本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機組偏航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機組在發(fā)電過程中，外部風(fēng)向會隨時變化，風(fēng)力發(fā)電機組需要隨時偏航調(diào)整葉輪方向?qū)︼L(fēng)，以便最大限度利用風(fēng)能，風(fēng)力發(fā)電機組偏航過程中需要進行偏航半制動提供一定的阻力防止其偏航過快而失穩(wěn)。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機組對準(zhǔn)風(fēng)向后，需要進行偏航全制動來鎖定對風(fēng)后狀態(tài)，以便風(fēng)力發(fā)電機組持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電。

目前常見的風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)采用機械式定值溢流閥及減壓閥來提供偏航半制動及全制動所需要的壓力，該方法設(shè)定的壓力值為根據(jù)理論風(fēng)載計算設(shè)定的定值，而風(fēng)力發(fā)電機組在實際運行過程中，風(fēng)載大小隨時變化，設(shè)定壓力值不能隨風(fēng)載進行變化，容易造成偏航半制動壓力過大，引發(fā)振動噪聲問題，同時會造成偏航全制動時制動力矩不足，引起風(fēng)機“打滑”存在安全隱患。

因此，如何創(chuàng)設(shè)一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)，使其在偏航全制動和半制動過程，均可根據(jù)風(fēng)載變化實時調(diào)整偏航制動壓力，成為當(dāng)前亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)，使其在偏航全制動和半制動過程，均可根據(jù)風(fēng)載變化實時調(diào)整偏航制動壓力，以克服現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機組偏航制動系統(tǒng)的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)，包括油箱、液壓泵、第一電磁閥、電比例減壓閥、單向閥、偏航制動卡鉗組、第二電磁閥、電比例溢流閥、風(fēng)載傳感器及plc控制系統(tǒng)；所述油箱、液壓泵、第一電磁閥、電比例減壓閥、單向閥、偏航制動卡鉗組、第二電磁閥及電比例溢流閥依次連接并形成環(huán)形回路；所述plc控制系統(tǒng)分別與所述第一電磁閥、第二電磁閥、電比例減壓閥、電比例溢流閥及風(fēng)載傳感器連接，用于根據(jù)所述風(fēng)載傳感器的檢測結(jié)果控制所述第一電磁閥、第二電磁閥、電比例減壓閥及電比例溢流閥。

作為本發(fā)明的一種改進，還包括第三電磁閥，所述第三電磁閥的輸入端與所述偏航制動卡鉗組的輸出端連接，所述第三電磁閥的輸出端與所述油箱連接，所述第三電磁閥還與所述plc控制系統(tǒng)連接。

進一步改進，所述第一電磁閥、第二電磁閥及第三電磁閥均為二位二通電磁換向閥。

進一步改進，所述第一電磁閥為常開電磁閥，所述第二電磁閥和第三電磁閥為常閉電磁閥。

進一步改進，還包括高壓過濾器，所述高壓過濾器的輸入端與所述偏航制動卡鉗組的輸出端連接，所述高壓過濾器的輸出端分別與所述第二電磁閥和第三電磁閥的輸入端連接。

進一步改進，還包括可調(diào)節(jié)流閥，所述可調(diào)節(jié)流閥連接在所述單向閥和偏航制動卡鉗組之間。

進一步改進，還包括壓力傳感器和測壓接頭，所述壓力傳感器和測壓接頭均連接在所述可調(diào)節(jié)流閥和偏航制動卡鉗組之間。

進一步改進，還包括偏航蓄能器，所述偏航蓄能器連接在所述可調(diào)節(jié)流閥和偏航制動卡鉗組之間。

進一步改進，還包括安全溢流閥，所述安全溢流閥的一端與所述液壓泵的輸出端連接，另一端與所述油箱連接。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)，通過風(fēng)載傳感器可以實時檢測環(huán)境風(fēng)載變化，plc控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)載傳感器的檢測結(jié)果，通過開啟和關(guān)閉第一電磁閥和第二電磁閥，可以調(diào)整偏航全制動和半制動過程，分別通過調(diào)節(jié)電比例減壓閥和電比例溢流閥可以實時調(diào)整偏航制動壓力，既能夠避免偏航全制動時因偏航制動力矩不足導(dǎo)致的風(fēng)機打滑現(xiàn)象，又能夠避免偏航半制動時因偏航制動壓力過大引發(fā)震動和噪聲的問題。

2、第三電磁閥與第二電磁閥和電比例溢流閥并聯(lián)連接在偏航制動卡鉗組和油箱之間，偏航解纜時可開啟第三電磁閥，使偏航制動卡鉗組內(nèi)的液壓油快速卸流回油箱，從而提高偏航解纜效率。

3、第一電磁閥所處位置保持開啟狀態(tài)的概率較高，第二電磁閥和第三電磁閥保持關(guān)閉狀態(tài)的概率較高，第一電磁閥采用常開電磁閥，第二電磁閥和第三電磁閥采用常閉電磁閥，采用上述方式能夠節(jié)約用電量，并且有益于延長上述電磁閥的使用壽命。

附圖說明

上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

圖1是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、液壓泵，2、安全溢流閥，3、第一電磁閥，4、電比例減壓閥，5、單向閥，6、可調(diào)節(jié)流閥，7、測壓接頭，8、偏航蓄能器，9、壓力傳感器，10、偏航制動卡鉗組，11、高壓過濾器，12、plc控制系統(tǒng)，13、第二電磁閥，14、第三電磁閥，15、電比例溢流閥，16、油箱，17、風(fēng)載傳感器。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)，可以實時檢測環(huán)境風(fēng)載變化，在偏航全制動和半制動過程，均可根據(jù)風(fēng)載變化實時調(diào)整偏航制動壓力，既能夠避免偏航全制動時因偏航制動力矩不足導(dǎo)致的風(fēng)機打滑現(xiàn)象，又能夠避免偏航半制動時因偏航制動壓力過大引發(fā)震動和噪聲的問題。

參見圖1所示，本實施例風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)，包括油箱16、液壓泵1、第一電磁閥3、電比例減壓閥4、單向閥5、可調(diào)節(jié)流閥6、偏航制動卡鉗組10、高壓過濾器11、第二電磁閥13、電比例溢流閥15、風(fēng)載傳感器17及plc控制系統(tǒng)12。

油箱16、液壓泵1、第一電磁閥3、電比例減壓閥4、單向閥5、可調(diào)節(jié)流閥6、偏航制動卡鉗組10、高壓過濾器11、第二電磁閥13及電比例溢流閥15依次連接并形成環(huán)形回路，plc控制系統(tǒng)12分別與風(fēng)載傳感器17、第一電磁閥3、第二電磁閥13、電比例減壓閥4、電比例溢流閥15及液壓泵1連接。

該偏航液壓制動系統(tǒng)，第一電磁閥3開啟，第二電磁閥13關(guān)閉，為偏航全制動，第一電磁閥3關(guān)閉，第二電磁閥13開啟，為偏航半制動，風(fēng)載傳感器17可以實時檢測環(huán)境風(fēng)載變化，并將檢測結(jié)果傳輸給plc控制系統(tǒng)12，plc控制系統(tǒng)12根據(jù)檢測結(jié)果通過實時調(diào)整電比例減壓閥4或電比例溢流閥15，可以實現(xiàn)在偏航全制動和半制動過程根據(jù)風(fēng)載變化實時調(diào)整偏航制動壓力的目的。

為提高該偏航液壓制動系統(tǒng)在偏航解纜時的效率，還設(shè)置有第三電磁閥14，第三電磁閥14的輸入端與高壓過濾器11的輸出端連接，第三電磁閥14的輸出端與油箱16連接，第三電磁閥14還與plc控制系統(tǒng)12連接。偏航解纜時可開啟第三電磁閥14，使偏航制動卡鉗組10內(nèi)的液壓油快速卸流回油箱16，從而提高偏航解纜效率。

作為優(yōu)選方案，上述第一電磁閥3、第二電磁閥13及第三電磁閥14均可采用二位二通電磁換向閥，二位二通電磁換向閥結(jié)構(gòu)簡單、控制方便并且經(jīng)久耐用，并且第一電磁閥3可采用常開電磁閥，第二電磁閥13和第三電磁閥14可采用常閉電磁閥。

此外，該偏航液壓制動系統(tǒng)還包括壓力傳感器9、測壓接頭7及偏航蓄能器8，壓力傳感器9、測壓接頭7和偏航蓄能器8均連接在可調(diào)節(jié)流閥6和偏航制動卡鉗組10之間。

壓力傳感器9還與plc控制系統(tǒng)12連接，用于實時檢測該偏航液壓制動系統(tǒng)內(nèi)壓力，并將檢測結(jié)果傳輸給plc控制系統(tǒng)12，便于plc控制系統(tǒng)12實時掌握該偏航液壓制動系統(tǒng)的運行情況，有益于提高該偏航液壓制動系統(tǒng)的安全性。

測壓接頭7用于連接外部測壓設(shè)備，以備在壓力傳感器9出現(xiàn)問題時，可以通過外部測壓設(shè)備檢測該偏航液壓制動系統(tǒng)內(nèi)壓力。

偏航蓄能器8在該偏航液壓制動系統(tǒng)內(nèi)壓力過大時能夠吸收液壓沖擊，在在該偏航液壓制動系統(tǒng)內(nèi)壓力過小時能夠釋放能量，補油保壓，維持該偏航液壓制動系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

為避免因該偏航液壓制動系統(tǒng)內(nèi)壓力過大引發(fā)安全事故，還設(shè)置有安全溢流閥2，安全溢流閥2一端與液壓泵1的輸出端連接，另一端與油箱16連接，在該偏航液壓制動系統(tǒng)內(nèi)壓力過大時，開啟安全溢流閥2可將液壓泵輸出的液壓油緊急卸流回油箱16。

參見圖1所示，本實施例中風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)的工作原理如下：

當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機組需要偏航半制動時，通過plc控制系統(tǒng)12控制第一電磁閥3和第二電磁閥13得電，第三電磁閥14失電，偏航制動卡鉗組10內(nèi)油液通過第二電磁閥13和電比例溢流閥15接回油箱16，偏航半制動壓力通過電比例溢流閥15來進行調(diào)節(jié)。當(dāng)外部風(fēng)載變大時，plc控制系統(tǒng)12通過風(fēng)載傳感器17監(jiān)測到風(fēng)載變化，同時發(fā)出指令增大輸入到電比例溢流閥15的電流值，電比例溢流閥15的開啟壓力變大，偏航制動壓力值隨之變大，從而增大風(fēng)力發(fā)電機組偏航阻力，防止因速度過快引發(fā)偏航“失速”現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)外部風(fēng)載變小時，plc控制系統(tǒng)12通過風(fēng)載傳感器17監(jiān)測到風(fēng)載變化，同時發(fā)出指令減小輸入到電比例溢流閥15的電流值，電比例溢流閥15的開啟壓力變小，偏航制動壓力值隨之變小，從而減小風(fēng)力發(fā)電機組偏航阻力，可以解決由于偏航阻力過大與外部風(fēng)載不適應(yīng)引起的風(fēng)力發(fā)電機組偏航過程中振動和噪音偏大問題。

當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機組對準(zhǔn)風(fēng)向后需要進行偏航全制動時，所需的制動壓力要遠大于偏航半制動時的壓力，此時通過plc控制系統(tǒng)12控制第一電磁閥3、第二電磁閥13及第三電磁閥14同時失電，來自液壓泵1的高壓油經(jīng)過第一電磁閥3和電比例減壓閥4后進入到偏航制動卡鉗進行制動，偏航全制動壓力通過電比例減壓閥4來進行調(diào)節(jié)。當(dāng)外部風(fēng)載較大時，plc控制系統(tǒng)12通過風(fēng)載傳感器17監(jiān)測到風(fēng)載變化，同時發(fā)出指令增大輸入到電比例減壓閥4的電流值，減壓閥的出口壓力變大，偏航制動壓力值隨之變大，從而增大偏航全制動力矩，增強風(fēng)力發(fā)電機組穩(wěn)定發(fā)電的安全性。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機組對準(zhǔn)風(fēng)向后進行偏航全制動且外部風(fēng)載較小時，plc控制系統(tǒng)12通過風(fēng)載傳感器17監(jiān)測到風(fēng)載變化，同時發(fā)出指令減小輸入到電比例減壓閥4的電流值，電比例減壓閥4的出口壓力變小，偏航制動壓力值隨之變小，從而減小偏航全制動力矩，提高偏航制動系統(tǒng)對外部風(fēng)載的適應(yīng)特性。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機組偏航液壓制動系統(tǒng)，在偏航全制動和半制動過程，均可根據(jù)風(fēng)載變化實時調(diào)整偏航制動壓力，自動化程度較高，并且安全性較高。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。