风电机组液压润滑集成系统及风力发电设备的制作方法

1.本实用新型涉及风电领域，特别是涉及一种风电机组液压润滑集成系统。此外，本实用新型还涉及一种包括上述风电机组液压润滑集成系统的风力发电设备。


背景技术：

2.目前，为了满足对风力发电机组成本的要求，大兆瓦机组多采用滑动偏航形式，因此液压系统的功能被淡化，仅为高速轴刹车提供制动压力，且投入使用的频次极低，但液压系统也必不可少，因此液压系统的配置过于冗余，造成很大的成本和资源浪费。另外偏航集中润滑系统也是必不可少的部件，但是由于润滑系统和液压系统的功能及使用介质完全不一样，液压系统所采用的介质为液压油，润滑系统为润滑脂，介质完全不同，行业中液压系统和润滑系统都是完全分开的两套系统。因此，由于两套系统都是独立分开的，独自运行，分别由电机驱动，占用空间大，造成很大资源的浪费。
3.因此，如何提供一种液压系统和润滑系统集成到一起的风电机组液压润滑集成系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种风电机组液压润滑集成系统，将液压驱动装置和润滑系统集成到一个系统中，共用一个油泵提供动力实现各自动作，简化结构并节省空间。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述风电机组液压润滑集成系统的风力发电设备。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种风电机组液压润滑集成系统，包括油箱、油泵、液压换向阀、润滑换向阀、液压执行元件、液驱润滑泵和润滑脂存储装置，所述油泵的输出口分别连接所述液压换向阀的进油口和所述润滑换向阀的进油口，所述液压换向阀的出油口连接所述液压执行元件，所述润滑换向阀的出油口连接所述液驱润滑泵的动力口，所述液驱润滑泵的进脂口连接所述润滑脂存储装置。
6.优选地，所述液驱润滑泵包括壳体以及设置于所述壳体内的活塞和复位弹簧，所述壳体上设置有所述动力口、所述进脂口和出脂口，所述动力口位于所述活塞的一侧，所述进脂口和所述出脂口位于所述活塞的另一侧，所述复位弹簧位于所述活塞朝向所述进脂口的一侧，所述进脂口处设置有进脂单向阀，所述出脂口处设置有出脂单向阀。
7.优选地，所述润滑脂存储装置包括储油罐以及设置于所述储油罐内的压油盘和压油弹簧，所述储油罐的出口连接所述进脂口，所述储油罐的出口朝向所述压油盘的一侧，所述压油盘的另一侧设置所述压油弹簧。
8.优选地，所述出脂单向阀的出口连接递进分配器的进口，所述递进分配器的多个出口连接待润滑部件。
9.优选地，所述液压换向阀和所述润滑换向阀具体为两位三通电磁换向阀，所述液压换向阀和所述润滑换向阀的回油口连通油箱。
10.优选地，还包括连接所述油箱的手动泵，所述手动泵的输出口分别连接所述液压
换向阀的进油口和所述润滑换向阀的进油口，所述油泵是输出口处和所述手动泵的输出口处进设置有输出单向阀。
11.优选地，所述液压换向阀的进油口和所述润滑换向阀的进油口通过并联的溢流阀和截止阀连接所述油箱。
12.优选地，所述液压执行元件具体为液压刹车钳。
13.优选地，还包括蓄能器，所述蓄能器的工作口分别连接所述液压换向阀的进油口和所述润滑换向阀的进油口。
14.本实用新型提供一种风力发电设备，包括如上述任意一项所述的风电机组液压润滑集成系统。
15.本实用新型提供一种风电机组液压润滑集成系统，包括油箱、油泵、液压换向阀、润滑换向阀、液压执行元件、液驱润滑泵和润滑脂存储装置，所述油泵的输出口分别连接所述液压换向阀的进油口和所述润滑换向阀的进油口，所述液压换向阀的出油口连接所述液压执行元件，所述润滑换向阀的出油口连接所述液驱润滑泵的动力口，所述液驱润滑泵的进脂口连接所述润滑脂存储装置。
16.将液压驱动装置和润滑系统集成到一个系统中，共用一个油泵提供动力实现各自动作，结构更加紧凑，占用机舱空间体积大幅减小，能源利用率大幅提升，成本大幅下降，可靠性大幅提升，解决了润滑系统低温堵塞问题。
17.本实用新型还提供一种包括上述风电机组液压润滑集成系统的风力发电设备，由于上述风电机组液压润滑集成系统具有上述技术效果，上述风力发电设备也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
18.图1为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的液压原理图；
19.图2为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式中润滑部分的液压原理图；
20.图3为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的结构示意图；
21.图4为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的蓄能器压力信号阶段图；
22.图5为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的递进分配器信号阶段图；
23.图6为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的递进分配器堵塞信号阶段图。
24.其中，油箱1、油泵2、液压换向阀3、润滑换向阀4、液驱润滑泵5、壳体51、活塞52、复位弹簧53、进脂单向阀54、出脂单向阀55、润滑脂存储装置6、储油罐61、压油盘62、压油弹簧63、递进分配器7、手动泵8、输出单向阀9、溢流阀10、截止阀11、液压刹车钳12、蓄能器13、阀块14。
具体实施方式
25.本实用新型的核心是提供一种风电机组液压润滑集成系统，将液压驱动装置和润滑系统集成到一个系统中，共用一个油泵提供动力实现各自动作，简化结构并节省空间。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述风电机组液压润滑集成系统的风力发电设备。
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
27.请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的液压原理图；图2为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式中润滑部分的液压原理图。
28.本实用新型具体实时方式提供一种风电机组液压润滑集成系统，包括油箱1、油泵2、液压换向阀3、润滑换向阀4、液压执行元件、液驱润滑泵5和润滑脂存储装置6，油泵2的输出口分别连接液压换向阀3的进油口和润滑换向阀4的进油口，液压换向阀3的出油口连接液压执行元件，润滑换向阀4的出油口连接液驱润滑泵5的动力口，液驱润滑泵5的进脂口连接润滑脂存储装置6。
29.工作过程中，电机驱动油泵2工作，油泵2吸取邮箱1内的液压油输送至液压换向阀3的进油口和润滑换向阀4的进油口，当液压换向阀3导通时，液压油进入液压执行元件驱动相应动作，当润滑换向阀4导通时，液压油进入液驱润滑泵5，液驱润滑泵5将之前吸取的润滑脂存储装置6内的润滑脂输出至各待润滑部件，完成系统润滑。
30.将液压驱动装置和润滑系统集成到一个系统中，共用一个油泵2提供动力实现各自动作，结构更加紧凑，占用机舱空间体积大幅减小，能源利用率大幅提升，成本大幅下降，可靠性大幅提升，解决了润滑系统低温堵塞问题。
31.在本实用新型具体实施方式提供的风电机组液压润滑集成系统中，液驱润滑泵5包括壳体51以及设置于壳体51内的活塞52和复位弹簧53，壳体51上设置有动力口、进脂口和出脂口，动力口位于活塞52的一侧，进脂口和出脂口位于活塞52的另一侧，复位弹簧53位于活塞52朝向进脂口的一侧，即活塞52将壳体51分为液压腔和润滑腔两部分，进脂口处设置有进脂单向阀54，进脂单向阀54允许润滑脂进入壳体51的进脂口，而限制润滑脂由进脂口流出，出脂口处设置有出脂单向阀55，出脂单向阀55允许润滑脂由壳体51的出脂口流出，而限制润滑脂由出脂口进入。进一步地，润滑脂存储装置6包括储油罐61以及设置于储油罐61内的压油盘62和压油弹簧63，储油罐61的出口连接进脂口，储油罐61的出口朝向压油盘62的一侧，压油盘62的另一侧设置压油弹簧63。
32.工作过程中，润滑换向阀4使油泵2导通壳体51时，液压油由壳体51的动力口进入壳体51的液压腔，推动活塞52向润滑腔移动，压缩润滑腔内的复位弹簧53，由于进脂单向阀54和出脂单向阀55的流向限定，将润滑腔内的润滑脂由出脂口推出，而不会由进脂口反向流回储油罐61，润滑换向阀4使油箱1导通壳体51时，液压腔内的液压油经由动力口流回油箱1，复位弹簧53推动活塞52向液压腔移动，在润滑腔形成负压，由于进脂单向阀54和出脂单向阀55的流向限定，将储油罐61内的润滑脂吸取到壳体51的润滑腔内，同时，压油弹簧63推动压油盘62，辅助储油罐61内的润滑脂进入壳体51。即通过润滑换向阀4的换向动作，连续实现液驱润滑泵5的吸、排润滑油动作。
33.进一步地，出脂单向阀55的出口连接递进分配器7的进口，递进分配器7的多个出
口连接待润滑部件。递进分配器7配置发讯器，可以发出脉冲信号。
34.在本实用新型具体实施方式提供的风电机组液压润滑集成系统中，液压换向阀3和润滑换向阀4具体为两位三通电磁换向阀，液压换向阀3和润滑换向阀4的回油口连通油箱1。通过两位三通电磁换向阀的得电和失电完成换向，进而控制液压油进入对应部件。也可采用其他类型的阀门，均在本实用新型的保护范围之内。
35.为了提高系统的可靠性，还包括连接油箱1的手动泵8，手动泵8的输出口分别连接液压换向阀3的进油口和润滑换向阀4的进油口，油泵2是输出口处和手动泵8的输出口处进设置有输出单向阀9。液压换向阀3的进油口和润滑换向阀4的进油口通过并联的溢流阀10和截止阀11连接油箱1。其中，液压执行元件具体为液压刹车钳12。
36.在上述各具体实施方式提供的风电机组液压润滑集成系统的基础上，还包括蓄能器13，蓄能器13的工作口分别连接液压换向阀3的进油口和润滑换向阀4的进油口。蓄能器13内部压力与电机的启停形成闭环控制，蓄能器13内部液压油压力始终控制在某一压力范围内，避免电机的连续运行，延长系统的使用寿命。
37.也可设置多个液压驱动执行元件和多个润滑装置，对应配置多个换向阀，油泵2输出口配置压力传感器，电控系统通过检测蓄能器13的压力根据需求启、停电机，以维持系统压力，判断系统故障。滑系统按照周期性断续工作，进入到打油阶段后，电磁阀周期得电、失电持续工作，接递进分配器7反馈脉冲信号数量达到所需次数后进入暂停阶段。系统配置液压油位传感器，油位异常报警或停机，系统配置液压温度传感器，温度异常报警或停机，系统配置刹车钳压力检测传感器，刹车压力异常风机不允许运行，系统配置润滑油位传感器，油位异常润滑系统停止工作并报警。
38.请参考图3，图3为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的结构示意图。
39.在油箱1上方设置阀块14，将各阀门等部件安装在阀块14上，液驱润滑泵5和润滑脂存储装置6设置在阀块14侧面，通过软管连接，或根据情况调整各部件的布局方式，均在本实用新型的保护范围之内。
40.请参考图4，图4为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的蓄能器压力信号阶段图。蓄能器13压力低于100bar，电机带动油泵2运行，蓄能器13内部压力升高；当蓄能器13内部压力高于125bar，电机停止运行。由于电磁阀动作及液压元件的内泄，蓄能器13压力会缓慢下降，当压力再次降至100bar时，电机再次启动，蓄能器13压力始终保持在100bar～125bar之间。当建压时间超过30秒，电控系统发出故障判断，故障为系统建压超时，系统内泄大或泵容积效率低。当保压时间小于2小时，电控系统发出故障判断，故障为保压故障，系统内泄大或蓄能器充气压力低。
41.请参考图5和图6，图5为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的递进分配器信号阶段图。润滑系统按照周期性断续工作，进入到打油阶段后，电磁阀按照得电10秒，失电1分钟的周期持续工作，直至递进分配器7反馈5个脉冲信号后进入暂停阶段，暂停阶段持续540分钟后润滑系统再次进入打油阶段。图6为本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统的一种具体实施方式的递进分配器堵塞信号阶段图。润滑系统进入打油阶段后如果任意一个递进分配器7脉冲信号周期≥10分钟，润滑系统自动进入暂停状态，间隔540分钟后，再次进入打油阶段，如果在10分钟内仍没有一个脉冲信
号，则再次进入暂停状态，以此运行，如果连续5个周期内都没有检测到脉冲信号，则润滑系统停止工作，并报堵塞警告。也可根据情况调整各数据参数，均在本实用新型的保护范围之内。
42.除了上述风电机组液压润滑集成系统，本实用新型的具体实施方式还提供一种包括上述风电机组液压润滑集成系统的风力发电设备，该风力发电设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
43.以上对本实用新型所提供的风电机组液压润滑集成系统及风力发电设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种风电机组液压润滑集成系统，其特征在于，包括油箱(1)、油泵(2)、液压换向阀(3)、润滑换向阀(4)、液压执行元件、液驱润滑泵(5)和润滑脂存储装置(6)，所述油泵(2)的输出口分别连接所述液压换向阀(3)的进油口和所述润滑换向阀(4)的进油口，所述液压换向阀(3)的出油口连接所述液压执行元件，所述润滑换向阀(4)的出油口连接所述液驱润滑泵(5)的动力口，所述液驱润滑泵(5)的进脂口连接所述润滑脂存储装置(6)。2.根据权利要求1所述的风电机组液压润滑集成系统，其特征在于，所述液驱润滑泵(5)包括壳体(51)以及设置于所述壳体(51)内的活塞(52)和复位弹簧(53)，所述壳体(51)上设置有所述动力口、所述进脂口和出脂口，所述动力口位于所述活塞(52)的一侧，所述进脂口和所述出脂口位于所述活塞(52)的另一侧，所述复位弹簧(53)位于所述活塞(52)朝向所述进脂口的一侧，所述进脂口处设置有进脂单向阀(54)，所述出脂口处设置有出脂单向阀(55)。3.根据权利要求2所述的风电机组液压润滑集成系统，其特征在于，所述润滑脂存储装置(6)包括储油罐(61)以及设置于所述储油罐(61)内的压油盘(62)和压油弹簧(63)，所述储油罐(61)的出口连接所述进脂口，所述储油罐(61)的出口朝向所述压油盘(62)的一侧，所述压油盘(62)的另一侧设置所述压油弹簧(63)。4.根据权利要求3所述的风电机组液压润滑集成系统，其特征在于，所述出脂单向阀(55)的出口连接递进分配器(7)的进口，所述递进分配器(7)的多个出口连接待润滑部件。5.根据权利要求1所述的风电机组液压润滑集成系统，其特征在于，所述液压换向阀(3)和所述润滑换向阀(4)具体为两位三通电磁换向阀，所述液压换向阀(3)和所述润滑换向阀(4)的回油口连通油箱(1)。6.根据权利要求1所述的风电机组液压润滑集成系统，其特征在于，还包括连接所述油箱(1)的手动泵(8)，所述手动泵(8)的输出口分别连接所述液压换向阀(3)的进油口和所述润滑换向阀(4)的进油口，所述油泵(2)是输出口处和所述手动泵(8)的输出口处进设置有输出单向阀(9)。7.根据权利要求6所述的风电机组液压润滑集成系统，其特征在于，所述液压换向阀(3)的进油口和所述润滑换向阀(4)的进油口通过并联的溢流阀(10)和截止阀(11)连接所述油箱(1)。8.根据权利要求1所述的风电机组液压润滑集成系统，其特征在于，所述液压执行元件具体为液压刹车钳(12)。9.根据权利要求1至8任意一项所述的风电机组液压润滑集成系统，其特征在于，还包括蓄能器(13)，所述蓄能器(13)的工作口分别连接所述液压换向阀(3)的进油口和所述润滑换向阀(4)的进油口。10.一种风力发电设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的风电机组液压润滑集成系统。

技术总结
本实用新型公开一种风电机组液压润滑集成系统，包括油箱、油泵、液压换向阀、润滑换向阀、液压执行元件、液驱润滑泵和润滑脂存储装置，所述油泵的输出口分别连接所述液压换向阀的进油口和所述润滑换向阀的进油口，所述液压换向阀的出油口连接所述液压执行元件，所述润滑换向阀的出油口连接所述液驱润滑泵的动力口，所述液驱润滑泵的进脂口连接所述润滑脂存储装置。将液压驱动装置和润滑系统集成到一个系统中，共用一个油泵提供动力实现各自动作，结构更加紧凑，占用机舱空间体积大幅减小，能源利用率大幅提升，成本大幅下降，可靠性大幅提升，解决了润滑系统低温堵塞问题。本实用新型还公开一种包括上述风电机组液压润滑集成系统的风力发电设备。系统的风力发电设备。系统的风力发电设备。


技术研发人员：朱开放 沈凤亚 赵海燕 马孙祺 朱长江 于海舒 裘园 张广也
受保护的技术使用者：浙江运达风电股份有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/9/26