金風15MW液壓系統(tǒng)及偏航系統(tǒng)剖析

風機液壓系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)的簡介結(jié)構性講解不代表實物孫偉1.5兆瓦風機液壓系統(tǒng)總圖主要零部件清單列表序號名稱序號名稱1油箱8液壓功能塊1.3液壓泵電機8.1單向閥1.4油位傳感器9葉輪鎖定兩位三通電磁換向閥塊1.5加油孔10壓力繼電器1.8放油閥12偏航閥組14手泵12.1兩位兩通電磁換向閥3濾油器12.2偏航兩位三通電磁換向閥3.1濾油器堵塞發(fā)訊器12.3節(jié)流閥3.2背壓單向閥12.4偏航溢流閥4單向閥12.5單向閥5系統(tǒng)溢流閥12.6偏航截流手閥6系統(tǒng)壓力表11液壓功能塊6.1截流手閥11.1濾油器7蓄能器11.2截流手閥7.1系統(tǒng)截流手閥

主要元件的結(jié)構及功能簡介1.5兆瓦液壓站使用的是柱塞泵蓄能器1.5兆瓦液壓站的蓄能器是充氣式皮囊式蓄能器蓄能器是用以儲存油液的壓力能，在需要時能將此能量釋放出來完成有用功的裝置。在液壓系統(tǒng)中的主要作用如下：（1）儲存液壓能當液壓系統(tǒng)的一個工作循環(huán)中不同階段所需流量變化很大時，常采用蓄能器和一個流量較小的泵組成油源。若系統(tǒng)需要小流量，蓄能器將液壓泵多余的流量儲存起來；若系統(tǒng)短時間需要大流量，蓄能器將儲存的油液釋放出來和液壓泵一起向系統(tǒng)供油。另外，在液壓泵停止向系統(tǒng)供油時，蓄能器把儲存的壓力油供給系統(tǒng)，補充系統(tǒng)泄漏或保持系統(tǒng)恒定壓力，還有在液壓泵源發(fā)生故障時作應急能源使用。（2）吸收壓力沖擊和壓力脈動在液壓系統(tǒng)中，蓄能器用于吸收由于液流速度急劇變化（如換向閥突然換向，外負載突然停止運動等）時產(chǎn)生的沖擊壓力，使壓力沖擊的峰值降低；液壓泵的流量脈動會引起負載運動速度的不均勻，還會引起壓力脈動，故負載速度要求較均勻的系統(tǒng)要在泵的出口處安裝相應的蓄能器。提高系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性。（3）獲得動態(tài)穩(wěn)定性在液壓伺服系統(tǒng)中，蓄能器用于降低系統(tǒng)的固有頻率，增大阻尼系數(shù)和增高穩(wěn)定裕度。從而提高了系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性。充氣式蓄能器是用活塞、皮囊或隔膜把高壓容器分隔為充氣室和儲油室，在氣室中充以一定壓力的干燥氮氣等，儲油室則接入液壓系統(tǒng)，靠油室與氣室之間的壓差迫使氣體產(chǎn)生彈性變形，從而使儲油室儲存或釋放與氣體變形容積相等的壓力油液。充氣式蓄能器結(jié)構如下蓄能器動作過程單向閥1.5兆風機液壓站中使用的單向閥幾種單向閥的縱剖結(jié)構圖節(jié)流閥通過改變閥口通流面積的大小或通流通道的長短來改變液阻，控制通過閥的流量，達到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的目的。溢流閥作用：（1)調(diào)壓溢流在定量泵節(jié)流調(diào)速供油系統(tǒng)中，利用溢流閥將多余的油液排回油箱，調(diào)節(jié)彈簧的預緊力，也就調(diào)節(jié)了系統(tǒng)的工作壓力。此時，溢流閥處于常開狀態(tài)。（2)安全保護在定量泵或變量泵供油系統(tǒng)中，沒有多余的油液需要排回油箱，溢流閥處于常閉狀態(tài)。只有在系統(tǒng)過載時溢流閥才打開，防止系統(tǒng)壓力進一步升高，以保障系統(tǒng)的安全。系統(tǒng)的工作壓力由負載決定。圖為直動式溢流閥的工作原理圖。它由閥體、閥芯、調(diào)壓彈簧、彈簧座、調(diào)節(jié)螺母等組成。進油口P接壓力油，回油口T接油箱。1－阻尼孔2－閥體3－閥心4－彈簧座5－調(diào)節(jié)螺桿6－閥蓋7－調(diào)壓彈簧溢流閥動作過程1.5兆風機液壓站上使用的溢流閥濾油器過濾器按過濾材料可分為表面型、深度型及磁性過濾器。它們對固體污染物的過濾作用是通過直接阻截和吸附來完成的。換向閥三位四通換向閥的動作過程電磁換向閥壓力繼電器壓力繼電器是利用液體的壓力來啟閉電氣觸點的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件。當系統(tǒng)壓力達到壓力繼電器的調(diào)定值時，發(fā)出電信號，使電氣元件（如電磁鐵、電機、時間繼電器、電磁離合器等）動作，使油路卸壓、換向，執(zhí)行元件實現(xiàn)順序動作，或關閉電動機使系統(tǒng)停止工作，起安全保護作用等。壓力繼電器有柱塞式、膜片式、彈簧管式和波紋管式四種結(jié)構形式。下面對柱塞式壓力繼電器（見圖）的工作原理作一介紹：外面的壓力通過小柱塞與壓在滑塊上的彈簧力平衡，柱塞上的壓力由彈簧力的大小而定，彈簧力可由另一側(cè)的螺帽（或滾花手輪）來調(diào)節(jié)，調(diào)好后可用一鎖緊螺絲鎖緊。滑塊在彈簧力作用下使微動開關處在壓下狀態(tài)，而當作用在小柱塞另一側(cè)的外部壓力達到調(diào)定值時，小柱塞推動滑塊移動，釋放微動開關。

1.5兆風機液壓站上的壓力繼電器過濾器堵塞發(fā)訊器過濾器的發(fā)信裝置有機械式、磁鐵式和電信號式等幾種形式。圖6-4a為磁鐵式發(fā)信裝置：正常情況下，磁鐵4和活塞5在彈簧6作用下處于上部位置，當濾芯壓差增加到一定值時，作用于活塞5的力足以克服上下磁鐵間的吸力和彈簧6的彈力而使活塞5向下移動，磁鐵4和2不能吸合，此時紅色指示帽1在彈簧3作用下向上跳出，顯示出紅色發(fā)信信號。圖6-4b為電信號式發(fā)信裝置原理圖：正常情況下，磁鐵11和活塞10在彈簧9作用下處于左邊位置：當濾芯壓差增大到某一定值時，推動活塞10和磁鐵11向右移，當磁鐵移動到干簧管8中部，使干簧管內(nèi)部的兩片軟磁合金材料接點磁化而閉和，接通電源，發(fā)出報警信號。信號可以是燈光或聲響，也可以通過控制裝置使系統(tǒng)停止工作。至此液壓站上的元件（除手泵、壓力表、連接管和截流手閥以外），都把它們的基本結(jié)構簡單的介紹給大家了。雖然與實際形狀不同，但基本結(jié)構是一樣的，功能是一樣的，在1.5兆瓦風機中的動作過程及液壓系統(tǒng)的故障分析詳見word版的《1.5M液壓與偏航系統(tǒng)分析》。1.5兆瓦風機液壓站外型圖片1.5兆瓦風機偏航系統(tǒng)

1.5兆瓦風機的偏航系統(tǒng)（除液壓站外）包括：偏航電機、偏航減速器、機艙位置傳感器、偏航加脂器、毛氈齒潤滑器、偏航軸承、偏航剎車閘、偏航剎車盤。偏航軸承采用四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構。偏航電機是多極電機，電壓等級為400V，內(nèi)部繞組接線為星形。電機的軸末端裝有一個電磁剎車裝置，用于在偏航停止時使電機鎖定，從而將偏航傳動鎖定。附加的電磁剎車手動釋放裝置，在需要時可將手柄抬起剎車釋放。偏航剎車閘為液壓盤式，由液壓系統(tǒng)提供約140～160bar的壓力，使剎車片緊壓在剎車盤上，提供足夠的制動力。偏航時，液壓釋放但保持24bar的余壓，這樣一來，偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，大大減少風機在偏航過程中的沖擊載荷。偏航剎車盤是一個固定在偏航軸承上的圓環(huán)。偏航減速器為一個行星傳動的齒輪箱，將偏航電機發(fā)出的高轉(zhuǎn)速低扭矩動能轉(zhuǎn)化成低轉(zhuǎn)速高扭矩動能。凸輪計數(shù)器內(nèi)是一個10千歐姆的環(huán)形電阻，風機通過電阻的變化，確定風機的偏航角度并通過其電阻的變化計算偏航的速度。偏航加脂器負責給偏航軸承的潤滑加脂的工作。毛氈齒潤滑器負責給偏航齒的潤滑。偏航系統(tǒng)的潤滑部分1—自動加脂器，2—溢流閥，3—油管，4—漸進式分油器，5—漸進式分油器，7—油管連接對絲，8—堵絲，9—三通，15—彎頭，21—毛氈齒潤滑器自動加脂器、毛氈齒潤滑器及漸進式分油器漸進式分油器漸進式分油器的結(jié)構及工作原理偏航系統(tǒng)主要包括3個偏航驅(qū)動機構、一個經(jīng)特殊設計的帶外齒圈的四點接觸球軸承(即偏航軸承）、偏航保護以及一套偏航剎車機構組成。偏航剎車分為兩部分。一為與偏航電機軸直接相連的電磁剎車，另一為液壓閘，在偏航剎車時，由液壓系統(tǒng)提供約140～160bar的壓力，使與剎車閘液壓缸相連的剎車片緊壓在剎車盤上，提供制動力。偏航時，液壓釋放但保持20～40bar的余壓，這樣，偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，大大減少風機在偏航過程中的沖擊載荷使齒輪破壞。偏航系統(tǒng)結(jié)構見下圖：偏航剎車閘偏航電機偏航電機是多極電機，電壓等級為400V，內(nèi)部繞組接線為星