专利名称：偏航轴承齿面润滑控制方法、装置及偏航轴承润滑系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电机组偏航轴承润滑技术，尤其涉及一种偏航轴承齿面润滑控制方法、装置及偏航轴承润滑系统。
背景技术：
风力发电机组在运行时需要对各个关键零部件进行润滑操作，以保证关键零部件的使用寿命。对偏航轴承与偏航减速箱输出轴接触的开式齿面的润滑，简称偏航轴承齿面润滑，是风力发电机偏航轴承的润滑主要方面之一。对于偏航轴承齿面的润滑，由于其为开放式结构，润滑油脂只能附着在偏航轴承齿面上。
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目前，主要通过自动润滑装置对偏航轴承齿面进行定时定量润滑。由于偏航轴承与偏航减速箱输出轴接触的开式齿面的受力磨损并不均匀，而自动润滑装置对偏航轴承齿面进行润滑的工作区域也不具有针对性，偏航轴承齿面上有的区域可能没有进行润滑或润滑不充分而造成偏航系统寿命的降低，有的区域可能积累油脂过多使其他设备受到污染并造成浪费。
发明内容
本发明提供一种偏航轴承齿面润滑控制方法、装置及偏航轴承润滑系统，以提高对偏航轴承齿面的润滑效果，提高偏航系统的使用寿命，避免润滑油脂的浪费。本发明提供一种偏航轴承齿面润滑控制方法，包括根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，其中，所述目标区域为根据所述风向分布概率将偏航轴承的齿面的待润滑区域划分的区域；根据各所述目标区域对应的润滑因子，生成各所述目标区域对应的齿面润滑油脂量;根据各所述目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号，所述齿面润滑油脂控制信号用以控制所述偏航轴承润滑执行机构向所述偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应的齿面润滑油脂量的润滑油脂。本发明提供一种偏航轴承齿面润滑控制装置，包括润滑因子生成模块，用于根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，其中，所述目标区域为根据所述风向分布概率将偏航轴承的齿面的待润滑区域划分的区域；齿面润滑油脂量生成模块，用于根据各所述目标区域对应的润滑因子，生成各所述目标区域对应的齿面润滑油脂量；齿面控制信号生成模块，用于根据各所述目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号，所述齿面润滑油脂控制信号用以控制所述偏航轴承润滑执行机构向所述偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应的齿面润滑油脂量的润滑油脂。本发明提供一种偏航轴承润滑系统，包括
本发明提供的偏航轴承齿面润滑控制装置；以及偏航轴承润滑执行机构，与所述偏航轴承齿面润滑控制装置相连，所述偏航轴承润滑执行机构用于在所述偏航轴承齿面润滑控制装置生成的齿面润滑油脂控制信号的控制下，对偏航轴承的齿面润滑。由上述技术方案可知，本发明提供的偏航轴承齿面润滑控制方法、装置及偏航轴承润滑系统，根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，根据各目标区域对应的润滑因子，生成各目标区域对应的齿面润滑油脂量，根据各目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号控制偏航轴承润滑执行机构向偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应的齿面润滑油脂量的润滑油脂。由于齿面润滑油脂量时根据风向概率分布和风力发电机运行状态生成的，对于磨损程度不同的偏航轴承齿面的各个区域添加的润滑油脂的量也不同，具有针对性。实现了对偏航轴承的齿面的实时润滑的控制，对偏航轴承的齿面的待润滑区域的不同目标区域添加对应量的润滑油脂，提高了对偏航轴承齿面的润滑效果，提高了偏航系统的使用寿命，避免了润滑油脂的浪费。·
图I为本发明实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制方法流程图；图2为本发明实施例提供的一种偏航轴承齿面润滑控制装置结构示意图；图3为本发明实施例提供的另一种偏航轴承齿面润滑控制装置结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种偏航轴承润滑系统结构示意图；图5为本发明实施例提供的另一种偏航轴承润滑系统结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。图I为本发明实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制方法流程图。如图I所示，本实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制方法具体可以应用于对风力发电机的偏航轴承的润滑控制，主要为对偏航轴承的齿面的润滑控制。本实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制方法包括步骤10、根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，其中，目标区域为根据风向分布概率将偏航轴承的齿面的待润滑区域划分的区域；偏航轴承的齿面具体为偏航轴承与偏航减速箱输出轴接触的开式齿面。风向分布概率具体可以将风力发电机所在地的风向按照一定的时间段统计而成，例如根据每个月来统计，一年有12个阶段的概率分布图。因为风机一直处于对风状态，所以偏航轴承大齿圈各个部位的润滑需求也是不同的，在主风向时啮合动作较多的齿面需要的润滑相对多，非主风向对应的齿面润滑相对少。可以根据风向分布概率确定可能的风向，如，东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个风向，根据不同风向时偏航轴承和偏航减速箱输出轴接触的开式齿面的啮合情况将待润滑区域划分为多个目标区域，以针对不同的目标区域添加不同量的润滑油脂。
某目标区域的润滑因子具体可以与该目标区域对应的风向概率呈正比，目标区域对应的风向概率比较高，则该目标区域所需的润滑油脂就比较多。步骤20、根据各目标区域对应的润滑因子，生成各目标区域对应的齿面润滑油脂量;根据各目标区域对应的润滑因子，生成各目标区域对应的齿面润滑油脂量，以对各目标区域添加对应量的润滑油脂。
步骤30、根据各目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号，齿面润滑油脂控制信号用以控制偏航轴承润滑执行机构向偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应的齿面润滑油脂量的润滑油脂。偏航轴承润滑执行机构在齿面滑油脂控制信号的控制下，向偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应量的润滑油脂，以实现对偏航轴承的齿面的润滑控制。该偏航轴承润滑执行机构具体可以包括齿面润滑模块，齿面润滑模块包括齿面润滑油脂泵、齿面润滑油脂罐和齿面润滑小齿轮，具体的齿面润滑小齿轮上面分布着很多出油孔，齿面润滑油脂泵在齿面滑油脂控制信号的控制下将齿面润滑油脂罐中的润滑油脂通过齿面润滑小齿轮把润滑油脂喷到齿面润滑小齿轮的齿面上，再通过齿面润滑小齿轮和偏航轴承的齿面的啮合以润滑偏航轴承的齿面。本实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制方法，根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，根据各目标区域对应的润滑因子，生成各目标区域对应的齿面润滑油脂量，根据各目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号控制偏航轴承润滑执行机构向偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应的齿面润滑油脂量的润滑油脂。由于齿面润滑油脂量时根据风向概率分布和风力发电机运行状态生成的，对于磨损程度不同的偏航轴承齿面的各个区域添加的润滑油脂的量也不同，具有针对性。实现了对偏航轴承的齿面的实时润滑的控制，对偏航轴承的齿面的待润滑区域的不同目标区域添加对应量的润滑油脂，提高了对偏航轴承齿面的润滑效果，提高了偏航系统的使用寿命，避免了润滑油脂的浪费。在本实施例中，步骤20，根据各目标区域对应的润滑因子，生成各目标区域对应的齿面润滑油脂量，具体可以包括如下步骤步骤201、获取偏航轴承的使用率和齿面润滑效率；偏航轴承的使用率具体可以根据风力发电机的工作时间来确定，例如，某一风力发电机在一年365天中实际工作时间为340天，剩余25天均处于维修或养护状态，则该风力发电机的使用率为340/365 = O. 93。齿面润滑效率具体也与润滑油脂的性能参数有关，可以根据实际使用的润滑油脂的对偏航轴承的齿面的润滑情况来确定。步骤202、应用以下公式计算各目标区域对应的润滑油脂量Y
KY =Κλχλχ — χκ·,
η其中，K1为第一比例因子，K2为第二比例因子，λ为使用率，η为齿面润滑效率，K为润滑因子。第一比例因子K1和第二比例因子K2均可以根据风力发电机自身的结构参数以及润滑油脂的性能参数来具体设定。
在本实施例中，步骤10，根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，具体可以包括如下步骤步骤101、根据风向分布概率，生成各目标区域对应的风向概率；具体的，可以对应阶段的风向概率分布图进行分析，得到风向分布概率，再根据该风向分布概率，确定个目标区域对应的风向概率。步骤102、应用以下公式计算生成各目标区域对应的润滑因子K K = K3X λ θ ；其中，K3为第三比例因子，λ θ为风向概率。第三比例因子K3也可以根据风力发电机自身的结构参数以及润滑油脂的性能参数来具体设定。·图2为本发明实施例提供的一种偏航轴承齿面润滑控制装置结构示意图。如图2所示，本实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制装置具体可以实现上述偏航轴承齿面润滑控制方法的各个步骤，此不再赘述。在对风力发电机的偏航轴承的齿面进行润滑的过程中，可以通过本实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制装置控制偏航轴承润滑执行机构，定时对偏航轴承的齿面添加润滑油脂。本实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制装置具体包括润滑因子生成模块11、齿面润滑油脂量生成模块12和齿面控制信号生成模块13。润滑因子生成模块11用于根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，其中，目标区域为根据风向分布概率将偏航轴承的齿面的待润滑区域划分的区域。齿面润滑油脂量生成模块12用于根据各目标区域对应的润滑因子，生成各目标区域对应的齿面润滑油脂量。齿面控制信号生成模块13用于根据各目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号，齿面润滑油脂控制信号用以控制偏航轴承润滑执行机构向偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应的齿面润滑油脂量的润滑油脂。本实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制装置，润滑因子生成模块11根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，齿面润滑油脂量生成模块12根据各目标区域对应的润滑因子，生成各目标区域对应的齿面润滑油脂量，齿面控制信号生成模块13根据各目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号控制偏航轴承润滑执行机构向偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应的齿面润滑油脂量的润滑油脂。由于齿面润滑油脂量时根据风向概率分布和风力发电机运行状态生成的，对于磨损程度不同的偏航轴承齿面的各个区域添加的润滑油脂的量也不同，具有针对性。实现了对偏航轴承的齿面的实时润滑的控制，对偏航轴承的齿面的待润滑区域的不同目标区域添加对应量的润滑油脂，提高了对偏航轴承齿面的润滑效果，提高了偏航系统的使用寿命，避免了润滑油脂的浪费。图3为本发明实施例提供的另一种偏航轴承齿面润滑控制装置结构示意图。如图3所示，在本实施例中，齿面润滑油脂量生成模块12具体可以包括获取单元121和第一计算单元122。获取单元121用于获取偏航轴承的使用率和齿面润滑效率。第一计算单元122用于应用以下公式计算生成各目标区域对应的润滑油脂量Y
KY =—
η其中，K1为第一比例因子，K2为第二比例因子，λ为使用率，η为齿面润滑效率，K为润滑因子。在本实施例中，润滑因子生成模块11具体可以包括风向概率单元111和第二计算单元112，风向概率单元111用于根据风向分布概率，生成各目标区域对应的风向概率。第二计算单元112用于应用以下公式计算生成各目标区域对应的润滑因子K K = K3X λ θ ；其中，K3为第三比例因子，λ θ 为风向概率。图4为本发明实施例提供的一种偏航轴承润滑系统结构示意图。如图4所示，本实施例提供的偏航轴承润滑系统可以实现本发明任意实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制方法的各个步骤，此不再赘述。本实施例提供的偏航轴承润滑系统本发明任意实施例提供的偏航轴承齿面润滑控制装置21以及偏航轴承润滑执行机构22，偏航轴承润滑执行机构22与偏航轴承齿面润滑控制装置21相连，偏航轴承润滑执行机构22用于在偏航轴承齿面润滑控制装置21生成的齿面润滑油脂控制信号的控制下，对偏航轴承的齿面润滑。本实施例提供的偏航轴承润滑系统，通过偏航轴承齿面润滑控制装置的设置，根据偏航轴承的实际运转情况生成齿面润滑油脂控制信号，控制偏航轴承润滑执行机构对偏航轴承的齿面润滑。对偏航轴承的齿面的待润滑区域的不同目标区域添加对应量的润滑油月旨，提高了对偏航轴承齿面的润滑效果，提高了偏航系统的使用寿命，避免了润滑油脂的浪费。图5为本发明实施例提供的另一种偏航轴承润滑系统结构示意图。如图5所示，在本实施例中，偏航轴承润滑执行机构22具体可以包括齿面润滑油脂泵221、齿面润滑油脂罐222和穿设有多个小孔的齿面润滑小齿轮223。齿面润滑油脂泵221分别与偏航轴承齿面润滑控制装置21、齿面润滑油脂罐222和齿面润滑小齿轮223连接，齿面润滑油脂泵221在偏航轴承齿面润滑控制装置21生成的齿面润滑油脂控制信号的控制下，从齿面润滑油脂罐222中抽取润滑油脂，并通过齿面润滑小齿轮223上的小孔将润滑油脂添加到偏航轴承的齿面24上。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种偏航轴承齿面润滑控制方法，其特征在于，包括 根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，其中，所述目标区域为根据所述风向分布概率将偏航轴承的齿面的待润滑区域划分的区域； 根据各所述目标区域对应的润滑因子，生成各所述目标区域对应的齿面润滑油脂量；根据各所述目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号，所述齿面润滑油脂控制信号用以控制所述偏航轴承润滑执行机构向所述偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应的齿面润滑油脂量的润滑油脂。
2.根据权利要求I所述偏航轴承齿面润滑控 制方法，其特征在于，所述根据各所述目标区域对应的润滑因子，生成各所述目标区域对应的齿面润滑油脂量，包括 获取所述偏航轴承的使用率和齿面润滑效率； 应用以下公式计算各所述目标区域对应的润滑油脂量Y 其中，K1为第一比例因子，K2为第二比例因子，λ为所述使用率，II为所述齿面润滑效率，K为所述润滑因子。
3.根据权利要求I或2所述偏航轴承齿面润滑控制方法，其特征在于，所述根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，包括 根据所述风向分布概率，生成各所述目标区域对应的风向概率； 应用以下公式计算各所述目标区域对应的润滑因子K ； 其中，K3为第三比例因子，λ θ为风向概率。
4.一种偏航轴承齿面润滑控制装置，其特征在于，包括 润滑因子生成模块，用于根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子，其中，所述目标区域为根据所述风向分布概率将偏航轴承的齿面的待润滑区域划分的区域； 齿面润滑油脂量生成模块，用于根据各所述目标区域对应的润滑因子，生成各所述目标区域对应的齿面润滑油脂量； 齿面控制信号生成模块，用于根据各所述目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号，所述齿面润滑油脂控制信号用以控制所述偏航轴承润滑执行机构向所述偏航轴承的齿面的各目标区域添加对应的齿面润滑油脂量的润滑油脂。
5.根据权利要求4所述的偏航轴承齿面润滑控制装置，其特征在于，所述齿面润滑油脂量生成模块包括 获取单元，用于获取所述偏航轴承的使用率和齿面润滑效率； 第一计算单元，用于应用以下公式计算各所述目标区域对应的润滑油脂量Y 其中，K1为第一比例因子，K2为第二比例因子，λ为所述使用率，η为所述齿面润滑效率，K为所述润滑因子。
6.根据权利要求4或5所述的偏航轴承齿面润滑控制装置，其特征在于，所述润滑因子生成模块包括风向概率单元，用于根据所述风向分布概率，生成各所述目标区域对应的风向概率； 第二计算单元，用于应用以下公式计算各所述目标区域对应的润滑因子K K — K3 X 9 ； 其中，K3为第三比例因子，λ θ为风向概率。
7.一种偏航轴承润滑系统，其特征在于，包括 如权利要求4-6任一所述的偏航轴承齿面润滑控制装置；以及 偏航轴承润滑执行机构，与所述偏航轴承齿面润滑控制装置相连，所述偏航轴承润滑执行机构用于在所述偏航轴承齿面润滑控制装置生成的齿面润滑油脂控制信号的控制下，对偏航轴承的齿面润滑。
8.根据权利要求7所述的偏航轴承润滑系统，其特征在于，所述偏航轴承润滑执行机构包括齿面润滑油脂泵、齿面润滑油脂罐和穿设有多个小孔的齿面润滑小齿轮； 所述齿面润滑油脂泵分别与所述偏航轴承齿面润滑控制装置、齿面润滑油脂罐和齿面润滑小齿轮连接，所述齿面润滑油脂泵在所述偏航轴承齿面润滑控制装置生成的齿面润滑油脂控制信号的控制下，从所述齿面润滑油脂罐中抽取润滑油脂，并通过所述齿面润滑小齿轮上的小孔将所述润滑油脂添加到所述偏航轴承的齿面上。
全文摘要
本发明提供一种偏航轴承齿面润滑控制方法、装置及偏航轴承润滑系统，该方法包括根据风向分布概率，生成各目标区域对应的润滑因子；根据各目标区域对应的润滑因子，生成各目标区域对应的齿面润滑油脂量；根据各目标区域对应的齿面润滑油脂量，生成齿面润滑油脂控制信号。该装置包括润滑因子生成模块、齿面润滑油脂量生成模块和齿面控制信号生成模块。本发明提供的偏航轴承齿面润滑控制方法、装置及偏航轴承润滑系统，实现了对偏航轴承的齿面的实时润滑的控制，对偏航轴承的齿面的待润滑区域的不同目标区域添加对应量的润滑油脂，提高了对偏航轴承齿面的润滑效果，提高了偏航系统的使用寿命，避免了润滑油脂的浪费。
文档编号F03D7/00GK102913611SQ20111022241
公开日2013年2月6日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者李磊, 蔡旋, 杨明明, 宫玉鹏, 苏丽营 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司