CN103148132A - 一种风电机组用防失压的偏航制动液压系统 - Google Patents

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Abstract

一种风电机组用防失压的偏航制动液压系统，由油箱1,油泵4，滤油器27、29，压力开关8，单向节流阀9，电磁阀21、22，储能器11、25，溢流阀5、18，单向阀6、20，电机3，液位计28，温控开关19等组合而成。其特征是：储能器25直接与电磁阀21的出口并联，无低压油源系统。当主机发出偏航指令，电磁阀21换向，制动缸和储能器25与低压溢流阀18连通，制动缸与储能器25内的压力立即降低至溢流阀18的调定压力，为制动缸提供阻尼压力源。本发明无低压油源系统，主机运行发电时，储能器25一直与制动缸并联处于高压状态且没有另外的泄漏通道，消除了机舱制动时，高压制动系统的瞬时失压。本发明无长期得电互锁的电磁阀，系统温升低。

Description

一种风电机组用防失压的偏航制动液压系统
一、技术领域：
本发明涉及一种风力发电机组用防失压的偏航制动液压系统。
二、 背景技术：
人类为了改变能源结构，风力发电技术正在迅速的发展。随着这一技术的发展，为了提高风力发电机组的发电效率，液压传动与控制系统在叶轮偏航的控制中得到了广泛的应用。
在现有的叶轮偏航控制中，主要是要保证在风力发电机工作时对机舱的稳定制动，和当叶轮偏航对正风向旋转时的阻尼力，确保机舱的稳定运动。
为此，人们采用了双储能器和双压力控制回路来满足其使用要求。在目前有的这类液压系统中，要保证风机工作时的高压制动和低压阻尼来保证机舱在有一定阻尼力作用下的平稳偏航运动，设有两个电磁控制阀。这两个电磁阀不仅要机能互锁，还得在运行中有一个电磁阀的电磁铁长期得电。这样就导致了长期得电的电磁铁长期在高温下工作。
长期得电的电磁铁相当于一个长期发热元件，使这一微型液压动力单元整体升温和长期在高温下运行。先是集成块内部各元件上的密封件老化—--失去弹性—--破坏---内泄增加；继而系统保压时间缩短---电机油泵频繁启动---电机油泵作功再转换成热能加热液压泵站，油液的粘度降低---系统的密封性能进一步降低；加上集成块与电磁阀和各外接接头的材料差异造成的不同的热膨胀导致其密封破坏，外泄增加。使得风场维护人员经常要对其进行更换，严重地影响到了风场的发电效率。
另外，在现有的液压系统中为了给机舱回转提供阻尼，设计了一个低压阻尼系统。在这个系统中为了给低压蓄能器限压，与其并联了一个低压溢流阀直通回油。这样，在主系统偏航系统制动时，当低压蓄能器因泄漏需要补充压力油时会导致高压制动系统瞬时失压，使制动缸的制动力瞬时减低，失去对机舱的稳定制动。这种状况在风机发电运行时往往表现出的是机舱的不规则震动和机舱在运行中位置偏移。
三、  发明内容：
本发明的目的就是要研发出一种成本接近、简单可靠的风力发电机组用防瞬间失压和低温升的偏航控制和轮毂制动液压系统。
本发明的液压系统由油箱1,油泵4，滤油器27和29，压力开关8，单向节流阀9，电磁阀21、22，储能器11和25，溢流阀5、18，单向阀6和20，电机3，液位计28，温控开关19等组合而成。其特征是：储能器25直接与电磁阀21的出口并联；机舱回转时的阻尼仍由储能器25内的压力油源提供。
当主控柜发出偏航指令，电磁阀21换向，迅速切断了制动缸与储能器25的高压油源，而与低压溢流阀18连通，制动缸与储能器25内的压力立即降低至溢流阀18限定的压力，为制动缸提供稳定的阻尼压力源。
这种液压系统在主机运行发电时，储能器25一直与制动缸并联处于高压状态且没有另外的泄漏通道，有效地消除了在主系统偏航系统制动时，当低压蓄能器因泄漏需要补充压力油时会导致高压制动系统瞬时失压，使制动缸的制动力瞬时减低，失去对机舱的稳定制动。
本发明没有为高低压转换设置互锁电磁阀，由单一电磁阀21控制，直接由低压溢流阀18来负责低压阻尼油源的建立，有效地消除了原有技术中液压动力泵站中有一电磁阀的长时间得电导致系统发热的难题。其配置的所有的电磁阀在风力发电机组的发电运行时间内都处于失电状态，最大限度地降低了本发明中电磁阀的发热时间，确保风力发电机组的发电效率和主机的维修工作环境不被油污污染。
四、  附图说明：
附图1是本发明的液压系统职能原理图。
五、  具体实施方式：
本发明的具体实施方式是：在风力发电机组正常运行时，本发明的所有电磁阀均处于图示状态，它们的电磁铁均不得电，液压系统不会因为电磁铁得电导致的发热而加温；
当需要偏航时，主控台发出指令，21号电磁阀得电换向，三个偏航制动缸和储能器25同时接回油，系统内原有压力迅速降低至由背压溢流阀18建立的18bar背压，并在该背压的阻尼作用下，由偏航驱动机构驱动平稳转动到指定位置。一旦偏航运行结束，21号电磁阀失电回到零位；三个偏航制动缸和储能器25同时接通系统压力油，它们的压力迅速回升，三个偏航制动器在系统160bar压力的作用下牢固的锁定了机舱，风力发电机组继续正常发电运行。

Claims (1)

1.一种风电机组用防失压的偏航制动液压系统，由油箱（1）,油泵（4），滤油器（27）和（29），压力开关（8），单向节流阀（9），电磁阀（21）、（22），储能器（11）和（25），溢流阀（5）、（18），单向阀(6)、和(20)，电机(3)，液位计(28)，温控开关(19)等组合而成；其特征是：储能器(25)直接与电磁阀(21)的出口并联,机舱回转时的阻尼由储能器(25)内的压力油源提供；当主控柜发出偏航指令，电磁阀(21)换向，迅速切断了制动缸与储能器(25)的高压油源，而与低压溢流阀(18)连通，制动缸与储能器(25)内的压力立即降低至溢流阀(18)限定的压力，为制动缸提供稳定的阻尼压力源；这种液压系统在主机运行发电时，储能器（25）一直与制动缸并联处于高压状态且没有另外的泄漏通道，有效地消除了在偏航系统制动时，当低压蓄能器因泄漏需要补充压力油时会导致高压制动系统瞬时失压，使制动缸的制动力瞬时减低，失去对机舱的稳定制动，确保主机平稳安全运转；本系统的运行由电磁阀（21）控制，直接由低压溢流阀（18）来负责低压阻尼油源的建立，有效地消除了原有技术中液压动力泵站中有一电磁阀的长时间得电导致系统发热的难题；其配置的所有的电磁阀在风力发电机组的发电运行时间内都处于失电状态，最大限度地降低了本发明中电磁阀的发热时间，确保风力发电机组的发电效率和主机的维修工作环境不被油污污染。
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