一种风力发电机组集成液压制动系统

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一种风力发电机组集成液压制动系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种液压制动系统，尤其是涉及一种风力发电机组集成液压制动系统。\n背景技术\n[0002] 风力发电机的制动系统包括主轴制动、偏航制动及锁紧缸的锁紧制动三大部分，是风力发电机组重要组成部分。\n发明内容\n[0003] 风力发电机对制动系统的安全性和可靠性具有很高的要求：不仅在电网工作正常的情况下，能够可靠制动，而且要求在电网失电或电气系统发生故障的情况下，也要具备可靠制动的能力，并且结构要简单。另外，在不同工况下，风力发电机组所要求的制动力是不同的。\n[0004] 目前，风力发电机组制动系统的制动缸采用的都是串联联接，当其中某个缸损坏后，无法判断哪个缸在漏泄，更无法由风力发电机组自动控制系统进行监控，给快速判断故障点造成困难，因而其安全性和可靠性欠佳；结构也较复杂，对锁紧缸的制动操作，都由人工完成，操作不方便；提供的制动压力也只有一种或二种，不能满足在不同工况下，风力发电机组对制动力的不同要求。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工作可靠，结构简单，操作方便，可提供多种制动压力的风力发电机组集成液压制动系统。\n[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：其包括具有主轴制动功能的主轴承制动缸、具有偏航制动功能的偏航制动缸、具有锁紧制动功能的锁紧缸，还设有集成液压制动装置，主轴承制动缸通过集成液压制动装置的M油口与带手动操作功能的电磁换向阀Ⅲ的A油口连接，电磁换向阀Ⅲ的P油口通过截止阀Ⅱ、单向阀Ⅰ与电动液压泵相连，电磁换向阀Ⅲ与截止阀Ⅱ之间通过单向节流阀连有蓄能器Ⅱ，电动液压泵的出油口通过单向阀Ⅰ与安全阀的A油口相连，电动液压泵进油口与油箱连通，手动液压泵进油口也与油箱连通，手动液压泵出油口通过单向阀Ⅲ与手动换向阀的P油口连接，手动换向阀的P油口与节流阀的A油口相连，节流阀的B油口分别与单向阀Ⅰ、截止阀Ⅱ、截止阀Ⅰ、安全阀的A油口相连，手动液压泵与电动液压泵的出油口都与手动换向阀的P油口连通，手动换向阀的A、B两个油口分别通过集成液压制动装置的C、D两个油口与锁紧缸油口相连，偏航制动缸通过集成液压制动装置的Y油口与具有手动操作功能的电磁换向阀Ⅱ的A油口相连，电磁换向阀Ⅱ的P油口通过单向阀Ⅱ与截止阀Ⅱ相连，电磁换向阀Ⅱ的T油口与溢流阀Ⅱ的A油口相连，溢流阀Ⅱ的B油口连接油箱，偏航制动缸与电磁换向阀Ⅱ之间设有具有手动操作功能的电磁换向阀Ⅰ，电磁换向阀Ⅰ的P油口与溢流阀Ⅰ的A油口相连，溢流阀Ⅰ的B油口连接油箱，电磁换向阀Ⅰ与溢流阀Ⅰ之间设有蓄能器Ⅰ，主轴承制动缸与偏航制动缸的泄漏油口通过油管与集成液压制动装置的L油口连接，L油口连接单向阀Ⅳ，通过单向阀Ⅳ连接油箱，在L油口与单向阀Ⅳ之间设有一个压力开关Ⅰ。\n[0007] 所述主轴承制动缸的泄漏口和偏航制动缸的泄漏口分别连接透明液压软管，每根透明液压软管均通过单向阀Ⅴ与集成液压制动装置的油口L连接，通过人工观察便可知到透明液压软管内的油液状况，快速断定故障点。\n[0008] 所述每根透明液压软管外连接有自动报警用的压力开关Ⅱ，以利于进一步可靠地实现泄漏点的自动监控，更加可靠地保证风力发电机组的运行安全。\n[0009] 本发明液压制动系统具备手动操作功能，体积小巧，结构紧凑，操作简单，在电网失电、电动液压泵失效的情况下，可以通过手动方式实现风机安全制动；还具有自动故障诊断能力，本发明的制动缸与集成液压制动装置的管路连接系统能快速判断哪个制动缸在泄漏。\n附图说明\n[0010] 图1为本发明实施例的结构示意图；\n[0011] 图2为图1所示实施例制动缸管路连接原理图；\n[0012] 图3为图2所示实施例带压力开关的制动缸管路连接原理图。\n具体实施方式\n[0013] 以下结合附图对本发明作进一步说明。\n[0014] 参照图1，本实施例包括具有主轴制动功能的主轴承制动缸23、具有偏航制动功能的偏航制动缸24、具有锁紧制动功能的锁紧缸22，还设有集成液压制动装置（图1中点画线框内为集成液压制动装置部分），主轴承制动缸23通过集成液压制动装置的M油口与带手动操作功能的电磁换向阀Ⅲ14的A油口连接，电磁换向阀Ⅲ14的P油口通过截止阀Ⅱ6、单向阀Ⅰ3与电动液压泵2的出油口相连，电磁换向阀Ⅲ14与截止阀Ⅱ6之间通过单向节流阀16连有蓄能器Ⅱ15，电动液压泵2的出油口通过单向阀Ⅰ3与安全阀4的A油口相连，安全阀4的B油口与油箱相连,电动液压泵2进油口与油箱1连通，手动液压泵19进油口也与油箱1连通，手动液压泵19出油口通过单向阀Ⅲ18与手动换向阀17的P油口连接，手动换向阀17的P油口与节流阀20的A油口相连，节流阀20的B油口分别与单向阀Ⅰ3、截止阀Ⅱ6、截止阀Ⅰ5 、安全阀4 的A油口相连，手动液压泵19与电动液压泵2的出油口与手动换向阀17的P油口连通，手动换向阀17的A、B两个油口通过集成液压制动装置的C、D两个油口分别与锁紧缸油口相连，偏航制动缸24通过集成液压制动装置的Y油口与具有手动操作功能的电磁换向阀Ⅱ12的A油口相连，电磁换向阀Ⅱ12的P油口通过单向阀Ⅱ与截止阀Ⅱ相连，电磁换向阀Ⅱ12的T油口与溢流阀Ⅱ8的A油口相连，溢流阀Ⅱ8的B油口连接油箱1，偏航制动缸24与电磁换向阀Ⅱ12之间设有具有手动操作功能的电磁换向阀Ⅰ11，电磁换向阀Ⅰ11的P油口与溢流阀Ⅰ7的A油口相连，溢流阀Ⅰ7的B油口连接油箱1，电磁换向阀Ⅰ11与溢流阀Ⅰ7之间设有蓄能器Ⅰ9，主轴承制动缸23与偏航制动缸24的泄漏油口通过油管与集成液压制动装置的L油口连接，L油口连接单向阀Ⅳ21，单向阀Ⅳ21接油箱1，在L油口与单向阀Ⅳ21之间设有一个压力开关Ⅰ10。\n[0015] 各制动部分之间通过截止阀Ⅰ5、截止阀Ⅱ6、手动换向阀17、电磁换向阀Ⅰ11、电磁换向阀Ⅱ12、电磁换向阀Ⅲ14相互连接和配合，由蓄能器Ⅰ9、蓄能器Ⅱ15提供不同制动压力，制动缸泄漏油口的泄漏报警；电动液压泵2和手动液压泵19共用一个油箱1，在电动液压泵2的出油口安装安全阀4，电动液压泵2的出口油路分为两路，一路向主油路即主轴承制动缸23供油，另一路向锁紧缸22供油；当截止阀Ⅱ6打开、手动换向阀17处于中位机能时，电动液压泵2向主油路供油；当截止阀Ⅱ6关闭时，操作手动换向阀17，实现向锁紧缸22供油，通过调节节流阀20，可控制锁紧缸22的活塞杆运动速度，避免因速度过快而产生过大的冲击；当需要用手动液压泵19向主油路供油制动时，打开截止阀Ⅱ6，将手动换向阀17置于中位机能，实现手动制动；当需要对锁紧缸22手动制动时，关闭截止阀Ⅱ6，将手动换向阀17置于所需要的工位，然后操作手动液压泵19供油即可。\n[0016] 通过控制电磁换向阀Ⅲ14，可以实现主轴承制动缸23的高压制动和泄压，制动压力由蓄能器Ⅱ15的储能压力决定，蓄能器Ⅱ15由电动液压泵2和手动液压泵19充油，其供油流量可通过单向节流阀16调；当电磁换向阀Ⅰ11得电、电磁换向阀Ⅱ12失电，可实现对偏航制动缸24的高压制动；当电磁换向阀Ⅱ12得电，可实现对偏航制动缸24的低压制动，压力由溢流阀Ⅱ8决定；当电磁换向阀Ⅰ11失电、电磁换向阀Ⅱ12失电，可实现偏航制动缸24的中压制动，制动压力由溢流阀Ⅰ7的设定压力决定，蓄能器Ⅰ9作为辅助动力源提供压力补充；高压、中压和低压可根据实际风机的工况灵活设置，每个电磁换向阀都有手动换向功能，可通过手动操作，完成电磁换向阀的换向。\n[0017] 偏航制动缸24与主轴承制动缸23的泄漏油路安装有压力开关Ⅰ10，当偏航制动缸24与主轴承制动缸23发生泄漏，单向阀Ⅳ21产生泄漏压力，当泄漏压力达到压力开关Ⅰ10的设定值，压力开关Ⅰ10便会发出泄漏报警信号。\n[0018] [0015]参照图2，因为主轴制动缸23与偏航制动缸24的油路连接方式相同，所以图2中统一用制动缸25表示，一台风力发电机一般具有多个制动缸25，这些制动缸25的进油口接集成液压制动装置的M和Y油口，而泄漏油路串联后统一连接集成液压制动装置的L油口；每个制动缸25的泄漏口处连接透明液压软管26，透明液压软管26通过单向阀Ⅴ27与集成液压制动装置的油口L连接，当某个制动缸25发生泄漏时，由于单向阀Ⅴ27的背压作用，可观察到透明液压软管26内的油液状况，同时，由于单向阀Ⅴ27的单向导通作用，避免了该制动缸的泄漏油进入到其它制动缸的透明液压软管；当压力开关Ⅰ10报警时，通过人工观察透明液压软管26内的油液状况，即可快速断定故障点。\n[0019] 参照图3，为了实现每个制动缸25故障点的自动报警和判断，在制动缸与单向阀Ⅴ27之间安装压力开关Ⅱ28，当某个制动缸25发生泄漏，相应的压力开关Ⅱ28就会报警，自动判断出故障点，实现对所有制动缸故障点的自动监测，有利于风机制动系统的维护。\n[0020] 本发明系统结构简单，体积小巧，操作方便。\n[0021] 以上只是具体描述本发明的一种实施方式，一个优选示范例。本发明专利申请请求保护的范围并不只限于所述实施方式。凡与本实施例等效的技术方案均属于本发明的保护范围。