CN215170519U - 风力发电机组偏航和高速轴刹车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其包括有：泵组件、油箱、第一单向阀、第二单向阀、第一电磁阀、第二电磁阀、串联液压缸组、减压阀、第三电磁阀和制动执行器。第一电磁阀和第三电磁阀为两位三通阀，第一单向阀的出口与第一P口相连通，第一A口与串联液压缸组的无杆腔的一端相连通，第一T口与第二单向阀的进口相连通。第二电磁阀为两位两通阀，第二电磁阀的两端分别与串联液压缸组的无杆腔的另一端、第二单向阀的进口相连通。减压阀的进口与第一单向阀的出口相连通。第三T口与减压阀的出口相连通，第三A口与制动执行器相连通，第三T口与油箱相连通。利用本系统动力稳定，可靠性高。

Description

风力发电机组偏航和高速轴刹车系统

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机组偏航和高速轴刹车系统。

背景技术

风力发电机组集成刹车液压单元一般处于恶劣环境下作业，且作业周期长。风力发电机组集成刹车液压单元的动力装置主要功能是驱动偏航刹车执行机构、高速轴刹车执行机构，为主动式刹车系统。但现有动力装置存在着提供动力的液压单元分散，动力不稳定，可靠性不高，安全性较差，维护不方便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中风力发电机组的偏航与刹车液压系统动力不稳、可靠性不高的缺陷，提供一种能够解决上述问题的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特点在于，其包括有：

动力模块，所述动力模块包括泵组件和油箱，所述泵组件用于提供压力油；

偏航制动模块，所述偏航制动模块包括第一单向阀、第二单向阀、第一电磁阀、第二电磁阀和串联液压缸组，所述第一单向阀的进口与所述泵组件相连通，所述第二单向阀的出口与所述油箱相连通，所述第一电磁阀为两位三通阀，所述第一电磁阀包括第一P口、第一T口与第一A口，所述第一单向阀的出口与所述第一P口相连通，所述第一A口与所述串联液压缸组的无杆腔的一个接口相连通，所述第一T口与所述第二单向阀的进口相连通；所述第一电磁阀失电时，所述第一P口与所述第一A口相连通，所述第一T口断开；所述第一电磁阀得电时，所述第一T口与所述第一A口相连通，所述第一P口断开；所述第二电磁阀为两位两通阀，失电时，所述第二电磁阀的两端相互断开；得电时，所述第二电磁阀的两端相连通；所述第二电磁阀的两端分别与所述串联液压缸组的无杆腔的另一个接口、所述第二单向阀的进口相连通；

高速轴刹车模块，所述高速轴刹车模块包括减压阀、第三电磁阀和制动执行器，所述减压阀的进口与所述第一单向阀的出口相连通，所述第三电磁阀为两位三通阀，所述第三电磁阀包括第三P口、第三T口与第三A口，所述第三电磁阀失电时，所述第三T口断开，所述第三P口与所述第三A口相连通；所述第三电磁阀得电时，所述第三P口断开，所述第三T口与所述第三A口相连通；所述第三T口与所述减压阀的出口相连通，所述第三A口与所述制动执行器相连通，所述第三T口与所述油箱相连通。

较佳地，所述高速轴刹车模块还包括第三单向阀，所述第三单向阀连接于所述减压阀与所述第三电磁阀之间，所述第三单向阀的进口连接于所述减压阀的出口。

较佳地，所述高速轴刹车模块还包括第一溢流阀，所述第一溢流阀的进口连接于所述第三单向阀与所述减压阀之间的管路上，所述第一溢流阀的出口与所述第二单向阀的进口相连接。

较佳地，所述高速轴刹车模块还包括第一阻尼器与第四单向阀，所述第四单向阀与所述第一阻尼器相并联，所述阻尼器连接于所述第三电磁阀与所述制动执行器之间的管路上，所述第四单向阀的进口连接于所述制动执行器。

较佳地，所述高速轴刹车模块还包括第一蓄能器，所述第一蓄能器连接于所述第一阻尼器与所述制动执行器之间的管路上。

较佳地，所述风力发电机组偏航和高速轴刹车系统还包括第二溢流阀，所述第二溢流阀的进口连接于所述第一单向阀的出口，所述第二溢流阀的出口连接于所述第二单向阀的进口，所述第二溢流阀的设定值大于所述减压阀的设定值。

较佳地，所述风力发电机组偏航和高速轴刹车系统还包括第一节流阀，所述第一节流阀的两端连接于所述第一单向阀的出口和所述第二单向阀的进口，所述第一节流阀为常闭状态。

较佳地，所述风力发电机组偏航和高速轴刹车系统还包括第二蓄能器，所述第二蓄能器连接于所述第一单向阀的出口。

较佳地，所述偏航制动模块还包括第三溢流阀，所述第三溢流阀的进口与所述第一T口连通，所述第三溢流阀的出口与所述第二电磁阀、所述第二单向阀的进口相连通。

较佳地，所述偏航制动模块还包括第二节流阀，所述第二节流阀的两端分别连接于所述第二电磁阀的一端与所述串联液压缸组的无杆腔的一个接口。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：利用本系统能够实现风电叶片的偏航制动与高速轴刹车功能，系统动力稳定，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例中风力发电机组偏航和高速轴刹车系统的液压原理图。

附图标记说明：

动力模块100

泵组件110

油箱120

偏航制动模块200

第一单向阀210

第二单向阀220

第一电磁阀230

第一P口231

第一T口232

第一A口233

第二电磁阀240

串联液压缸组250

第三溢流阀260

第二节流阀270

高速轴刹车模块300

减压阀310

第三电磁阀320

第三P口321

第三T口322

第三A口323

制动执行器330

第三单向阀340

第一溢流阀350

第一阻尼器360

第四单向阀370

第一蓄能器380

第二溢流阀400

第一节流阀500

第二蓄能器600

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

图1示出了一种风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其包括有：动力模块100、偏航制动模块200和高速轴刹车模块300。动力模块100包括泵组件110和油箱120，泵组件110用于提供压力油。偏航制动模块200包括第一单向阀210、第二单向阀220、第一电磁阀230、第二电磁阀240和串联液压缸组250，第一单向阀210的进口与泵组件110相连通，第二单向阀220的出口与油箱120相连通。第一电磁阀230为两位三通阀，第一电磁阀230包括第一P口231、第一T口232与第一A口233，第一单向阀210的出口与第一P口231相连通，第一A口233与串联液压缸组250的无杆腔的一个接口相连通，第一T口232与第二单向阀220的进口相连通。第一电磁阀230失电时，第一P口231与第一A口233相连通，第一T口232断开；第一电磁阀230得电时，第一T口232与第一A口233相连通，第一P口231断开。第二电磁阀240为两位两通阀，失电时，第二电磁阀240的两端相互断开；得电时，第二电磁阀240的两端相连通。第二电磁阀240的两端分别与串联液压缸组250的无杆腔的另一个接口、第二单向阀220的进口相连通。高速轴刹车模块300包括减压阀310、第三电磁阀320和制动执行器330，减压阀310的进口与第一单向阀210的出口相连通。第三电磁阀320为两位三通阀，第三电磁阀320包括第三P口321、第三T口322与第三A口323。第三电磁阀320失电时，第三T口322断开，第三P口321与第三A口323相连通；第三电磁阀320得电时，第三P口321断开，第三T口322与第三A口323相连通。第三T口322与减压阀310的出口相连通，第三A口323与制动执行器330相连通，第三T口322与油箱120相连通。

利用本系统进行风电叶片偏航制动时，第一电磁阀230与第二电磁阀240失电，泵组件110从油箱120中抽取液压油，经过第一单向阀210、第一P口231、第一A口233进入串联液压缸组250的无杆腔内，而串联液压缸组250的无杆腔的另一端通过第二电磁阀240断开，从而推动串联液压缸组250内的活塞杆运动，实现偏航刹车而与此同时，串联液压缸组250的有杆腔内的液压油会回流至油箱120内。为了保证偏航制动时，系统油速与油压稳定，在第一单向阀210与第一电磁阀230之间还连接有阻尼器。需要放松偏航时，则第一电磁阀230与第二电磁阀240得电，有杆腔内的液压油能够通过第一电磁阀230与第二电磁阀240回流至油箱120。

本系统进行高速轴刹车时，第三电磁阀320失电，液压油经过减压阀310降压后通过第三P口321、第三A口323进入制动执行器330的无杆腔内，推动活塞杆运动，从而实现高速轴快速刹车。若需要松开刹车，则使第三电磁阀320得电，液压油经过第三A口323、第三T口322回流至油箱120。

为了保证高速轴刹车模块300的安全，防止液压油倒流造成液压元件损坏，高速轴刹车模块300还包括第三单向阀340，第三单向阀340连接于减压阀310与第三电磁阀320之间，第三单向阀340的进口连接于减压阀310的出口。

本方案中，高速轴刹车模块300还包括第一溢流阀350，第一溢流阀350的进口连接于第三单向阀340与减压阀310之间的管路上，第一溢流阀350的出口与第二单向阀220的进口相连接。第一溢流阀350是为了保证高速轴刹车模块300的安全性，其设定的溢流压力大于减压阀310的设定压力，即在系统发生故障，减压阀310的出油侧的压力不断升高威胁到系统安全时，高压油可以通过第一溢流阀350泄掉，从而实现降压的目的，保证系统的安全性。

另外，高速轴刹车模块300还包括第一阻尼器360与第四单向阀370，第四单向阀370与第一阻尼器360相并联，阻尼器连接于第三电磁阀320与制动执行器330之间的管路上，第四单向阀370的进口连接于制动执行器330。第一阻尼器360主要起到稳定油速的目的，保证刹车过程的平稳性，而第四单向阀370主要是为了避免第一阻尼器360影响松开刹车的速度。

为了节约能源，同时提高系统的安全性，高速轴刹车模块300还包括第一蓄能器380，第一蓄能器380连接于第一阻尼器360与制动执行器330之间的管路上。即，在油压达到第一蓄能器380的设定压力时，泵组件110可以停止工作，通过第一蓄能器380释放压力仍能够保证制动执行器330正常工作。另外在泵组件110出现故障的时候，有了第一蓄能器380的保压，也能够防止制动执行器330意外松开，保证了系统的安全性与可靠性。

本方案中，风力发电机组偏航和高速轴刹车系统还包括第二溢流阀400，第二溢流阀400的进口连接于第一单向阀210的出口，第二溢流阀400的出口连接于第二单向阀220的进口，第二溢流阀400的设定值大于减压阀310的设定值，还大于第一溢流阀350的设定值。第二溢流阀400主要是为了保证整个系统的安全性，防止油压过高。

另外，风力发电机组偏航和高速轴刹车系统还包括第一节流阀500，第一节流阀500的两端连接于第一单向阀210的出口和第二单向阀220的进口，第一节流阀500为常闭状态。第一节流阀500能够实现系统快速泄压，既起到保护系统安全性的作用，也能够在检修时，快速泄油。

本实施例中，风力发电机组偏航和高速轴刹车系统还包括第二蓄能器600，第二蓄能器600连接于第一单向阀210的出口。第二蓄能器600也是为了保证系统的安全与节约效能。

在实际工况下，有时候并不需要偏航系统完全刹住，而是保持一定的偏航阻力即可，本方案中，偏航制动模块200还包括第三溢流阀260，第三溢流阀260的进口与第一T口232连通，第三溢流阀260的出口与第二电磁阀240、第二单向阀220的进口相连通。当第一电磁阀230得电、第二电磁阀240失电时，串联液压缸组250内的油压与第三溢流阀260的设定油压一致，从而实现小压力下偏航半制动。

本方案中，偏航制动模块200还包括第二节流阀270，第二节流阀270的两端分别连接于第二电磁阀240的一端与串联液压缸组250的无杆腔的一个接口。第二节流阀270打开后能够实现串联液压缸组250的无杆腔内快速泄油，主要用于系统故障与系统检修的工况下。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，其包括有：

动力模块，所述动力模块包括泵组件和油箱，所述泵组件用于提供压力油；

偏航制动模块，所述偏航制动模块包括第一单向阀、第二单向阀、第一电磁阀、第二电磁阀和串联液压缸组，所述第一单向阀的进口与所述泵组件相连通，所述第二单向阀的出口与所述油箱相连通，所述第一电磁阀为两位三通阀，所述第一电磁阀包括第一P口、第一T口与第一A口，所述第一单向阀的出口与所述第一P口相连通，所述第一A口与所述串联液压缸组的无杆腔的一个接口相连通，所述第一T口与所述第二单向阀的进口相连通；所述第一电磁阀失电时，所述第一P口与所述第一A口相连通，所述第一T口断开；所述第一电磁阀得电时，所述第一T口与所述第一A口相连通，所述第一P口断开；所述第二电磁阀为两位两通阀，失电时，所述第二电磁阀的两端相互断开；得电时，所述第二电磁阀的两端相连通；所述第二电磁阀的两端分别与所述串联液压缸组的无杆腔的另一个接口、所述第二单向阀的进口相连通；

高速轴刹车模块，所述高速轴刹车模块包括减压阀、第三电磁阀和制动执行器，所述减压阀的进口与所述第一单向阀的出口相连通，所述第三电磁阀为两位三通阀，所述第三电磁阀包括第三P口、第三T口与第三A口，所述第三电磁阀失电时，所述第三T口断开，所述第三P口与所述第三A口相连通；所述第三电磁阀得电时，所述第三P口断开，所述第三T口与所述第三A口相连通；所述第三T口与所述减压阀的出口相连通，所述第三A口与所述制动执行器相连通，所述第三T口与所述油箱相连通。

2.如权利要求1所述的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，所述高速轴刹车模块还包括第三单向阀，所述第三单向阀连接于所述减压阀与所述第三电磁阀之间，所述第三单向阀的进口连接于所述减压阀的出口。

3.如权利要求2所述的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，所述高速轴刹车模块还包括第一溢流阀，所述第一溢流阀的进口连接于所述第三单向阀与所述减压阀之间的管路上，所述第一溢流阀的出口与所述第二单向阀的进口相连接。

4.如权利要求2所述的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，所述高速轴刹车模块还包括第一阻尼器与第四单向阀，所述第四单向阀与所述第一阻尼器相并联，所述阻尼器连接于所述第三电磁阀与所述制动执行器之间的管路上，所述第四单向阀的进口连接于所述制动执行器。

5.如权利要求4所述的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，所述高速轴刹车模块还包括第一蓄能器，所述第一蓄能器连接于所述第一阻尼器与所述制动执行器之间的管路上。

6.如权利要求1所述的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，所述风力发电机组偏航和高速轴刹车系统还包括第二溢流阀，所述第二溢流阀的进口连接于所述第一单向阀的出口，所述第二溢流阀的出口连接于所述第二单向阀的进口，所述第二溢流阀的设定值大于所述减压阀的设定值。

7.如权利要求6所述的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，所述风力发电机组偏航和高速轴刹车系统还包括第一节流阀，所述第一节流阀的两端连接于所述第一单向阀的出口和所述第二单向阀的进口，所述第一节流阀为常闭状态。

8.如权利要求1所述的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，所述风力发电机组偏航和高速轴刹车系统还包括第二蓄能器，所述第二蓄能器连接于所述第一单向阀的出口。

9.如权利要求1所述的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，所述偏航制动模块还包括第三溢流阀，所述第三溢流阀的进口与所述第一T口连通，所述第三溢流阀的出口与所述第二电磁阀、所述第二单向阀的进口相连通。

10.如权利要求9所述的风力发电机组偏航和高速轴刹车系统，其特征在于，所述偏航制动模块还包括第二节流阀，所述第二节流阀的两端分别连接于所述第二电磁阀的一端与所述串联液压缸组的无杆腔的一个接口。

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