CN208474908U - 风电润滑自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电润滑自动控制系统，涉及风力发电设备配件技术领域，包括主控单元、泵组以及通过主控单元分别调控的分配器，分配器包括变桨润滑单元、偏航轴承润滑单元和主轴轴承润滑单元，主控单元包括PLC控制器，PLC控制器连接泵组和分配器，泵组与分配器连通,PLC控制器能够控制泵组和分配器，同时计算润滑剂的使用量，监控泵和系统整体的运行，对风力发电机中的主要摩擦部件提供可靠而精准剂量的润滑剂添加量，向所有摩擦点提供最小有效量的润滑剂来减少轴承内部的摩擦，减少润滑剂的浪费以助于防止污染。

Description

风电润滑自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备配件技术领域，特别是涉及一种风电润滑自动控制系统。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。

。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。

风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。

与其他机械系统一样，风力发电系统也是需要适当的润滑来优化性能。振动、摩擦、污染和水分都是威胁轴承和齿轮箱使用寿命的因素。但是，风力发电机的维护不容易并且价格昂贵，大多数风力发电系统内的润滑剂都是通过人工进行添加。

目前，公开号为CN201502490U的中国专利公开了一种风力发电机润滑系统过滤器，它包括装有滤芯的壳体，所述壳体顶端由上盖封闭，壳体下端连接有中部开阀孔的底座，所述底座上设有进油口和热出油口，在所述阀孔中装有带上、下油口的温控阀，在所述底座下端连接有带冷出油口的阀块；在所述阀孔外围设有环槽，所述进油口与该环槽相通；所述阀孔的上部形成凸环，该凸环与滤芯的下端卡接固定。

这种风力发电机润滑系统过滤器虽然将温控器集成在过滤器内部，简化了风电润滑系统，润滑油通过环槽由下至上地、环周均匀流入滤芯，避免了对滤芯的正面冲刷，但在使用过程中依然只能够通过人工添加润滑剂，而人工添加润滑剂无法对添加的剂量进行精准可靠的控制，且对风电机中所有摩擦点进行润滑，则需要耗费较多的时间，大大降低了工作效率。

实用新型内容

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种风电润滑自动控制系统，包括主控单元、泵组以及通过主控单元分别调控的分配器，分配器包括变桨润滑单元、偏航轴承润滑单元和主轴轴承润滑单元，其中

变桨润滑单元包括变桨润滑泵、与变桨润滑泵连通的变桨分配器，变桨分配器上通过管道连通至次级分配器，次级分配器连通有若干根相同的变桨直通接头芯，变桨直通接头芯通过管道连通至旋转快接插头，旋转快接插头的开口位于变桨内；

偏航轴承润滑单元包括偏航润滑泵、润滑油齿轮以及与偏航润滑泵连通的偏航分配器，偏航分配器出口通过管道连通至次级分配器，次级分配器连接有若干根相同的偏航直通接头芯，且通过管道连通至润滑油齿轮和偏航轴承内；

主轴润滑单元包括主轴润滑泵以及连通主轴润滑泵的主轴分配器，主轴分配器通过管道连通至次级分配器，次级分配器上通过若干根相同的主轴直通接头芯和管道连通至主轴轴承上。

技术效果：能够为机舱中移动部件提供更加可靠和精准剂量的润滑剂，通过向所有摩擦点提供最小有效量的润滑剂来减少轴承内部的摩擦并有助于防止污染，且整体自动化控制，提高了工作效率，从而在长期内优化了轴承使用寿命，延长了涡轮机运行时间并降低了人力成本。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

进一步的，变桨润滑泵、偏航润滑泵和主轴润滑泵均为FS电动润滑泵，且均带有安全阀和压油盘，其电压为24VDC，其中变桨润滑泵容量为15L，偏航润滑泵和主轴润滑泵容量为8L。

前所述的风电润滑自动控制系统，变桨润滑泵、偏航润滑泵和主轴润滑泵上均通过导线电连接有电源、泵低液位报警器，变桨分配器、偏航分配器和主轴分配器上均通过导线连接有分配器柱塞报警器。

前所述的风电润滑自动控制系统，变桨分配器、偏航分配器、主轴分配器和次级分配器均为递进式分配器，偏航分配器和对应的次级分配器上分别连接有滚道润滑分配器柱塞报警器以及齿面润滑分配器柱塞报警器。

前所述的风电润滑自动控制系统，FS电动润滑泵外设有补脂器和集油器，FS电动润滑泵的工作温度范围为-40～80℃，润滑点通过直通接头芯或直角接头芯进行安装连接。

前所述的风电润滑自动控制系统，直通接头芯或直角接头芯外均连通有高压树脂软管，并通过接头外套固定。

前所述的风电润滑自动控制系统，主控单元包括用于计算润滑量，控制泵运行，监控系统运行的PLC控制器，PLC控制器连接泵组和分配器，泵组与分配器连通。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型中，PLC控制器能够控制泵组和分配器，同时计算润滑剂的使用量，监控泵和系统整体的运行，对风力发电机中的主要摩擦部件提供可靠而精准剂量的润滑剂添加量，向所有摩擦点提供最小有效量的润滑剂来减少轴承内部的摩擦，减少润滑剂的浪费以助于防止污染；

（2）本实用新型中，润滑系统整体自动化控制，无需人工进行操作，提高了工作效率，从而在长期内优化了轴承使用寿命，延长了涡轮机运行时间并降低了人力成本；

（3）本实用新型中，添加润滑剂后的风力发电机，节约5%-15%的动力，降低了80%的磨损率，延长了维修更新的周期，大大降低了成本，且整体安装方便，定量精确，能够通过智能化的系统控制满足各种场合的应用要求；

（4）本实用新型中，系统中安装了低油位检测以测量最低油位，并设有报警装置，能够在系统出现问题时、分配器柱塞时发出警报，提高了系统运行的安全性和稳定性；

（5）本实用新型中，通过递进式和容积式两种方式进行控制，针对风力发电机中不同部位的特点选用不同的模式，提高了对不同位置控制的针对性，优化了整体控制效果。

附图说明

图1为实施例1中变桨润滑单元的结构图；

图2为实施例1中变桨润滑单元的原理图；

图3为实施例1中变桨润滑单元的电气控制图；

图4为实施例1中偏航轴承润滑单元的结构图；

图5为实施例1中偏航轴承润滑单元的电气控制图；

图6为实施例1中主轴轴承润滑单元的结构图；

图7为实施例1中主轴轴承润滑单元的电气控制图；

图8为实施例1中直通接头芯的安装示意图；

图9为实施例1中直角接头芯的安装示意图；

其中：1、变桨润滑单元；11、变桨润滑泵；12、变桨分配器；13、变桨直通接头芯；14、压力开关；15、供油循环开关；2、偏航轴承润滑单元；21、偏航润滑泵；22、润滑油齿轮；23、偏航分配器；24、偏航直通接头芯；3、主轴轴承润滑单元；31、主轴润滑泵；32、主轴分配器；33、主轴直通接头芯；4、次级分配器；5、旋转快接插头；6、电源；7、泵低液位报警器；8、分配器柱塞报警器；81、润滑分配器柱塞报警器；82、滚道分配器柱塞报警器；9、高压树脂软管；10、接头外套。

具体实施方式

本实施例提供的一种风电润滑自动控制系统，结构如图1所示，系统整体包括主控单元、通过主控单元分别进行调控的泵组和分配器，其中分配器包括桨润滑单元、偏航轴承润滑单元2和主轴轴承润滑单元3。主控单元包括PLC控制器，用于计算润滑量，控制泵运行，监控系统运行。

如图1、图2和图3所示，变桨润滑单元1包括变桨润滑泵11、与变桨润滑泵11连通的变桨分配器12，变桨分配器12上通过管道连通至次级分配器4，次级分配器4连通有若干根相同的变桨直通接头芯13，变桨直通接头芯13通过管道连通至旋转快接插头5，旋转快接插头5的开口位于变桨内。

如图4和图5所示，偏航轴承润滑单元2包括偏航润滑泵21、润滑油齿轮22以及与偏航润滑泵21连通的偏航分配器23，偏航分配器23出口通过管道连通至次级分配器4，次级分配器4连接有若干根相同的偏航直通接头芯24，且通过管道连通至润滑油齿轮22和偏航轴承内。

如图6和图7所示，主轴润滑单元包括主轴润滑泵31以及连通主轴润滑泵31的主轴分配器32，主轴分配器32通过管道连通至次级分配器4，次级分配器4上通过若干根相同的主轴直通接头芯33和管道连通至主轴轴承上。

如图2、图4和图6所示，变桨润滑泵11、偏航润滑泵21和主轴润滑泵31均为FS电动润滑泵，且均带有安全阀和压油盘，其电压为24VDC，其中变桨润滑泵11容量为15L，偏航润滑泵21和主轴润滑泵31容量为8L。变桨润滑泵11、偏航润滑泵21和主轴润滑泵31上均通过导线电连接有电源6、泵低液位报警器7，变桨分配器12、偏航分配器23和主轴分配器32上均通过导线连接有分配器柱塞报警器8。

变桨分配器12、偏航分配器23、主轴分配器32和次级分配器4均为递进式分配器，偏航分配器23和对应的次级分配器4上分别连接有滚道润滑分配器柱塞报警器82以及齿面润滑分配器柱塞报警器81。FS电动润滑泵外设有补脂器和集油器，FS电动润滑泵的工作温度范围为-40～80℃。

如图8和图9所示，润滑点通过直通接头芯或直角接头芯进行安装连接。直通接头芯或直角接头芯外均连通有高压树脂软管9，并通过接头外套10固定。

系统整体工作原理如下：

当系统内或润滑泵上设置压力开关14时，润滑泵从启动运行到系统压力上升至额定值并使压力开关14动作这一过程的时间必须控制在控制器设定的报警时间内完成。当压力开关14闭合时，控制器在当时数据闪烁4下，即延时4秒（默认值为4秒，保证管路末端建立压力）后使泵运行停止即完成供油，进入间歇时间计时。

否则，当系统发生供油故障（泄漏、堵塞、泵损坏等）使系统建立压力的时间延长且到达控制器设定的报警时间时，既发出供油故障报警信号，数码显示“EEPP”（此状态下修改参数应现按下“R”键解除报警后再进入设置状态）。

报警时间的设置应根据系统实际情况（管路长短、供油量大小等）而定，一般大于压力开关14正常动作时间的4-8秒，用于风电的PDI系统运行时间调至最大为999秒，间隙时间由厂家自行设定。

当系统内或分配器上安装供油循环开关15时，润滑泵按控制器设置的循环次数启动运行后，若系统工作正常，则分油器上各出油口依次供油，当完成一个供油循环后其上循环开关发讯一次，控制器计数一次，当供油循环的次数达到控制器的设定值后，控制器输出停止，进入间隙时间计时。

润滑系统一但出现故障（堵塞、泄漏、泵损坏等），使得循环开关任意一次的动作时间延长到控制器内部设定的报警时间（5分钟，不可调）时，控制器既发出供油故障报警信号，数码管显示在当前值闪烁。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种风电润滑自动控制系统，其特征在于：包括主控单元、泵组以及通过主控单元分别调控的分配器，分配器包括变桨润滑单元(1)、偏航轴承润滑单元(2)和主轴轴承润滑单元(3)，其中

变桨润滑单元(1)包括变桨润滑泵(11)、与变桨润滑泵(11)连通的变桨分配器(12)，变桨分配器(12)上通过管道连通至次级分配器(4)，次级分配器(4)连通有若干根相同的变桨直通接头芯(13)，变桨直通接头芯(13)通过管道连通至旋转快接插头(5)，旋转快接插头(5)的开口位于变桨内；

偏航轴承润滑单元(2)包括偏航润滑泵(21)、润滑油齿轮(22)以及与偏航润滑泵(21)连通的偏航分配器(23)，偏航分配器(23)出口通过管道连通至次级分配器(4)，次级分配器(4)连接有若干根相同的偏航直通接头芯(24)，且通过管道连通至润滑油齿轮(22)和偏航轴承内；

主轴润滑单元包括主轴润滑泵(31)以及连通主轴润滑泵(31)的主轴分配器(32)，主轴分配器(32)通过管道连通至次级分配器(4)，次级分配器(4)上通过若干根相同的主轴直通接头芯(33)和管道连通至主轴轴承上。

2.根据权利要求1所述的风电润滑自动控制系统，其特征在于：所述变桨润滑泵(11)、偏航润滑泵(21)和主轴润滑泵(31)均为FS电动润滑泵，且均带有安全阀和压油盘，其电压为24VDC，其中变桨润滑泵(11)容量为15L，偏航润滑泵(21)和主轴润滑泵(31)容量为8L。

3.根据权利要求2所述的风电润滑自动控制系统，其特征在于：所述变桨润滑泵(11)、偏航润滑泵(21)和主轴润滑泵(31)上均通过导线电连接有电源(6)、泵低液位报警器(7)，变桨分配器(12)、偏航分配器(23)和主轴分配器(32)上均通过导线连接有分配器柱塞报警器(8)。

4.根据权利要求1所述的风电润滑自动控制系统，其特征在于：所述变桨分配器(12)、偏航分配器(23)、主轴分配器(32)和次级分配器(4)均为递进式分配器，偏航分配器(23)和对应的次级分配器(4)上分别连接有滚道润滑分配器柱塞报警器(82)以及齿面润滑分配器柱塞报警器(81)。

5.根据权利要求2所述的风电润滑自动控制系统，其特征在于：所述FS电动润滑泵外设有补脂器和集油器，FS电动润滑泵的工作温度范围为-40～80℃，润滑点通过直通接头芯或直角接头芯进行安装连接。

6.根据权利要求5所述的风电润滑自动控制系统，其特征在于：所述直通接头芯或直角接头芯外均连通有高压树脂软管(9)，并通过接头外套(10)固定。

7.根据权利要求1所述的风电润滑自动控制系统，其特征在于：所述主控单元包括用于计算润滑量、控制泵运行、监控系统运行的PLC控制器，PLC控制器连接泵组和分配器，泵组与分配器连通。