CN101979870A

CN101979870A - 风力发电液压系统

Info

Publication number: CN101979870A
Application number: CN2010105300822A
Authority: CN
Inventors: 陈琮诗; 时燕
Original assignee: Shanghai Electric Hydraulics and Pneumatics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Electric Hydraulics and Pneumatics Co Ltd
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2011-02-23

Abstract

本发明公开了一种风力发电液压系统，包括油泵、外部油箱、主轴刹车单元、偏航刹车单元以及安全保压单元，油泵由同一管路分别经减压阀和第一电磁阀与主轴刹车油缸组管路连接、经第一可调节流阀与偏航刹车油缸组管路连接、经第二可调节流阀与蓄能器管路连接，主轴刹车油缸组经第二电磁阀与外部油箱管路连接，偏航刹车油缸组经第三电磁阀和第一溢流阀与外部油箱管路连接，蓄能器经第三溢流阀与外部油箱管路连接，外部油箱通过第二溢流阀分别经第一可调节流阀与偏航刹车油缸管路连接。本发明风力发电液压系统，既可进行主轴制动、偏航制动，又具有系统保压装置。

Description

风力发电液压系统

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体地说涉及一种风力发电液压系统。

背景技术

风力发电机的液压制动主要包括主轴刹车制动单元和偏航刹车制动单元。

主轴刹车制动单元和偏航刹车制动单元在制动时，往往由于液压系统管路内的液压油压力过高造成液压系统故障，或者液压油通至主轴刹车油缸内的液压油速率不均而造成刹车力度过大或不足的现象。

在油泵发生故障、电机需要间歇停机休息或管路断油时，往往会由于液压系统管路中的液压油压力过高、不足或不稳定造成液压系统故障，影响主轴刹车装置和偏航刹车装置的正常工作；另外，在检修的过程中，往往由于液压系统中的液压油流失造成管路中压力降低，使得主轴刹车装置和偏航刹车装置无法正常工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风力发电液压系统，实现主轴刹车制动和偏航刹车制动的同时，还具有保压功能，以确保液压系统的正常工作。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种风力发电液压系统，包括油泵、外部油箱、控制主轴刹车油缸组的主轴刹车单元、控制偏航刹车油缸组的偏航刹车单元以及带蓄能器的安全保压单元，油泵由同一管路分别经减压阀和第一电磁阀与主轴刹车油缸组管路连接、经第一可调节流阀与偏航刹车油缸组管路连接、经第二可调节流阀与蓄能器管路连接，减压阀泄压端与外部油箱管路连接，主轴刹车油缸组经第二电磁阀与外部油箱管路连接，偏航刹车油缸组经第三电磁阀和第一溢流阀与外部油箱管路连接，蓄能器经第三溢流阀与外部油箱管路连接，外部油箱通过第二溢流阀分别经第一可调节流阀与偏航刹车油缸组管路连接、经第二可调节流阀与蓄能器管路连接，外部油箱还通过手动泵和第一单向阀经第二可调节流阀与蓄能器管路连接。

本发明的油泵依次经第一过滤器和第一单向阀分别与减压阀、第一可调节流阀以及第二可调节流阀管路连接。

本发明减压阀与第一电磁阀之间管路上依次设置有第三单向阀和节流塞。

本发明第一电磁阀与主轴刹车油缸组管路之间设置有第三可调节流阀，主轴刹车油缸组经第三可调节流阀与第二电磁阀管路连接。

本发明第一可调节流阀依次经第四单向阀和节流阀与偏航刹车油缸组管路连接。

本发明偏航刹车油缸组还经第四电磁阀与外部油箱管路连接，偏航刹车油缸组分别经第二过滤器与第三电磁阀和第四电磁阀管路连接。

本发明蓄能器还经第四节流阀与外部油箱管路连接。

本发明主轴刹车油缸组、偏航刹车油缸组以及蓄能器端的管路上分别设置有测压接头。

采用上述技术方案的有益效果：

本发明所采用的减压阀，在管路中的液压油超过设定压力的时候自动导通，将液压油卸至外部油箱，以防止液压系统因管路压力过大发生运行故障；

所采用的可调节流阀，使得管路中的液压油的流动速度均衡，油缸在将活塞杆推出时动作平缓，从而保证液压系统主轴刹车时的平稳；

所采用的第一溢流阀，使得液压系统在具有背压的情况下实现风力发电机的偏航，从而减少工作能耗、提高工作效率；

所采用的蓄能器，当油泵发生故障、电机需要间歇停机休息或管路断油时，蓄能器中储存的液压油释放出来，流入主轴刹车单元和偏航刹车单元，以保证这两个单元的正常工作；

所采用的手动泵，当风机在停机检修时，电机不启动，各电磁也均不得电，启动手动泵对主轴刹车和偏航刹车装置供油，使主轴和偏航齿圈刹车制动，同时将对蓄能器注油蓄压，在整个检修的过程中，蓄能器的压力可以补充系统中的压力损失，起到保压作用。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

其中：

010—油泵 011—第一过滤器 012—第二单向阀 020—主轴刹车单元 021—减压阀 022—第三单向阀 023—节流塞 024—第一电磁阀 025—第二电磁阀 026—第三可调节流阀 027—主轴油缸组 030—偏航刹车单元 031—第一可调节流阀 032—第四单向阀 033—偏航油缸组 034—第二过滤器 035—第三电磁阀 036—第四电磁阀 037—第一溢流阀 038—第二溢流阀 039—节流阀 040—安全保压单元 041—第二可调节流阀 042—第三溢流阀 043—第四可调节流阀 044—蓄能器 045—手动泵 046—第一单向阀 050—外部油箱 061—测压接头 062—测压接头 063—测压接头。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步描述：

请参见图1，其为本发明的系统示意图，包括油泵010、主轴刹车单元、偏航刹车单元、安全保压单元以及外部油箱050。

油泵010由同一管路依次经第一过滤器011和第二单向阀012分别与主轴刹车单元、偏航刹车单元以及安全保压单元管路连接。

主轴刹车单元是由油泵010依次经第一过滤器011、第二单向阀012、减压阀021、第三单向阀022、节流塞023、第一电磁阀024、第三可调节流阀026与主轴刹车油缸组027管路连接。

主轴刹车油缸组027是由两个并列设置的主轴刹车油缸组成。

第一过滤器011将管路中液压油的杂质过滤掉，从而防止杂质在管路中沉淀结垢。

第二单向阀012和第三单向阀022防止管路中液压油的回流。

压力开关管路连接至第三可调节流阀026与主轴刹车油缸组027的管路上；同时，测压接头061也连接至第三可调节流阀026与主轴刹车油缸组027的管路上。

压力开关和测压接头061显示主轴刹车单元020是否处于正常的工作状态。

第三可调节流阀026能保证液压管路中的液压油的流动速度均衡，这使得主轴刹车油缸组027中的油缸活塞杆在推出时动作平缓，从而保证液压系统主轴刹车时的平稳。

主轴刹车油缸组027通过第二电磁阀025与外部油箱050管路连接，第二电磁阀025连接在第一电磁阀024与第三可调节流阀026之间的管路上。

减压阀021的泄压端通过第二电磁阀025与外部油箱050之间的管路与外部油箱050连接。

减压阀021在当管路中的液压油超过设定压力的时候自动导通，将液压油卸至外部油箱050，以防止液压系统因管路压力过大发生运行故障。

第一电磁阀024与第二电磁阀025均为二位二通电磁阀。

当风力发电机需要主轴停机刹车时，第一电磁阀024与第二电磁阀025均处于失电状态，此时第一电磁阀024左路导通，第二电磁阀025关闭。由油泵010提供的液压油经过减压阀021后，压力降为设定值，再经过第三单向阀022、节流塞023以及第一电磁阀024的左位通路到达管路上第二电磁阀025的连接点，由于第二电磁阀025处于关闭状态，故液压油全部通过第三可调节流阀026进入主轴油缸的无杆腔，使活塞杆伸出，从而对风力发电机主轴刹车。

当风力发电机重新开始运转时，第一电磁阀024与第二电磁阀025均处于得电状态，此时第一电磁阀024关闭，第二电磁阀025导通。第一电磁阀024处于关闭状态，此时没有液压油进入主轴刹车油缸组027，而同时第二电磁阀025处于导通状态，主轴刹车油缸组027中的液压油通过第二电磁阀025，经泄压口流至外部油箱050，主轴刹车油缸组027的油缸活塞杆在弹簧力的作用下缩回，使得风力发电机主轴刹车松开。

当主轴刹车油缸的推杆缩回到稳定位置后，第二电磁阀025失电，而在风力发电机正常运转的整个过程中，第一点电磁阀024始终处于得电状态。

偏航刹车单元是由油泵010依次经第一过滤器011、第二单向阀012、第一可调节流阀031、第四单向阀032、节流阀039与偏航刹车油缸组033一端管路连接，偏航刹车油缸组033另一端依次经第二过滤器034、第三电磁阀035、第一溢流阀037与外部油箱050管路连接，偏航刹车油缸组033另一端还依次经第二过滤器034、第四电磁阀036与外部油箱050管路连接。第四电磁阀036与第三电磁阀035和第一溢流阀037的管路并列设置。

偏航刹车油缸组033是由六个串联设置的偏航油缸组成。

第二单向阀012与第一可调节流阀031之间的管路上设置有通至外部油箱050的支路，该支路上设有第二溢流阀038。

第二溢流阀038在管路中的液压油压力值超过设定值的时候自动导通，将液压油卸至外部油箱050，以防止液压系统因管路压力过大发生运行故障。

第一可调节流阀031保证液压管路中的液压油的流动速度均衡，这使得偏航刹车油缸将活塞杆推出时动作平缓，从而保证液压系统偏航刹车时的平稳。

第二单向阀012和第四单向阀032防止管路中液压油的回流。

第一过滤器011和第二过滤器034将管路中液压油的杂质过滤掉，从而防止杂质在管路中沉淀结垢。

测压接头062管路连接至节流阀039与偏航刹车油缸组033的管路上，测压接头062测出偏航刹车单元030是否处于正常的工作状态。

在风力发电机正常运转过程中，第三电磁阀035和第四电磁阀036均失电处于关闭状态，由油泵010提供的液压油依次经过第一过滤器011、第二单向阀012、第一可调节流阀031、第四单向阀032、节流阀039进入偏航刹车油缸组033一端的无杆腔，然后从另一端流出，经第二过滤器034，到达第三电磁阀035与第四电磁阀036的接口处，由于第三电磁阀035与第四电磁阀036均处于关闭状态，液压油无法通过，偏航刹车油缸的活塞杆在压力液压油作用下伸出，使得风机偏航齿圈刹车制动。

当风力发电机需要偏航时，第三电磁阀035得电处于开启状态，偏航刹车油缸中的液压油经过第二过滤器034、第三电磁阀035右位通路、第一溢流阀037流至外部油箱050，故偏航刹车油缸的活塞杆缩回，使得偏航齿圈刹车松开，风力发电机偏航。此时由于第三电磁阀035的设定压力为55bar，故偏航刹车油缸的无杆腔将始终保持有55bar的背压，油缸活塞杆缩回距离较小。

当风力发电机需要解缆时，第三电磁阀035保持失电状态，第四电磁阀036得电处于开启状态，偏航刹车油缸中的液压油经过第二过滤器034、第四电磁阀036右位通路，流至外部油箱050，由于该油路中未设定背压，故偏航刹车油缸的活塞杆缩回量较大，偏航刹车齿圈放松量大，风机进行解缆。

安全保压单元是由油泵010依次经第一过滤器011、第二单向阀012、第二可调节流阀041管路连接蓄能器044，外部油箱050依次经第二溢流阀038、第二可调节流阀041管路连接蓄能器044，外部油箱还依次经手动泵045、第一单向阀046、第二可调节流阀041管路连接蓄能器044。在蓄能器044与第二可调节流阀041之间还设置有通至外部油箱050的两条并列设置的支路，一条支路是通过第三溢流阀042通至外部油箱050，另一条是通过第四可调节流阀043通至外部油箱050。

测压接头063管路连接至第三溢流阀042与蓄能器044的管路上，测压接头063测出安全保压单元040是否处于正常的工作状态。

在风机运转过程中，第四可调节流阀043是完全关闭的，第三溢流阀042的设定压力大于第二溢流阀038的设定压力，所以第三溢流阀042将不会打开，由油泵010提供的液压油经第二可调节流阀041到达蓄能器044，进入蓄能器044储存起来。

当电机泵组010发生故障、或电机需要间歇停机休息时、或管路断油时，蓄能器044中储存的液压油将释放出来，流入主轴刹车单元020和偏航刹车单元030，以保证这两个单元的正常工作。

另外，当风机在停机检修时，电机不启动，启动手动泵045，将外部油箱050中的油液吸入，经过第一单向阀046供至主轴刹车单元020和偏航刹车单元030的进油管路，对主轴刹车单元020和偏航刹车单元030供油，使主轴和偏航刹车制动，同时主要是对蓄能器044注油蓄压。

在整个检修的过程中，蓄能器044的压力可以补充系统中的压力损失，起到保压作用，配合主轴刹车进油管路的第三单向阀022和偏航刹车进油管路的第四单向阀032，保证主轴油缸和偏航油缸的压力不会降低，为主轴刹车和偏航刹车的可靠性提供双重保险。

上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims

1.一种风力发电液压系统，其特征在于：包括油泵、外部油箱、控制主轴刹车油缸组的主轴刹车单元、控制偏航刹车油缸组的偏航刹车单元以及带蓄能器的安全保压单元，油泵由同一管路分别经减压阀和第一电磁阀与主轴刹车油缸组管路连接、经第一可调节流阀与偏航刹车油缸组管路连接、经第二可调节流阀与蓄能器管路连接，减压阀泄压端与外部油箱管路连接，主轴刹车油缸组经第二电磁阀与外部油箱管路连接，偏航刹车油缸组经第三电磁阀和第一溢流阀与外部油箱管路连接，蓄能器经第三溢流阀与外部油箱管路连接，外部油箱通过第二溢流阀分别经第一可调节流阀与偏航刹车油缸组管路连接、经第二可调节流阀与蓄能器管路连接，外部油箱还通过手动泵和第一单向阀经第二可调节流阀与蓄能器管路连接。

2.根据权利要求1所述的风力发电液压系统，其特征在于：所述油泵依次经第一过滤器和第一单向阀分别与减压阀、第一可调节流阀以及第二可调节流阀管路连接。

3.根据权利要求1所述的风力发电液压系统，其特征在于：所述减压阀与第一电磁阀之间管路上依次设置有第三单向阀和节流塞。

4.根据权利要求1所述的风力发电液压系统，其特征在于：所述第一电磁阀与所述主轴刹车油缸组管路之间设置有第三可调节流阀，所述主轴刹车油缸组经第三可调节流阀与第二电磁阀管路连接。

5.根据权利要求1所述的风力发电液压系统，其特征在于：所述第一可调节流阀依次经第四单向阀和节流阀与所述偏航刹车油缸组管路连接。

6.根据权利要求1所述的风力发电液压系统，其特征在于：所述偏航刹车油缸组还经第四电磁阀与外部油箱管路连接。

7.根据权利要求6所述的风力发电液压系统，其特征在于：所述偏航刹车油缸组分别经第二过滤器与第三电磁阀和第四电磁阀管路连接。

8.根据权利要求1所述的风力发电液压系统，其特征在于：所述蓄能器还经第四节流阀与所述外部油箱管路连接。

9.根据权利要求1所述的风力发电液压系统，其特征在于：所述主轴刹车油缸组、偏航刹车油缸组以及蓄能器端的管路上分别设置有测压接头。