CN207230140U - 一种风力发电机齿轮箱换油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风力发电机齿轮箱换油系统，涉及风力发电领域。该换油系统包括：风力发电机齿轮箱、废油箱、清洗油箱和新油箱，风力发电机齿轮箱与废油箱之间连接有废油支路；风力发电机齿轮箱与清洗油箱之间连接有清洗油加注支路和清洗油回流支路；风力发电机齿轮箱与新油箱之间连接有新油支路；废油箱、清洗油箱及新油箱均连接有增压支路和真空支路；废油支路与清洗油加注支路之间连接有第一集成支路；废油支路与新油支路之间连接有第二集成支路。该装置提高了换油系统的工作效率，解决了现有技术中油泵易吸空的问题，在特殊情况下只需要吊装一根油管就能实现排废油、加注清洗油、回收清洗油和加注新油的所有功能，可靠性高。

Description

一种风力发电机齿轮箱换油系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机齿轮箱换油系统。

背景技术

风力发电机的齿轮箱使用一段时间后，产生的磨损会污染齿轮箱里的润滑油，严重影响风力发电机的工作效率，因此，需要定期更换风力发电机齿轮箱内的润滑油。

目前，通常采用的换油系统可以第一根管道实现排废油功能，第二根管道实现加注清洗油、回收清洗油功能，第三根管道实现加注新油的功能，三根管道之间互不干扰，且三根管道需要同时吊装到风力发电机齿轮箱处才能实现换油系统的所有功能。

但在实际工作过程中，工作现场的环境较为恶劣，吊装油管的设备在不进行换油操作的时候是闲置的，吊装油管的设备容易出现故障而无法正常工作，同时由于吊装油管的设备被放置在高处，出现故障维修困难，现有技术中只要有一根油管无法连接，将导致整个换油系统无法工作，严重影响了风力发电机的正常使用。同时，由于风力发电机齿轮箱所处位置较高，且工作现场的环境较为恶劣，加注清洗油和新油的油泵经常出现吸空现象，导致换油系统工作效率低下。

实用新型内容

本实用新型提出一种风力发电机齿轮箱换油系统，目的是提高换油系统工作效率，解决现有技术中油泵易吸空的问题，同时，当吊装油管的设备出现故障时，只要能够吊装一根油管，就能实现排废油、加注清洗油、回收清洗油和加注新油的所有功能，提高系统的可靠性。

本实用新型采用以下技术方案：

一种风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，包括：风力发电机齿轮箱、废油箱、清洗油箱和新油箱，风力发电机齿轮箱与废油箱之间连接有废油支路；风力发电机齿轮箱与清洗油箱之间连接有清洗油加注支路和清洗油回流支路；风力发电机齿轮箱与新油箱之间连接有新油支路；废油箱、清洗油箱及新油箱均连接有增压支路和真空支路；废油支路与清洗油加注支路之间连接有第一集成支路，第一集成支路上设有截止阀；废油支路与新油支路之间连接有第二集成支路，第二集成支路上设有截止阀。

作为本实用新型的一种优选方案，清洗油箱到风力发电机齿轮箱的清洗油加注支路上，依次设有第一过滤器、第一油泵、第一安全阀、第一压力变送器、第一流量计、第一止回阀、第一截止阀、第一卷盘和第一快换接头。

作为本实用新型的一种优选方案，新油箱到风力发电机齿轮箱的新油支路上，依次设有第二过滤器、第二油泵、第二安全阀、第二压力变送器、第二流量计、第二止回阀、第二截止阀、第二卷盘和第二快换接头。

作为本实用新型的一种优选方案，废油箱到风力发电机齿轮箱的废油支路上依次设有第三视镜、第三截止阀、第三卷盘和第三快换接头。

作为本实用新型的一种优选方案，清洗油回流支路的一端与清洗油箱连接，另一端连接在清洗油加注支路的第一止回阀和第一截止阀之间，清洗油回流支路上设有第一视镜和第四截止阀。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括观察支路，观察支路的一端与新油箱连接，另一端连接在新油支路的第二止回阀与第二截止阀之间，观察支路上设有第二视镜和第五截止阀。

作为本实用新型的一种优选方案，清洗油箱上设置有第一加热器、第一温度传感器和第一液位计，新油箱上设置有第二加热器、第二温度传感器和第二液位计，废油箱上设置有第三液位计。

作为本实用新型的一种优选方案，增压支路包括空压机和排气口，空压机与清洗油箱之间设置有第六截止阀，空压机与废油箱之间设置有第七截止阀，空压机与新油箱之间设置有第八截止阀，排气口与空压机之间设置有第九截止阀。

作为本实用新型的一种优选方案，真空支路包括真空泵，真空泵与清洗油箱之间设置有第十截止阀，真空泵与废油箱之间设置有第十一截止阀，真空泵与新油箱之间设置有第十二截止阀。

作为本实用新型的一种优选方案，第一集成支路将第十三截止阀的一端安装在清洗油加注支路上第一止回阀与第一截止阀之间，另一端安装在废油支路上第三截止阀与第三卷盘之间；第二集成支路将第十四截止阀的一端安装在新油支路上第二止回阀与第二截止阀之间，另一端安装在废油支路上第三截止阀与第三卷盘之间。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种风力发电机齿轮箱换油系统，通过设置增压回路，使得油泵在向高位置处的齿轮箱中打油时，效率更高，有效防止油泵的吸空；

(2)本实用新型的一种风力发电机齿轮箱换油系统，通过设置第一集成支路和第二集成支路，使得在吊装油管的设备无法正常工作的情况下，只需要吊装一根油管，就能实现排废油、加注清洗油、回收清洗油和加注新油的所有功能，提高了系统的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、空压机；2、真空泵；3、第八截止阀；4、第七截止阀；5、第九截止阀；6、排气口；7、第六截止阀；8、第十截止阀；9、第十二截止阀；10、第十一截止阀；11、新油箱；12、第二温度传感器；13、第二加热器；14、第二液位计；15、第二视镜；16、废油箱；17、第三液位计；18、第三视镜；19、清洗油箱；20、第一温度传感器；21、第一加热器；22、第一液位计；23、第一视镜；24、第二过滤器；25、第二油泵；26、第二安全阀；27、第二压力变送器；28、第二流量计；29、第二止回阀；30、第五截止阀；31、第十四截止阀；32、第三截止阀；33、第一过滤器；34、第一油泵；35、第一安全阀；36、第一压力变送器；37、第一流量计；38、第一止回阀；39、第十三截止阀；40、第四截止阀；41、第二截止阀；42、第二卷盘；43、第三卷盘；44、第一截止阀；45、第一卷盘；46、风力发电机齿轮箱；47、第一快换接头；48、第三快换接头；49、第二快换接头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

一种风力发电机齿轮箱换油系统，包括：废油支路、清洗油加注支路、清洗油回流支路和新油支路四个主支路，还包括增压支路、真空支路、第一集成支路、第二集成支路和观察支路五个辅助支路。结合图1所示的结构示意图，分别对上述回路进行分析。

(1)废油支路

废油支路是将风力发电机齿轮箱46与废油箱16连接，从废油箱16到风力发电机齿轮箱46之间依次设有第三视镜18、第三截止阀32、第三卷盘43和第三快换接头48，废油箱16上还设置有第三液位计17。其中第三视镜18用于观察废油箱16内液位的变化，第三视镜18可以在地面上简单而方便的观察处于高位的风力发电机齿轮箱46排废油时是否排净，当从第三视镜18中观察到没有油液流动，则证明风力发电机齿轮箱46中的废油已经全部排到废油箱16中；第三卷盘43用于卷扬油管；第三快换接头48用于与风力发电机齿轮箱46上的油口快速连接。

(2)清洗油加注支路

清洗油加注支路将风力发电机齿轮箱46与清洗油箱19连接，从清洗油箱19到风力发电机齿轮箱46之间依次设有第一过滤器33、第一油泵34、第一安全阀35、第一压力变送器36、第一流量计37、第一止回阀38、第一截止阀44、第一卷盘45和第一快换接头47，清洗油箱19上还设置有第一加热器21、第一温度传感器20和第一液位计22。其中，第一过滤器33用于过滤加注的清洗油；第一油泵34作为动力源；第一安全阀35和第一压力变送器36对油路起保护作用，一旦压力超过系统设定值，将油液卸荷到清洗油箱中；第一流量计37检测油液流量；第一止回阀38防止风力发电机齿轮箱46中的油液回流；第一加热器21和第一温度传感器20用于对清洗油箱19中的油液进行加热和检测，避免在低温条件下，油液的粘度过高，使得第一油泵34难以将油液加注到处于高位的风力发电机齿轮箱46中。

(3)清洗油回流支路

清洗油回流支路将风力发电机齿轮箱46与清洗油箱19连接，从清洗油箱19到风力发电机齿轮箱46之间依次设置有第一视镜23、第四截止阀40、第一截止阀44、第一卷盘45和第一快换接头47。其中第一视镜23的一端与清洗油箱19连接，第四截止阀40的另一端连接在清洗油加注支路的第一止回阀38和第一截止阀44之间。

(4)新油支路

新油支路将风力发电机齿轮箱46与新油箱11连接，从新油箱11到风力发电机齿轮箱46之间依次设有第二过滤器24、第二油泵25、第二安全阀26、第二压力变送器27、第二流量计28、第二止回阀29、第二截止阀41、第二卷盘42和第二快换接头49，新油箱11上还设置有第二加热器13、第二温度传感器12和第二液位计14。

除了四个主支路，本实用新型提出的风力发电机齿轮箱换油系统还包括增压支路、真空支路、第一集成支路、第二集成支路和观察支路五个辅助支路。

(1)增压支路

增压支路上设置有空压机1和排气口6，空压机1与清洗油箱19之间设置有第六截止阀7，空压机1与废油箱16之间设置有第七截止阀4，空压机1与新油箱11之间设置有第八截止阀3，排气口6与空压机1之间设置有第九截止阀5。其中，空压机1的作用有两个方面：

第一方面，为系统提供一定压力的压缩空气。

空压机1通过三条子支路分别与清洗油箱19、废油箱16和新油箱11连接，当清洗油箱19或新油箱11向风力发电机齿轮箱46加注油液时，第一油泵34或第二油泵25作为动力源工作时，由于清洗油箱19或新油箱11是闭式油箱，一定的油液被抽出必然会造成密闭油箱中的真空，而真空的作用必然会影响动力源的工作效率，而另一方面风力发电机齿轮箱46处于高位，动力源的工作效率受到环境的影响，不能保证每一次工作都能够将油液高效地加注到风力发电机齿轮箱46中，因此，通过设置空压机1，将空压机1产生的高压气体打入密闭油箱中，作用在油箱内油液的表面，提供了一定的辅助动力，使得油液在空压机1和动力源的共同作用下，能够高效地被加注到风力发电机齿轮箱46内。

第二方面，辅助废油箱排废油。

当废油箱16中的油液积累到一定体积需要排空废油箱时，由于废油的组成成分复杂，包含各种化学反应物、杂质和铁屑等，油液的粘度很高，很难排干净。此时，启动空压机1，打开连接空压机1和废油箱16中间的第七截止阀4，启动空压机1向废油箱16中打入高压气体，通过空气压力作用在废油箱16油液的液面上，促进了废油的排空。

排气口6的作用为，当系统不需要空压机1的作用时，打开排气口6以及连接排气口6的第九截止阀5，将系统内的高压空气释放到大气中，将系统的空气压力降下来。

(2)真空支路

真空支路上设置有真空泵2，真空泵2与清洗油箱19之间设置有第十截止阀8，真空泵2与废油箱16之间设置有第十一截止阀10，真空泵2与新油箱11之间设置有第十二截止阀9。其中，真空泵2主要由两个方面的作用：

第一方面，为系统提供负压，将风力发电机齿轮箱46中的油液抽回到废油箱16或清洗油箱19中。

真空泵2通过三条子支路分别与清洗油箱19、废油箱16和新油箱11连接，当废油支路或清洗油回流支路工作时，启动真空泵2为系统提供负压作为动力源，将处于高位的风力发电机齿轮箱46中的油液抽回废油箱16或清洗油箱19，同时通过第一视镜23或第三视镜18观察油管中是否有油液流动，进而判断处于高位的风力发电机齿轮箱46中的油液是否排空。

第二方面，为系统提供负压，将风力发电机齿轮箱46中的油液抽回到新油箱11中。

当新油支路运行时，由新油箱11向风力发电机齿轮箱46中加注油液，由于风力发电机齿轮箱46处于高位，即使处于高位的风力发电机齿轮箱46设置了检测油液体积的传感器，也会造成风力发电机齿轮箱46的油液加注过多的情况。在这种情况下，过多的油液必然会造成风力发电机齿轮箱的运行困难问题，此时就需要将风力发电机齿轮箱46中多余的油液排出来，而这部分油液的质量是优秀的，没有必要排放到清洗油箱19或者废油箱16中，最好是排放到新油箱11中。此时，启动真空泵2为系统提供负压作为动力源，将处于高位的风力发电机齿轮箱46中的油液抽回新油箱11。

(3)第一集成支路

第一集成支路将第十三截止阀39的一端连接在清洗油加注支路上第一止回阀38与第一截止阀44之间，另一端连接在废油支路上第三截止阀32与第三卷盘43之间。在废油支路、清洗油加注支路、清洗油回流支路和新油支路四个主支路能够正常工作时，第十三截止阀39是处于关闭状态的。

(4)第二集成支路

第二集成支路将第十四截止阀31的一端连接在新油支路上第二止回阀29与第二截止阀41之间，另一端连接在废油支路上第三截止阀32与第三卷盘43之间。在废油支路、清洗油加注支路、清洗油回流支路和新油支路四个主支路能够正常工作时，第十四截止阀31是处于关闭状态的。

(5)观察支路

观察支路的一端与新油箱11连接，另一端连接在新油支路的第二止回阀29与第二截止阀41之间，观察支路上设有第二视镜15和第五截止阀30。当真空支路为系统提供负压，将风力发电机齿轮箱46中的油液抽回到新油箱11中的工作条件下，油液通过观察支路将风力发电机齿轮箱46中的油液抽回到新油箱11中，通过第二视镜15观察油液的流动状态，当风力发电机齿轮箱46中多余的油液排放完毕时，关闭第五截止阀30。

本实用新型提出的一种风力发电机齿轮箱换油系统的工作过程：

现有技术采用的换油系统通常为三根管道分别工作，即第一根管道实现排废油功能，第二根管道实现加注清洗油、回收清洗油功能，第三根管道实现加注新油的功能，三根管道之间互不干扰，且三根管道需要同时吊装到风力发电机齿轮箱处才能实现换油系统的所有功能。但在实际工作过程中，工作现场的环境较为恶劣，吊装油管的设备在不进行换油操作的时候是闲置的，因此吊装油管的设备容易出现故障而无法正常工作，同时由于吊装油管的设备被放置在高处，出现故障维修困难，现有技术中只要有一根油管无法连接，将导致整个换油系统无法工作，严重影响了风力发电机的正常使用。

在实际工作过程中，风力发电机齿轮箱46正常工作，此时不需要换油系统进行工作，即此时卷盘与快换接头之间的油管是不连通的，油管盘踞在卷盘上，吊装油管的设备放在风力发电机齿轮箱46位置处，处于闲置状态。当风力发电机齿轮箱46中油液污染达到一定值，需要更换油液时，吊装油管的设备启动，将盘踞在卷盘上的油管依次吊装到风力发电机齿轮箱46位置处，油管通过快换接头与风力发电机齿轮箱46连接，此时启动换油系统，对风力发电机齿轮箱46进行换油。

当吊装油管的设备正常工作的情况下，处于低位的卷盘中的油管可以由吊装油管的设备分别吊装到高位风力发电机齿轮箱46位置处，即第一卷盘45和第一快换接头47、第二卷盘42和第二快换接头以及第三卷盘43和第三快换接头48分别连接，换油系统可以正常工作。

在正常工作状态下，具体工作过程：(以下每一个工作过程运行时，默认其他支路处于关闭状态)

(1)废油支路工作过程

打开第十一截止阀10、第三截止阀32，连接第三快换接头48，真空泵2启动，风力发电机齿轮箱46中的油液由于真空泵2产生的负压作用，沿第三快换接头48、第三卷盘43、第三截止阀32、第三视镜18抽回到废油箱16中。

(2)清洗油加注支路工作过程

打开第六截止阀7、第一截止阀44，连接第一快换接头47，空压机1启动，通过第六截止阀7向清洗油箱19中打入高压空气，第一油泵34启动，油液从清洗油箱19，通过第一过滤器33、第一油泵34、第一流量计37、第一止回阀38、第一截止阀44、第一卷盘45、第一快换接头47打入风力发电机齿轮箱46中。

(3)清洗油回流支路工作过程

打开第十截止阀8、第四截止阀40、第一截止阀44，连接第一快换接头47，真空泵2启动，风力发电机齿轮箱46中的油液由于真空泵2产生的负压作用，沿第一快换接头47、第一卷盘45、第一截止阀44、第四截止阀40、第一视镜23抽回到清洗油箱19中。

(4)新油支路工作过程

打开第八截止阀3、第二截止阀41，连接第二快换接头49，空压机1启动，通过第八截止阀3向新油箱11中打入高压空气，第二油泵25启动，油液从新油箱11，通过第二过滤器24、第二油泵25、第二流量计28、第二止回阀29、第二截止阀41、第二卷盘42、第二快换接头49打入风力发电机齿轮箱46中。

(5)第一集成支路和第二集成支路不工作。

当吊装油管的设备完全损坏，处于低位的卷盘中的油管全部无法吊装，那么换油系统无法工作。

当吊装油管的设备并未完全损坏，可以吊装一根油管，或在吊装一根油管之后，吊装油管的设备无法工作，不能再吊装另外两根油管，此时现有技术的技术方案根本无法进行。但本实用新型提出的一种风力发电机齿轮箱换油系统，通过启动第一集成支路和第二集成支路，在仅有一根油管能够连接到高位风力发电机齿轮箱46的情况下，依然可以使换油工作正常运行，提高了系统的可靠性，为实际工况下问题的解决提供了合理有效的方案。

在非正常工作状态下，第一集成支路和第二集成支路分别工作，优先吊装废油支路上第三卷盘43和第三快换接头48之间的这一段油管，实现排废油、加注清洗油、回收清洗油和加注新油的所有功能。

具体工作过程：(以下每一个工作过程运行时，默认其他支路处于关闭状态)

A、集成状态下清洗油加注支路工作过程

油液通过第一止回阀38之前的工作状态与正常工作状态下的清洗油加注支路工作过程相同，不同点在于，关闭第四截止阀40、第一截止阀44、第十四截止阀31和第三截止阀32，油液通过第一止回阀38后，通过第十三截止阀39、第三卷盘43和第三快换接头48加注到风力发电机齿轮箱46中。

B、集成状态下清洗油回流支路工作过程

关闭第十四截止阀31、第三截止阀32和第一截止阀44，油液经过第三快换接头48、第三卷盘43、第十三截止阀39、第四截止阀40和第一视镜23回到清洗油箱19中。

C、集成状态下新油支路工作过程

油液通过第二止回阀29之前的工作状态与正常工作状态下的新油支路工作过程相同，不同点在于，关闭第三截止阀32、第十三截止阀39和第二截止阀41，油液通过第二止回阀29后，通过第十四截止阀31、第三卷盘43和第三快换接头48加注到风力发电机齿轮箱46中。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，包括：风力发电机齿轮箱(46)、废油箱(16)、清洗油箱(19)和新油箱(11)，所述风力发电机齿轮箱(46)与废油箱(16)之间连接有废油支路；所述风力发电机齿轮箱(46)与清洗油箱(19)之间连接有清洗油加注支路和清洗油回流支路；所述风力发电机齿轮箱(46)与新油箱(11)之间连接有新油支路；所述废油箱(16)、清洗油箱(19)及新油箱(11)均连接有增压支路和真空支路；所述废油支路与清洗油加注支路之间连接有第一集成支路，所述第一集成支路上设有截止阀(39)；所述废油支路与新油支路之间连接有第二集成支路，所述第二集成支路上设有截止阀(31)。

2.根据权利要求1所述的风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，所述清洗油箱(19)到风力发电机齿轮箱(46)的清洗油加注支路上，依次设有第一过滤器(33)、第一油泵(34)、第一安全阀(35)、第一压力变送器(36)、第一流量计(37)、第一止回阀(38)、第一截止阀(44)、第一卷盘(45)和第一快换接头(47)。

3.根据权利要求2所述的风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，所述新油箱(11)到风力发电机齿轮箱(46)的新油支路上，依次设有第二过滤器(24)、第二油泵(25)、第二安全阀(26)、第二压力变送器(27)、第二流量计(28)、第二止回阀(29)、第二截止阀(41)、第二卷盘(42)和第二快换接头(49)。

4.根据权利要求3所述的风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，所述废油箱(16)到风力发电机齿轮箱(46)的废油支路上依次设有第三视镜(18)、第三截止阀(32)、第三卷盘(43)和第三快换接头(48)。

5.根据权利要求2所述的风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，所述清洗油回流支路的一端与所述清洗油箱(19)连接，另一端连接在清洗油加注支路的第一止回阀(38)和第一截止阀(44)之间，所述清洗油回流支路上设有第一视镜(23)和第四截止阀(40)。

6.根据权利要求3所述的风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，还包括观察支路，所述观察支路的一端与所述新油箱(11)连接，另一端连接在新油支路的第二止回阀(29)与第二截止阀(41)之间，所述观察支路上设有第二视镜(15)和第五截止阀(30)。

7.根据权利要求1所述的风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，所述清洗油箱(19)上设置有第一加热器(21)、第一温度传感器(20)和第一液位计(22)，所述新油箱(11)上设置有第二加热器(13)、第二温度传感器(12)和第二液位计(14)，所述废油箱(16)上设置有第三液位计(17)。

8.根据权利要求1所述的风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，所述增压支路上设置有空压机(1)和排气口(6)，所述空压机(1)与清洗油箱(19)之间设置有第六截止阀(7)，所述空压机(1)与废油箱(16)之间设置有第七截止阀(4)，所述空压机(1)与新油箱(11)之间设置有第八截止阀(3)，所述排气口(6)与所述空压机(1)之间设置有第九截止阀(5)。

9.根据权利要求1所述的风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，所述真空支路上设置有真空泵(2)，所述真空泵(2)与清洗油箱(19)之间设置有第十截止阀(8)，所述真空泵(2)与废油箱(16)之间设置有第十一截止阀(10)，所述真空泵(2)与新油箱(11)之间设置有第十二截止阀(9)。

10.根据权利要求1所述的风力发电机齿轮箱换油系统，其特征在于，所述第一集成支路的一端安装在所述清洗油加注支路上第一止回阀(38)与第一截止阀(44)之间，另一端安装在所述废油支路上第三截止阀(32)与第三卷盘(43)之间；所述第二集成支路的一端安装在所述新油支路上第二止回阀(29)与第二截止阀(41)之间，另一端安装在所述废油支路上第三截止阀(32)与第三卷盘(43)之间。