（毕业设计全套）风力发电机传动链设计（打包下载）

它由液压控制，主要零部件有制动盘油缸制动钳油管等。

制动盘用合金钢制造并固定在轮轴上，随轮轴转动。

油缸固定在制动器的底板上固定不动。

制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。

油缸的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来样。

钳盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，称为制动盘。

工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有个。

这些制动块及其驱动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。

这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。

钳盘式制动器的释放是制动器的制动覆面脱离制动轮表面，解除制动力矩的过程。

在常闭型钳盘式制动器的加载是靠弹簧力，用调整弹簧压力调整制动力的大小。

驱动油缸的工作行程，是在制动器释放过程中柱塞移动的距离。

根据结构形式不同，常用的盘式制动器有全盘式锥盘式及钳盘式三种。

其中，钳盘式在风机机组中最为普遍。

钳盘式制动器的结构组成钳盘式制动器是由安装在高速轴或低速轴上的制动盘与布置在四周的制动卡钳所组成。

如图所示。

制动盘随轴起转动，而制动夹钳固定。

有个预压的弹簧制动力作用在制动夹钳上，通过油缸提供的液压力推动活塞将制动夹钳打开。

图钳盘式制动器全图般而言，要求机械制动的预压弹簧制动力在额定负载下脱网时能够保证风力发电机组的安全停机。

但在实际停机的制动过程中，液压力并不是完全释放，弹簧力也只作用了部分。

为了保证在制动过程中液压力并不是完全释放，在液压系统中设置了个特殊的减压阀和蓄能器。

为了监视机械制动机构的内部工作状态，制动夹钳内部装有指示制动衬垫厚度的传感器和温度传感器。

钳盘式制动缸般是成对布置，为的是避免使制动轴受到弯矩和径向力。

在制动转矩较大情况下，可采用多对制动缸。

大中型风机机组般有对制动卡钳，也有的为对，如图所示。

图中，为液压油的通入口。

为了防止液压油高温变质，还应采取隔热措施以降低摩擦副温升，必要时可在制动盘中间开通风沟，其结构如图所示。

图多对制动缸组合装示意图图带有通风沟的制动器钳盘式制动器的分类按制动钳的结构形式区分，钳盘式制动器的结构形式有以下几种图钳盘式制动器示意图固定钳工飞，如图所示。

制动盘两侧均有油缸。

制动时制动钳在两侧油缸中的活塞驱动下作相向移动。

浮动钳式，分为滑动钳式和摆动钳式两种。

图和分别为滑动钳式制动器和摆动钳式制动器。

滑动钳式，如图所示。

只在制动盘的侧置有油缸，制动钳可以相对于制动盘作轴向滑动。

其中侧的制动块固定在钳体上。

在制动时，另侧的活动制动块在液压力作用下靠压向制动盘，而制动钳体连同固定其上的制动块在反作用力下压向制动盘的另侧，直到两侧的制动块受力均等为止。

摆动钳式，如图所示。

也只在制动盘的侧置有油缸，制动钳体与固定支座饺接。

制动过程中，钳体在与制动盘垂直的平面内摆动而不是滑动。

为了使制动块能够全面均匀的磨损，设计时将制动衬垫预先做成棋形，般将磨擦面做成和背面的倾斜角为度左右。

制动衬块在制动过程中渐渐磨损，在磨损过薄时，般为左右更换制动衬垫。

钳盘式制动器的基本工作原理是制动衬垫压制动盘，靠摩擦力矩制动。

风力发电机组中普遍使用的有常开固定钳盘式制动器和常闭固定钳盘式制动器。

常开固定钳盘式制动器的工作原理风机运行时，制动衬垫的底板通过平衡杠杆组和销轴固定在机架上，制动器在弹簧的作用下常开。

制动时，将液压油通入制动器的油缸，制动衬垫在活塞的推力下克服弹簧压力而紧闸。

制动衬垫通过平等杆组与制动盘保持平行。

如图所示。

销轴机架制动盘制动衬垫的底板平等杠杆组制动器的油缸弹簧图常开固定钳式制动器常闭固定钳式制动器的工作原理在制动盘的两侧对称布置两个相同的制动缸，制动缸固定在基架上。

蝶形弹簧有预压的弹簧力，活塞在蝶形弹簧的压缩弹力下推动顶杆使制动衬垫压制动盘而紧闸。

风机运行时，对制动缸通入液压油，活塞在液压力作用下克服蝶形弹簧的弹力而松闸。

如图所示。

制动盘制动衬垫制动缸垫片磨损指示器蝶形弹簧推动顶杆活塞图常闭式固定钳式制动器的制动缸结构常闭固定钳式制动器是种失效保护装置。

当由于风机出现的故障时，使风机先处于制动状态。

弹簧张力可以通过改变垫片的厚度进行微调，另外制动内还装有衬垫磨损量指示器。

这种制动器的动作灵敏，体积小，而且通过调整油压可改变制动转矩。

图电磁铁松闸常闭固定钳式制动器为了保证风电机组的安全运行，风电机组般选用的常闭固定钳盘式制动器。

电磁铁松闸的常闭式固定钳盘式制动器也是风电机组经常使用的种机械动装置。

电磁铁松闸的常闭式固定钳盘式制动器的工作原理其结构如图所示。

电磁铁松闸的常闭式固定钳盘式制动器的工作原理与上述常闭式固定钳盘式制动器的工作原理样，制动衬垫在预压的弹簧力作用下，压制动盘而紧闸。

风机运行时，对制动器内的线圈通电，线圈产生电磁力带动制动臂克服弹簧力而松闸。

制动器结构的最终选择钳盘式制动器与其它制动器相比，有以下优点般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，即效能较稳定浸水后效能降低较少，而且只须经两次制动即可恢复正常在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和重量般较小较容易实现间隙自动调整，调整液压系统的压力即可调整制动力大小，保养维修也较简便。

因为制动盘外露，还有散热良好的优点。

这种制动器散热快，重量轻，构造简单，调整方便。

特别是负载大时耐高温性能好，制动效果稳定，有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，加速通风散热提高制动效率。

钳盘式制动器也有自己的不足。

例如对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压压力高。

钳盘式制动器不足之处是效能较低，故用于液压制动系统时所需液压管路压力较高，般要用伺服装置。

电磁驱动的机械制动装置般使用鼓式制动器，俗称抱闸。

鼓式制动器散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。

制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。

而鼓式制动器成本相对低廉，比较经济。

综上所述，本次风力发电机组的主轴制动器采用浮动钳盘式制动器。

.盘式制动器的结构盘式制动器研究的般流程为根据要求，所给的数据，依据国家标准确定参数。

初选制动器的主要参数，并进行制动器结构研究然后进行制动力矩和磨损性能的验算。

之后再根据各项演算和比较的结果，对初选的参数进行必要的修改，直到基本性能参数能满足使用要求为止。

制动器主要部件的结构制动盘的结构制动盘即刹车盘，是个金属圆盘，是用合金钢制造并固定在联轴器上，随主轴起转动。

风力发电机在旋转的过程中刹车时制动卡钳夹住制动盘起到减速或者停车的作用。

般制动盘上有圆孔，其作用是减轻重量和增加摩擦力。

制动盘种类繁多，特点是壁薄，盘片及中心处由砂芯形成。

不同种类制动盘，在盘径盘片厚度及两片间隙尺寸上存在差异，盘毂的厚度和高度也各不相同。

结构简图如下所示。

图制动盘结构简图二制动钳的结构钳盘式制动器是取其形状而得名。

它由液压控制，主要零部件有制动块分泵油管等。

分泵固定在制动器的底板上固定不动，制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来样。

钳盘式制动器散热快重量轻构造简单调整方便。

特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭。

有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，以加速通风散热和提高制动效率。

盘式制动器沿制动盘向施力，制动轴不受弯矩，径向尺寸大小，制动性能稳定。

结构简图如下所示。

图制动钳结构简图三摩擦材料定义用于或指定用于摩擦条件下工作的材料。

摩擦材料是种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料。

它主要包括制动器衬片刹车片和离合器面片离合器片。

刹车片用于制动，离合器片用于传动。

任何机械设备必须要有制动或传动装置。

摩擦材料是这种制动或传动装置上的关键性部件。

它最主要的功能是通过摩擦来吸收或传递动力。

如离合器片传递动力，制动片吸收动能。

它们使机械设备与各种机动车辆能够安全可靠地工作。

所以说摩擦材料是种应用广泛又甚关键地材料。

制动摩擦材料应具有高而稳定的摩擦系数，抗热衰退性能好，不能在温度升到数值后摩擦系数突然急剧下降材料的耐磨性好，吸水率低，有较高的耐挤压和耐冲击性能制动时不产生噪声和不良气味，应尽量采用少污染和对人体无害的摩擦材料。

摩擦材料的选择如下表所示。

材料性能有机类无机类制法编制物石棉模压半金属模压金属烧结金属陶瓷烧结硬度软硬硬极硬极硬密度小小中大大承受负荷轻中中重中重重摩擦系数中高低高低高低中低高摩擦系数稳定性差良良良优优常温下的耐磨性良良良中中高温下的耐磨性差良良良优优机械强度中高低中低中高高热传导率低中低中高高抗振鸣优良中良差差抗颤振中良中对偶性优良中良差差价格中高低中中良高高表摩擦材料性能对比此次设计综合考虑各种材料，采用性能更好环保效果更好的半金属材料。

四制动器间隙的调整方法盘式制动器的形式很多，从机构上说多是制动盘在中间，与动力装置成体，盘式制动器的制动板在制动盘的边，中间有.左右的间隙视制动器的大小而定。

制动时，在制动器动力的作用下，制动板向中间夹紧，将制动盘夹住，机械装置停止运转。

制动器的动力有电磁式的，也有液压式的。

盘式制动器的间隙的调节，般是调节制动板的位置，根据说明书，调节相应的螺栓即可，但调节时注意制动板不容许碰到制动盘，且两边间隙要相等。

制动器动作时，要夹紧，对上下运行的机构，必须做额定载荷吊重试验，并有相当的余量。

制动器的工作原理及安装位置制动器俗称刹车或闸，是使机械中的运动部件停止或减速的机械零件。

制动器的工作原理是，利用与机架相连的非旋转元件和与传动轴相连的旋转元件之间的相互摩擦，来阻止轮轴的转动或转动的趋势。

在风力发电机组中，机械制动钳盘式制动闹通常设置在高速轴或低速轴上。

低速轴安装在齿轮箱前面的主轴上。

设置在低速轴上有以下优点制动力矩较大，停机制动相对更可靠，而且制动过程中产生的制动载荷不会作用在齿轮箱上但同时它也存在不足，所需制动力矩大，且对闸体材料要求较高。

高速轴闸安装在齿轮箱后面，发电机前面的传动轴上。

高速轴机械制动有以下优点因为制动力矩与齿轮箱的传动比有关系，制动力矩较小。

但同时它也存在着弊端，在高速轴设置制动对齿轮箱有较大的危害，风轮叶片在制动时的不连贯停顿会产生动态载荷，使齿轮箱内齿与齿来回碰撞，导致齿牙长期受弯曲应力，使齿轮箱过载。

这是影响风机性能的个重要原因。

大中型风力发电机组的机械制动机构般为高速轴机械制动。

.制动器静载荷接触分析制动系统在制动过程中，主要受到制动力矩和温度两种因素的作用。

对制动系统在静载荷情况下，即忽略温度影响，仅考虑制动力矩作用的情况下，进行接触模拟分析。

首先，需要确定制动系统的制动任务。

制动任务机械制动可以完成多种任务。

正常的停机制动是对于机械制动系统最低的要求，为的是保证机组在维修时停机。

在大部分机组设计中，制动系统也需要用来在大风速时进行停机，并且和正常停机情况样，负责将叶片制动到静止不转的状态。

制动开始时先利用空气动力来制动叶轮，因此机械制动转矩可以非常低。

然而，型要求在任何风速低于每年遇的阵风情况下，机械制动都能够将叶轮从危险的高速空载状态制动到完全停止不转。

最严重的紧急制动情况出现在发电电网突然掉电，并且风速大于额定风速的情况下。

对于变桨距调节风电机组，最大超速发生在风速为额定风速时，这时随着转速的变化率下降空气动力转矩逐渐减小，并且