[發明專利]用于鎖定風力渦輪機機艙位置的油壓制動系統

無效

• 申請號: 201110177557.9
• 申請日: 2011-05-19
• 公開（公告）號: CN102352823A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: W·H·A·M·烏伯特
• 申請（專利權）人: 特雷布技術有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;F16D65/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙華偉

技術領域

如說明書的標題所述，本發明涉及一種用于鎖定風力渦輪機機艙(gondola)位置的油壓制動系統，其根據風向的要求進行取向，以便獲得風力渦輪機的最大性能，使得在每次需要改變渦輪機的取向時，停用制動系統以旋轉支撐渦輪機的框架，由此，一旦到達新的位置，就再次起動油壓制動系統以再次固定機艙的位置。?

因此，油壓制動系統大部分時間是活動的以保證具有正確取向的渦輪機所需的穩定的位置，避免在制動系統停用期間使用其它機構來旋轉支撐渦輪機的框架。?

背景技術

目前，風力渦輪機包括一系列具有油壓致動的引導制動器，以將渦輪機固定在最合適的風向上。這些引導制動器原則上由并聯或者串聯安裝的4至18個制動器形成，當然這個數量可以變化。?

引導制動器在全壓(160/210bar)下一天工作24小時。僅在渦輪機定向運動期間，壓力降低到最大壓力的10/30％。?

特別是在近海的風能應用時，部件的可靠性是非常重要的，通常的維修周期是一年一次。如果有一半的引導制動器由于液壓流體的泄漏導致失效，那么將導致昂貴的維修費用。?

通常，引導制動器的使用年限被設計為大約20年，除非制動器的零部件(即，制動襯片和其中的密封系統)發生磨損。?

盡可能的阻止液壓流體(油)的泄漏的制動器內部的密封系統包括一套環狀密封元件，其通常包括高壓油封，高壓油封具有比250巴的壓力更高的阻力，可選地具有兩個引導環以吸收側面負載，以及刮油環以阻止任何污染物進入制動器內部以及能夠承受約25巴的最大壓力。?

如果油從制動器中泄露，主要的壓力供應將補償這種泄漏。當高壓油封的磨損增加時，來自主供應的越來越多的流體油會流經高壓油封并返回到儲油器，?其結果將是電動機不斷地停止和起動。?

如果從制動器泄露的油從中通過，會在總的泄漏系統中引入控制閥(單向閥)。因為各個制動器均具有各自的控制閥(單向閥)，從一個制動器中泄露的油將不會進入其他的引導制動器。在回流線路中，從通用的泄漏系統到儲油器，安裝單向閥彈簧，該彈簧在特定壓力下(例如5巴)起動。在通用的泄漏系統中，還安裝有壓力開關或者也可以稱為恒壓器，其處于比上述起動彈簧單向閥的壓力低的壓力之下，所述壓力大約為3巴。壓力開關由3巴的壓力致動，同時，給中央PLC發出的信號給出至少一個制動器漏油的警告。?

然而，當從制動器中的泄漏量與主泵的流量相同或者大于主泵的流量時，后果是液壓動力單元不斷地起動和停止。因為全部的制動器均是串聯安裝，過度的油泄露將意味著制動和引導系統無法正常運轉，因此也就無法穩定地保證渦輪機的正確的定位。?

這也同樣意味著引導制動系統將變得不穩定，以及無法提供足夠的制動力以將渦輪機維持在風向上。這樣的后果是變速器和齒輪要對沉重負載的取向負責。?

此外，應當注意的是，引導制動器的作用是在由風力渦輪機產生能量期間保持渦輪機定向在風向上，例如所述地，并因此減少在引導電動機、行星盒、齒輪和鏈輪上的恒定負載。?

幾乎所有的風力渦輪機制造廠商均采用液壓盤式制動器維持取向。這種引導制動器串聯或并聯安裝并且同時起作用，以增加最大工作壓力至210巴。?

運行的制動器用作單效液壓缸，由此在工作一段時間后，制動器內部的密封元件會遭受磨損。尤其是制動器在全壓下一天工作24小時時，例如也已經在之前提到過的。?

因為不可能預測到何時制動器內部的連接(joint)會失效，所以事實上何時必須進行維修這些部件是未知的因素。維修之間的正常間隔是一年，但是由于無法預測何時制動器的內部的連接會失效，因此可能出現進行維修而在維修之后的幾天出現失效的情況。?

如果實際發生了這種情況，那么維修成本將變得昂貴，因為除了維修，這種操作將是維修人員的額外核查，如果風力渦輪機是例如在海上，那么核查會是非常高的花費。?

其中一個制動器失效將導致整個系統不能正常地工作，直到其被修復，因為其中一個致動器經歷泄露會影響系統中其余部分的工作壓力。?

發明內容

為了實現所述目標并避免前面段落中提到的缺陷的目的，本發明提供一種用于鎖定風力渦輪機機艙位置的油壓制動系統，其在原則上包括成對的并且設置有活塞的相對制動器，使得當制動器通過油壓設備起動時能夠保持回路的壓力推動活塞，這些活塞通過它們的自由面來擠靠著形成支撐風力渦輪機的框架的一部分的中間體的兩個相對表面，使得在這種情況下，保證渦輪機穩定的定位和固定。還有，框架是機艙的一部分。?