CN101196176B - 低温型风力发电机增速机油润滑系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够在低温条件下正常启动的低温型风力发电机增速机油润滑系统，该系统中润滑油经加热器加热后进入电动泵和机械泵，电动泵和机械泵的出口均连接到滤油装置，滤油装置通过设置有油冷却器的管路系统与增速机连通，所述管路系统包括并联的常通通道和启动通道，油冷却器设置在常通通道上。常通通道和启动通道可以通过启动单向阀和常通单向阀自动切换，常通通道上的超低压力单向阀可对增速机高速轴承提供事故保护，压力传感器可通过控制电路控制电动泵的电机，使电动泵根据需要向系统供油，提高了设备的可靠性和使用寿命，尤其适用于高寒地区的风力发电机系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种风力发电机增速机，尤其是一种低温型增速机油润滑系统。
背景技术
目前，风力发电机增速机均配置润滑系统，对增速机内的运动部件进行强制润滑，并对油液进行过滤和散热。国内外使用的增速机油润滑系统的组成中只有一套管路系统，并有两种主要形式：一类是只有电动泵；另一类是在有电动泵和双向机械泵时，由电动泵长时间为增速机提供润滑油，机械泵仅为一种补充。系统的工作过程是这样的，润滑油由系统进口流入，经加热器加热后进入电动泵和机械泵，电动泵和机械泵的出口均连接到滤油装置，滤油装置通过串接有油冷却器的管路与增速机连通，润滑油经系统出口流出。由于上述的增速机油润滑系统中油冷却器在低温时被冻塞，很可能导致增速机不能得到有效润滑。以电动泵为主为增速机提供润滑油时，一旦电动泵出现事故，整个润滑油系统必须在一定时间里停机检修，且不能对高速轴承提供事故停车保护，从而在出现事故时很容易损坏增速机的高速轴承；并且该类系统不具备双向机械泵和电动泵的自动切换功能，泵的使用寿命较短，设备检修时间较长。
发明内容
为了克服现有增速机油润滑系统在低温条件下可能无法正常对增速机给予充分润滑的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在低温条件下正常启动的增速机油润滑系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：低温型风力发电机增速机油润滑系统，润滑油由系统进口流入，经加热器加热后进入电动泵和/或机械泵，电动泵和机械泵的出口均连接到滤油装置，滤油装置通过设置有油冷却器的管路与增速机连通，润滑油经系统出口流出，所述管路包括并联的常通通道和启动通道，油冷却器设置在常通通道上。
本发明的有益效果是：在滤油装置和增速机之间设置两条并联的管路，因此在油冷却器被冻塞时也能够正常启动向增速机供油，避免了无法正常启动的情况；同时，通过通道切换控制阀实现了正常情况下使用油冷却器来控制油温，延长泵的使用寿命；此外，在管路中设置超低压力单向阀，保证在出现事故时对增速机高速轴承的保护；并在管路中通过压力传感器实现电动泵的自动补充供油，从而提高了低温型增速机油润滑系统的可靠性和使用寿命。
附图说明
图1是本发明的系统原理图。
图中标记为，1-油冷却器，2-电动泵，3-滤油装置，4-机械泵，5-启动通道，6-常通通道，7-超低压力单向阀，8-前压力传感器，9-压差发讯器，10-加热器，11-启动单向阀，12-常通单向阀，13-系统进口，14-增速机，15-高速轴承端入口，16-旁通阀，17-管路系统，18-后压力传感器，19-通道切换控制阀，20-系统出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明的低温型风力发电机增速机油润滑系统，润滑油由系统进口13流入，经加热器10加热后进入电动泵2和机械泵4，电动泵2和机械泵4的出口均连接到滤油装置3，滤油装置3通过设置有油冷却器1的管路系统17与增速机14连通，润滑油经系统出口20流出，所述管路系统17包括并联的常通通道6和启动通道5，油冷却器1设置在常通通道6上。由此，在低温条件下，可直接利用电动泵2通过启动通道5向增速机14供油，同时，一小部分润滑油经过常通通道6慢慢打通油冷却器1，当油冷却器1打通后，机械泵4和电动泵2均可向增速机14供油，当整个润滑系统工作正常后，可单独利用机械泵4或电动泵2工作。这既保证了低温工况下能够对增速机14充分润滑，也能在其中一个泵出现故障时不停机而用另外的泵供油，提高了设备的可靠性。
进一步的是，管路系统17上设置有用于控制常通通道6和启动通道5通断的通道切换控制阀19，系统在低温启动并运行一段时间后，系统内的润滑油油温升高，油冷却器1应充分发挥作用，此时通道切换控制阀19自动关闭启动通道5，控制油温，延长泵的使用寿命，提高系统安全性。
所述的通道切换控制阀19包括设置在启动通道5上的启动单向阀11和设置在滤油装置3和油冷却器1之间的常通单向阀12。当在低温下启动时，润滑油通过加热器10加热后将进入增速机的油温加热至设定温度后电动泵2向系统供油，润滑油经滤油装置3过滤后，不同开启压力的启动单向阀11、常通单向阀12根据润滑油的实际压力，使润滑油进入启动通道5或常通通道6，设定启动单向阀11的开启压力大于常通单向阀12的开启压力。在油温较低时，由于油冷却器1的管路堵塞，系统润滑油压力较高，启动单向阀11开启润滑油通过启动通道5直接进入增速机14；常通单向阀12同时也打开，随着油温的上升，油冷却器1管路慢慢打通，系统润滑油压力降低，启动单向阀11关闭，润滑油经过油冷却器1，通过常通通道6进入增速机14。
如前所述，通道切换控制阀19可以采用多个控制阀组合形成，同时，通道切换控制阀19也可采用压力控制或温度控制的集成阀块，即集成阀块可采用压力控制的压力阀或者温度控制的温控阀。例如，采用温控阀时，当油温较低，通道切换控制阀19导通启动通道5，润滑油通过启动通道5直接进入增速机14，同时也有少量润滑油流经油冷却器1，用于打通阻塞的油冷却器1管路；随着油温的上升，通道切换控制阀19导通常通通道6，润滑油经过油冷却器1，通过常通通道6进入增速机14。温控控制的通道切换控制阀19的触发温度一般设定为45℃，油温低于45℃时可不经冷却通过启动通道5直接进入增速机14，高于45℃时需要开始冷却，经过油冷却器1，通过常通通道6进入增速机14。
所述的电动泵2的出口端设置有前压力传感器8，前压力传感器8发出的信号通过控制电路对电动泵2进行压力控制。当润滑油的压力高于设定值时，润滑油通过电动泵2的溢流口流回增速机14内，从而降低润滑油的压力，保护电动泵2及通道切换控制阀19。
所述的增速机14的润滑油入口前的设置有后压力传感器18，后压力传感器18发出的信号通过控制电路对电动泵2的电机进行开关控制，风力足够大时，机械泵4的输出功率足够大，当后压力传感器18检测到的油液压力高于设定上限值时，表明机械泵4已经能够完全供油，此时电动泵2关闭，停止供油；当后压力传感器18检测到的油液压力低于设定下限值时，表明机械泵4不能够完全供油，此时电动泵2启动，恢复供油作为对机械泵4供油的补充。
为安全起见，油冷却器1后串接有超低压力单向阀7，超低压力单向阀7的进口和增速机14的高速轴承端入口15之间连通。当润滑油系统出现事故，机械泵2和电动泵4均无法供油，风机的制动系统完全将风机制动的这段时间里，系统内压力急剧降低，此时超低压力单向阀7关闭，管路系统17内残留的润滑油直接进入增速机14的高速轴承端入口15，对高速轴承进行润滑，避免了高速轴承在事故中的意外损坏。
所述的滤油装置3采用双精度过滤器，过滤精度高，杂质去除更好，使设备得到更好的保护。
所述的滤油装置3的进出口端并联有压差发讯器9，当滤油装置3前后的压差大于设定值时，即发出污染报警讯号，提醒更换滤芯，进一步提高了设备的可靠性和安全性。
油冷却器1的进出口端并联有旁通温控阀16，当润滑油温度低于设定值的时候，旁通温控阀16开启，润滑油不经冷却直接进入增速机14。
此外，在电动泵2的控制电路上设置有延时装置，当风力发电机系统停止运转后，机械泵4停止向增速机14供油时，延时装置控制电动泵2延时工作一段时间，使电动泵2向增速机14继续供油一段时间，对增速机14提供延时保护。
系统内最好还设置有安全阀，以保证系统安全。
此外，为了系统能持续有效工作，在增速机14上设置排气装置，用于排除系统中的气泡，避免对齿轮箱的损坏；油冷却器1要有足够的散热能力。
实施例：
如图1所示的低温型风力发电机增速机油润滑系统，润滑油由系统进口13流入，经加热器10加热后进入电动泵2和机械泵4，电动泵2和机械泵4的出口均连接到滤油装置3，电动泵2的出口处设置有前压力传感器8，滤油装置3采用双精度过滤器，其进出口处并连压差发讯器9，滤油装置3通过设置有常通单向阀12、油冷却器1和超低压力单向阀7的常通通道6连接到增速机14，油冷却器1的进出口并联有旁通阀16，超低压力单向阀7的进口和增速机14的高速轴承端入口15之间连通，滤油装置3还通过设置有启动单向阀11的启动通道5连接到增速机14，增速机14的润滑油入口前设置后压力传感器18，润滑油经系统出口20流出。
Claims (11)
1.低温型风力发电机增速机油润滑系统，润滑油由系统进口(13)流入，经加热器(10)加热后进入电动泵(2)和机械泵(4)，电动泵(2)和机械泵(4)的出口均连接到滤油装置(3)，滤油装置(3)通过设置有油冷却器(1)的管路系统(17)与增速机(14)连通，润滑油经系统出口(20)流出，其特征是：所述管路系统(17)包括并联的常通通道(6)和启动通道(5)，油冷却器(1)设置在常通通道(6)上。
2.如权利要求1所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：管路系统(17)上设置有用于控制常通通道(6)和启动通道(5)通断的通道切换控制阀(19)。
3.如权利要求2所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：所述的通道切换控制阀(19)包括设置在启动通道(5)上的启动单向阀(11)和设置在滤油装置(3)和油冷却器(1)之间的常通单向阀(12)。
4.如权利要求2所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：通道切换控制阀(19)采用压力控制或温度控制的集成阀块。
5.如权利要求1所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：在电动泵(2)的出口处设置有前压力传感器(8)，前压力传感器(8)发出的信号通过控制电路对电动泵(2)进行压力控制。
6.如权利要求1所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：所述的增速机(14)的入口端设置有后压力传感器(18)，后压力传感器(18)发出的信号通过控制电路对电动泵(2)的电机进行开关控制。
7.如权利要求1所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：油冷却器(1)后串接有超低压力单向阀(7)，超低压力单向阀(7)的进口与增速机(14)的高速轴承端入口(15)连通。
8.如权利要求1所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：所述的滤油装置(3)采用双精度过滤器。
9.如权利要求1所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：所述的滤油装置(3)的进出口端并联有压差发讯器(9)。
10.如权利要求1所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：油冷却器(1)的进出口端并联有旁通温控阀(16)。
11.如权利要求1～10中任意一项权利要求所述的低温型风力发电机增速机油润滑系统，其特征是：在控制电路上设置有电动泵(2)的延时装置。
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