轮毂自动对销系统以及风力发电机的制作方法

轮毂自动对销系统以及风力发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电领域，特别涉及一种轮毂自动对销系统以及风力发电机。
【背景技术】
[0002]目前，当风力发电机因故障或检修需对风机进行维护时，为确保维护人员的安全，需将旋转的轮毂用锁紧销锁住，防止其转动。现有的双馈异步风力发电机采用高速轴制动，人工对销。例如:风机需要停机维护时，系统控制桨叶收回，在气动刹车的作用下，轮毂开始减速。当转速低于安全对销转速且销孔将要转到销轴位置时，人工控制作用于高速轴端的液压制动装置，将轮毂锁住，再将销轴手动插入。但对齐过程中，人工根据轮毂的转速快慢，在销孔离销轴还有一定距离时，提前启动高速轴端的制动装置，这样就要控制轮毂上的销孔使其能停在合适的位置，方便插销。
[0003]因此，这种人工判断制动对销的方法具有以下不足:
[0004]I)轮毂销孔和销轴必须对齐，才能成功将锁紧销插入。
[0005]2)由于人工判断误差大，制动距离不可控，准确对销困难，需反复多次才能成功，对销过程繁琐且效率低下。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型实施例的目的之一在于提出一种轮毂自动对销系统，能够自动控制并实现轮毂的对销及锁紧。
[0007]进一步来讲，该轮毂自动对销系统包括:控制器、以及与所述控制器连接的制动装置、对销接近开关和自动锁紧销；所述对销接近开关用于检测所述轮毂上设置的定位销孔的位置，获取对销起始销孔和对销目标销孔的位置，并用于向所述控制器反馈与所述对销起始销孔和对销目标销孔的位置对应的触发信号；所述控制器用于确定所述轮毂的转速是否降至预设的安全制动转速、对销转速及最终对销转速，并根据检测到的所述轮毂的转速和所述对销接近开关反馈的触发信号控制所述制动装置以及所述自动锁紧销的伸缩；所述制动装置用于根据所述控制器的控制指令对所述轮毂进行制动；所述自动锁紧销用于根据所述控制器的控制指令，在所述轮毂的转速降至所述最终对销转速时，插入至所述定位销孔锁紧所述轮毂。
[0008]可选地，在一些实施例中，上述轮毂自动对销系统还可包括:到位检测接近开关，设置在所述自动锁紧销上，与所述控制器连接；所述到位检测接近开关用于根据所述自动锁紧销的伸出距离确定其是否插入到位。
[0009]可选地，在一些实施例中，所述的轮毂自动对销系统还包括:到位检测接近开关，设置在所述轮毂的内壁上，位于所述定位销孔远离所述自动锁紧销的一侧；其中，所述到位检测接近开关与所述控制器连接，用于根据所述自动锁紧销的伸出距离确定其是否插入到位。
[0010]可选地，在一些实施例中，所述对销接近开关设置于所述自动锁紧销的销轴套上，与所述控制器连接，用于感应所述定位销孔以确定其位置。
[0011 ] 可选地，在一些实施例中，所述对销接近开关设置于所述轮毂上，沿着所述轮毂的旋转方向，在所述定位销孔前面布置所述对销接近开关。
[0012]可选地，在一些实施例中，所述对销接近开关设置于所述轮毂上时，所述定位销孔的数量为三个，同心周向均匀分布于所述轮毂上；所述对销接近开关的数量为三个，并与所述定位销孔的配对设置。
[0013]可选地，在一些实施例中，所述制动装置包括:制动盘，安装在扭力筒主轴靠近所述轮毂的一端的回转支撑上；所述扭力筒与所述轮毂连接；制动器，设置于所述制动盘的一侧，与所述控制器连接；所述制动器具有连续制动和非连续制动两种工作模式；
[0014]可选地，在一些实施例中，所述自动锁紧销包括:锁紧油缸和锁紧销；锁紧销与所述锁紧油缸的活塞杆连接；电磁阀，与所述控制器和所述锁紧油缸连接，用于控制所述锁紧油缸的伸缩以实现所述锁紧销的插销和拔销；其中，所述锁紧销的销轴为锥形，并与所述定位销孔间隙配合。
[0015]可选地，在一些实施例中，所述控制器包括:收桨检测模块，用于检测风力发电机是否收桨，并在检测到未收桨则控制桨叶进行收桨；制动控制模块，用于在收桨后控制气动刹车和制动装置的启停以对所述轮毂进行制动，使所述轮毂的转速依次对应降至所述安全制动转速、所述对销转速及所述最终对销转速。对销控制模块，用于接收所述对销接近开关反馈的所述定位销孔的位置，获取对销起始销孔和对销目标销孔的触发信号；锁紧控制模块，用于在检测到轮毂的转速小于或等于最终对销转速时，延时时间t控制所述自动锁紧销插入所述定位销孔锁紧所述轮毂；到位控制模块，用于启动到位检测装置，检测所述自动锁紧销是否插入所述定位销孔，并在未插入时重新确定所述对销目标销孔的位置后执行插入锁紧操作。。
[0016]另外，本实用新型还提供一种风力发电机，设置有上述任一种所述的轮毂自动对销系统。所述轮毂连接有扭力筒，该风力发电机的增速传动系统采用所述扭力筒的空心主轴带动增速机来驱动发电机发电。
[0017]相对于现有技术，本实用新型具有以下优势:
[0018]在检修停机或其他需要停机的情况下，采用本实用新型上述的轮毂自动对销系统，先收桨，通过气动刹车作用，将轮毂转速降至安全制动转速；然后，当任意接近开关触发，控制器控制制动装置开始第一阶段制动，直至转速降至对销转速，停止制动；当轮毂以对销转速旋转，且提前对销目标销孔布置的接近开关触发时，开始第二阶段的制动，直至转速降至最终对销转速；最后控制器延时控制锁紧油缸将锁紧销轴插入定位销孔锁紧轮毂，这种对销锁紧方式既安全又可靠，实现停机、制动、轮毂锁紧三个过程一键自动控制，无需人工干预，不仅可提高作业效率，而且操作可靠快捷。
【附图说明】
[0019]构成本实用新型实施例一部分的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1为本实用新型实施例提供的轮毂自动对销系统及增速传动系统的示意图；
[0021]图2为本实用新型实施例提供的轮毂自动对销系统中定位销孔和接近开关的布置示意图；
[0022]图3为本实用新型实施例提供的轮毂自动对销系统中销轴到位检测接近开关的布置示意图，其中，销轴到位检测接近开关为部分剖视；
[0023]图4为本实用新型实施例提供的轮毂自动对销系统中销孔和销轴间隙配合的示意图；
[0024]图5为本实用新型实施例提供的轮毂自动对销系统中销轴到位检测接近开关的布置示意图；
[0025]图6为本实用新型实施例提供的轮毂自动对销的控制方法流程示意图。
[0026]附图标记说明
[0027]100 轮毂
[0028]200扭力筒
[0029]300扭力筒支撑座
[0030]400叶片安装回转支撑
[0031]11制动盘
[0032]12制动器
[0033]20自动锁紧销
[0034]21定位销孔
[0035]22对销接近开关
[0036]23销轴座
[0037]30到位检测接近开关
【具体实施方式】
[0038]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0039]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]下面结合附图，对本实用新型的各实施例作进一步说明:
[0041]目前，风力发电机在维护停机时，需锁紧轮毂以防止其转动，为此，本实用新型实施例提出一种轮毂自动对销的控制方法和系统，通过制动控制先将轮毂转速控制到近乎于零，再将锁紧销轴插入，既安全又可靠。
[0042]系统实施例
[0043]参照图1至3，分别为本实施例的轮毂自动对销系统的结构示意图。本实施例中 ，该轮毂自动对销系统用于对风力发电机的轮毂进行锁紧固定，该风力发电机中，在扭力筒支撑座300处，轮毂100与扭力筒200连接，并且，轮毂100与叶片安装回转支撑400连接。
[0044]该轮毂自动对销系统包括:制动装置、对销接近开关22、自动锁紧销20以及控制器。制动装置、对销接近开关22、自动锁紧销20与控制器连接。这里，对轮毂自动对销系统的各部分作以下说明:
[0045]对销接近开关22用于检测轮毂100上设置的定位销孔21的位置，获取对销起始销孔和对销目标销孔的位置，并用于向控制器反馈与对销起始销孔和对销目标销孔的位置对应的触发信号。例如，在轮毂100的转速降至预设的安全制动转速时，控制器启动对销接近开关22，第一个感应到的定位销孔21即为对销起始销孔，将对销起始销孔的位置作为位置触发信号，向控制器发送，控制器接收到该位置触发信号后，控制制动装置对轮毂100进行制动。
[0046]控制器与制动装置、对销接近开关22和自动锁紧销20连接，用于检测轮毂100的转速是否降至预设的安全制动转速、对销转速及最终对销转速，根据检测到的轮毂100的转速和对销接近开关22反馈的触发信号，控制制动装置的启停以及自动锁紧销20的伸缩。
[0047]制动装置用于根据控制器的控制指令，对轮毂100进行制动。其中，在确定对销起始销孔的位置时，根据控制器指令，对轮毂100进行制动，使其转速降至预设的对销转速。当检测到轮毂100的转速降至对销转速时，控制制动装置停止制动，并获取此后检测到的轮毂100上设置的定位销孔21的位置，并将此后检测到的定位销孔21作为对销目标销孔。
[0048]自动锁紧销20用于根据控制器的控制指令，在获得定位销孔21作为对销目标销孔的位置时，对销成功后，与定位销孔21相配合，通过控制器的延时控制自动锁紧销20的销轴插入至对销目标销孔，锁紧轮毂100。
[0049]这样，在检修停机或其他需要停机的情况下，可采用上述实施例的轮毂自动对销系统，先通过控制制动装置将轮毂100的转速控制到预设的对销转速，并检测定位销孔21的位置，再将自动锁紧销20的销轴插入定位销孔21锁紧轮毂100，这种对销锁紧方式可实现自动对销，自动锁紧，停机、制动、轮毂锁紧三个过程一键自动控制，无需人工干预，不仅可提高作业效率，而且操作可靠快捷。
[0050]作为一种可选的实施方式，上述轮毂自动对销系统还可包括到位检测装置，该到位检测装置用于检测自动锁紧销20是否插入定位销孔21。
[0051]可选的是，到位检测装置可以为到位检测接近开关，到位检测接近开关设置在自动锁紧销20的轴套上，与控制器连接。到位检测接近开关用于根据自动锁紧销20的伸出距离确定其是否插入到位。
[0052]或者，如图1至3所示，到位检测接近开关30可以设置在轮毂100的内壁上，位于定位销孔21远离自动锁紧销20的一侧。其中，到位检测接近开关30与控制器连接，用于根据自动锁紧销20的伸出距离确定其是否插入到位。到位检测接近开关30可分别与定位销孔21对应，当锁紧销在锁紧油缸的作用下穿过定位销孔21时，任一个到位检测接近开关30触发，即视为锁紧销插入成功。
[0053]上述实施例中，采用到位检测接近开关30可以准确判断自动锁紧销20是否插入至定位销孔21中，以确保锁紧固定轮毂100。
[0054]在一可选实施例中，上述对销接近开关22设置于自动锁紧销20的轴套上，与控制器连接，用于感应定位销孔21以确定其位置。
[0055]或者，对销接近开关22设置于轮毂100上，沿着轮毂100的旋转方向，在定位销孔21前面布置对销接近开关22，位于定位销孔21的前方，提前于定位销孔一定距离布置。
[0056]需要说明的是，对销接近开关22设置于轮毂100上时，定位销孔21的数量可以为但不限于三个，各定位销孔21可同心周向地均匀分布于轮毂100上。对应地，对销接近开关22的数量也可以为但不限于三个，并与定位销孔21的配对设置。
[0057]例如，如图2所示，轮毂100上设计有三个定位销孔22，周向均布，为确保轮毂100在制动器12的作用下能准确停止在对齐自动锁紧销20的位置，沿着轮毂100的旋转方向，提前定位销孔21 —定距离的位置布置有对销接近开关22，对销接近开关22安装在设置于定位销孔21周围的销轴座23上。
[0058]可选地，上述各实施例中，制动装置可包括:制动盘11和制动器12。制动盘11安装于扭力筒主轴靠近轮毂100 —端的回转支承上，扭力筒200与轮毂100通过螺栓连接。制动器12设置于制动盘11的一侧，与控制器连接。制动器12具有连续制动和非连续制动两种工作模式，分别说明如下:
[0059]I)非连续制动模式:通过控制制动器抱闸和松闸的交替动作实现制动；
[0060]2)连续制动模式:制动器一直处于抱闸状态实现制动。
[0061]以如图1所示的风力发电机为例，轮毂100与扭力筒通过螺栓连接，在扭力筒的主轴上靠近轮毂100 —端的端部设计有制动盘11，在制动盘11的一侧装有钳盘式液压制动器12，制动器12通过液压系统加压从而产生制动效果；自动锁紧销20的销轴安装在制动盘11的一侧。
[0062]其中，上述实施例所采用的制动方式不同于现有高速轴制动，而采取低速轴制动，例如可采取钳盘式轴制动器制动、油缸制动等其他制动方式，这样，通过制动控制将轮毂100上的定位销孔21准确停在对齐锁紧销的销轴位置处。
[0063]其中，制动器12的制动距离S的取值区间为[Stl, 2L0+S0]，Stl为从对销接近开关22触发到制动装置开始制动之间的反应延时t时间内轮毂转动的距离，Ltl为自动锁紧销20插入至定位销孔21时二者之间的间隙长度。制动距离S可通过对制动时刻、制动位置、以及制动力的大小来控制。此处，制动时刻、制动位置可通过设置对销接近开关22的安装位置实现调节，制动力的大小可通过设置制动器12的制动力实现调节。
[0064]需要说明的是，上述制动装置的制动力的大小可由如下公式计算:
[0065]已知风轮的等效转动惯量为J，制动作用点的半径为R，开始制动的转速为n2(r/min)，制动的最终转速为Ii1 (r/min)，制动要求时间为h，则制动力F和加速度a分别为:
[0066]F = 2 JT JXn2-1i1)/60Rt。(I)
[0067]a = 2 π R (H2-1i1) /60t0(2)
[0068]钳盘式轴制动器的工作压力和夹紧力的大小可以根据计算的理论制动力值设定。通过制动控制将轮毂上的定位销孔准确停在对齐销轴的位置处，沿着旋转方向，提前定位销孔一定距离S(制动距离)布置有对销接近开关，用于触发控制制动器的动作。
[0069]其中，制动距离S可通过如下公式计算:
[0070]ω = 2 JT η/60
[0071]V = coR
[0072]S = (v22-v 12)/2a(3)
[0073]根据制动距离计算公式，已知加速度a和最终速度V1为零，那么只要初始速度V 2已知，且制动时刻和位置可控，这样，风轮就可以停在同一位置，从而实现自动对销控制。这里，可采用接近开关和转速传感器相结合的制动方法，上述公式中的轮毂转速可由高速轴转速传感器提供数据。这样，转速信号利用现有高速轴转速传感器，增设接近开关来完成控制系统的改造，结构简单，且成本低。
[0074]作为一种可选实施方式，上述各实施例中，自动锁紧销20可包括:锁紧油缸、锁紧销及电磁阀等部件。其中，锁紧销与锁紧油缸的活塞杆连接。电磁阀与控制器和锁紧油缸连接，用于控制锁紧油缸的伸缩以实现锁紧销的插销和拔销。其中，锁紧销可为机械锁紧销，其销轴为锥形，并与定位销孔21间隙配合。
[0075]由于实际制动距离都会有一定的误差，这里，为确保自动锁紧销20能顺利插入定位销孔21，可将锁紧销设计成锥形，使锁紧销与定位销孔21采用间隙配合，间隙为U，参照图4和图5，其 分别为上述实施例的定位销孔21与锁紧销销轴的间隙配合及最佳制动距离的示意图。
[0076]另外，由于控制器从对销接近开关22触发到制动器12开始制动有反应延时t，而t时间内轮毂转动距离为Stl,为此，最佳理想制动距离S = S0+L0,如图5所示，当轮毂经过距离S的制动后，自动锁紧销20的销轴和定位销孔21配合最佳。
[0077]其中，实际制动过程中，Stl可以通过试验确定，而轮毂的转速从对销转速η I开始制动，到完全停住的制动距离，可以通过对制动时刻和位置以及制动力的大小来控制，从而确保其制动距离S处在区间[SciJLc^SJ内，从而实现了销轴和销孔的顺利对销。
[0078]需要指出的是，轮毂顺利对销后，插拔销的过程可采用油缸自动插拔，也可采用人工插拔等方式完成。
[0079]此外，上述各实施例中，还可包括以下至少一种处理方式:
[0080]I)上述控制器还用于在收到停机指令时检测风力发电机是否收桨，在检测到未收桨时，用于控制桨叶进行收桨；以及，在确定桨叶收桨时，用于启动气动刹车对轮毂100进行制动，使其降速至预设的安全制动转速。
[0081]2)上述控制器还用于设置最终对销转速，在收到对销接近开关22检测到作为对销目标销孔的定位销孔21的位置时，用于控制制动装置继续对轮毂100进行制动，使其转速降至最终对销转速；以及，在检测到轮毂的转速小于或等于最终对销转速时，上述控制器用于控制自动锁紧销20插入定位销孔21锁紧轮毂100。
[0082]综上，上述实施例中，控制器在收到停机指令时检测风力发电机是否收桨，在检测到未收桨时则控制桨叶进行收桨；收桨完毕后，当检测到轮毂转速降至安全制动转速且对销接近开关触发时，启动制动器对轮毂进行制动，使其转速降至对销转速，此时停止制动；当轮毂以对销转速继续转动，且对销接近开关检测到的定位销孔的位置时，控制器控制制动装置对轮毂进行制动，直至停止转动；轮毂停止转动后，控制器延时控制油缸将锁紧销插入定位销孔，锁紧轮毂。这里，从控制角度，可将上述控制器划分为以下模块:
[0083]I)收桨检测模块，用于检测风力发电机是否收桨，若检测到未收桨则控制桨叶进行收桨；
[0084]2)制动控制模块，用于控制制动装置和气动刹车的启停。
[0085]例如，在确定桨叶收桨时，启动气动刹车对风力发电机的轮毂100进行制动，使其降速至预设的安全制动转速。
[0086]又如，检测到轮毂100的转速降至对销转速时，控制制动装置停止制动；获取目标销孔的位置时，控制制动装置继续对轮毂100进行制动使其转速降至最终对销转速，该最终对销转速可为零或接近于零的数值。
[0087]3)对销控制模块，用于接收对销接近开关22反馈的定位销孔21的位置，获取对销起始销孔和对销目标销孔的触发信号。
[0088]4)锁紧控制模块，用于在检测到轮毂的转速小于或等于最终对销转速时，控制自动锁紧销20插入定位销孔21锁紧轮毂100。
[0089]5)到位控制模块，用于启动到位检测装置，检测自动锁紧销20是否插入定位销孔21，并在未插入时重新启动控制程序进行插入锁紧操作。
[0090]例如，锁紧控制模块若判断出自动锁紧销20已插入定位销孔21，则反馈轮毂对销成功；若判断未插入，则进行重新插入控制。重新插入控制可采用这种方式，如，判断插入次数是否小于预设值，若插入次数小于预设值，控制自动锁紧销20缩回，并重新插入至定位销孔21。若插入次数大于或等于预设值，则控制制动装置停止制动，并启动对销接近开关22检测定位销孔21的位置。在获得定位销孔21的位置时启动制动装置，在检测到轮毂的转速小于最终对销转速时，控制自动锁紧销20插入定位销孔21锁紧轮毂100。
[0091]从上述各实施例可以看出，本实用新型具有如下优点:
[0092]本实用新型的轮毂自动对销系统采用分级自动控制，先采用收桨气动刹车控制，风机收桨后，在气动刹车作用下，轮毂转速逐步降低至预设的安全制动转速；对销接近开关在轮毂的转速降至安全制动转速时，检测对销起始销孔的位置，并向控制器发送触发信号，控制器接收到触发信号后，控制制动装置制动；制动装置采用低速轴刹车控制方式，采取连续或非连续刹车，使轮毂转速快速降低，当轮毂转速降低至对销转速时，制动装置停止制动，当对销接近开关检测对销目标销孔的位置时，向控制器反馈触发信号，控制器控制制动装置重新制动抱闸，完成对销，并控制自动锁紧销将销轴插入定位销孔。
[0093]基于上述各实施例，本实用新型实施例还提供了一种风力发电机，该风力发电机设有上述任一种轮毂自动对销系统。该风力发电机的轮毂100连接有扭力筒，该风力发电机的增速传动系统采用扭力筒200的空心主轴带动增速机来驱动发电机发电。
[0094]由于上述任一种轮毂自动对销系统具有上述技术效果，因此，设有该轮毂自动对销系统的风力发电机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
[0095]方法实施例
[0096]参照图6，其为本实施例的轮毂自动对销的控制方法的流程示意图，该方法使用前述任一实施例所述的轮毂自动对销系统。本实施例中，该轮毂自动对销的控制方法包括以下步骤:
[0097]S102:收到停机指令后，检测风力发电机是否收桨，若检测到未收桨则控制桨叶进行收桨。
[0098]本步骤中，在收到检修等停机指令时，采用收桨气动刹车控制，风机收桨后，在气动刹车作用下，使轮毂转速逐步降低至预设的安全制动转速。
[0099]S104:在确定桨叶收桨后，检测到轮毂100的转速降至安全制动转速时，启动对销接近开关22检测轮毂100上设置的定位销孔21的位置，并将检测到的第一个定位销孔21作为对销起始销孔。
[0100]需要说明的是，降至安全制动转速后，以对销接近开关22触发的第一个定位销孔21即对销起始销孔，且对销起始销孔所处位置为制动起始位置，开始第一阶段制动。本实施例中，可以设置对销接近开关22下一个检测到的定位销孔212为对销目标销孔，即对销对销目标销孔。
[0101]S105:启动制动装置对风力发电机的轮毂100进行制动，使其降速至预设的对销转速。
[0102]其中，当三片桨叶顺利收桨后，采用低速轴刹车控制方式，低速轴制动器开始采取连续或非连续刹车，使轮毂转速快速降低。
[0103]S106:检测到轮毂100的转速降至对销转速时，控制制动装置停止制动，并获取对销接近开关22此后检测到的定位销孔21的位置，并将该定位销孔21作为对销目标销孔。
[0104]需要说明的是，此时自动锁紧销轴20位于对销起始销孔和对销目标销孔之间。当轮毂100以对销转速旋转，且提前于对销目标销孔布置的对销接近开关22被触发时，开始第二阶段的制动，直至使轮毂100的转速降至零或近于零值，即执行S108。
[0105]S108:获取对销目标销孔的位置时，控制制动装置继续对轮毂100进行制动使其转速降至最终对销转速。
[0106]SllO:在检测到轮毂的转速降至(小于或等于)最终对销转速时，延时时间t控制自动锁紧销20的锁紧油缸将锁紧销轴插入定位销孔21锁紧轮毂100。
[0107]这样，当轮毂转速η降低至对销转速nl，且沿着旋转方向提前销孔布置的对销接近开关触发时，制动器重新制动，使轮毂转速η继续降低，并降至最终对销转速η2，此时完成对销，进而控制锁紧油缸将销轴插入。延时时间t可设置为3s。
[0108]需要说明的是，上述自动对销控制流程中，nl为最终对销转速，近乎于零，如0.001r/mino
[0109]作为一种可选的实施方式，上述实施例中，该轮毂自动对销的控制方法还可包括以下步骤:
[0110]S112:启动到位检测装置，检测自动锁紧销20是否插入定位销孔21，若已插入，则轮毂对销成功；若未插入，则执行SI 14 ；
[0111]S114:判断插入次数是否小于预设值，若插入次数小于预设值，则 执行S116 ;若插入次数大于或等于预设值，则执行S118(或返回执行S106，如图6所示)；
[0112]S116:控制自动锁紧销20缩回，并重新插入至定位销孔21。
[0113]S118:控制制动装置停止制动，并启动对销接近开关22检测定位销孔21的位置。在获得定位销孔21的位置时启动制动装置，在检测到轮毂的转速小于最终对销转速时，控制自动锁紧销20插入定位销孔21锁紧轮毂100。
[0114]S120:轮毂对销锁紧成功。
[0115]概括来讲，上述各实施例中，轮毂自动对销的控制方法主要涉及以下三个过程:
[0116]1、收桨气动刹车控制:风机收桨后，在气动刹车作用下，轮毂转速逐步降低至安全制动转速；
[0117]2、低速轴刹车控制:当三片桨叶顺利收桨后，低速轴制动器开始采取连续或非连续刹车，轮毂转速快速降低至对销转速；
[0118]3、感应对销和插销控制:当轮毂转速继续降低至对销转速nl时，控制器停止制动，当沿着旋转方向提前销孔布置的对销接近开关触发时，控制器控制制动器重新制动，使轮毂转速降低至零或近于零，并完成对销，控制器延时控制锁紧油缸将机械锁紧销轴插入定位销孔，锁紧轮毂。
[0119]基于上述各实施例，与前述轮毂自动对销系统相对应的是，本实用新型的轮毂自动对销的控制方法具有如下优点:
[0120]在检修停机或其他需要停机的情况下，采用上述轮毂自动对销的控制方法，通过制动控制先将轮毂转速控制到近乎于零，并通过对销接近开关和销轴到位检测接近开关检测定位销孔位置，再将自动锁紧销轴插入定位销孔锁紧轮毂，这种对销锁紧方式既安全又可靠，实现停机、制动、轮毂锁紧三个过程一键自动控制，无需人工干预，不仅可提高作业效率，而且操作可靠快捷。
[0121]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型轮毂自动对销系统的控制器中各模块、轮毂自动对销的控制方法中各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。所述存储装置为非易失性存储器，如:ROM/RAM,闪存、磁碟、光盘等。
[0122]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种轮毂自动对销系统，其特征在于，包括:控制器、以及与所述控制器连接的制动装置、对销接近开关(22)和自动锁紧销(20); 所述对销接近开关(22)用于检测所述轮毂(100)上设置的定位销孔(21)的位置，获取对销起始销孔和对销目标销孔的位置，并用于向所述控制器反馈与所述对销起始销孔和对销目标销孔的位置对应的触发信号； 所述控制器用于确定所述轮毂(100)的转速是否降至预设的安全制动转速、对销转速及最终对销转速，并根据检测到的所述轮毂(100)的转速和所述对销接近开关(22)反馈的触发信号控制所述制动装置以及所述自动锁紧销(20)的伸缩； 所述制动装置用于根据所述控制器的控制指令对所述轮毂(100)进行制动；所述自动锁紧销(20)用于根据所述控制器的控制指令，在所述轮毂(100)的转速降至所述最终对销转速时，插入至所述定位销孔(21)锁紧所述轮毂(100)。
2.根据权利要求1所述的轮毂自动对销系统，其特征在于，还包括: 到位检测接近开关，设置在所述自动锁紧销(20)上，与所述控制器连接；所述到位检测接近开关用于根据所述自动锁紧销(20)的伸出距离确定其是否插入到位。
3.根据权利要求1所述的轮毂自动对销系统，其特征在于，所述的轮毂自动对销系统还包括: 到位检测接近开关(30)，设置在所述轮毂(100)的内壁上，并位于所述定位销孔(21)远离所述自动锁紧销(20)的一侧；其中，所述到位检测接近开关(30)与所述控制器连接，用于根据所述自动锁紧销(20)的伸出距离确定其是否插入到位。
4.根据权利要求2所述的轮毂自动对销系统，其特征在于: 所述对销接近开关(22)设置于所述自动锁紧销(20)的轴套上。
5.根据权利要求2所述的轮毂自动对销系统，其特征在于: 所述对销接近开关(22)设置于所述轮毂(100)上，沿着所述轮毂(100)的旋转方向，在所述定位销孔(21)前面布置所述对销接近开关(22)。
6.根据权利要求5所述的轮毂自动对销系统，其特征在于，所述对销接近开关(22)设置于所述轮毂(100)上时: 所述定位销孔(21)的数量为三个，同心周向地均匀分布于所述轮毂(100)上； 所述对销接近开关(22)的数量为三个，并与所述定位销孔(21)配对设置。
7.根据权利要求1所述的轮毂自动对销系统，其特征在于，所述制动装置包括: 制动盘(11)，安装于扭力筒主轴靠近所述轮毂(100) —端的回转支承上；扭力筒(200)与所述轮毂(100)连接； 制动器(12)，设置于所述制动盘(11)的一侧，与所述控制器连接；所述制动器(12)具有连续制动和非连续制动两种工作模式。
8.根据权利要求1所述的轮毂自动对销系统，其特征在于，所述自动锁紧销(20)包括: 锁紧油缸； 锁紧销，与所述锁紧油缸的活塞杆连接； 电磁阀，与所述控制器和所述锁紧油缸连接，用于控制所述锁紧油缸的伸缩以实现所述锁紧销的插销和拔销； 其中，所述锁紧销的销轴为锥形，并与所述定位销孔(21)间隙配合。
9.根据权利要求1至8任一项所述的轮毂自动对销系统，其特征在于，所述控制器包括: 收桨检测模块，用于检测风力发电机是否收桨，并在检测到未收桨则控制桨叶进行收桨； 制动控制模块，用于在收桨后控制气动刹车和制动装置的启停以对所述轮毂(100)进行制动，使所述轮毂(100)的转速依次对应降至所述安全制动转速、所述对销转速及所述最终对销转速； 对销控制模块，用于接收所述对销接近开关(22)反馈的所述定位销孔(21)的位置，获取对销起始销孔和对销目标销孔的触发信号； 锁紧控制模块，用于在检测到轮毂的转速小于或等于最终对销转速时，延时时间t控制所述自动锁紧销(20)插入所述定位销孔(21)锁紧所述轮毂(100); 到位控制模块，用于启动到位检测装置，检测所述自动锁紧销(20)是否插入所述定位销孔(21)，并在未插入时重新确定所述对销目标销孔的位置后执行插入锁紧操作。
10.一种风力发电机，其特征在于，设置有权利要求1至9任一项所述的轮毂自动对销系统；所述轮毂(100)连接有扭力筒(200)，该风力发电机的增速传动系统采用所述扭力筒(200)的空心主轴带动增速机来驱动发电机发电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种轮毂自动对销系统以及风力发电机，其中，该轮毂自动对销系统包括：控制器、以及与所述控制器连接的制动装置、对销接近开关和自动锁紧销；所述对销接近开关用于检测所述轮毂上设置的定位销孔的位置，获取对销起始销孔和对销目标销孔的位置，并用于向所述控制器反馈与所述对销起始销孔和对销目标销孔的位置对应的触发信号；所述控制器用于确定所述轮毂的转速是否降至预设的安全制动转速、对销转速及最终对销转速，并根据检测到的所述轮毂的转速和所述对销接近开关反馈的触发信号控制所述制动装置以及所述自动锁紧销的伸缩。通过实施本实用新型能够自动控制并实现轮毂的对销及锁紧。
【IPC分类】F03D11-00, F03D9-00, F03D7-00
【公开号】CN204610141
【申请号】CN201520241406
【发明人】李 东, 汤彪
【申请人】三一重型能源装备有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月21日