二、機(jī)械制動(dòng)機(jī)構(gòu)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)上所使用的制動(dòng)器全部為性能可靠、制動(dòng)力矩大、體積小的鉗盤(pán)式制動(dòng)器，并要求具有力矩調(diào)整、間隙補(bǔ)償、隨位和退距均等功能。

1.鉗盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)

鉗盤(pán)式制動(dòng)器又稱(chēng)為碟式制動(dòng)器，是因?yàn)槠湫螤疃妹Ｋ梢簤嚎刂疲饕悴考兄苿?dòng)盤(pán)、油缸（圖中末示出）、制動(dòng)鉗、油管（圖中末示出）等。制動(dòng)盤(pán)用合金鋼制造并固定在輪軸上，隨輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。油缸固定在制動(dòng)器的底板上，固定不動(dòng)。制動(dòng)鉗上的兩個(gè)摩擦片分別裝在制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)。油缸的活塞受油管輸送來(lái)的液壓作用，推動(dòng)摩擦片壓向制動(dòng)盤(pán)，發(fā)生摩擦制動(dòng)，動(dòng)作起來(lái)就像用鉗子鉗住旋轉(zhuǎn)中的盤(pán)子，迫使它停下來(lái)一樣，其結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。

鉗盤(pán)式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤(pán)，稱(chēng)為制動(dòng)盤(pán)。工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有2～4個(gè)。這些制動(dòng)塊及其驅(qū)動(dòng)裝置，都裝在橫跨制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱(chēng)為制動(dòng)鉗。這種由制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器，稱(chēng)為鉗盤(pán)式制動(dòng)器。

2.工作原理

當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)不需要制動(dòng)時(shí)，接通電機(jī)和電磁閥的電源，電機(jī)向系統(tǒng)提供壓力油，壓力油通過(guò)主油路進(jìn)入制動(dòng)鉗的油缸里，壓縮彈簧使活塞向后運(yùn)動(dòng)松開(kāi)制動(dòng)鉗。壓力繼電器控制著系統(tǒng)的壓力保持恒定。當(dāng)系統(tǒng)的壓力大于溢流閥的啟動(dòng)壓力時(shí)，為保護(hù)系統(tǒng)，部分壓力油溢流回油池。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要制動(dòng)時(shí)，電機(jī)和電磁閥斷電，彈簧推動(dòng)活塞向前運(yùn)動(dòng)，壓力油通過(guò)卸油回路流回油池。

3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)用鉗盤(pán)式制動(dòng)器

（1）高速軸制動(dòng)器

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的高速軸為齒輪箱的輸出軸，此處轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較低速軸小幾十倍，高速軸制動(dòng)器的體積比較小。制動(dòng)盤(pán)安裝在高速軸上，制動(dòng)鉗安裝在齒輪箱體的安裝面上，用高強(qiáng)度螺栓固定，參見(jiàn)圖2-5。

（2）低速軸制動(dòng)器

大型風(fēng)機(jī)一般采用變槳距系統(tǒng)，不必在低速軸上使用制動(dòng)器。定槳距風(fēng)機(jī)則必須在低速軸上使用制動(dòng)器。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低速軸轉(zhuǎn)矩非常大，所以制動(dòng)盤(pán)的直徑比較大，有安裝在主軸上的，也有將制動(dòng)盤(pán)制成與聯(lián)軸器一體的。制動(dòng)鉗一般至少使用兩個(gè)，直接安裝在風(fēng)機(jī)底盤(pán)的支架上，參見(jiàn)圖2-6。

（3）偏航制動(dòng)器

偏航制動(dòng)器制動(dòng)盤(pán)是以塔架上的法蘭盤(pán)作為制動(dòng)盤(pán)。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)艙和風(fēng)輪總共有幾十噸到上百?lài)崳赞D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大。為保證可靠制動(dòng)一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，至少需要8個(gè)偏航制動(dòng)鉗，除制動(dòng)功能外，還要有阻尼功能以使偏航穩(wěn)定。制動(dòng)鉗安裝在底盤(pán)的安裝支架上，用高強(qiáng)度螺栓固定，參見(jiàn)圖2-7。

由于安全的需要，風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)有風(fēng)輪鎖定裝置，如圖2-8所示。鎖定裝置由鎖緊手柄、機(jī)械銷(xiāo)軸等組成。當(dāng)需要鎖定風(fēng)輪時(shí)，先使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停止運(yùn)行，確定葉片處于順槳位置；然后順時(shí)針搖動(dòng)鎖緊手柄，直至機(jī)械銷(xiāo)軸完全插于定位盤(pán)。如果需要，可以轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子鎖定圓盤(pán)，使定位圓盤(pán)上的孔與機(jī)械銷(xiāo)軸相對(duì)。操作方法是松開(kāi)高速軸制動(dòng)器，用手盤(pán)動(dòng)高速軸制動(dòng)盤(pán)，直到機(jī)械銷(xiāo)軸傳入定位盤(pán)為止。

習(xí)　　題

1.氣動(dòng)制動(dòng)機(jī)構(gòu)是大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要制動(dòng)裝置。對(duì)于定槳恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，氣動(dòng)制動(dòng)機(jī)構(gòu)是　　　　；對(duì)于具有變槳機(jī)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，氣動(dòng)制動(dòng)機(jī)構(gòu)是　　　　　。

2.機(jī)械制動(dòng)機(jī)構(gòu)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全保護(hù)系統(tǒng)的輔助制動(dòng)機(jī)構(gòu)。機(jī)械制動(dòng)有兩種執(zhí)行方式：一種是　　　　　　　　　　　　　　　，這樣可以保證在電網(wǎng)斷電情況下的制動(dòng)效果；另一種是　　　　　　　　　　　　　　　　，這樣可以實(shí)現(xiàn)可控的柔性機(jī)械制動(dòng)。

3.機(jī)械制動(dòng)機(jī)構(gòu)由安裝在高速軸上的　　　　　　　與布置在四周的　　　　　構(gòu)成。

4.機(jī)械制動(dòng)機(jī)構(gòu)中的制動(dòng)夾鉗裝置中會(huì)有哪些傳感器？