)连接于所述第二端部(111c)及所述第四端部(112c)。4.根据权利要求2所述的偏航系统(1)，其特征在于，所述转动环(112)上设置有连接部(113)，所述连接部(113)位于所述第一轴承(121)与所述第二轴承(122)之间，以用于安装风力发电机组的发电机或叶轮(5)。5.根据权利要求4所述的偏航系统(1)，其特征在于，所述连接部(113)为环形的法兰，且所述连接部(113)的轴线与所述转动环(112)及所述固定环(111)的轴线相交。6.根据权利要求2所述的偏航系统(1)，其特征在于，所述基座(11)整体为锥形环状结构体，所述第一轴承(121)的径向尺寸大于所述第二轴承(122)的径向尺寸。7.根据权利要求2所述的偏航系统(1)，其特征在于，所述轴承组件(12)还包括第三轴承，所述第三轴承连接于所述固定环(111)及所述转动环(112)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志党，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11