一种风电齿轮箱固体颗粒监测、过滤及冲洗系统的制作方法

本发明属于液压、润滑技术领域，具体涉及一种风电齿轮箱固体颗粒监测、过滤及冲洗系统。

背景技术

风电齿轮箱作为风力发电机组中主要的增速传动设备，其长期在满负荷的工况下工作，各齿轮及其他机械部件在工作磨损时会产生大量固体颗粒物，不同大小的固体颗粒物对齿轮箱损害及油液的污染情况不同。一方面，齿轮运转时会将含有固体颗粒物的油液带到接触的齿面上，在两个齿轮面接触时会传递较大的力，而含有固体颗粒的油液在两个齿轮面接触时会严重损坏齿轮面，损坏的齿轮面掉下的固体颗粒物又会混合到润滑油中，造成恶性循环，因此也就加速了齿轮及其他机械部件的工作寿命。另一方面，润滑油在使用过程中由于受到温度、负荷变化，以及外来固体颗粒物的污染等，致使润滑油很容易会发生劣化变质，润滑油的劣化又加剧了齿轮箱箱体内齿轮、轴承等各部件的磨损程度，如此往复恶性循环，齿轮箱箱体内由于设计结构紧凑的原因，内部长期积累的超大固体颗粒物如固体铁屑、铝屑颗粒物等无法排出齿轮箱外，这些大颗粒物相当于研磨剂直接威胁齿轮箱内部的齿轮和精密轴承，这一现象在运行超过三年以上的风电机组中非常明显。所以便携有效的监测齿轮箱润滑油中固体颗粒并将之清楚，这能够减少齿轮箱故障，并保证风力发电机组正常运行，但是目前风电齿轮箱中还没有单独设有应用于过滤和冲洗固体颗粒中的装置。

中国专利公开号cn105333119a中公开了一种用于进行风电齿轮箱润滑油路检测的系统，包括油泵、温变调节系统、连接管件、风电齿轮箱及供油池，所述供油池通过管道与油泵连接，所述油泵通过管道与温变调节系统连接，所述温变调节系统通过连接管件与风电齿轮箱的进油口连接，所述风电齿轮箱的出油口通过管道与供油池连接；所述风电齿轮箱包括润滑油路系统和与之连接的油温监测装置，所述润滑油路系统的进油口通过管道与连接管件连接，所述油温监测装置的出油口通过管道与供油池连接，上述系统虽可以通过油温监测装置自动化的对润滑油路系统的隔油温监测点的温度信息进行读取并记录，但是无法对齿轮箱中的固体颗粒物进行监测并清除。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，在液压、润滑技术领域，提供一种用于风电齿轮箱固体颗粒监测、过滤及冲洗系统，本系统结构简单，原理独特，并能够有效监测并清除齿轮箱的固体颗粒物，从而延长齿轮箱的使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：一种风电齿轮箱固体颗粒监测、过滤及冲洗系统，它包括有齿轮箱、电机泵、温度传感器和球阀，其特征在于所述温度传感器通过管路与吸油过滤器相连，所述吸油过滤器通过管路与固体颗粒度检测仪相连，所述固体颗粒度检测仪通过管路与强磁固体颗粒过滤器相连，所述强磁固体颗粒过滤器通过管路与流量传感器相连，所述流量传感器通过管路与冲洗喷嘴相连，所述冲洗喷嘴安装在齿轮箱内侧。

本系统的齿轮箱通过管路与温度传感器相连。

本系统的球阀设置在齿轮箱和温度传感器之间，其中球阀安装在管路上。

本系统的吸油过滤器和固体颗粒度检测仪之间设有测压取样接头。

本系统的电机泵设置在固体颗粒度检测仪和强磁固体颗粒过滤器之间。

本系统的强磁固体颗粒过滤器与流量传感器之间设有测压取样接头，其中测压取样接头与压力传感器相连。

本系统的电机泵包括电动机和油泵，其中电动机和油泵可以直接连接也可以通过钟罩和联轴器连接，电动机可以是4级、6级或8级，油泵为输送泵，该输送泵能够适用于颗粒物较多的介质。

本系统的强磁固体颗粒过滤器内分别设有强磁滤芯和污物堵塞发讯器。

本发明的有益效果有：本系统结构简单，原理独特，能有效便捷的监测到齿轮箱润滑油液中的固体颗粒并将之清除，其中强磁固体颗粒过滤器7含有的强磁滤芯能够有效的过滤油液中的杂质，特别铁屑、铝屑等颗粒物，减少了油液中固体颗粒对齿轮、轴承等的伤害及运行成本，并保证风力发电机组正常运行，从而延长齿轮箱的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图中1、球阀；2、温度传感器；3、吸油过滤器；4、测压取样接头；5、固体颗粒度检测仪；6、电机泵；7、强磁固体颗粒过滤器；8、压力传感器；9、流量传感器；10、冲洗喷嘴；11、齿轮箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步地说明：

如图1所示，本发明它包括有齿轮箱11、电机泵6、温度传感器2和球阀1，其特征在于所述齿轮箱11通过管路与温度传感器2相连，用于监测齿轮箱11润滑油液的温度，便于电机泵6的启停控制。所述球阀1设置在齿轮箱11和温度传感器2之间，其中球阀1安装在管路上，能有效的控制齿轮箱11中的油液流出。

所述温度传感器2通过管路与吸油过滤器3相连，所述吸油过滤器3通过管路与固体颗粒度检测仪5相连，能实时监测油液中固体颗粒物的数量和颗粒的分布情况，为油液品质的高低及更换时间提供数据参考，避免造成电机泵6的损坏。

所述电机泵6设置在固体颗粒度检测仪5和强磁固体颗粒过滤器7之间，该电机泵6包括电动机和油泵，其中电动机和油泵可以直接连接也可以通过钟罩和联轴器连接，电动机可以是4级、6级或8级，油泵为输送泵，该输送泵能够适用于颗粒物较多的介质。

所述吸油过滤器3和固体颗粒度检测仪5之间、强磁固体颗粒过滤器7与流量传感器9之间均设有测压取样接头4，在系统运行时，可在此处连接压力传感器8以读取相应压力数据，两个位置的压力差值能够反映出油液经过固体颗粒度检测仪5、电机泵6和强磁固体颗粒过滤器7后损失的压力值，通过不同温度、不同流量及不同压力情况下的压力差值，从而根据需要选用相应的电机泵6及相应结构的冲洗喷嘴10，以保证冲洗喷嘴10达到应有的效果。测压取样接头4也可连接取样软管进行油液的取样，通过提取强磁固体颗粒过滤器7前后的油液样品进行比较，可以知道油液经过强磁固体颗粒过滤器7之后的油品情况。

所述固体颗粒度检测仪5通过管路与强磁固体颗粒过滤器7相连，其中强磁固体颗粒过滤器7内分别设有强磁滤芯和污物堵塞发讯器，当强磁固体颗粒过滤器7的强磁滤芯上拦截的固体颗粒达到一定程度需要更换时，发讯器会发出警报提示更换滤芯。

所述强磁固体颗粒过滤器7通过管路与流量传感器9相连，所述流量传感器9通过管路与冲洗喷嘴10相连，用于监测系统工作时的流量情况，可根据流量的数值判断系统是否出现故障。特别是在样机试验时，根据流量的大小与冲洗喷嘴10的工作效果，再考虑是否需要调整电动机的转速或者更改喷嘴的结构。

所述冲洗喷嘴10安装在齿轮箱11内侧，能够向齿轮面喷油提高齿轮的润滑效果，同时能够冲洗齿轮箱内壁上残留的固体颗粒物等杂质。

本发明的使用过程如下：操作者首先打开球阀1，齿轮箱中油液从球阀1流出后经过温度传感器2，温度传感器2通过监测油液的温度来判断是否满足电机泵6中的电动机启动条件，当油温达到电动机启动条件时，电动机启动，接着油液流向吸油过滤器3，此时油液中较大的固体杂质就会被吸油过滤器3所拦截进行过滤，经过吸油过滤器3的油液再流向固体颗粒度检测仪5，进行实时监测油液中固体颗粒物的数量和颗粒的分布情况，然后油液经过电机泵6后流向强磁固体颗粒过滤器7，并对油液中的绝大部分的固体颗粒进行过滤，特别是油液中的金属铁屑、铝屑等颗粒物，当强磁固体颗粒过滤器7拦截的污物达到一定量后，强磁固体颗粒过滤器7上面的污物堵塞发讯器会发出报警信号，提示更换滤芯并清理强磁滤芯，随后油液流向压力传感器8和流量传感器9，如果系统压力过低时说明系统某个部位存在问题，需要检查，同时过低的系统压力也使冲洗喷嘴10的效果降低或者失去相应的效果，而流量传感器9能监测系统中油液的流量，正常工作的系统流量在某一范围内波动，当流量出现减少较为明显时，通过查看其它传感器的状态来判断系统是否出现泄漏。最后过滤好的清洁油液流到冲洗喷嘴10后，冲洗喷嘴10将油液喷向齿轮齿面、轴承和箱体内壁不易被清理到的地方，有利于提高齿轮的润滑并带走轴承上相应的热量，从而避免因高温造成损坏。

本系统在运行时相应传感器、仪器的数据可作为更换或者维护系统的参考依据：当温度传感器2监测到的温度值正常，而流量传感器9监测到的流量值偏低并且强磁固体颗粒过滤器7上面的污物堵塞发讯器没有报警，此时吸油过滤器3需要进行清理更换滤芯。

当固体颗粒度检测仪5长时间显示油液中存在较多固体颗粒，而流量传感器9监测到的流量值偏低并且强磁固体颗粒过滤器7上面的污物堵塞发讯器没有报警，此时需要检查强磁固体颗粒过滤器7上面的污物堵塞发讯器是否损坏，并及时更换强磁滤芯，再进行监测。

当压力传感器8监测到的压力值偏低，而流量传感器9监测到的流量值正常时，说明冲洗喷嘴10出现问题，油液没有达到相应的喷射、冲洗效果，需要检查喷嘴情况。

当压力传感器8监测到的压力值偏低，而流量传感器9监测到的流量值也偏低时，说明系统某个部位存在泄漏，需要检查。

本发明涉及的其它未说明部分与现有技术相同。