CN201636092U - 一种兆瓦级风机的液压制动系统 - Google Patents

Abstract

一种兆瓦级风机的液压制动系统，涉及风力发电技术领域，所解决的是现有技术的技术问题。该系统包括油箱、电气箱、电机泵、手动泵、两个蓄能器和刹车模块；所述电机泵和手动泵均连接刹车模块的进油口，其中电机泵为主动力源，手动泵为备用动力源；两个蓄能器为刹车模块提供辅助动力；所述刹车模块的控制油路分成三路，第一路由刹车模块的进油口起经一组阀门接至刹车模块的主轴刹车控制接口，为主轴刹车控制油路；第二路由副蓄能器起经一组阀门连接刹车模块的主轴刹车控制接口，为主轴刹车辅助控制油路；第三路由刹车模块的进油口起经一组阀门连接刹车模块的偏航刹车控制接口，为偏航刹车控制油路。本实用新型提供的系统，在系统失电时能继续工作。

Description

一种兆瓦级风机的液压制动系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电的技术，特别是涉及一种兆瓦级风机的液压制动系统的技术。

背景技术

兆瓦级风机的液压制动系统主要功能是为偏航刹车执行机构及主轴刹车执行机构提供动力。

现有兆瓦级风机的液压制动系统具有以下缺陷：1)由于都使用电机泵作为刹车执行机构的动力源，因此当系统失电或电机泵出现故障时，刹车执行机构会因失去动力源而停止工作，从而影响整个风机的运行；2)现有系统在风机偏航刹车过程中，控制偏航刹车的供油流量及偏航压力不稳定，因此风机偏航刹车的平稳性及可靠性较差、偏航动力部件受力不均匀，容易因疲劳冲击而受损；3)现有系统在风机解缆时，需要继续使用液压油，因此电机泵的使用寿命较短；4)主轴刹车执行机构需要高速刹车时，会由于电机泵所提供的动力不够而使刹车动作迟缓，容易使风机受损。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在失电或电机泵出现故障时，仍能控制刹车执行机构继续工作，而且能提高风机偏航刹车的平稳性及可靠性；在风机解缆时也无需使用液压油，因此电机泵的使用寿命较长；主轴刹车执行机构需要高速刹车时，能提供足够动力的兆瓦级风机的液压制动系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种兆瓦级风机的液压制动系统，包括：油箱1、电气箱2、电机泵M1、手动泵M2、主蓄能器N1、副蓄能器N2和刹车模块；

所述油箱1中装有液压油；所述刹车模块设有进油口P1、主轴刹车控制接口P2和偏航刹车控制接口P3；

所述电机泵M1的进油口经一过滤器G1接入油箱1并浸入液压油中，其出油口依次经一压力过滤器G5、一单向阀D5连接刹车模块的进油口P1；

所述手动泵M2的进油口经一过滤器G2接入油箱1并浸入液压油中，其出油口经一单向阀D6连接刹车模块的进油口P1；

所述主蓄能器N1连接刹车模块的进油口P1；

所述刹车模块的控制油路分成三路，第一路由刹车模块的进油口P1起，依次经一单向阀D1、一减压阀Y1、一单向阀D2、一节流阀J1、一电磁阀H1、一节流阀J2接至所述主轴刹车控制接口P2；第二路由副蓄能器N2起依次经一截止阀Z1、一电磁阀H2、一节流阀J2接至所述主轴刹车控制接口P2；第三路由刹车模块的进油口P1起，依次经一单向阀D3、一节流阀J3接至一个二位三通电磁阀H3的进油口，该二位三通电磁阀H3的排油口依次经一溢流阀Y2、一单向阀D4连接油箱1，其出油口分别经一过滤器G3接至所述偏航刹车控制接口P3，经一截止阀Z2、一单向阀D4连接油箱1；所述偏航刹车控制接口P3经一过滤器G4、一电磁泄压阀H4、一单向阀D4连接油箱1；

所述刹车模块的进油口分别接有用于系统过载控制的溢流阀Y3、用于控制电机泵M1启动及停止的电子式压力传感器B1，并经一单向阀D1连接副蓄能器N2；所述副蓄能器N2经一溢流阀Y4连接油箱1；所述电子式压力传感器B1电气连接所述电机泵M1的启动开关；所述电气箱2电气连接各部件；

所述电磁阀H1、H2和二位三通阀H3均为失电连通的阀门，所述电磁泄压阀H4为失电关断的阀门。

进一步的，所述主轴刹车控制接口P2接有电子式压力开关K1，所述电子式压力开关K1设有分别由上下限压力值触发的上限压力触点和上限压力触点，并经两个压力触点电气连接所述电机泵M1的启动开关。

进一步的，所述油箱1中设有用于测量油温的温度计B2和用于测量油箱液位的液位计B3，在油箱1的上端设有用于防止灰尘进入及保持油箱1内外大气压力平衡的空滤器G6。

本实用新型提供的兆瓦级风机的液压制动系统，具有以下有益效果：

1)由于使用电机泵作为刹车执行机构主动力源，使用手动泵作为刹车执行机构的备用动力源，因此当系统失电或电机泵出现故障时，能使用手动泵继续为刹车执行机构提供动力，使刹车执行机构能继续工作，不会因此而影响整个风机的运行；

2)在风机偏航刹车过程中，采用节流阀控制偏航刹车的供油流量为微小恒流量，能确保偏航刹车时偏航刹车执行机构中的高油压能够保持在设定油压值以下，使兆瓦级风机的偏航刹车平稳、偏航动力部件受力均匀，不会因疲劳冲击而受损；另外，还通过溢流阀来控制偏航刹车执行机构的背压，因此能保持兆瓦级风机的偏航刹车执行机构的偏航稳定；

3)由于在刹车模块的第三控制油路中设有电磁泄压阀，通过控制二位三通阀关断，同时控制电磁泄压阀连通，能使偏航刹车执行机构中的液压油经电磁泄压阀泄压，进而使兆瓦级风机顺利解缆，整个解缆过程液压系统无需用油，能延长电机泵寿命；

4)由于在系统中采用了双蓄能器，在主轴刹车执行机构需要高速刹车时，两个蓄能器能在电机泵所提供的动力不够时提供辅助动力以确保刹车动作的正确执行，从而保障风机的安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例的兆瓦级风机的液压制动系统的液压图；

图2是本实用新型实施例的兆瓦级风机的液压制动系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

如图1-图2所示，本实用新型实施例所提供的一种兆瓦级风机的液压制动系统，包括：油箱1、电气箱2、电机泵M1、手动泵M2、主蓄能器N1、副蓄能器N2和刹车模块；

所述油箱1中装有液压油；所述刹车模块设有进油口P1、主轴刹车控制接口P2和偏航刹车控制接口P3；

所述电机泵M1的进油口经一过滤器G1接入油箱1并浸入液压油中，其出油口依次经一压力过滤器G5、一单向阀D5连接刹车模块的进油口P1；

所述手动泵M2的进油口经一过滤器G2接入油箱1并浸入液压油中，其出油口经一单向阀D6连接刹车模块的进油口P1；

所述主蓄能器N1连接刹车模块的进油口P1；

所述刹车模块的控制油路分成三路，第一路由刹车模块的进油口P1起，依次经一单向阀D1、一减压阀Y1、一单向阀D2、一节流阀J1、一电磁阀H1、一节流阀J2接至所述主轴刹车控制接口P2；第二路由副蓄能器N2起依次经一截止阀Z1、一电磁阀H2、一节流阀J2接至所述主轴刹车控制接口P2；第三路由刹车模块的进油口P1起，依次经一单向阀D3、一节流阀J3接至一个二位三通电磁阀H3的进油口，该二位三通电磁阀H3的排油口依次经一溢流阀Y2、一单向阀D4连接油箱1，其出油口分别经一过滤器G3接至所述偏航刹车控制接口P3，经一截止阀Z2、一单向阀D4连接油箱1；所述偏航刹车控制接口P3经一过滤器G4、一电磁泄压阀H4、一单向阀D4连接油箱1；

所述刹车模块的进油口分别接有用于系统过载控制的溢流阀Y3、用于控制电机泵M1启动及停止的电子式压力传感器B1，并经一单向阀D1连接副蓄能器N2，所述副蓄能器N2经一溢流阀Y4连接油箱1；所述电子式压力传感器B1电气连接所述电机泵M1的启动开关；所述电气箱2电气连接各部件；

所述电磁阀H1、H2和二位三通阀H3均为失电连通的阀门，所述电磁泄压阀H4为失电关断的阀门；

所述主轴刹车控制接口P2接有电子式压力开关K1，所述电子式压力开关K1设有分别由上下限压力值触发的上限压力触点和上限压力触点，并经两个压力触点电气连接所述电机泵M1的启动开关；

所述油箱1中设有用于测量油温的温度计B2和用于测量油箱液位的液位计B3，在油箱1的上端设有用于防止灰尘进入及保持油箱1内外大气压力平衡的空滤器G6。

本实用新型实施例中，所述油箱1采用具有良好散热性能的金属铝整体铸造而成，其容积为16L。

本实用新型实施例向油箱1注油时，通过液位计B3控制液压油的注入量，以免液压油因加注过多而溢出或因加注过少而损坏电机泵。

本实用新型实施例安装在兆瓦级风机上时，将兆瓦级风机的主轴刹车执行机构接至刹车模块的主轴刹车控制接口P2，将兆瓦级风机的偏航刹车执行机构接至和偏航刹车控制接口P3；将电气箱连接到兆瓦级风机的电气控制箱。

本实用新型实施例正常工作状态下，由电机泵M1从油箱1中抽取液压油向主蓄能器N1充能，及向刹车模块的进油口P1供油，并经刹车模块的进油口P1向副蓄能器N2充能；主蓄能器N1充能后作为辅助动力源为刹车模块补油；

当电子式压力传感器B1检测到刹车模块的进油口P1的油压高于正常值时，控制电机泵M2停止供油；当电子式压力传感器B1检测到刹车模块的进油口P1的油压低于正常值时，控制电机泵M2启动供油；

当电子式压力开关K1检测到刹车模块的主轴刹车控制接口P2的油压高于正常值时(即高于其上限压力值时)，即触发其上限压力触点向电机泵M2发出停止信号，使电机泵M2停止供油；当电子式压力开关K1检测到刹车模块的主轴刹车控制接口P2的油压低于正常值时(即低于其下限压力值时)，即触发其下限压力触点向电机泵M2发出启动信号，使电机泵M2启动供油；

当系统失电或电机泵M1出现故障时，启用手动泵M2从油箱1中抽取液压油向刹车模块的进油口P1供油，此时由副蓄能器N2作为辅助动力源为主轴刹车系统补油；

刹车模块的第一、第二控制油路用于控制兆瓦级风机的主轴刹车执行机构工作；当电磁阀H1和H2同时失电连通时，主轴刹车执行机构的控制油路接通，此时系统向主轴刹车执行机构提供高压油，使主轴刹车执行机构受压刹车；当电磁阀H1和H2同时得电关断时，主轴刹车执行机构的控制油路被关断，使主轴刹车执行机构失压松刹；

刹车模块的第三控制油路用于控制兆瓦级风机的偏航刹车执行机构工作；当二位三通阀H3失电连通，而电磁泄压阀H4失电关断时，偏航刹车执行机构的控制油路接通，而且其泄压油路关断，此时系统向偏航刹车执行机构提供高压油，使偏航刹车执行机构受压刹车；当二位三通阀H3得电关断，而电磁泄压阀H4失电关断时，偏航刹车执行机构的控制油路被切断，而且其泄压油路关断，使偏航刹车执行机构失压松刹，此时偏航刹车执行机构中的高压油通过二位三通阀H3的排油口及溢流阀Y2把油压维持在4.5Mpa，从而控制住偏航刹车执行机构的背压，以保持兆瓦级风机的偏航刹车执行机构的偏航稳定；当二位三通阀H3得电关断，而电磁泄压阀H4得电连通时，偏航刹车执行机构中的液压油经电磁泄压阀H4、单向阀D4泄压，使兆瓦级风机顺利解缆，整个解缆过程液压系统无需用油，能延长电机泵寿命；

刹车模块的第三控制油路中的节流阀J3用于控制偏航刹车的供油流量为0.4L/min的微小恒流量，以确保偏航刹车时偏航刹车执行机构中的高油压能够保持在设定油压值16Mpa以下，使兆瓦级风机的偏航刹车平稳、偏航动力部件受力均匀，不会因疲劳冲击而受损。

Claims (3)

1.一种兆瓦级风机的液压制动系统，包括：油箱(1)、电气箱(2)、电机泵(M1)、手动泵(M2)、主蓄能器(N1)、副蓄能器(N2)和刹车模块；

所述油箱(1)中装有液压油；所述刹车模块设有进油口(P1)、主轴刹车控制接口(P2)和偏航刹车控制接口(P3)；

所述电机泵(M1)的进油口经一过滤器(G1)接入油箱(1)并浸入液压油中，其出油口依次经一压力过滤器(G5)、一单向阀(D5)连接刹车模块的进油口(P1)；

所述手动泵(M2)的进油口经一过滤器(G2)接入油箱(1)并浸入液压油中，其出油口经一单向阀(D6)连接刹车模块的进油口(P1)；

其特征在于：所述主蓄能器(N1)连接刹车模块的进油口(P1)；

所述刹车模块的控制油路分成三路，第一路由刹车模块的进油口(P1)起，依次经一单向阀(D1)、一减压阀(Y1)、一单向阀(D2)、一节流阀(J1)、一电磁阀(H1)、一节流阀(J2)接至所述主轴刹车控制接口(P2)；第二路由副蓄能器(N2)起依次经一截止阀(Z1)、一电磁阀(H2)、一节流阀(J2)接至所述主轴刹车控制接口(P2)；第三路由刹车模块的进油口(P1)起，依次经一单向阀(D3)、一节流阀(J3)接至一个二位三通电磁阀(H3)的进油口，该二位三通电磁阀(H3)的排油口依次经一溢流阀(Y2)、一单向阀(D4)连接油箱(1)，其出油口分别经一过滤器(G3)接至所述偏航刹车控制接口(P3)，经一截止阀(Z2)、一单向阀(D4)连接油箱(1)；所述偏航刹车控制接口(P3)经一过滤器(G4)、一电磁泄压阀(H4)、一单向阀(D4)连接油箱(1)；

所述刹车模块的进油口分别接有用于系统过载控制的溢流阀(Y3)、用于控制电机泵(M1)启动及停止的电子式压力传感器(B1)，并经一单向阀(D1)连接副蓄能器(N2)；所述副蓄能器(N2)经一溢流阀(Y4)连接油箱(1)；所述电子式压力传感器(B1)电气连接所述电机泵(M1)的启动开关；所述电气箱(2)电气连接各部件；

所述电磁阀(H1、H2)和二位三通阀(H3)均为失电连通的阀门，所述电磁泄压阀(H4)为失电关断的阀门。

2.根据权利要求1所述的兆瓦级风机的液压制动系统，其特征在于：所述主轴刹车控制接口(P2)接有电子式压力开关(K1)，所述电子式压力开关(K1)设有分别由上下限压力值触发的上限压力触点和上限压力触点，并经两个压力触点电气连接所述电机泵(M1)的启动开关。

3.根据权利要求1所述的兆瓦级风机的液压制动系统，其特征在于：所述油箱(1)中设有用于测量油温的温度计(B2)和用于测量油箱液位的液位计(B3)，在油箱(1)的上端设有用于防止灰尘进入及保持油箱(1)内外大气压力平衡的空滤器(G6)。

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