[發明專利]液壓站和用于控制風輪機的液壓系統中的壓力的方法

無效

• 申請號: 201010263196.5
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN101956658A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: C·勒厄德
• 申請（專利權）人: 維斯塔斯風力系統集團公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

技術領域

本發明涉及一種用于風輪機的液壓系統。更具體地，本發明涉及一種風輪機的液壓系統中的液壓站和控制所述液壓系統中的壓力的方法。

背景技術

風輪機(也稱為風力渦輪發電機或者WTG)包括各種機械系統，它們的運行主要依靠增壓工作流體，也就是油。例如，風輪機的制動系統通常包括與風輪機的動力傳動系中的轉軸連接的輪盤，和一個或者多個構造成通過制動墊向輪盤施加摩擦的卡鉗。卡鉗依靠供給制動系統的增壓工作流體來運行。耗油系統的另一個實施例是基于液壓的變槳距系統，所述基于液壓的變槳距系統包括一個或者多個液壓缸，用于使葉片繞它們各自的軸線轉動。

這種制動和變槳距系統通常是風輪機中的主液壓系統中的子系統。在液壓系統中的液壓站控制供給制動和變槳距系統的工作流體的壓力和溫度。為此，液壓站通常包括泵、過濾器和各種液壓設備。

設計液壓站可能是一個富有挑戰性的任務。所述站必須設計成不僅僅滿足與風輪機的液壓系統相關的制動系統、變槳距系統、和/或其他耗油系統的需求，而且還要以安全并且可靠的方式運行。

發明內容

公開了一種用于風輪機的液壓系統的液壓站。所述液壓站包括一種唯一的組件布置用于控制供給液壓系統的子系統的工作流體的壓力，例如變槳距或者制動系統。特別地，液壓站包括用于儲存工作流體的儲存箱，流體地與所述儲存箱連接的第一和第二泵，分別從第一和第二泵延伸到子系統的液壓回路的第一和第二流動路徑，以及分別與第一和第二流動路徑流體地連通的第一和第二安全閥。控制系統構造成基于將在液壓回路中工作流體的壓力維持在第一最小極限和第一最大極限之間來控制第一泵和第一安全閥。所述控制系統還構造成，如果壓力降低到第一最小極限以下，除了第一泵和第一安全閥之外控制第二泵和第二安全閥。

這種布置有益于提供一種備用系統。如果第一泵故障或者不能滿足子系統的需求，第二泵可作為候補或者補充泵。這提高了液壓站的總體可靠性，從而允許風輪機繼續在這樣的情況下運行。

在一個實施例中，液壓站還包括分別將第一和第二流動路徑流體地連接到儲存箱的第一和第二回流管路，所述第一和第二安全閥分別設置在第一和第二回流管路中。這允許當第一和/或第二泵運行并且相應安全閥打開時，工作流體循環回到儲存箱中。因此，控制系統基于開啟和停止第一和第二泵以及打開或者關閉第一和第二閥來執行唯一的控制策略。

為此，還公開了一種控制具有液壓站的液壓系統中的壓力的方法。所述方法包括基于將在液壓回路中的工作流體的壓力維持在第一最小極限和第一最大極限之間來控制第一泵和第一安全閥，如果液壓回路中工作流體的壓力降低到第一最小極限以下，除了第一泵和第一安全閥之外控制第二泵和第二安全閥。而且，這有益于提供一種備用系統。

當兩個泵都被控制時，所述方法可以包括當第一和第二安全閥關閉時運行第一和第二泵從而在液壓回路中建立壓力，如果壓力升高到第二最大極限，打開第二安全閥，并且如果壓力升高到第一最大極限，打開第一安全閥。第二最大極限小于第一最大極限。所述方法還可以包括如果壓力降至第二最小極限，關閉第一和第二安全閥，從而允許第一和第二泵在液壓回路中重建壓力。第二最小極限小于第一最小極限。因此，控制可以根據運行的泵的數量基于不同的最大極限和最小極限。

第一泵和第一安全閥不需要總是作為主泵來滿足液壓回路的需求。例如，所述方法可以還包括對換第一和第二泵以及第一和第二安全閥的角色。這導致在將所述液壓回路中的工作流體壓力維持在第一最小極限和第一最大極限之間的基礎上控制第二泵和第二安全閥，并且如果工作流體的壓力降低到第一最小極限以下，除了第二泵和第二安全閥之外控制第一泵和第一安全閥。

以這種方式對換角色進一步提高了液壓系統的總體可靠性，因為它使得工作載荷在第一和第二泵之間分布的更均勻。因此，第一泵的壽命可以延長。在一個實施例中，對換角色通過指定第一泵作為主泵而第二泵作為輔助泵來完成，監視第一泵運行的時間，如果第一泵的累積運行時間超過了預定時間極限則指定第二泵作為主泵而第一泵作為輔助泵。

預定時間極限可以基于第一泵的預期壽命來確定。因此，與其讓第一泵作為主泵持續的運行且經歷更多的磨損，不如讓第一泵擔任輔助泵的角色且更少地運行。這延長了它的壽命并且減少了液壓系統中故障的幾率。

這些以及其他的實施例與它們的益處一起根據下面的描述將變得更加顯而易見。

附圖說明

圖1是風輪機的一個示例的透視圖，移除了一些部件從而能夠看到風輪機的內部組件。

圖2是風輪機的液壓系統的截面圖。