一种多制动风力助推转子的制作方法

1.本实用新型涉及风力助推转子技术领域，尤其涉及一种多制动风力助推转子。


背景技术：

2.随着船舶节能减排形势日趋严峻，风能是一种清洁可再生能源，而现代自航船由于空间有限，大多不装有体积庞大的风帆助航装置，对风能的利用几乎为零，但现在面对越来越严重的节能减排形势，利用风能进行辅助推进又重新获得关注。风力助推转子是一种节能效果好、助推力强、体积小的风力助推装置，具有较强的应用前景。
3.风力助推转子通常十分高大，直径最高达6米，高度达三十余米，且需要高速旋转,筒体线速度高，筒体惯性矩非常大。转子紧急制动时，转筒局部会产生很大内应力和扭转变形，为了保证转筒的强度、刚度、旋转工作的平稳性(转筒以内塔的中心轴竖直旋转工作)等要求，转筒的制作工艺非常复杂、困难。
4.目前液压制动器大多数采用液压制动系统，制动力矩大，制动时间短(制动时间1-2秒左右)。通常转筒采用玻璃钢复合材料制作，在启动和紧急制动时，转筒法兰连接处会产生很大的应力，会对转筒产生损伤甚至是破坏，影响转筒使用性能和寿命。
5.因此，亟需一种多制动风力助推转子，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提出一种多制动风力助推转子，能够根据不同转子整体尺寸的采用对应的液压制动器进行制动，使得转子转筒运行更平稳，同时有效降低转筒制作成本。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.提供一种多制动风力助推转子，包括：
9.基座；
10.塔体，设置于所述基座的顶部并与所述基座固定连接；
11.转筒，套设于所述塔体，所述转筒与所述塔体转动连接；
12.驱动装置，安装于所述塔体上，所述驱动装置驱动所述转筒转动；
13.液压制动组件，用于制动转筒，所述液压制动组件至少包括上液压制动单元和下液压制动单元，所述上液压制动单元设置于所述塔体的上部，所述下液压制动单元设置于所述塔体的下部。
14.作为上述多制动风力助推转子的一种优选技术方案，
15.所述上液压制动单元包括上制动盘和上液压制动器，至少两个所述上液压制动器沿所述上制动盘的周向分布，且所述上液压制动单元设置于所述塔体的顶部。
16.作为上述多制动风力助推转子的一种优选技术方案，
17.所述塔体顶部设置有连接法兰，所述转筒形成的空腔内设置有转筒法兰，所述连接法兰和所述转筒法兰连接，所述连接法兰与所述制动盘连接。
18.作为上述多制动风力助推转子的一种优选技术方案，
19.所述上制动盘包括连接部和制动部，所述连接部分别与所述制动部和所述连接法兰连接，所述上液压制动器沿所述制动部外侧壁周向分布。
20.作为上述多制动风力助推转子的一种优选技术方案，
21.所述连接法兰包括连接环和连接盘，所述连接环贯穿所述连接盘，且所述连接环与所述连接盘同轴设置，所述连接环伸入所述连接部形成的腔室内。
22.作为上述多制动风力助推转子的一种优选技术方案，
23.所述驱动装置包括驱动电机和传动组件，所述传动组件设置于所述塔体的顶部，所述驱动电机设置于所述塔体内，所述驱动电机的输出端与所述传动组件连接，所述传动组件的输出端与所述连接法兰连接。
24.作为上述多制动风力助推转子的一种优选技术方案，
25.所述下液压制动单元包括下制动盘和下液压制动器，所述下制动盘与所述转筒固定连接，所述下制动盘设置有制动孔，至少两个所述下液压制动器沿所述制动孔周向分布。
26.作为上述多制动风力助推转子的一种优选技术方案，
27.所述塔体的下方设置有避让槽，所述下液压制动器部分设置于所述避让槽内。
28.作为上述多制动风力助推转子的一种优选技术方案，
29.所述液压制动组件还包括液压阀组件和液压基站，所述液压基站分别与所述上液压制动单元和所述下液压制动单元通过所述液压阀组件连通。
30.作为上述多制动风力助推转子的一种优选技术方案，
31.还包括电控柜，所述电控柜分别与所述驱动装置、所述液压制动组件和所述液压基站电连接。
32.本实用新型有益效果：
33.本实用新型提供的多制动风力助推转子包括基座、塔体、转筒、驱动装置和液压制动组件，塔体设置于基座的顶部并与基座固定连接；转筒套设于塔体，转筒与塔体转动连接；驱动装置安装于塔体上，驱动装置驱动转筒转动；液压制动组件用于制动转筒，液压制动组件至少包括上液压制动单元和下液压制动单元，上液压制动单元设置于塔体的上部，下液压制动单元设置于塔体的下部。液压制动组件至少包括上液压制动单元和下液压制动单元，上液压制动单元用于制动塔体上方的转筒部分，下液压制动单元由于制动塔体的下方驱动的转筒部分，该多制动风力助推转子采用上下同时制动的方式，能够实现转筒在启动、制动、变速及转换等过程中转筒运行稳定性，减小转筒晃动量，有效降低转筒各处所受的最大应力和变形量，从而保证转筒的强度和刚度要求，从而降低转筒的制作工艺，减少制作成本。
附图说明
34.图1是本实用新型实施例提供的多制动风力助推转子的结构示意图；
35.图2是图1的a-a处的剖视图；
36.图3是图2中的b处的剖视图；
37.图4是图2中的c处的剖视图。
38.图中：
39.1、基座；2、塔体；21、避让槽；3、转筒；31、转筒法兰；4、上液压制动单元；41、上制动盘；411、连接部；412、制动部；42、上液压制动器；5、下液压制动单元；51、下制动盘；52、下液压制动器；6、连接法兰；61、连接环；62、连接盘；7、驱动装置；71、驱动电机；72、传动组件；73、联轴器；81、液压基站；82、管路；83、液压阀组件；9、电控柜。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
41.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
44.针对现有的风力助推专利制动过程中制动力矩大引起的转筒内部应力大且会发生扭转变形的问题，本实施例提供了一种多制动风力助推转子以解决上述问题。
45.具体地，如图1和图2所示，该多制动风力助推转子包括基座1、塔体2、转筒3、驱动装置7和液压制动组件，其中塔体2设置于基座1的顶部并与基座1固定连接；转筒3套设于塔体2，转筒3与塔体2转动连接，塔体2作用是对转筒3起到支撑作用，用于支撑转筒3，故塔体2是固定不旋转；驱动装置7安装在塔体2上，驱动装置7驱动转筒3转动；液压制动组件用于制动转筒3，液压制动组件至少包括上液压制动单元4和下液压制动单元5，上液压制动单元4设置于塔体2的上部，下液压制动单元5设置于塔体2的下部。
46.本实用新型的实施例中提供了一种多制动风力助推转子，液压制动组件至少包括上液压制动单元4和下液压制动单元5，上液压制动单元4用于制动塔体2上方的转筒3部分，下液压制动单元5由于制动塔体2的下方驱动的转筒3部分，该多制动风力助推转子采用上下同时制动的方式，能够实现转筒3在启动、制动、变速及转换等过程中转筒3运行稳定性，减小转筒3晃动量，有效降低转筒3各处所受的最大应力和变形量，从而保证转筒3的强度和刚度要求，从而降低转筒3的制作工艺减少制作成本。
47.如图3所示，可选的，在本实施例中，上液压制动单元4包括上制动盘41和上液压制
动器42，至少两个上液压制动器42沿上制动盘41的周向分布，上液压制动器42的数量根据上制动盘41的直径进行旋转，通常情况下上液压制动器42的布置形式是沿制动盘的周向均匀分布，如此设置能够保证上制动盘41在各个制动点受到的制动力相同且受力均匀，防止上制动盘41受力不均造成上制动盘41变形。另外，上液压制动单元4设置于塔体2的顶部，用以制动位于塔体2上方部分的转筒3。
48.转筒3能够相对于塔体2转动，具体是通过设置在塔体2上驱动装置7实现的。如图3所示，塔体2顶部设置有连接法兰6，转筒3形成的空腔内设置有转筒法兰31，转筒法兰31与转筒3通过焊接的方式连接，连接法兰6和转筒法兰31连接，连接法兰6与上制动盘41连接。驱动装置7带动连接法兰6转动，与连接法兰6连接的转筒法兰31随连接法兰6一同转动，从而带动转筒3转动，当需要制动时，上液压制动器42制动上制动盘41，进而可对转筒3实现制动的目的。由于驱动装置7安装在塔体2上，连接法兰6与驱动装置7的输出端连接。可选地，驱动装置7包括驱动电机71和传动组件72，传动组件72位于塔体2的顶部，而驱动电机71则位于塔体2内，驱动电机71的输出轴与传动组件72通过联轴器73连接，传动组件72的输出端与连接法兰6通过过盈配合的方式连接。
49.具体地，继续参考图3，上制动盘41包括连接部411和制动部412，连接部411分别与制动部412和连接法兰6连接，上液压制动器42沿制动部412外侧壁周向分布。连接部411与制动部412为固定连接，连接部411与连接法兰6则通过过盈配合连接。更为具体地，连接法兰6包括连接环61和连接盘62，连接环61贯穿连接盘62，且连接环61与连接盘62同轴设置，连接环61伸入连接部411形成的腔室内。连接环61与连接盘62实际上为一体式结构，传动组件72的输出轴传入连接环61形成的空间内，传动组件72的输出轴与连接环61过盈配合连接，制动盘的连接部411与连接环61过盈配合连接，当驱动电机71工作时，传动组件72输出轴与连接法兰6连接从而带动连接法兰6转动，连接法兰6带动转筒法兰31和制动盘转动，当需要制动时，上液压制动器42制动制动盘，与制动盘连接的连接法兰6也会被制动，从而使转筒法兰31制动，实现对转筒3制动的目的。
50.具体地，如图4所示，下液压制动单元5包括下制动盘51和下液压制动器52，下制动盘51与转筒3固定连接，下制动盘51设置有制动孔，至少两个下液压制动器52沿制动孔周向分布，下液压制动器52的数量根据需要设定，在本实施例中没有具体限定。由于下液压制动器52的摆放需要一定的空间，而塔体2直径较小时影响使用，为此，在本实施例中塔体2的下方设置有避让槽21，下液压制动器52部分设置于避让槽21内。避让槽21为环形结构，能够适应多个下液压制动器52的摆放。
51.当然，液压制动组件根据塔体2的高度设定液压制动单元，当塔体2足够高时，还可以在塔体的中部设置中液压制动单元，上液压制动单元4、中液压制动单元和下液压制动单元5的数量不具体限定，根据实际需要选择。中液压制动单元的结构可与上液压制动单元4以及下液压制动单元5中的任一个结构相同或不同，具体结构根据实际需要限定。
52.由于本实施例中为液压制动，因此，液压制动组件还包括液压阀组件83和液压基站81，继续参考图1，液压基站81分别与上液压制动单元4和下液压制动单元5通过液压阀组件83连通。液压阀组件83包括流量控制阀和方向控制阀。流量控制阀、方向控制阀和液压基站81通过管路82连接，以向执行部件(即下液压制动器52和上液压制动器42)供油，通过对液压油的流量控制对转筒3实现点刹的目的，从而使转筒3能够平稳降速。液压基站81为液
压泵站，液压泵站包括油箱、动力电机和油泵，动力电机带动油泵旋转，油泵从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过液压阀组件83实现了方向、压力、流量调节后经外接管路82传输到上液压制动器42和下液压制动器52中，从而控制了制动器方向的变换、力量的大小及速度的快慢，推动上下液压制动器52做功。
53.为了实现对液压阀组件83和液压基站81的智能控制，在本实施例中多制动风力助推转子还包括电控柜9，电控柜9分别与驱动装置7、液压制动组件和液压基站81电连接。使转筒3根据需要转动。
54.风力助推专利需要制动时，驱动装置7停止带动转筒3转动，以使转筒3惯性转动至预设速度；启动液压制动组件工作，液压制动组件对转筒3的制动力逐渐增大至预设制动力，且对转筒3点刹直至转筒3转速降到0。
55.通过液控和电控组合的方式能够调节制动时间和制动频率，延长多制动风力助推转子的制动时间，减小转筒3由于制动引起的内应力大以及扭转变形，保证转筒3的强度、刚度，使得转筒3运行更平稳，同时有效降低转筒3制作成本。
56.此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。