一种风力发电机锁定液压系统

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一种风力发电机锁定液压系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及风力发电设备技术领域，尤其涉及一种风力发电机锁定液压系统。\n背景技术\n[0002] 风力发电机是一种将风能转化为电能的设备，主要由叶片、发电机、机械部件和电气部件等组成。在施工人员组装完风力发电机后或在运输风力发电机中，通常需要通过锁定装置将发电机的转子锁定，使其不能旋转，以确保设备的安全。目前，这种锁定装置是通过液压系统来驱动的，当风力发电机吊装后，通过锁定装置解除转子的锁定，使其可以自由旋转。通常在风力发电机吊装后并能正常工作时，该液压系统依靠电力来驱动锁定装置。但是在风力发电机的吊装前期，由于电力系统还不能接入风力发电机，因此该液压系统需要依靠手动液压泵来手动驱动锁定装置。\n[0003] 如图1所示，在风力发电机未接电时或无电情况下，当需要进行转子制动、锁定操作时，手动操作换向阀11＇，人工摇动手动泵1＇的手柄，将液压油输入主油路及蓄能器17＇，同时液压油通过减压阀8＇、单向阀9＇、节流阀10＇及换向阀11＇后进入转子制动器12＇，实现转子的制动。当液压油使转子制动器12＇达到制动状态后，手动操作换向阀5＇，在液压油的压力达到顺序阀3＇的设定压力时，顺序阀3＇连通转子锁定油路20＇，此时液压油经过节流阀\n4＇、换向阀5＇后进入转子锁定装置6＇，实现转子的锁定或解锁。在此手动操作过程中，为了保证顺序阀3＇始终保持开通状态，手动泵1＇始终在高压下工作，这样不但使得操作者操作费力费时（操作力的曲线可参照图2所示，图2所示的Fp＇表示顺序阀3＇打开的压力），降低了工作效率，而且还使得操作者容易产生疲劳，从而不能准确判断锁定装置是否达到锁定止点，导致操作者可能在锁定装置未达到锁定止点时便停止操作，此时如果电机转动，锁定装置与转轴发生碰撞，提高风力发电机损坏的风险。\n发明内容\n[0004] 本发明的实施例提供了一种风力发电机锁定液压系统，不但可以提高工作效率，而且还可以降低风力发电机的损坏的风险。\n[0005] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：\n[0006] 一种风力发电机锁定液压系统，包括手动泵，所述手动泵的出口并联连接有转子锁定油路和转子制动油路，所述转子锁定油路中串联有顺序阀，且所述转子锁定油路的末端连通有锁定装置；所述转子制动油路的末端连接所述顺序阀的控制端口。\n[0007] 可选地，所述手动泵和所述顺序阀之间的转子锁定油路上串联有单向阀。\n[0008] 可选地，所述手动泵和所述顺序阀之间的转子锁定油路上串联有开关阀。\n[0009] 可选地，所述手动泵和所述顺序阀之间的转子锁定油路上串联有换向阀。\n[0010] 进一步地，所述转子制动油路的末端与所述顺序阀的进口之间连接有截止阀，所述手动泵为所述锁定装置供油时，所述截止阀处于截止状态。\n[0011] 可选地，所述截止阀为手动截止阀。\n[0012] 可选地，所述截止阀为电磁截止换向阀，所述电磁截止换向阀在未上电时处于关闭状态。\n[0013] 可选地，所述截止阀为单向截止阀，所述单向截止阀设定的开启压力大于所述顺序阀设定的开启压力。\n[0014] 进一步地，所述顺序阀的出口与所述锁定装置之间的转子锁定油路上串联有三位四通换向阀。\n[0015] 本发明实施例提供的一种风力发电机锁定液压系统，包括手动泵，所述手动泵的出口并联连接有转子锁定油路和转子制动油路，所述转子锁定油路中串联有顺序阀，且所述转子锁定油路的末端连通有锁定装置；所述转子制动油路的末端连接所述顺序阀的控制端口，这样使得顺序阀的开启方式为外部控制。当操作者手动操作手动泵时，从转子制动油路末端流出的油液进入顺序阀的控制端，当该油液的压力大于顺序阀的设定的开启压力后，顺序阀一直保持开通状态，此时手动泵只为转子锁定油路供油，手动泵输出的液压力只需克服锁定装置中的阻力，而流入转子锁定油路的油液的压力小于顺序阀设定的开启压力，可以使操作者在较低的压力下工作，这样不但操作省时省力，提高了工作效率，而且在锁定装置运行到锁定止点时，转子锁定油路的压力迅速上升，可以给操作者一个明显的压力升高的感觉，进而可以较为准确地判断锁定装置是否达到锁定止点，降低风力发电机损坏的风险。\n附图说明\n[0016] 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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0017] 图1为现有技术提供的风力发电机锁定液压系统的示意图；\n[0018] 图2为现有技术提供的风力发电机锁定液压系统中手动泵操作力的曲线图（F表示力的大小，T表示时间）；\n[0019] 图3为本发明实施例一提供的风力发电机锁定液压系统的示意图（截止阀为手动截止阀）；\n[0020] 图4为本发明实施例二提供的风力发电机锁定液压系统的示意图（截止阀为电磁截止换向阀）；\n[0021] 图5为本发明实施例提供的风力发电机锁定液压系统中手动泵操作力的曲线图（F表示力的大小，T表示时间）。\n具体实施方式\n[0022] 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作出创造性劳动的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。\n[0023] 参照图3，本发明实施例提供了一种风力发电机锁定液压系统，包括手动泵1，所述手动泵1的出口并联连接有转子锁定油路20和转子制动油路21，所述转子锁定油路20中串联有顺序阀3，且所述转子锁定油路20的末端连通有锁定装置6；所述转子制动油路21的末端连接所述顺序阀3的控制端口，使得顺序阀3的开启方式为外部控制。\n[0024] 当操作者手动操作手动泵1时，从转子制动油路21末端流出的油液进入顺序阀3的控制端，当该油液的压力大于顺序阀3的设定的开启压力后，顺序阀3一直保持开通状态，此时手动泵1只为转子锁定油路20供油，手动泵1输出的液压力只需克服锁定装置6中的阻力，而流入转子锁定油路20的油液压力小于顺序阀3设定的开启压力，可以使操作者在较低的压力下工作，这样不但操作省时省力，提高了工作效率，而且在锁定装置6运行到锁定止点时，转子锁定油路20的压力迅速上升，可以给操作者一个明显的压力升高的感觉，进而可以较为准确地判断锁定装置6是否达到锁定止点，降低风力发电机损坏的风险。\n[0025] 下面结合图3和图4来具体说明本发明实施例提供的风力发电机锁定液压系统，该风力发电机锁定液压系统包括手动泵1、转子锁定油路20和转子制动油路21，转子锁定油路\n20的首端与手动泵1的出口端连通、末端与转子锁定装置6连通，在转子锁定油路20中依次串联有第一单向阀2、顺序阀3、第一节流阀4以及第一换向阀5；转子制动油路21的首端与手动泵1的出口端连通、末端与转子制动器12连通，在转子制动油路21中依次串联有第二单向阀7、减压阀8、第三单向阀9、第二节流阀10以及第二换向阀11，转子制动油路21的末端连接顺序阀3的控制端口，以使顺序阀3形成外控顺序阀3。与现有技术相比可以看出，本发明实施例中的手动泵1出口处与转子锁定油路20连通，当油液的压力大于顺序阀3的设定的开启压力后，顺序阀3一直保持开通状态，此时手动泵1可以只为转子锁定油路20供油，进而使得手动泵1输出的液压力只需克服锁定装置6中的阻力，而该液压力小于顺序阀3设定的开启压力，从而可以使操作者在较低的压力下工作。\n[0026] 第一单向阀2和第二单向阀7可以防止系统的油液压力突然升高而损坏泵，起到止回作用，减压阀8保证转子制动器12及转子锁定装置6的工作压力不高于设定值。\n[0027] 上述第一换向阀5可以是三位四通阀或三位五通阀等，第二换阀可以是二位三通阀或二位四通阀，图3或图4中所示的第一换向阀5为三位四通阀和第二换向阀11为二位三通阀仅为一种可选的方案，而并不限于此。\n[0028] 作为一种可选的方案，第一单向阀2可以采用开关阀或换向阀来替代，采用开关阀，例如由开关阀替代第一单向阀2，此时转子锁定油路20中依次串联有开关阀、顺序阀3、节流阀以及第一换向阀5，其中先手动关闭开关阀，这样在转子制动油路21中的油液压力未达到顺序阀3的开启压力时，开关阀处于关闭状态，当转子制动油路21的油液压力达到顺序阀3的开启压力时，手动打开开关阀，手动泵1的油液会通过转子锁定油路20流向锁定装置\n6，实现转子的锁定或解锁。当由换向阀替代第一单向阀2时，通过手动调节换向阀同样也可以实现上述功能，在换向阀打开后，换向阀也可以与单向阀一样，起到防止系统的压力突然升高而损坏油泵，即起止回作用。\n[0029] 对于转子制动油路21，其末端还可以与顺序阀3的进口之间连接有截止阀13，当截止阀13处于截止状态、且顺序阀3一直保持开通状态时，手动泵1可以只为转子锁定油路20供油，当截止阀13处于开通状态时，则恢复电动模式。\n[0030] 电动模式即风力发电机接入电力系统后正常的工作模式，如图3所示，电动模式的液压系统包括电机泵组14、主油路22，主油路22的首端与电机泵组14的出口连接、末端与减压阀8的进口连接，在主油路22中串联有过滤器15、第四单向阀16，主油路22的旁支油路还连接有压力表19、压力继电器18以及蓄能器17。\n[0031] 电动模式下的工作状态为：电机泵组14工作将液压油输入主油路22及蓄能器17。\n当主油路22的油液压力达到设定的停机压力时，压力继电器18发出讯号，电机泵组14停止工作。当主油路22及蓄能器17的油液压力达到设定的开机压力时，压力继电器18发出讯号，电机泵组14开始运转，直到油液压力达到设定的停机压力。在需要制动转子时，第二换向阀\n11通电，液压油通过减压阀8、第三单向阀9、第二节流阀10及第二换向阀11进入转子制动器\n12，实现转子制动。当需要锁定操作时，第一换向阀5和第二换向阀11同时通电，截止阀13处于开通状态，此时转子制动器12达到制动状态，油液压力继续升高直到达到顺序阀3的设定的开启压力时，顺序阀3连通转子锁定油路20，液压油经过第一节流阀4、第一换向阀5进入转子锁定装置6，实现转子的锁定或解锁。\n[0032] 从上述可以看出，当手动泵1为锁定装置6供油时截止阀13处于截止状态，这样可以将转子制动油路21与转子锁定油路20隔开，由于此时转子制动油路21中的油液压力比较高，因此转子制动油路21的处于高压状态，并使顺序阀3处于开启状态，而蓄能器17可以保证高压油路的压力不变。\n[0033] 上述截止阀13可以为手动截止阀，在风力发电机处于手动模式的工作状态下，手动关闭截止阀13，使截止阀13处于关闭状态，当在手动模式下的转子锁定操作完成后，手动打开截止阀13，使截止阀13处于开通状态，恢复电动操作模式。\n[0034] 当然截止阀13还可以为电磁截止换向阀，该电磁截止换向阀在没有上电之前为截止状态，即手动模式下，该电磁截止换向阀处于截止状态，当风力发电机处于电动模式的工作状态下，电磁截止换向阀通电处于开通状态。图中所示的电磁截止换向阀为二位二通换向阀也仅为示例性的说明，本发明并不局限与此。\n[0035] 上述截止阀13还可以为单向截止阀，该单向截止阀的开启压力大于顺序阀3的设定的开启压力，在手动模式下，由于转子锁定油路20的油压达到顺序阀3设定的开启压力后会在蓄能器17的作用下保持不变，当单向截止阀的开启压力大于顺序阀3的设定的开启压力时，单向截止阀处于关闭状态，在电动模式下，转子锁定油路20的油压达到顺序阀3设定的开启压力后还会继续升高，当达到单向截止阀的开启压力之后，单向截止阀打开。\n[0036] 综上所述，本发明实施例提供的风力发电机锁定液压系统的手动模式工作过程为：\n[0037] 首先将截止阀13置于关闭状态，手动打开第二换向阀11，然后摇动手动泵1的手柄，将液压油输入主油路22及蓄能器17，同时液压油通过减压阀8、第三单向阀9、第二节流阀10及第二换向阀11而进入转子制动器12，实现转子的制动。查看压力表19，结合图5所示，当压力值高于顺序阀3设定的开启压力（即图5中所示的Fp）后，顺序阀3打开，停止摇动手动泵1。此时，第二单向阀7、第四单向阀16、截止阀13将转子锁定油路20与处于高压状态的转子制动油路21油路隔开，蓄能器17保持高压油路的压力不变，顺序阀3保持开通状态。此时手动打开第一换向阀5，使得转子锁定油路20连通；再继续摇动手动泵1的手柄，手动泵1输出的液压力只需克服锁定装置6中活塞及活塞杆密封件的阻力（即图5中所示的Fa），即可实现转子的锁定或解锁。而手动泵1输出的液压力可以比顺序阀3设定的开启压力小90%以上，从而使手动泵1可以在低压下工作，操作者操作省时省力，提高工作效率；并且在锁定装置6运行到锁定止点时，转子锁定油路20的压力迅速上升，可以给操作者一个明显的压力升高的感觉，进而可以较为准确地判断锁定装置6是否达到锁定止点，降低风力发电机损坏的风险。\n[0038] 以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。