[實(shí)用新型]MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)字式智能剎車系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920283219.1
• 申請(qǐng)日: 2009-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN201606195U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇蘇亞機(jī)電制造有限公司
• 主分類號(hào): F03D11/00
• 分類號(hào): F03D11/00;F16D55/228;F16D65/20;F15B1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組剎車系統(tǒng)，特別涉及一種MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)字式智能剎車系統(tǒng)。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的剎車系統(tǒng)是其關(guān)鍵的系統(tǒng)之一，傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的剎車系統(tǒng)在剎車過程中一直將全部的力都作用在剎車盤上，沒有對(duì)速度和剎車力矩的控制，這樣就導(dǎo)致了下列問題：1.機(jī)械振動(dòng)大。2.齒輪箱經(jīng)常過載3.剎車片磨損快。以上問題對(duì)于MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組更為突出。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)字式智能剎車系統(tǒng)，它不僅剎車平穩(wěn)，而且機(jī)械振動(dòng)小、剎車片磨損少。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的一種MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)字式智能剎車系統(tǒng)，它含有液壓泵、電機(jī)、濾油器、安全閥、油箱、單向閥、蓄能器I、蓄能器II、節(jié)流閥I、節(jié)流閥II、插裝閥I、插裝閥II、高速開關(guān)閥I、高速開關(guān)閥II、壓力繼電器、二位二通電磁閥、剎車制動(dòng)器，剎車制動(dòng)器由一對(duì)帶有彈簧驅(qū)動(dòng)剎車片移動(dòng)的液壓缸和剎車盤構(gòu)成，剎車片位于剎車盤的兩側(cè)，剎車盤安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的高速軸上，電機(jī)與液壓泵相聯(lián)，液壓泵的進(jìn)口端與過濾器相聯(lián)，過濾器位于油箱內(nèi)，液壓泵的出口端與安全閥、單向閥的一端相聯(lián)，單向閥的另一端與蓄能器I、壓力繼電器、節(jié)流閥I的一端相聯(lián)，節(jié)流閥I的另一端與插裝閥I的一油口、高速開關(guān)閥I的進(jìn)油口相聯(lián)，插裝閥I的另一油口與蓄能器II、剎車制動(dòng)器的液壓缸、二位二通電磁閥一油口、插裝閥II的一油口相聯(lián)，高速開關(guān)閥I的出油口與插裝閥I的控制油口相聯(lián)，二位二通電磁閥的另一油口通過油管接入油箱內(nèi)，插裝閥II的另一油口與節(jié)流閥II的一端相聯(lián)，節(jié)流閥II的另一端通過油管接入油箱內(nèi)，高速開關(guān)閥II的出油口與插裝閥II的控制油口相聯(lián)，高速開關(guān)閥II的一進(jìn)油口與插裝閥II的一油口相聯(lián)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常工作時(shí)，高速開關(guān)閥I保持卸荷狀態(tài)、插裝閥I打開，高速開關(guān)閥II保持截止?fàn)顟B(tài)、插裝閥II關(guān)閉，二位二通電磁閥保持閉狀態(tài)，液壓油從液壓泵經(jīng)單向閥、節(jié)流閥I、插裝閥I進(jìn)入到剎車制動(dòng)器的液壓缸中，克服液壓缸內(nèi)彈簧的彈力使剎車片脫離剎車盤。剎車系統(tǒng)工作時(shí)，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組剎車的制動(dòng)時(shí)間要求，結(jié)合采集到的風(fēng)速信號(hào)、高速軸轉(zhuǎn)速，與預(yù)先設(shè)定的速度一時(shí)間曲線比較，如果高于預(yù)設(shè)的速度，則減少高速開關(guān)閥I的通電時(shí)間，增加高速開關(guān)閥II的斷電時(shí)間，使液壓缸內(nèi)的壓力降低，這樣在彈簧作用下，剎車片就會(huì)夾緊剎車盤，從而在摩擦力的作用下實(shí)現(xiàn)剎車。同理如果低于預(yù)設(shè)的速度，液壓系統(tǒng)會(huì)以相反的方式運(yùn)行，高速開關(guān)閥I的通電時(shí)間增加，高速開關(guān)閥II的斷電時(shí)間減少，液壓缸內(nèi)的油壓就會(huì)上升，從而在摩擦力的作用下實(shí)現(xiàn)剎車。由于高速開關(guān)閥I的通電時(shí)間和高速開關(guān)閥II的斷電時(shí)間由PWM控制器控制，因此改變PWM的脈寬，就能使液壓缸內(nèi)的油壓得到調(diào)節(jié)，進(jìn)而使剎車力矩的大小得到調(diào)節(jié)，這將按預(yù)定的剎車曲線實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)剎車。由于實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)剎車，因此能夠減小機(jī)械的振動(dòng)、減少剎車片的磨損。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)字式智能剎車系統(tǒng)的液壓原理圖。

圖中1.油箱，2.過濾器，3.安全閥，4.液壓泵，5.電機(jī)，6.單向閥，7.蓄能器I，8.壓力繼電器，9.節(jié)流閥I，10.插裝閥I，11.高速開關(guān)閥I，12.蓄能器II，13.高速開關(guān)閥II，14.插裝閥II，15.二位二通電磁閥，16.剎車盤，17.剎車片，18.液壓缸，19.節(jié)流閥II。

具體實(shí)施方式

圖1中，MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)字式智能剎車系統(tǒng)，它含有液壓泵4、電機(jī)5、濾油器2、安全閥3、油箱1、單向閥6、蓄能器I7、蓄能器II12、節(jié)流閥I9、節(jié)流閥II19、插裝閥I10、插裝閥II14、高速開關(guān)閥I11、高速開關(guān)閥II13、壓力繼電器8、二位二通電磁閥15、剎車制動(dòng)器。剎車制動(dòng)器由一對(duì)帶有彈簧驅(qū)動(dòng)剎車片17移動(dòng)的液壓缸18和剎車盤16構(gòu)成，剎車片17位于剎車盤16的兩側(cè)。剎車盤16安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的高速軸上。電機(jī)5與液壓泵4相聯(lián)，液壓泵4的進(jìn)口端與過濾器2相聯(lián)，過濾器2位于油箱1內(nèi)。液壓泵4的出口端與安全閥3、單向閥6的一端相聯(lián)。單向閥6的另一端與蓄能器I7、壓力繼電器8、節(jié)流閥I9的一端相聯(lián)。節(jié)流閥I9的另一端與插裝閥I10的一油口、高速開關(guān)閥I11的進(jìn)油口相聯(lián)。插裝閥I10的另一油口與蓄能器II12、剎車制動(dòng)器的一對(duì)液壓缸18、二位二通電磁閥15一油口、插裝閥II14的一油口相聯(lián)。高速開關(guān)閥I11的出油口與插裝閥I10的控制油口相聯(lián)。二位二通電磁閥15的另一油口通過油管接入油箱1內(nèi)。插裝閥II14的另一油口與節(jié)流閥II19的一端相聯(lián)，節(jié)流閥II19的另一端通過油管接入油箱1內(nèi)。高速開關(guān)閥II13的出油口與插裝閥II14的控制油口相聯(lián)，高速開關(guān)閥II13的一進(jìn)油口與插裝閥II14的一油口相聯(lián)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常工作時(shí)，高速開關(guān)閥I11保持卸荷狀態(tài)、插裝閥I10打開，高速開關(guān)閥II13保持截止?fàn)顟B(tài)、插裝閥II14關(guān)閉，二位二通電磁閥15保持閉狀態(tài)，液壓油從液壓泵4經(jīng)單向閥6、節(jié)流閥I9、插裝閥I10進(jìn)入到剎車制動(dòng)器的液壓缸18中，克服液壓缸18內(nèi)彈簧的彈力使剎車片17脫離剎車盤16。系統(tǒng)中的單向閥6起保護(hù)系統(tǒng)的作用，防止液壓油回流。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，如果系統(tǒng)壓力比壓力繼電器8的高壓點(diǎn)大時(shí)，液壓泵4就停止工作，由蓄能器I7供油，起到了節(jié)能作用。當(dāng)系統(tǒng)壓力比壓力繼電器8的低壓點(diǎn)小時(shí)，液壓泵4開始給系統(tǒng)供油。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出剎車信號(hào)后，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組剎車的制動(dòng)時(shí)間要求，如正常剎車、緊急剎車或故障剎車，結(jié)合采集到的風(fēng)速信號(hào)、高速軸轉(zhuǎn)速，與預(yù)先設(shè)定的速度一時(shí)間曲線比較。如果高于預(yù)設(shè)的速度，則降低高速開關(guān)閥I11的通電時(shí)間，增加高速開關(guān)閥II13的斷電時(shí)間，使液壓缸18的壓力降低，這樣在彈簧的作用下，剎車片17就會(huì)夾緊剎車盤16，從而在摩擦力的作用下實(shí)現(xiàn)剎車。液壓缸18內(nèi)油壓的降低，因蓄能器II12和節(jié)流閥19會(huì)延遲液壓油向油箱1內(nèi)的流動(dòng)，保持油壓以緩慢的速度降低，實(shí)現(xiàn)剎車的柔性化。同理如果低于預(yù)設(shè)的速度，液壓系統(tǒng)會(huì)以相反的方式運(yùn)行，高速開關(guān)閥I11的通電時(shí)間增加，高速開關(guān)閥II13的斷電時(shí)間減少，液壓缸18內(nèi)的油壓就會(huì)上升，從而在摩擦力的作用下實(shí)現(xiàn)剎車。由于高速開關(guān)閥I11的通電時(shí)間和高速開關(guān)閥II13的斷電時(shí)間由PWM控制器控制，因此改變PWM的脈寬，就能使液壓缸18內(nèi)的油壓得到調(diào)節(jié)，進(jìn)而使剎車力矩的大小得到調(diào)節(jié)，這將按預(yù)定的剎車曲線實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)剎車。由于實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)剎車，因此能夠減小機(jī)械的振動(dòng)、減少剎車片的磨損。如果在剎車過程中，高速開關(guān)閥I11和高速開關(guān)閥II13出現(xiàn)故障，致使系統(tǒng)壓力不能調(diào)節(jié)，或者出現(xiàn)緊急情況，需要緊急停機(jī)時(shí)，二位二通電磁閥15投入使用，使系統(tǒng)緊急泄荷實(shí)現(xiàn)緊急剎車。