浅析风电液压系统总成设计与调试

谢尧

摘 要：常规风力发电机是由叶轮和发电机两部分组成的。将作用在叶轮上空气流的动能化为机械能，通过这种能量推动叶轮旋转，再将旋转的叶轮转轴与发电机的转轴连接在一起，这样就能够满足发电的需要。风机包含有多种转动部件，液压系统就是其中之一，其为风机的主传动链上的主制动器提供了动力，并提供因温差带来的主制动器的压力波动的补偿，在而且其还能为风机的偏航系统上的偏航制动期提供动力。因此风机液压系统的设计与调试就显得十分的重要了，其对于相关设备的工作有着极为重要的影响。

关键词：风电液压系统；设计；调试

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.095

风力发电能够有效的节约能源，满足人们的用电需求。近些年随着技术的不断发展和进步，风力发电系统也在不断的创新和发展，在风力发电系统中，风电液压是重要的动力来源。下面，笔者将结合自身的工作经验，分析做好风电液压系统总称设计与调试工作的策略。

1 基本情况说明

为了对风电液压系统总设计及调试进行分析，本次研究选取了我司的某液压系统，该液压主要由阀块、电机、齿轮泵、过滤器、换向阀、单向阀、压力传感器等。

根据系统流量以及执行机构的容量计算，油箱设計为15L的下置式，底部可以设计成为可分离的积油盘，这样也便于配合主设备的安装。同时，油箱侧面可以装配可视液位计，这样便于了解油箱的使用情况，其顶面则可以用来布置控制阀组和可拆卸泵电机组。为了保证系统的安全性，还需要设计系统液位液温监视器对相关设备进行监督。在设计过程中为了保持系统的清洁，避免各种污染无对液压元件造成损坏，还需要选用带污染指示器和过滤器，防止污染物。此外系统中包含有两组手动泵组，其主要是用于机组点点时，对整个系统以及风轮锁油路进行充液，便于在检修的时候，对风轮锁进行前进和后退的操作，保证各方面设备的有效运行。

其次，为了保证风电液压的稳定，还需要在系统主回路设置溢流阀，在试运行时对压力进行测试，保证压力的设置合理，在设计过程中要保证系统的压力不超过既定的压力值，风轮锁系统的溢流阀则需要保证手动泵的压力设置不影响设备的正常使用。同时，系统在进行偏航运动的时候，还需要利用溢流阀的背压作用，保证偏航制动器的压力在合理的范围内。系统中所用到的电磁换向阀则需要带有手动越权操作的功能，在设计测试过程中先尝试手动换向，检查手动操作是否能够正常的运行，这样在发生各种突发性事件时，也能够及时的对设备进行控制。

最后，为了平衡设备温差带来的压力下降，还需要对主制动器和偏航制动器设计蓄能器，可以尝试增加蓄能器为主轴以及偏航制动器提供应急动力源，保证设备的稳定运行。而在阀组元件连接孔道中则需要增加测压点和安装模拟量压力传感器，用以监控主制动器回路，为设备提供有效的压力。

2 设计与调试实施的主要过程

在本系统中阀组设计时整个系统设计的关键环节。因为实际工作情况的空间限制，系统在设计过程中所涉及到的单向阀、溢流阀、节流阀、手动泵和高压过滤器等设备都需要集中在阀块上，空间较为狭小，在设计和调试的过程中必须要注意。阀块中孔径要和流量相匹配，尤其需要注意的是保证阀门相互连接的孔必须要有充足的流通面积，保证液压的流通，注意进出油口的方向和位置，要与系统的总体布置和管道连接的形式向匹配，否则后期的调试和使用都将会遇到较大的问题。因此，在设计和调试的过程中，需要充分的考虑到安装操作的工艺性，如各种阀块的尺寸选择需要慎重，要考虑所有元件外形的尺寸，保证阀块能够满足液压需要，尽可能的使用一些结构紧凑、体积小、重量轻的阀块。在阀块油路按照需要连通之后，阀组上每个安装面的尺寸应当自成一体，尽可能的提高阀块的加工效率，保持其美观度，最终需要保证所有安装的元件、管件和密封件等设备互不干涉，互不影响。

其次，在阀组设计的过程中，需要做好三维模拟设计，先通过三维设计对零部件之间的性能进行干涉检查，保证各个系统之间的零部件你安装都处于合理的状态，再结合需要创建二维工程图。而为了便于进行系统的装配，还需要将油箱体与箱底分开进行设计，而针对泵电机组则主要有电动机，位于油箱内部的液压泵组成，在进行单独设计时，需要依据专业的图纸进行装配设计，以防在设计过程中出现差错。

整个系统的试运行是在对液压站功能实现的基础上进行检验的，装配完成之后，工作人员需要检查泵站各个元件的装配是否准确合理。具体的装备过程中需要做好以下几点，首先要保证配管的正确，所有接管都应当连接牢固、可靠。电气接线必须要准确无误，相关元件需要清晰的进行标识，针对一些可以调整的元件则需要尽可能保证其便于操作。在调试过程中，则需要提供一定的动力，系统压力由溢流阀调整到需要的位置，压力传感器监控主系统压力。节流阀在平时处于关断状态，但是在泵需要卸载负荷的时候则需要开启，压力传感器则是用于监控蓄能器的充压情况。

为了有效的保证系统的保压能力，各个部件必须要保证不渗漏，内部泄压也比较小。其次，在测试过程中需要在所要求的环境温度内做保压试验，试验温度一般在40℃，此持续时间不能少于24小时，压力在下降到一定程度之后，就可以停止试验。同时，在所要求的工作温度范围内做好高/低温频繁的启动，要做好各个阶段的运行及保压试验，低温试验温度一般在-30℃，连续运行72个小时之后，可以停止进行测试。

总之，风电液压系统具有高可靠性和安全性，其动静态能力比较好，而且在后期进行维护时比较方便，能够在各种恶劣的环境中使用，比较节省空间，便于携带，容易与主机进行装配。

参考文献：

[1]侯喆瑞，张鑫，张嵩.风力发电的发展现状与关键技术研究综述[J].智能电网，2014（02）：22-27.