淺析風電液壓系統總成設計與調試

謝堯

摘 要：常規風力發電機是由葉輪和發電機兩部分組成的。將作用在葉輪上空氣流的動能化為機械能，通過這種能量推動葉輪旋轉，再將旋轉的葉輪轉軸與發電機的轉軸連接在一起，這樣就能夠滿足發電的需要。風機包含有多種轉動部件，液壓系統就是其中之一，其為風機的主傳動鏈上的主制動器提供了動力，并提供因溫差帶來的主制動器的壓力波動的補償，在而且其還能為風機的偏航系統上的偏航制動期提供動力。因此風機液壓系統的設計與調試就顯得十分的重要了，其對于相關設備的工作有著極為重要的影響。

關鍵詞：風電液壓系統；設計；調試

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

風力發電能夠有效的節約能源，滿足人們的用電需求。近些年隨著技術的不斷發展和進步，風力發電系統也在不斷的創新和發展，在風力發電系統中，風電液壓是重要的動力來源。下面，筆者將結合自身的工作經驗，分析做好風電液壓系統總稱設計與調試工作的策略。

1 基本情況說明

為了對風電液壓系統總設計及調試進行分析，本次研究選取了我司的某液壓系統，該液壓主要由閥塊、電機、齒輪泵、過濾器、換向閥、單向閥、壓力傳感器等。

根據系統流量以及執行機構的容量計算，油箱設計為15L的下置式，底部可以設計成為可分離的積油盤，這樣也便于配合主設備的安裝。同時，油箱側面可以裝配可視液位計，這樣便于了解油箱的使用情況，其頂面則可以用來布置控制閥組和可拆卸泵電機組。為了保證系統的安全性，還需要設計系統液位液溫監視器對相關設備進行監督。在設計過程中為了保持系統的清潔，避免各種污染無對液壓元件造成損壞，還需要選用帶污染指示器和過濾器，防止污染物。此外系統中包含有兩組手動泵組，其主要是用于機組點點時，對整個系統以及風輪鎖油路進行充液，便于在檢修的時候，對風輪鎖進行前進和后退的操作，保證各方面設備的有效運行。

其次，為了保證風電液壓的穩定，還需要在系統主回路設置溢流閥，在試運行時對壓力進行測試，保證壓力的設置合理，在設計過程中要保證系統的壓力不超過既定的壓力值，風輪鎖系統的溢流閥則需要保證手動泵的壓力設置不影響設備的正常使用。同時，系統在進行偏航運動的時候，還需要利用溢流閥的背壓作用，保證偏航制動器的壓力在合理的范圍內。系統中所用到的電磁換向閥則需要帶有手動越權操作的功能，在設計測試過程中先嘗試手動換向，檢查手動操作是否能夠正常的運行，這樣在發生各種突發性事件時，也能夠及時的對設備進行控制。

最后，為了平衡設備溫差帶來的壓力下降，還需要對主制動器和偏航制動器設計蓄能器，可以嘗試增加蓄能器為主軸以及偏航制動器提供應急動力源，保證設備的穩定運行。而在閥組元件連接孔道中則需要增加測壓點和安裝模擬量壓力傳感器，用以監控主制動器回路，為設備提供有效的壓力。

2 設計與調試實施的主要過程

在本系統中閥組設計時整個系統設計的關鍵環節。因為實際工作情況的空間限制，系統在設計過程中所涉及到的單向閥、溢流閥、節流閥、手動泵和高壓過濾器等設備都需要集中在閥塊上，空間較為狹小，在設計和調試的過程中必須要注意。閥塊中孔徑要和流量相匹配，尤其需要注意的是保證閥門相互連接的孔必須要有充足的流通面積，保證液壓的流通，注意進出油口的方向和位置，要與系統的總體布置和管道連接的形式向匹配，否則后期的調試和使用都將會遇到較大的問題。因此，在設計和調試的過程中，需要充分的考慮到安裝操作的工藝性，如各種閥塊的尺寸選擇需要慎重，要考慮所有元件外形的尺寸，保證閥塊能夠滿足液壓需要，盡可能的使用一些結構緊湊、體積小、重量輕的閥塊。在閥塊油路按照需要連通之后，閥組上每個安裝面的尺寸應當自成一體，盡可能的提高閥塊的加工效率，保持其美觀度，最終需要保證所有安裝的元件、管件和密封件等設備互不干涉，互不影響。

其次，在閥組設計的過程中，需要做好三維模擬設計，先通過三維設計對零部件之間的性能進行干涉檢查，保證各個系統之間的零部件你安裝都處于合理的狀態，再結合需要創建二維工程圖。而為了便于進行系統的裝配，還需要將油箱體與箱底分開進行設計，而針對泵電機組則主要有電動機，位于油箱內部的液壓泵組成，在進行單獨設計時，需要依據專業的圖紙進行裝配設計，以防在設計過程中出現差錯。

整個系統的試運行是在對液壓站功能實現的基礎上進行檢驗的，裝配完成之后，工作人員需要檢查泵站各個元件的裝配是否準確合理。具體的裝備過程中需要做好以下幾點，首先要保證配管的正確，所有接管都應當連接牢固、可靠。電氣接線必須要準確無誤，相關元件需要清晰的進行標識，針對一些可以調整的元件則需要盡可能保證其便于操作。在調試過程中，則需要提供一定的動力，系統壓力由溢流閥調整到需要的位置，壓力傳感器監控主系統壓力。節流閥在平時處于關斷狀態，但是在泵需要卸載負荷的時候則需要開啟，壓力傳感器則是用于監控蓄能器的充壓情況。

為了有效的保證系統的保壓能力，各個部件必須要保證不滲漏，內部泄壓也比較小。其次，在測試過程中需要在所要求的環境溫度內做保壓試驗，試驗溫度一般在40℃，此持續時間不能少于24小時，壓力在下降到一定程度之后，就可以停止試驗。同時，在所要求的工作溫度范圍內做好高/低溫頻繁的啟動，要做好各個階段的運行及保壓試驗，低溫試驗溫度一般在-30℃，連續運行72個小時之后，可以停止進行測試。

總之，風電液壓系統具有高可靠性和安全性，其動靜態能力比較好，而且在后期進行維護時比較方便，能夠在各種惡劣的環境中使用，比較節省空間，便于攜帶，容易與主機進行裝配。

參考文獻：

[1]侯喆瑞，張鑫，張嵩.風力發電的發展現狀與關鍵技術研究綜述[J].智能電網，2014（02）：22-27.