兆瓦风力发电机组液压偏航及润滑控制系统修改版4月16日

金风2.0MW机组液压、偏航及润滑控制系统

授课：***编订：孙伟修改：***金风大学运维学院2015年4月1日课程内容：一、金风2.0MW机组液压系统二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统一、金风2.0MW机组液压系统液压系统的组成：液压泵储能器单向阀电磁换向阀溢流阀压力继电器过滤器液压表……一、金风2.0MW机组液压系统金风2.0MW机组液压系统原理图一、金风2.0MW机组液压系统序号名称序号名称1油箱14节流阀（流量调节）1.2液位开关16偏航刹车模块1.3放油软管及球阀16.1余压释放换向电磁球阀3过滤器16.2偏航控制换向电磁球阀3.1发讯器（过滤器堵塞）16.4溢流阀（偏航余压）3.2旁通阀16.7截止阀（压力释放）4单向阀19叶轮刹车模块5溢流阀（系统保护）19.1叶轮刹车电磁换向球阀7蓄能器20压力继电器（叶轮刹车压力）8截止阀21锁定销控制电磁换向阀9单向阀22.1进销控制换向线圈/手动机构10压力继电器（系统压力）22.2退销控制换向线圈/手动机构11减压阀25手动泵12减压阀32液压表13顺序阀6.1和6.2

压力传感器一、金风2.0MW机组液压系统顺序阀（13）压力继电器（10）节流阀（14）减压阀（20）减压阀（11）液压泵电源进线发讯器（3.1）叶轮刹车电磁换向球阀（19.1）截止阀（18）截止阀（8）进销控制线圈/手动机构（22.1）偏航控制换向电磁球阀（16.2）过滤器（3）液位开关（1.2）一、金风2.0MW机组液压系统退销控制换向线圈/手动机构（22.2）压力继电器（20）溢流阀（16.4）进销控制换向线圈/手动机构（22.1）顺序阀（13）溢流阀（5）节流阀（14）系统压力测量口（6.1）一、金风2.0MW机组液压系统压力继电器（20）偏航刹车模块（16）截止阀（16.7）退销控制线圈（22.2）锁定销控制电磁换向阀（21）叶轮刹车模块（19）余压释放换向电磁球阀（16.1）一、金风2.0MW机组液压系统蓄能器接线盒手动泵油箱液位窗液位开关加油口一、金风2.0MW机组液压系统1.1液压泵2.0兆瓦液压站使用的是柱塞泵，柱塞泵通过液压缸作往复运动来实现吸油与压油。一、金风2.0MW机组液压系统1.2储能器2.0兆瓦液压站的蓄能器是充气式皮囊式蓄能器蓄能器是用以储存油液的压力能，在需要时能将此能量释放出来完成有用功的装置。在液压系统中的主要作用如下：储存液压能、吸收压力冲击和压力脉动、获得动态稳定性。一、金风2.0MW机组液压系统1.3单向阀一、金风2.0MW机组液压系统一、金风2.0MW机组液压系统1.4电磁换向阀一、金风2.0MW机组液压系统三位四通换向阀的动作过程一、金风2.0MW机组液压系统一、金风2.0MW机组液压系统

电磁换向阀是利用电磁铁的通、断电而直接推动阀芯开控制油口的联通状态。一、金风2.0MW机组液压系统1.5溢流阀一、金风2.0MW机组液压系统1.6节流阀通过改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，控制通过阀的流量，达到调节执行元件运动速度的目的。一、金风2.0MW机组液压系统一、金风2.0MW机组液压系统1.7压力继电器符号动作机理压力继电器是利用液体的压力来启闭电气触点的液压电气转换元件。当系统压力达到压力继电器的调定值时，发出电信号，使电气元件（如电磁铁、电机、时间继电器、电磁离合器等）动作，使油路卸压、换向，执行元件实现顺序动作，或关闭电动机使系统停止工作，起安全保护作用等。金风2.0MW机组液压系统的压力继电器一、金风2.0MW机组液压系统一、金风2.0MW机组液压系统1.8过滤器一、金风2.0MW机组液压系统哈威液压站上使用的过滤器一、金风2.0MW机组液压系统1.9压差发讯器（过滤器堵塞发讯器）

过滤器的发信装置有机械式、磁铁式和电信号式等几种形式。当滤芯堵塞后，发讯器会发出堵塞信号。符号1.10减压阀一、金风2.0MW机组液压系统减压阀是常开的，其出口压力由调压弹簧设定。减压阀可将进口压力降至出口压力。在液压系统中，如果不同设备需要不同压力，则可以使用减压阀。当出口压力达到最大设定压力时，阀口完全关闭。进口压力由溢流阀设定。当出口压力升高时，作用在控制活塞左端面上油压力变大，控制活塞向右移动，阀口变小，压降增大，从而使出口压力降至设定值。

在滑阀式结构中，也可以采用控制边结构，以缓慢增加开口量，从而使减压阀具有较高调压精度。一、金风2.0MW机组液压系统1.11顺序阀一、金风2.0MW机组液压系统顺序阀的作用是利用油液压力作为控制信号，控制油路通断。一、金风2.0MW机组液压系统顺序阀在油路中相当于一个以油液压力作为信号来控制油路通断的液压开关。它与溢流阀的工作原理基本相同，主要差别为：①出口接负载；②动作时阀口不是微开而是全开；③有外泄口。

一、金风2.0MW机组液压系统1.12压力传感器哈威DT2型压力传感器，是全桥式簿膜压力应变型测量器件。其敏感元件采用温度补偿，用模拟电路进行测量信号的放大和调节。压力范围：0--600bar。用于测量系统压力和偏航压力。一、金风2.0MW机组液压系统一、金风2.0MW机组液压系统液压系统控制电路1一、金风2.0MW机组液压系统液压系统控制电路2二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统风力发电机组的偏航控制系统是一随动系统，当风向与风轮轴线偏离一个角度时，控制系统经过一段时间确认后，会控制偏航电机将风轮调整到与风向一致方位。金风机组采用主动偏航对风形式。在机舱后部有两个互相独立的传感器——风速仪和风向标。风向标的信号反映出风机与主风向之间有偏离，当风向持续发生变化时，控制器根据风向标传递的信号控制四个偏航减速器转动机舱对准主风向，机组偏离主风向的一般误差在±4度内。偏航条件：1、检测60s平均风向，偏差25度持续20s后开始偏航；or2、检测60s平均风向，偏差15度持续50s后开始偏航；or3、检测60s平均风向，偏差9度持续1.5m后开始偏航。二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统机组偏航角度相差与机组功率的关系二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统12345偏航机械系统1．偏航电机2．偏航减速器3．偏航轴承4．偏航刹车盘5．偏航制动器主要包括4个偏航驱动机构、一个经特殊设计的带外齿圈的四点接触球轴承(即偏航轴承）、偏航保护以及一套偏航刹车机构。偏航刹车分为两部分：一部分为与偏航电机轴直接相连的电磁刹车，另一部分为偏航制动器。二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统

偏航系统（除液压站外）传动系统润滑系统自动加脂器溢流阀油管渐进式分油器渐进式分油器油管连接对丝堵丝三通弯头齿面润滑器偏航电机减速器轴承刹车盘偏航制动器检测系统风向标机舱位置传感器接近开关金风2.0MW机组偏航系统的部件组成二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统机舱位置传感器又称凸轮计数器，其内部安装一个10千欧姆的电位器，风机通过电阻的变化，确定风机的偏航角度并通过其电阻的变化计算偏航的速度。当机舱偏航旋转圈数达到900度时，限位开关发出信号，整个机组快速停机。二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统金风2.0兆瓦机组中，除了使用TER凸轮计数器使用旋转变阻器（电位器）采集机组偏航位置外，还用了两个接近开关进行偏航位置测量。双接近开关安装于偏航轴承齿前，通过识别两只接近开关的高低电平状态可以计量偏航过程中偏航位置增量数据，同时可以判定偏航方向。二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统偏航接近开关

偏航电机为多极电机，电压等级为400V，内部绕组接线为星形。电机的轴末端装有一个电磁刹车装置，用于在偏航停止时对电机的锁定，从而将偏航转动锁定。电磁刹车附带手动释放装置，在需要时可人为手动释放电磁刹车。二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统

偏航减速器减速器的作用为将偏航电机发出的高转速低扭矩动能转化成低转速高扭矩动能以驱动偏航轴承。基本传动结构图二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统偏航减速器外形结构二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统偏航减速器为一个四级行星传动的齿轮箱。采用浸没式润滑，大部分的传动齿轮都浸没在润滑油中。行星轮齿圈太阳轮行星架二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统减速器部件拆卸示意图（三级行星减速）二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统偏航减速器通过几级行星机构，将偏航电机的低扭矩高转速的驱动力转化成高扭矩低转速的偏航驱动力，驱动整个机舱旋转的。变桨减速器也是同样的机械原理。图1图2图3二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统

金风2.0兆瓦机组的偏航减速器使用的润滑油为:ShellOmalaHD320，总油量：邦飞利的为20L/个，卓轮的为11.5L/个。二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统偏航轴承偏航轴承采用带外齿圈的四点接触球轴承，属于回转支承。轴承采用“零游隙”设计以增加整机的运转平稳性，增强抗冲击载荷能力；对偏航相应速度更快。二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统

2.0MW机组偏航制动器采用的是液压钳盘式制动器，偏航制动器安装在风机底座上，液压油经液压站加压后经进油孔进入活塞上部油腔,推动活塞沿缸壁运动，活塞将175bar-180bar（偏航制动压力）和15bar-20bar（偏航时为机组提供阻尼的压力，通常简称偏航余压）压力作用在刹车片上，使得刹车片与刹车盘间产生摩擦力提供制动力矩和阻尼力矩。偏航制动器工作分为三部分：当机组处于对风或维护状态时，保持175bar-180bar的压力，防止机舱旋转。机组对风偏航时，偏航制动器保持15bar-20bar的压力，提供一定的阻尼力矩。解缆时，偏航制动器在0bar压力下偏航，减少摩擦片的磨损量。偏航制动器底座二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统偏航制动器的安装位置安装位置二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统

偏航制动器在使用后，需定期检查偏航制动器的摩擦片厚度，当摩擦片厚度为2mm左右时，需要更换新的摩擦片。底座二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统

偏航刹车盘二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统偏航系统的润滑部分1—自动加脂器，2—连接对丝，3—溢流阀，6—油管，18—渐进式分油器，14—渐进式分配器，7—注油孔，12—堵丝，13—堵塞传感器，10—弯头，16—齿面润滑器二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统自动加脂器二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统1–柱塞2–复位弹簧3–单向阀吸油阶段1–偏心轮2–柱塞3–弹簧4–单向阀打油阶段1–偏心轮2–柱塞3–弹簧4–单向阀油泵工作原理二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统自动加脂器、齿面润滑器及渐进式分油器二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统渐进式分配器二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统工作过程二、金风2.0MW机组偏航系统及润滑系统润滑系统控制主电路二、金风