液压系统是以有压液体为介质,实现动力传输和运动控制的机械单元。液压系统具有传动平稳、功率密度大、容易实现无极调速、易于更换元器件和过载保护可靠等优点,在大型风力发电机组中得到广泛应用。1.5MW风力发电机组液压系统外形图如图6-33所示。
1.液压系统结构
液压系统工作原理图如图6-34所示。
图6-33 1.5MW风力发电机组液压系统外形图
本系统由电机2、齿轮泵4、溢流阀9、换向阀14、20、23、24、减压阀16、背压阀21、蓄能器13、19以及检测元件等构成。工作时,由电机2带动泵4顺时针方向旋转,由溢流阀9调定工作压力,经换向阀14输出到主轴制动器进行主轴制动;压力经换向阀20输出到偏航制动器进行偏航制动,压力经换向阀24、背压阀21输出到偏航进行偏航阻尼制动。由压力表12和压力开关11检测系统工作压力,液位继电器7检测油箱液位。油站电机处于间隙工作状态,电机不工作时,系统压力由蓄能器13保持。
2.液压系统工作原理
(1)正常运行状态。主轴处于高速旋转状态,主轴制动器松闸,油站主轴油路无压力油输出,换向阀14失电。
偏航处于停止状态,偏航自动器制动,油站偏航油路输出压力油,此时,换向阀20、23、24同时处于失电状态。
(2)主轴系统控制。换向阀14得电,主轴油路输出压力(100bar),主轴制动器制动。
换向阀14失电,主轴油路无压力输出,主轴松闸,压力开关18闭合,输出信号。
注意:只有在主轴低速运转时,才可启动换向阀14对主轴制动。
(3)偏航系统控制。换向阀20、23、24同时失电,偏航油路输出压力(160bar),偏航完全制动。
换向阀20、24得电,23失电,偏航油路输出低压压力(15bar),偏航阻尼制动。
换向阀20、23、24同时得电,偏航卸压,无压力油输出。(www.xing528.com)
图6-34 液压系统工作原理图
1—油箱;2—电机;3—吸油过滤器;4—齿轮泵;5—传感器;6—空滤器;7—液位继电器;8,15—单向阀;9—溢流阀;10—截止阀;11—压力开关;12—压力表;13、19—隔膜式蓄能器;14、20、23、24—换向阀;16—减压阀;17、22—测压接头;18—压力开关;21—背压阀;25—手动泵
3.液压系统的常见故障
(1)出现异常振动和噪声。原因可能是:液压泵超载或吸油受阻;管路松动;液压阀出现自激振荡;液面低;油液黏度高;过滤器堵塞;油液中混有空气等。
(2)输出压力不足。原因可能是:液压泵失效;吸油口漏气;油路有较大的泄漏;液压阀调节不当;液压缸内泄等。
(3)油温过高。原因可能是:系统内泄漏过大;系统的冷却能力不足;在保压期间液压泵未泄荷;系统的油液不足;周围环境温度过高;系统散热条件不好。
(4)液压泵的起停太频繁。原因可能是:系统内泄漏过大;在蓄能系统中,蓄能器和泵的参数不匹配;蓄能器充气压力过低。
各种工况下液压系统工作原理如图6-35~图6-39所示。
图6-35 主轴刹车(电动)原理图
图6-36 主轴刹车释放原理图
图6-37 偏航刹车(静止状态)
图6-38 偏航减压(偏航状态)
图6-39 偏航解缆(解缆状态)
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