液壓制動系統運行維護的常見故障及處理方法

王偉偉

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司設計院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

液壓制動系統運行維護的常見故障及處理方法

王偉偉

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司設計院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

液壓制動系統是風電機組的重要構成，一旦出現故障，必然產生極大影響。所以，現實中必須要針對該系統較為復雜、故障誘因多等特點，切實做好故障的防范與處理工作，以盡可能的降低系統故障的可能性。文章結合該系統的工作原理，對其運行維護中的常見故障及處理方法進行了分析。

液壓制動系統；運行維護；常見故障；處理方法

0 引言

在風電機組中，液壓制動系統是最容易出現故障的部分之一，在該系統故障率偏高的情況下，風電機組的運維成本也會相應上升，最終使風電場效益受到影響。所以，風電場管理中，必須要切實做好風電機組維護工作，并將液壓制動系統的故障防控作為重中之重。

1 液壓制動系統運行維護的常見故障及處理方法

1.1 常見故障

在風電機組中，液壓制動系統（見圖1）分為主軸制動系統以及液壓系統、偏航制動系統3個部分。液壓系統的功能以加壓為主，是系統動力的來源，工作介質為黏度不高的流體，主要故障是工作介質泄漏與偏航壓力超出設定值，其中，前者常見于閥塊與液壓元件的接口處，多由密封失效引起，表現形式為油位偏低以及壓力不夠。相比之下，后者的影響作用更為“直觀”，比如，在壓力無法按照要求降至一定標準時，很可能會出現壓力故障，進而造成“停機”。值得注意的是，當液壓系統處于間歇啟動狀態時，電機啟動應保持一定的時間間隔，不可過于頻繁，否則極易引發電機故障，降低機組效益。出于減輕剎車盤磨損問題的考慮，主軸制動器通常都配有位移傳感器。此種傳感器能夠實現對摩擦片的監控，反映其厚度變化，但傳感器在工作時也可能會出現通訊故障。通訊故障會造成傳感器無法向主控系統傳遞信息，是主軸制動器故障中影響較大且較為常見的一種。目前，技術與成本均是風電機組設計的制約因素，受此影響，不少偏航制動系統并沒有配置位移傳感器，剎車盤磨損故障難以得到有效控制。

1.2 處理方法

1.2.1 遵循科學的故障排除流程

通常情況下，液壓制動系統故障排除均需經過4個步驟：首先，核實。其次，檢測。再次，分析。最后，排除。在分析之后，如果確定故障是由設計引發的，則需通過對設計進行優化調整來排除，但若確定故障與設計關系不大，則需從系統生產開始，對安裝與調試、維護等各個環節進行逐一排查，以確定故障誘因，進而采取整改措施來防止同類故障再現。風電機組工作時會產生振動，而主控系統接收到的液壓系統信號則需經由電氣線路，所以，部分故障報警實際上是電氣系統出現誤報導致的。考慮到這種特殊情況，在對系統故障進行處理的時候，第一步就是確認故障是否與誤報有關。在確定與此無關之后，方可進行逐一排查，即“核實”。作為故障處理的基礎環節，核實必須要做到合理、高效，為故障的迅速排除打下基礎。在故障排除過程中，故障成因屬于關鍵要素，是確定排除方案的重要依據。但需強調的是，故障原因與故障表現并不是一一對應的，同一種原因引發的故障可以有多種表現形式，所以，排除方案的確定應以故障成因為依據而非故障表現，這一點需要檢測分析時多加注意。

圖1 液壓制動系統

1.2.2 針對故障成因分類處理

在排除故障的過程中，根據成因對故障進行分類是至關重要的一環。結合液壓制動系統的原理與運轉特點來講，該系統出現的故障可根據成因差異分為三大類，依次為壓力不足導致的故障、偏航壓力過高導致的故障以及摩擦片磨損故障，以第一類故障為例，本文對處理方法進行說明。

對于因壓力不足出現的故障，在處理的過程中，第一步是借助壓力表對主回路壓力進行檢查，確認其與設計值是否存在差距。在欠壓得到確認之后，第二步是對執行機構及液壓系統進行檢查，明確有無漏油現象。若檢查中未發現漏油現象，則需對主回路節流閥進行檢查，確認有無松動跡象，若此時節流閥關閉，則需通過關閉位于主軸回路執行機構前端的節流閥的方式，來觀察主回路是否會出現壓力上升的現象。如果在關閉之后壓力確有上升，就意味著主回路存在電磁閥泄漏問題，需要盡快進行更換；若關閉后無異常，則需按照同樣的步驟檢查偏航回路，確認該處有無電磁閥泄露問題。若經過以上檢查之后確認并不存在電磁閥泄露，那么，技術人員就要對減壓閥以及溢流閥依次進行壓力檢查，確認壓力設定有無變化，在發現變化時應及時加以處理。若在檢查中發現主回路存在節流閥松動問題，則需將產品質量作為切入口，通過優化鎖緊結構、涂抹鎖固膠等措施來避免其旋鈕出現松動。同時，還需對安裝調試從嚴要求，通過人員培訓等措施，來保證安裝規范。此外，現實中還需正視初次調試的重要性，并通過在旋鈕處做標識、嚴格要求流量調整等方式，為后期檢查提供方便。對于電磁閥失效導致的故障，建議通過強化質量檢驗的方式從源頭上加以控制。因減壓閥壓力偏低而出現的故障在現實中并不常見，但不常見并不等于沒有，對此進行防控需將質量控制與彈簧壓力調整相結合，以確保防控的實效性。需明確的是，電機啟動頻繁也是系統壓力偏低的表現，形成原因中比較特殊的一項是蓄能器壓力過低（此項原因針對的是系統中有蓄能器的情況）。蓄能器屬于儲能元件，作用是在電機停止工作時為系統提供必要的動力，是風電機組穩定運轉的保障元件，但其功能的實現需以氮氣壓力維持在一定值為前提，因而，在氮氣泄漏時，蓄能器將無法正常工作。所以，在按照上述步驟檢測后依舊難以確定故障原因時，則需考慮蓄能器異常的可能性，并通過對其進行氣密性檢測，來明確故障是否與其有關。若確定故障與其有關，則需通過更換來排除故障。

2 結語

總體來講，對液壓制動系統故障進行防控，不僅是降低風電機組運行風險的必然要求，也是擴大風電場效益的可行方式，需要運行維護中特別注意。本文圍繞該系統運維中的常見故障及處理方法做了分析，希望可作為風電場故障排除工作的參考。

[1]齊九龍，張志壯，趙靜一，等.牙輪鉆機靜液壓制動系統仿真分析及能量回收方案設計[J].機床與液壓，2016，44（13）：104-108.

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Common faults and treatment methods of hydraulic brake system operation and maintenance

Wang Weiwei
(Qigihar Two Machine Tool (Group) Co., Ltd. Design Institute, Qigihar 161005, China)

The hydraulic braking system is an important component of the wind turbine， once the failure is bound to have a great in fl uence. Therefore， in reality， must according to the characteristics of the system is more complicated， multi fault inducement， and do a good job of prevention and treatment work of fault， as far as possible down the possibility of low system failure. Based on the working principle in this system， the operation of common faults and processing methods of maintenance are analyzed.

hydraulic brake system; operation and maintenance; common faults; treatment method

王偉偉（1985— ），女，河北邢臺人。