一种风电机组液压系统实训平台的制作方法

1.本发明属于风电机组设备培训领域，具体涉及一种风电机组液压系统实训平台。


背景技术：

2.风力发电作为除水力发电外技术最成熟的一种可再生能源发电，其装机容量占整个可再生能源发电装机总容员的绝大部分。风力发电机组变速恒频发电机组由于具有较高的风能利用率，目前已成为风力发电中的主流机型，由于风电机组为大型设备，且其安装环境一般在风力较大的塔体上的高空中，无论安装或维修都有非常大的困难，费力又费事。
3.由于风电事业的大力发展，风力发电机装机容量的增长，风电机组的装配及维修人员的需求量也相应增加，但由于现场操作的局限，无论风电专业的学生或是企业的维护人员对整个风电机组的全部零部件都存在在理论知识层面，目前的装配实训平台只有装配调试的功能，没有将风电机组从零件装配，到部件装配，到整机调试培训平台。


技术实现要素：

4.本发明目的在于提出一种风电机组液压系统实训平台，来解决上述背景中提出的问题。
5.本发明提供的技术方案为:一种风电机组液压系统实训平台,包括：液压站、阀块组件、执行机构装置以及电气控制装置，所述液压站与所述阀块组件之间均采用与风电机组相同的液压胶管连接，所述液压站通过所述阀块组件与所述执行机构装置连接，所述执行机构前端设计有压力传感器，分别测试主轴系统、偏航系统的进口压力以及变桨系统的进出口压力；所述电气控制装置采用主控plc；所述电气控制装置包括触控一体机、操作区、控制系统以及电气安装。
6.进一步的，所述阀块组件包括阀块、电磁阀、球阀、减压阀、压力传感器以及快速接头，所述阀块组件与所述执行机构连接时，设计有减压阀，避免压力过高使执行机构部件损坏，所述减压阀前端设计有球阀，所述球阀设计与所述阀块的出口端，便于调试和设备维护使用，所述阀块的进口端设计有单向阀，通过液压胶管与所述液压站连接。
7.进一步的，所述执行机构装置包括液压变桨模块、偏航制动模块以及高速轴制动模块，所述液压变桨模块包括变桨轴承、变桨液压缸、位移传感器以及变桨角度标尺，通过所述变桨液压缸带动所述变桨轴承，模拟风电机组液压系统开桨、关桨、以及安全顺桨的全过程、并通过所述位移传感器控制变桨的角度；所述偏航制动模块包括偏航摩擦盘、液压制动器以及偏航执行机构，模拟风电机组偏航系统制动的原理及过程；所述高速轴制动模块包括高速轴制动盘、液压制动器以及高速轴执行机构，模拟风电机组高速轴系统制动的原理及过程。
8.进一步的，所述触控一体机主要包含不同机型切换界面，液压变桨、偏航系统、主轴系统测试界面，故障报警界面以及油路独立控制界面；所述操作区包含主电源断路器及各区域独立控制系统，急停按钮、自动维护按钮、液压站切换按钮、故障指示灯以及运行指
示灯。
9.进一步的，系统的操作界面上左侧设置偏航测试、主轴刹车测试、变桨测试、机组运行、停机、故障、紧急故障、复归操作区；界面的右侧显示当前机型的动态液压原理图，并显示出当前机组的状态；界面上设置有故障显示和操作区。当机组出现故障时，在界面上显示当前机型和当前状态液压系统的故障情况，不显示机组故障代码。
10.进一步的，界面上的原理图采用二维动态的形式，电磁阀的箭头能够进行左右移动表示不同位置得电和失电情况；液压油路的进油和回油可以显示不同的颜色。进油用红色表示，回油用蓝色表示；电磁阀等元器件可点击，展示出其具体的实物图片和功能说明，控制系统将高速轴刹车、偏航刹车、液压变桨相应动作反馈给主控系统，通过主控系统对液压站和执行机构进行统一系统控制。
11.本发明技术方案带来的技术效果的一个方面在于：风电机组液压系统多功能实训平台参照真实风电机组的液压系统设计。本实训平台的原理与真实风电机组的液压原理一致，能够真实的模拟风力发电机组高速轴制动系统、偏航制动系统以及液压变桨系统。并在此基础上设置液压系统管路连接实训、电气系统调试实训、液压系统故障排查实训、电气系统故障排查实训等内容。液压系统（液压站及阀件）采用风电机组真实部件,便于受训人员更清楚了解真实风电机组液压系统的结构及工作原理。该实训平台适用于培训基地的实训教学。
12.本发明技术方案带来的技术效果的一个方面在于：液压实训平台的结构和原理与真实风电机组的结构和原理完全保持一致。便于学员真实的了解和掌握风电机组液压系统的结构和工作原理。实践实操性强：让学员能够真正的掌握液压系统的部件拆装、电气接线、机组调试、机组故障处理等各项技能，具有较强的实践性和实操性。多人协作性：实训平台能够同时满足3
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5人团队协作液压系统搭建、调试实训操作。系统全面性：实训平台能够更系统、更全面的满足学员风电机组液压系统的培训需求。让学员完全沉浸于真实机组的实操实训中。
附图说明
13.图1为本发明一种风电机组液压系统实训平台结构组成示意图；图2为本发明一种风电机组液压系统实训平台液压阀件结构组成示意图；图3为本发明一种风电机组液压系统实训平台执行机构装置结构组成示意图；图4为本发明一种风电站机组液压系统操作界面结构简图；其中，100、液压站，200、阀块组件，300、液压胶管，400、变桨系统，500、偏航制动系统，600、主轴制动系统。
具体实施方式
14.需要说明的是，本发明一种风电机组液压系统实训平台，设有液压站一与液压站二通过阀块组件与执行机构连接。阀块组件的前端设计有单独的电磁阀和压力传感器，用于确保液压站一和液压站二能够单独运行，互不干扰。阀块组件前端设计有四个压力传感器（带显示），用于检测液压站系统的压力。能够直观的监测主系统和各个支路的系统压力。阀块组件后端与执行机构连接时，设计有减压阀，避免压力过高使执行机构部件损坏。减压
阀前端设计有球阀，便于设备调试和维护使用。
15.系统上电后，两套液压系统自动工作，打压到额定压力，此时可以进行系统压力检测，可以通过压力表或者传感器实现系统压力测试。液压站一工作时，液压站二不工作，液压站一与执行机构的回路全部导通，偏航系统、主轴系统刹车，液压变桨系统，通过操作界面可以进行系统的测试和执行机构的运行演示。液压二工作时，液压站一不工作。两套液压系统可以任意切换，互不干涉。
16.为了保证学员及设备安全设备配有系统紧急按钮，拍下此急停按钮系统所有动作停止不动作。非特殊情况严禁操作此按钮。
17.下面通过具体的实施例进一步阐述该发明方案具体的过程以及过程中关键点，具体如下。
实施例
18.一种风电机组液压系统实训平台,如图1和图2所示，包括：液压站100、阀块组件200、执行机构装置以及电气控制装置，所述液压站100与所述阀块组件200之间均采用与风电机组相同的液压胶管300连接，所述液压站100通过所述阀块组件200与所述执行机构装置连接，所述执行机构前端设计有压力传感器，分别测试主轴系统600、偏航制动系统500的进口压力以及变桨系统400的进出口压力；所述电气控制装置采用主控plc；所述电气控制装置包括触控一体机、操作区、控制系统以及电气安装。
19.所述阀块组件200包括阀块、电磁阀、球阀、减压阀、压力传感器以及快速接头，所述阀块组件200与所述执行机构连接时，设计有减压阀，避免压力过高使执行机构部件损坏，所述减压阀前端设计有球阀，所述球阀设计与所述阀块的出口端，便于调试和设备维护使用，所述阀块的进口端设计有单向阀，通过液压胶管与所述液压站连接。
20.所述执行机构装置如图3所示，包括液压变桨模块400、偏航制动模块500以及高速轴制动模块600，所述液压变桨模块400包括变桨轴承、变桨液压缸、位移传感器以及变桨角度标尺，通过所述变桨液压缸带动所述变桨轴承，模拟风电机组液压系统开桨、关桨、以及安全顺桨的全过程并通过所述位移传感器控制变桨的角度；所述偏航制动模块500包括偏航摩擦盘、液压制动器以及偏航执行机构，模拟风电机组偏航系统制动的原理及过程；所述高速轴制动模块600包括高速轴制动盘、液压制动器以及高速轴执行机构，模拟风电机组高速轴系统制动的原理及过程。
21.所述触控一体机主要包含不同机型切换界面，如图4所示，液压变桨、偏航系统、主轴系统测试界面，故障报警界面以及油路独立控制界面；所述操作区包含主电源断路器及各区域独立控制系统，急停按钮、自动维护按钮、液压站切换按钮、故障指示灯以及运行指示灯。
22.系统的操作界面上左侧设置偏航测试、主轴刹车测试、变桨测试、机组运行、停机、故障、紧急故障、复归操作区；界面的右侧显示当前机型的动态液压原理图，并显示出当前机组的状态；界面上设置有故障显示和操作区。当机组出现故障时，在界面上显示当前机型和当前状态液压系统的故障情况，不显示机组故障代码。
23.界面上的原理图采用二维动态的形式，电磁阀的箭头能够进行左右移动表示不同
位置得电和失电情况；液压油路的进油和回油可以显示不同的颜色。进油用红色表示，回油用蓝色表示；电磁阀等元器件可点击，展示出其具体的实物图片和功能说明，控制系统将高速轴刹车、偏航刹车、液压变桨相应动作反馈给主控系统，通过主控系统对液压站和执行机构进行统一系统控制。