CN107806508A - 高精度风电齿轮箱用离线过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其技术方案要点是一种高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，包括：过滤装置，其与风力发电机的齿轮箱连接形成过滤回路；过滤装置包括过滤组件、与过滤组件连接的电机泵组件；过滤组件上连接有压力开关和排油阀；电机泵组件上连接有旁通安全阀。解决的技术问题为，未及时更换滤芯的情况下容易产生安全性的问题。达到的技术效果为，在电机泵组件上连接的旁通安全发能够在压力达到2.8bar时开启，由此使得油液压力进一步升高时能够安全溢流，避免设备损坏。

Description

高精度风电齿轮箱用离线过滤系统

技术领域

本发明涉及一种过滤系统，特别涉及高精度风电齿轮箱用离线过滤系统。

背景技术

由于资源的紧缺和政府对可再生能源的政策鼓励及支持，风力发电行业发展势头强劲，限于技术上的不足，在风力发电机组的运行过程中，难免会发生故障，而在风力发电机组的各个零部件中，齿轮箱的故障造成停机时间是最长的，而造成齿轮箱发生故障的原因主要是齿轮润滑效果不好。

目前，市场上的公告号为CN201386631Y的中国专利公开了一种风力发电机齿轮箱润滑油过滤系统，它包括齿轮箱、粗过滤器、过滤装置、A型油泵和B型油泵。

上述方案中，采用了过滤装置和过滤器分别进行粗、精过滤，每次润滑油将经过两次过滤动作才能输出，两个独立的过滤结构实际上均存在堵塞情况，在未及时更换滤芯的情况下容易产生安全性的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其优点是该过滤体系较为安全可靠。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，包括：

过滤装置，其与风力发电机的齿轮箱连接形成过滤回路；

过滤装置包括过滤组件、与过滤组件连接的电机泵组件；

过滤组件上连接有压力开关和排油阀；

电机泵组件上连接有旁通安全阀。

通过上述技术方案，风力发电机的齿轮箱需要润滑油的润滑从而进行下一步工作，在具体工作时，油液通过电机泵组件的作用向过滤组件输入润滑油，过滤组件对润滑油进行进一步的过滤；当过滤组件内的过滤结构使用至一定程度后，过滤结构的渗透能力下降，此时过滤组件将产生堵塞，油液进一步通入时过滤效率较低，并且随着过滤结构的渗透效率下降，过滤组件内部的压力将逐步增高，过滤组件上连接的压力开关，在压力达到2.38bar时将闭合，此时将使得外部线路导通，产生警报；此时为了降低风险，在电机泵组件上连接的旁通安全发能够在压力达到2.8bar时开启，由此使得油液压力进一步升高时能够安全溢流，避免设备损坏；另外在该情况发生后，采用排油阀将多余的油液的排出，及时对过滤组件内的过滤结构进行更换，由此使得设备在后期工作的正常运转，因此该系统的运转较为安全可靠。

本发明进一步设置为：所述过滤组件上连接有压力表。

通过上述技术方案，压力表的量程为0~6bar，在实际使用时可通过压力表对过滤组件内部的压力情况实时观察，由此将提高使用灵活度，增加操作人员使用的便捷性。

本发明进一步设置为：所述过滤组件上连接有取样阀。

通过上述技术方案，取样阀能够对过滤组件内的油液取样，由此检测油液的质量，操作方便。

本发明进一步设置为：所述过滤组件包括相互可分离的滤油座、滤油上盖，滤油座的底侧上一体设置有埋管，埋管延伸至滤油座外壁的出油口，滤油座内固定连接有承接轴，承接轴上套设有若干层叠呈圆盘状的过滤片，过滤片由木质纤维素和棉绒纤维混合制成。

通过上述技术方案，过滤组件的具体结构采用了滤油座、滤油上盖，滤油上盖压装在滤油座上实现密封，当油液进入滤油座后将浸没层叠的过滤片，油液从过滤片的周向向圆心渗透，并逐步渗入埋管中流出，此时过滤片的木质纤维素和棉绒纤维不仅过滤油液中的固体颗粒物，同时还可将油液中的水分吸收，由此提高了过滤精度，使得油液的纯度更高，具有更好的润滑效果。

本发明进一步设置为：所述过滤组件上连接有排气阀。

通过上述技术方案，在过滤组件内部通入润滑油时，排气阀可持续性抽气，由此使得滤油座以及滤油上盖内部充满油液，后续油液在渗透时可充分利用层叠的过滤片进行过滤，多个过滤片均发挥过滤效果，提高了过滤效果。

本发明进一步设置为：所述过滤组件还包括套接于承接轴上的轴套，轴套的轴肩用于压合过滤片；承接轴上套设有用于推动轴套压合过滤片的补偿弹簧，承接轴上螺纹连接有调节补偿弹簧压缩量的调节螺母。

通过上述技术方案，过滤组件上的轴套压合在过滤片上，过滤片被压合后，相对间隙较小，同时采用了补偿弹簧的结构，当过滤片逐步耗损而压缩时，过滤片的整体厚度减小，但由于补偿弹簧逐步恢复形变，因此轴套的轴肩始终压合过滤片，由此各个过滤片仍然保持较高的配合紧密度；组装时，可采用调节螺母使得补偿弹簧具有一定的压缩量，进一步的在过滤片的使用过程中，补偿弹簧能够逐步恢复形变，使得过滤片保持贴合，实现较好的过滤效果。

本发明进一步设置为：所述滤油座上设有供滤油上盖插装的环槽，环槽内嵌设有第一密封圈；滤油上盖上设有定位通槽，定位通槽上插装有密封头，密封头穿过定位通槽与承接轴螺纹连接，密封头的外圈设有与定位通槽贴合的第二密封圈。

通过上述技术方案，滤油座和滤油上盖配合时，利用密封头螺纹连接承接轴，密封头在螺纹配合的过程中将压紧滤油上盖，并且滤油座和滤油上盖通过第一密封圈保持紧密贴合，减少了漏油的现象，而密封头与滤油上盖通过第二密封圈保持紧密贴合，减少了漏油的现象。

本发明进一步设置为：所述轴套远离其轴肩的一端设有内环台，内环台的壁面上嵌设有第三密封圈。

通过上述技术方案，内环台的直径略小于轴套的直径，采用内环台的结构可托接补偿弹簧，同时内环台的内壁通过第三密封圈与承接轴的外壁紧密贴合，由此提高了密封性，减少了油液渗漏直接跨过过滤片进入埋管的情况。

本发明进一步设置为：所述滤油座上设有供过滤片放置的托盘，托盘上设有若干个内径不同且关于托盘同心的同心上凸环。

通过上述技术方案，托盘上的同心上凸环可向上嵌入过滤片，由此形成多重阻挡，避免油液直接渗入埋管而不经过过滤片，提高了过滤片的利用效果。

本发明进一步设置为：所述轴套的轴肩上设有若干个内径不同且关于轴套的轴心线同心的同心下凸环。

通过上述技术方案，轴套上的同心下凸环可向下嵌入过滤片，由此形成多重阻挡，与同心上凸环的原理相同，而方向相反，由此两者配合，形成紧密的防渗结构，避免油液直接渗入埋管而不经过过滤片，提高了过滤片的利用效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、具有较高的安全性，主要体现在密封性、报警效果、以及及时溢流的效果上；

2、具有较高的过滤效率，主要体现在过滤片的多重层叠后，覆盖范围较大，实现了全面高效的过滤效果。

附图说明

图1是本实施例体现出油口位置的结构示意图；

图2是本实施例体现压力开关位置的结构示意图；

图3是本实施例的整体连接结构液压原理示意图；

图4是本实施例的爆炸视图；

图5是本实施例安装过滤片后的结构示意图；

图6是本实施例的剖视图;

图7a是图6中A处放大图；

图7b是图6中B处放大图；

图7c是图6中C处放大图。

附图标记：1、过滤装置；2、过滤组件；21、滤油座；211、埋管；212、出油口；213、承接轴；214、环槽；215、第一密封圈；22、滤油上盖；221、定位通槽；222、密封头；223、第二密封圈；23、过滤片；24、轴套；241、内环台；242、第三密封圈；243、同心下凸环；25、补偿弹簧；26、调节螺母；27、托盘；271、同心上凸环；3、电机泵组件；4、齿轮箱；5、压力开关；6、排油阀；7、旁通安全阀；8、压力表；9、取样阀；10、排气阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：参考图1，一种高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，包括过滤装置1，过滤装置1包括过滤组件2以及与过滤组件2连接的电机泵组件3，电机泵组件3抽油并将油液输入过滤组件2，过滤组件2将过滤后的油液返送齿轮箱4（图3中示出）。

结合图3的结构简图，齿轮箱4连接电机泵组件3和过滤组件2，电机泵组件3上连接有旁通安全阀7，旁通安全阀7在过滤组件2内部的压力超过2.8bar时可将油液返流至齿轮箱4；过滤组件2与电机泵组件3之间连接有取样阀9，用于取油液样本；过滤组件2上连接有压力表8、排气阀10、压力开关5和排油阀6，具体结构可参考图1和图2，压力表8可实时检测过滤组件2内腔的压力值，反馈至压力表8上供操作人员直接观察；压力开关5在过滤组件2内部压力达到2.38bar时将闭合，其外接的电路接通，进一步的可使得外部电路中的警报器报警，提醒操作人员及时处理，操作人员可通过排油阀6将过滤组件2内部的油液排出，由此使得过滤组件2内部降压。

参考图4，过滤组件2包括相互配合的滤油座21和滤油上盖22，滤油座21内一体设置有埋管211（参考图6），埋管211延伸至滤油座21外壁的出油口212。滤油座21的中心固定连接有承接轴213，该承接轴213的上半段结构具有螺纹，滤油座21上设有供滤油上盖22插装的环槽214，环槽214内嵌设有第一密封圈215，滤油上盖22上设有定位通槽221，定位通槽221上插装密封头222。当滤油上盖22扣合至滤油座21上时，可将密封头222插入定位通槽221，同时密封头222与承接轴213的上段螺纹连接，使得滤油座21与滤油上盖22紧密贴合，为了增加密封头222的密封性，密封头222的外圈设有与定位通槽221贴合的第二密封圈223。

参考图4和图5，滤油座21的中心设置有托盘27，托盘27的承接面较大，可供多个过滤片23叠放，过滤片23采用木质纤维和棉绒纤维混合制成，油液从过滤片23的外周面渗入后向中心汇聚，进一步的再汇流至埋管211输出，该过滤片23不仅过滤油液中的固体颗粒，同时还可吸收水分，增加油液纯度；为了使得油液浸没所有过滤片23，需要通过排气阀10将内部空气抽空，油液浸没所有过滤片23后过滤效率提高。承接轴213上套设有轴套24，轴套24内部中空可供承接轴213穿过，轴套24的轴肩抵压在过滤片23上，以增加各个过滤片23之间的紧密度，避免油液不经过过滤直接渗入埋管211。承接轴213上套接有补偿弹簧25，承接轴213上螺纹连接有调节螺母26，补偿弹簧25的一端压紧轴套24（可压紧在外壁上），另一端通过调节螺母26调节相对位置。过滤片23在反复过滤后整体被压扁，因此利用补偿弹簧25的弹性势能使得过滤片23始终处于相互压紧的状态，使得整体油液均能够经过过滤片23的过滤再进入埋管211。

组装后的内部结构参考图6，处于底侧的过滤片23压在托盘27上，处于顶侧的过滤片23被轴套24压紧，如图7c，在托盘27的上表面设有若干个内径不同且关于托盘27同心的同心上凸环271，如图7b，在轴套24的轴肩上设有若干个关于轴套24的轴心线同心的同心下凸环243，同心上凸环271和同心下凸环243均可嵌入过滤片23内，由此形成多重阻挡，避免油液不经过过滤片23而直接渗入埋管211，提高了过滤片23的利用效率。

参考图6和图7a，轴套24的末端形成内凸的内环台241，该内环台241可供补偿弹簧25抵触，由此补偿弹簧25可伸入轴套24内的长度较长，可形变长度的范围较大；轴套24的内环台241内嵌设有第三密封圈242，第三密封圈242与承接轴213的外壁贴合，进一步增加了密封性。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，包括：

过滤装置(1)，其与风力发电机的齿轮箱(4)连接形成过滤回路；

过滤装置(1)包括过滤组件(2)、与过滤组件(2)连接的电机泵组件(3)；

过滤组件(2)上连接有压力开关(5)和排油阀(6)；

电机泵组件(3)上连接有旁通安全阀(7)。

2.根据权利要求1所述的高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，所述过滤组件(2)上连接有压力表(8)。

3.根据权利要求1所述的高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，所述过滤组件(2)上连接有取样阀(9)。

4.根据权利要求1所述的高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，所述过滤组件(2)包括相互可分离的滤油座(21)、滤油上盖(22)，滤油座(21)的底侧上一体设置有埋管(211)，埋管(211)延伸至滤油座(21)外壁的出油口(212)，滤油座(21)内固定连接有承接轴(213)，承接轴(213)上套设有若干层叠呈圆盘状的过滤片(23)，过滤片(23)由木质纤维素和棉绒纤维混合制成。

5.根据权利要求4所述的高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，所述过滤组件(2)上连接有排气阀(10)。

6.根据权利要求5所述的高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，所述过滤组件(2)还包括套接于承接轴(213)上的轴套(24)，轴套(24)的轴肩用于压合过滤片(23)；承接轴(213)上套设有用于推动轴套(24)压合过滤片(23)的补偿弹簧(25)，承接轴(213)上螺纹连接有调节补偿弹簧(25)压缩量的调节螺母(26)。

7.根据权利要求6所述的高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，所述滤油座(21)上设有供滤油上盖(22)插装的环槽(214)，环槽(214)内嵌设有第一密封圈(215)；滤油上盖(22)上设有定位通槽(221)，定位通槽(221)上插装有密封头(222)，密封头(222)穿过定位通槽(221)与承接轴(213)螺纹连接，密封头(222)的外圈设有与定位通槽(221)贴合的第二密封圈(223)。

8.根据权利要求7所述的高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，所述轴套(24)远离其轴肩的一端设有内环台(241)，内环台(241)的壁面上嵌设有第三密封圈(242)。

9.根据权利要求8所述的高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，所述滤油座(21)上设有供过滤片(23)放置的托盘(27)，托盘(27)上设有若干个内径不同且关于托盘(27)同心的同心上凸环(271)。

10.根据权利要求9所述的高精度风电齿轮箱用离线过滤系统，其特征在于，所述轴套(24)的轴肩上设有若干个内径不同且关于轴套(24)的轴心线同心的同心下凸环(243)。