CN115095490A - 一种风电机组轮毂检修辅助方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风电机组轮毂检修辅助方法，包括采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息；当所述锁紧状态信息的结果为是时，控制轮毂门盖板切换到开启状态；控制风电机组的状态切换至停机维护状态；当所述锁紧状态信息的结果为否时，控制轮毂门盖板切换到关闭状态；控制风电机组的状态切换至运行状态。该方法能确保机组停机后，工作人员进入轮毂作业前，风轮锁紧销处于完全锁紧的状态，轮毂门盖板上的电磁锁打开，且机组处于停机维护的状态，保证工作人员的人身安全和机组的安全稳定运行，避免风轮损坏。本申请还公开了一种风电机组轮毂检修辅助系统，具有与上述方法相同的优点。

Description

一种风电机组轮毂检修辅助方法和系统

技术领域

本发明属于风力发电设备技术领域，特别是涉及一种风电机组轮毂检修辅助方法和系统。

背景技术

风轮是风电机组连接机组轮毂和机舱的重要部件，当风力发电机组轮毂需要检修时，需要工作人员停机，将风轮锁紧后通过轮毂通道进入轮毂。由于风轮的锁紧孔的一端在机舱内部，另一端在机舱外部不易观察，正常情况下在锁紧风轮时，无法通过肉眼来确定风轮锁紧销是否完全进入锁紧孔位，因此无法保证风轮锁紧销处于锁紧的状态，如果此时工作人员进入轮毂作业的话，将不能保证轮毂处于稳定状态，存在轮毂失控的风险，这样就容易造成风轮的损坏和人员伤亡。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种风电机组轮毂检修辅助方法和系统，能确保机组停机后，工作人员进入轮毂作业前，风轮锁紧销处于完全锁紧的状态，轮毂门盖板上的电磁锁打开，且机组处于停机维护的状态，保证工作人员的人身安全和机组的安全稳定运行，避免风轮损坏。

本发明提供的一种风电机组轮毂检修辅助方法包括：

采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息；

当所述锁紧状态信息的结果为是时，控制轮毂门盖板切换到开启状态；

控制风电机组的状态切换至停机维护状态；

当所述锁紧状态信息的结果为否时，控制轮毂门盖板切换到关闭状态；

控制风电机组的状态切换至运行状态。

优选的，在上述风电机组轮毂检修辅助方法中，所述采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息之前，还包括：

利用安装在所述风轮锁紧销上的限位开关的触发动作产生所述锁紧状态信息。

优选的，在上述风电机组轮毂检修辅助方法中，所述控制轮毂门盖板切换到开启状态为：

将所述轮毂门盖板上的电磁锁打开。

优选的，在上述风电机组轮毂检修辅助方法中，所述控制风电机组的状态切换至停机维护状态为：

利用PLC控制风电机组的状态切换至停机维护状态。

优选的，在上述风电机组轮毂检修辅助方法中，所述控制轮毂门盖板切换到关闭状态为：

将所述轮毂门盖板上的电磁锁关闭。

优选的，在上述风电机组轮毂检修辅助方法中，所述控制风电机组的状态切换至运行状态为：

利用PLC控制风电机组的状态切换至运行状态。

本发明提供的一种风电机组轮毂检修辅助系统包括：

采集装置，用于采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息；

切换装置，用于当所述锁紧状态信息的结果为是时，控制轮毂门盖板切换到开启状态，控制风电机组的状态切换至停机维护状态，当所述锁紧状态信息的结果为否时，控制轮毂门盖板切换到关闭状态，控制风电机组的状态切换至运行状态。

优选的，在上述风电机组轮毂检修辅助系统中，所述采集装置为安装在所述风轮锁紧销上的限位开关。

优选的，在上述风电机组轮毂检修辅助系统中，所述切换装置包括与所述限位开关连接的PLC，以及与所述PLC连接的继电器。

优选的，在上述风电机组轮毂检修辅助系统中，所述切换装置还包括与所述继电器连接的安装于所述轮毂门盖板上的电磁锁。

通过上述描述可知，本发明提供的上述风电机组轮毂检修辅助方法，由于包括采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息；当所述锁紧状态信息的结果为是时，控制轮毂门盖板切换到开启状态；控制风电机组的状态切换至停机维护状态；当所述锁紧状态信息的结果为否时，控制轮毂门盖板切换到关闭状态；控制风电机组的状态切换至运行状态，可见该方法将风轮锁紧销的锁紧状态信息与轮毂门盖板的开关状态关联起来，因此能确保机组停机后，工作人员进入轮毂作业前，风轮锁紧销处于完全锁紧的状态，轮毂门盖板上的电磁锁打开，且机组处于停机维护的状态，保证工作人员的人身安全和机组的安全稳定运行，避免风轮损坏。本发明提供的上述风电机组轮毂检修辅助系统具有与上述方法相同的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种风电机组轮毂检修辅助方法的实施例的示意图；

图2为本发明提供的风电机组轮毂检修辅助系统的实施例的示意图；

图3为风轮锁紧销上安装限位开关的结构示意图；

图4为轮毂门盖板和电磁锁的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种风电机组轮毂检修辅助方法和系统，能确保机组停机后，工作人员进入轮毂作业前，风轮锁紧销处于完全锁紧的状态，轮毂门盖板上的电磁锁打开，且机组处于停机维护的状态，保证工作人员的人身安全和机组的安全稳定运行，避免风轮损坏。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种风电机组轮毂检修辅助方法的实施例如图1所示，图1为本发明提供的一种风电机组轮毂检修辅助方法的实施例的示意图，该方法可以包括如下步骤：

S1：采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息；

具体的，这种风轮锁紧销用于锁定机组轮毂，保证轮毂处于静止状态，可以利用PLC来采集这种锁紧状态信息，也就是风轮是否锁紧，只有确保锁紧了才能让人员进行轮毂检修操作。

S2：当锁紧状态信息的结果为是时，控制轮毂门盖板切换到开启状态；

具体的，也就是当风轮完全锁死时就能够触发相关装置，这样锁紧状态信息就为是，就可以开启轮毂门盖板，这样维护人员就可以在确保安全的情况下进入轮毂通道进行维护操作。

S3：控制风电机组的状态切换至停机维护状态；

具体的，就是还可以控制风电机组进入停机维护状态，就不会再工作了，从而保证不会出现意外情况，进一步保证维护人员的安全。

S4：当锁紧状态信息的结果为否时，控制轮毂门盖板切换到关闭状态；

需要说明的是，这种情况就是当风轮锁紧销没有锁紧时，就将轮毂门盖板保持在关闭状态，这样维护人员就无法进入轮毂里面进行维护，从而避免发生危险。

S5：控制风电机组的状态切换至运行状态。

需要说明的是，此时无法进行维护，则可以运行风电机组，从而运行就更加安全，不会伤害到维护人员。

通过上述描述可知，本发明提供的上述风电机组轮毂检修辅助方法的实施例中，由于包括采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息；当锁紧状态信息的结果为是时，控制轮毂门盖板切换到开启状态；控制风电机组的状态切换至停机维护状态；当锁紧状态信息的结果为否时，控制轮毂门盖板切换到关闭状态；控制风电机组的状态切换至运行状态，可见该方法将风轮锁紧销的锁紧状态信息与轮毂门盖板的开关状态关联起来，因此能确保机组停机后，工作人员进入轮毂作业前，风轮锁紧销处于完全锁紧的状态，轮毂门盖板上的电磁锁打开，且机组处于停机维护的状态，保证工作人员的人身安全和机组的安全稳定运行，避免风轮损坏。

在上述风电机组轮毂检修辅助方法的一个具体实施例中，采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息之前，还可以包括如下步骤：

利用安装在风轮锁紧销上的限位开关的触发动作产生锁紧状态信息。

具体而言，该限位开关用于监测风轮锁紧销的锁紧行程，通过安装支架安装在风轮锁紧销轴承座后端，在风轮锁紧销上安装一个触发支架，根据锁紧销对应锁紧孔位深度，确定限位开关行程触发位置，当锁紧销完全进入锁紧孔位锁紧后，限位开关触发，同时给机组PLC模块输入开关量信号，机组控制系统中锁紧销状态变为锁紧，基于此，就可以实现轮毂门盖板的开关控制，当然还可以根据实际需要采用其他方式来产生锁紧状态信息，此处并不限制。

在上述风电机组轮毂检修辅助方法的另一个具体实施例中，控制轮毂门盖板切换到开启状态可以具体为：将轮毂门盖板上的电磁锁打开。在这种情况下，轮毂门盖板就是用来通往轮毂的一个必经之路，就可以更加方便高效的进行轮毂门盖板开关状态的切换，而且切换更加精确，不会出现误判，这样就只有当风轮锁紧之后才能够打开轮毂门盖板的电磁锁，维护人员才可以从这个轮毂门盖板中进入轮毂进行维护，确保万无一失，当然还可以根据实际需要选择其他控制方式，此处并不限制。而且，控制风电机组的状态切换至停机维护状态可以为：利用PLC控制风电机组的状态切换至停机维护状态，在这种情况下，就是可以利用PLC直接进行风电机组状态的切换，在确保风机已经锁定的情况下就可以让风电机组进入停机维护状态，从而不会在维护状态下运转而伤害维护人员，可见这种PLC能够实现自动化控制，提高检修效率，当然还可以根据实际需要选择其他方式，此处并不限制。

在上述风电机组轮毂检修辅助方法的又一个具体实施例中，控制轮毂门盖板切换到关闭状态可以具体为：将轮毂门盖板上的电磁锁关闭。在这种情况下，利用电磁锁关闭轮毂门盖板，调整起来效率更高且更准确，这样就能够在机组正常运行时，保证维护人员不能进入轮毂内，保证人员安全。而且，控制风电机组的状态切换至运行状态可以为：利用PLC控制风电机组的状态切换至运行状态，这样能够实现自动化切换，保证切换的准确性和高效性，充分保证维护人员的安全，而且能保证维护完成之后立刻就自动实现机组运行。

本发明还提供了一种风电机组轮毂检修辅助系统的实施例如图2所示，图2为本发明提供的风电机组轮毂检修辅助系统的实施例的示意图，该系统可以包括：

采集装置201，用于采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息；

切换装置202，用于当锁紧状态信息的结果为是时，控制轮毂门盖板切换到开启状态，控制风电机组的状态切换至停机维护状态，当锁紧状态信息的结果为否时，控制轮毂门盖板切换到关闭状态，控制风电机组的状态切换至运行状态。

具体的，该方案就是先采集风轮锁紧销是否锁紧的信息，然后根据该信息进行轮毂门盖板的切换和风电机组状态的切换，从而保证维护人员进入轮毂通道的时候，风轮锁紧销已经锁紧到位了，维护过程中就不会有风机转动的现象，保证维护过程中人员的安全。

通过上述描述可知，上述风电机组轮毂检修辅助系统能确保机组停机后，工作人员进入轮毂作业前，风轮锁紧销处于完全锁紧的状态，轮毂门盖板上的电磁锁打开，且机组处于停机维护的状态，保证工作人员的人身安全和机组的安全稳定运行，避免风轮损坏。

在上述风电机组轮毂检修辅助系统的一个具体实施例中，采集装置201可以为安装在风轮锁紧销上的限位开关，而且，上述切换装置202可以包括与限位开关连接的PLC，以及与PLC连接的继电器。当风轮锁紧销的限位开关触发后，通过继电器触点动作，将限位开关触发信号反馈至机组机舱PLC，具体而言，可以在风轮锁紧销上安装一个触发支架，在风轮完全锁死时触发该限位开关，此时就能够将锁紧的信号传递给PLC以实现轮毂门的开关控制。进一步的，上述切换装置202还可以包括与继电器连接的安装于轮毂门盖板上的电磁锁，这样就能够更加精确以及高效的对轮毂门盖板的开关进行控制，保证正确无误的进行控制，只有在风轮锁紧状态下，维护人员才可以打开轮毂门盖板进入轮毂通道进行维护，而在风轮未锁紧时，这种轮毂门盖板上的电磁锁就处于锁定状态下，维护人员无法打开，因此无法进入轮毂通道进行维护，可见这种联动控制方式非常方便高效，能够更好地保证维护工作的安全性。

下面参考图3和图4，对上述风电机组轮毂检修辅助系统进行详细说明，图3为风轮锁紧销上安装限位开关的结构示意图，图4为轮毂门盖板和电磁锁的结构示意图，其中包括；风轮锁紧销轴承座盖板1、螺栓2、垫圈3、保护盖4、触发支架5、限位开关垫片6、螺栓7、垫圈8、螺母9、限位开关10、安装支架11、风轮锁紧销12、轮毂门盖板13、机械合页14和电磁锁15，具体的，在风轮锁紧销12上安装一个触发支架5，在风轮完全锁死时触发限位开关10，风轮锁紧销12用于锁定机组轮毂，保证轮毂处于静止状态。该限位开关10用于监测风轮锁紧销12的锁紧行程，通过安装支架安装在风轮锁紧销12的轴承座后端，根据风轮锁紧销12对应锁紧孔位的深度，确定限位开关10的行程触发位置。当风轮锁紧销12完全进入锁紧孔位锁紧后，限位开关10触发，同时给机组PLC模块输入开关量信号，机组控制系统中锁紧销状态变为锁紧。上述安装支架11由法兰板和L型支板组焊而成，限位开关10固定在L型支板上，整个支架通过法兰板固定于轴承座盖板的外侧，安装支架11与限位开关10固定的螺栓孔加工为可调整距离的腰圆孔，用于安装限位开关10时微调位置。上述法兰板的底部和L型板末端均有穿线孔。在盖板外侧装一个保护盖，用于保护触发支架5，保护盖4的侧面加工穿线孔，用于出线。限位开关支架和保护盖均可以用螺栓固定在轴承座盖板上，根据限位开关动作的原理，为防止风轮锁紧销12撞击限位开关10的触发点，超出其最大行程而造成损伤，在限位开关10触发端的表面安装一个垫块用于保护。该垫块涂玻璃胶后紧贴在限位开关10的触发端面，在风轮锁紧销12完全收回时，支架末端和风轮锁紧销12的末端不会发生干涉。该保护盖4用于保护限位开关10，在风轮锁紧销12完全收回时，触发支架5会伸出轴承座盖板之外，通过保护盖4把将其保护。

另外，可以采用继电器实现限位开关和电磁锁之间的互锁，该电磁锁用于锁定轮毂门盖板，安装在盖板和轮毂导流罩的交接处，该轮毂门盖板可以通过机械合页与轮毂导流罩连接。还可以利用PLC控制限位开关10和轮毂门上的电磁锁的动作状态，分析限位开关和轮毂门电磁锁运行状态，并将运行数据实时反馈到后台SCADA系统，便于后台工作人员实时了解限位开关和轮毂门电磁锁的状态。

综上所述，通过对风电机组风轮锁紧销的锁紧状态进行监测，并通过锁紧销锁紧状态控制轮毂门盖板的闭合，相比传统用肉眼观测风轮锁紧销状态的方案来说，更加准确和安全。通过限位开关的触发动作反馈风轮锁紧销的锁紧状态，制定程序控制策略，通过PLC根据限位开关的状态控制轮毂门盖板上的电磁锁，确保风电机组设备和工作人员的安全。当风轮锁紧销的限位开关触发后，通过继电器触点动作，将限位开关触发信号反馈至机组机舱PLC，通过PLC控制机组运行状态和轮毂通道门上的电磁锁，进而确保工作人员进入轮毂作业前，风轮锁紧销完全锁紧、轮毂门盖板上的电磁锁打开且机组处于停机维护状态，保证工作人员的人身安全和机组的安全稳定运行。

另外，一个具体实施方案可以如下：

轮毂入口门根据现场机舱罩上开好的孔位，采用2个普通合页和铆钉将轮毂入口门盖板安装在机舱进轮毂的通道上；电磁锁安装在轮毂门盖板上，电磁锁断电开锁，属于持续供电工作型，供电回路串联风轮锁紧销位置反馈回路，当风轮锁紧销锁入后，电磁锁断电，锁舌缩回，方可打开轮毂入口门；在机组主轴前轴承座两边分别增加一个限位开关，安装支架由法兰板和L型支板组焊而成。限位开关固定在L型支板上，整个支架通过法兰板固定于轴承座盖板外侧。支架与限位开关固定的螺栓孔加工为可调整距离的腰圆孔，用于安装限位开关时微调位置。法兰板底部和L型板末端均有穿线孔。在盖板外侧装一个保护盖，用于保护触发支架，保护盖侧面加工穿线孔，用于出线。限位开关支架和保护盖均用螺栓固定在轴承座盖板上。根据限位开关动作原理，为防止风轮锁紧销撞击限位开关触发点，超出其最大行程而造成损伤，在限位开关触发端的表面安装一个垫块用于保护。限位开关走线可以同偏航电机电缆布线一起走机舱内笼形桥架，直至布线至机舱控制柜内部；电磁锁走线可以延机舱壁走线到机舱灯断路器，然后一同布线至控制柜内部，机舱壁走线部分用电缆固定架固定电缆，安装位置配钻Ф3.2孔，并用自攻螺钉固定电缆固定架。在控制柜内部新增接线端子排，确定PLC上的DI点位；将风轮锁限位开关信号接入主控PLC，对风轮锁紧销位置进行监测，当风轮完全锁紧时，轮毂电磁锁打开，风轮未完全锁紧时，轮毂电磁锁关闭。机组将信号上传SCADA，并在SCADA界面显示该状态。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种风电机组轮毂检修辅助方法，其特征在于，包括：

采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息；

当所述锁紧状态信息的结果为是时，控制轮毂门盖板切换到开启状态；

控制风电机组的状态切换至停机维护状态；

当所述锁紧状态信息的结果为否时，控制轮毂门盖板切换到关闭状态；

控制风电机组的状态切换至运行状态。

2.根据权利要求1所述的风电机组轮毂检修辅助方法，其特征在于，所述采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息之前，还包括：

利用安装在所述风轮锁紧销上的限位开关的触发动作产生所述锁紧状态信息。

3.根据权利要求1所述的风电机组轮毂检修辅助方法，其特征在于，所述控制轮毂门盖板切换到开启状态为：

将所述轮毂门盖板上的电磁锁打开。

4.根据权利要求1所述的风电机组轮毂检修辅助方法，其特征在于，所述控制风电机组的状态切换至停机维护状态为：

利用PLC控制风电机组的状态切换至停机维护状态。

5.根据权利要求1所述的风电机组轮毂检修辅助方法，其特征在于，所述控制轮毂门盖板切换到关闭状态为：

将所述轮毂门盖板上的电磁锁关闭。

6.根据权利要求1所述的风电机组轮毂检修辅助方法，其特征在于，所述控制风电机组的状态切换至运行状态为：

利用PLC控制风电机组的状态切换至运行状态。

7.一种风电机组轮毂检修辅助系统，其特征在于，包括：

采集装置，用于采集风电机组的风轮锁紧销的锁紧状态信息；

切换装置，用于当所述锁紧状态信息的结果为是时，控制轮毂门盖板切换到开启状态，控制风电机组的状态切换至停机维护状态，当所述锁紧状态信息的结果为否时，控制轮毂门盖板切换到关闭状态，控制风电机组的状态切换至运行状态。

8.根据权利要求7所述的风电机组轮毂检修辅助系统，其特征在于，所述采集装置为安装在所述风轮锁紧销上的限位开关。

9.根据权利要求8所述的风电机组轮毂检修辅助系统，其特征在于，所述切换装置包括与所述限位开关连接的PLC，以及与所述PLC连接的继电器。

10.根据权利要求9所述的风电机组轮毂检修辅助系统，其特征在于，所述切换装置还包括与所述继电器连接的安装于所述轮毂门盖板上的电磁锁。

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