专利名称：风电偏航系统的液压控制方法及实施该方法的偏航装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电领域，尤其是一种风电偏航系统的液压控制方法及实施该方法的偏航装置。
背景技术：
目前，风电偏航系统(风力发电机偏航系统一般采用液压泵站与制动器结合的形式，其工作状况是当风机需要偏航时，一组(一般10个)液压制动器各自通液压油(一般为 24bar压力)，使制动器保持一定的夹紧力夹紧制动盘，让风机在此夹紧力下能稳定的偏航旋转，当风机不需要偏航时，增加各制动器所通液压油的压力至一定值(一般为160bar)，使制动器夹紧制动盘，风机此时保持静止。由于上述偏航系统中不论是在偏航制动还是在锁定风机的制动过程中，所述的各制动器均是同时工作的，因此参与制动的制动器数量较多， 相应的制动器摩擦片与制动盘的接触点数也较多，同时制动器组对制动盘跳动及安装形位公差精度难以达到，这样就容易产生噪音，而风力发电机偏航时的噪音问题一直是困扰着国内外风机制造商的重要问题；而且各制动器需一直靠液压泵站提供液压油来维持制动力，也增加了泵站相应设备的负荷，缩短了其使用寿命；另外，由于所述各制动器的摩擦片与制动盘在工作过程中一直都是互相接触的，因此增加了不必要的磨损，每次维护均需将各制动器的摩擦片全部换掉，这则降低了维护效率，增加了偏航系统的维护成本；再者由于风机不论是偏航时还是定风时泵站都一直运转，这则增加了能源及泵站相应设备的损耗， 减短了泵站的使用寿命。发明内容
本发明的目的在于提供一种风电偏航系统的液压控制方法，减少泵站的损耗；同时本发明的目的还在于提供一种实现上述方法的偏航装置。
为了解决上述问题，风电偏航系统的液压控制方法采用以下技术方案风电偏航系统的液压控制方法，其特征在于包括以下步骤1)在风机上设置与风机制动盘配合的液压制动器并将所述液压制动器与对应的泵站连接；2)在所述液压制动器与泵站之间串接单向保压阀，单向保压阀在泵站停止工作后使对应液压制动器保持设定压力，从而为风机偏航提供偏航制动力，保证风机平稳偏航。
所述步骤I)中设置于风机上的液压制动器的个数为两个以上，所述液压制动器分为连续工作制动器组和间歇工作制动器组，所述步骤I)中只在所述的连续工作制动器组与泵站之间设置所述单向保压阀，风机定风时，全部液压制动器同时工作，风机偏航时，所述连续工作制动器组的液压制动器在所述单向保压阀的作用下继续工作为风机提供偏航制动力，泵站及间歇工作制动器组的液压制动器停止工作。
所述间歇工作制动器组的液压制动器与连续工作制动器组的液压制动器在风机制动盘的周向上交叉布置。
所述各液压制动器连接于同一泵站。
所述间歇工作制动器组包括两个以上互相串联的液压制动器，间歇工作制动器组的各液压制动器串联后位于末端的一个的出油口与泵站的回油口连接；所述连续工作制动器组包括第一组和第二组，所述第一、第二组的液压制动器并联连接后与间歇工作制动器组的液压制动器并联。
偏航装置采用以下技术方案一种为实施权利要求I所述的风电偏航系统的液压控制方法而专门设计的偏航装置，包括用于装配于风机上以与风机制动盘配合的液压制动器，所述液压制动器通过其进油口连接有泵站且与泵站之间串接有在泵站停止工作后使对应液压制动器保持设定压力以保证风机平稳偏航的单向保压阀。
所述液压制动器有两个以上且分为间歇工作制动器组和连续工作制动器组，所述单向保压阀设置于所述连续工作制动器组的液压制动器与泵站之间；风机定风时，全部液压制动器同时工作，风机偏航时，所述连续工作制动器组的液压制动器在所述单向保压阀的作用下继续工作为风机提供偏航制动力，泵站及间歇工作制动器组的液压制动器停止工作。
所述间歇工作制动器组的液压制动器与连续工作制动器组的液压制动器在风机制动盘的周向上交叉布置。
所述各液压制动器连接于同一泵站。
所述间歇工作制动器组包括两个以上互相串联的液压制动器，间歇工作制动器组的各液压制动器串联后位于末端的一个的出油口与泵站的回油口连接；所述连续工作制动器组包括第一组和第二组，所述第一、第二组的液压制动器并联连接后与间歇工作制动器组的液压制动器并联。
由于风电偏航系统的液压控制方法中，在所述的液压制动器与泵站之间串接有所述单向保压阀，单向保压阀在泵站停止工作后使对应液压制动器保持设定压力，从而为风机偏航提供偏航制动力，保证风机平稳偏航；因此风机偏航时，可将所述泵站暂时关闭，使其停止运转，这则大大地减短了泵站工作的时间且充分的利用了能量(对应液压制动器是靠管路内残留的压力工作)，从而降低了泵站的损耗。
由于偏航装置在其液压制动器与泵站之间串接有所述的单向保压阀，单向保压阀在泵站停止工作后使对应液压制动器保持设定压力，从而为风机偏航提供偏航制动力，保证风机平稳偏航；因此风机偏航时，可将所述泵站暂时关闭，使其停止运转，这则大大地减短了泵站工作的时间且充分的利用了能量(对应液压制动器是靠管路内残留的压力工作)， 从而降低了泵站的损耗。
图I是偏航装置的一种实施例的结构原理图。
具体实施方式
风电偏航系统的液压控制方法的实施例I，包括以下步骤1)在风机上设置与风机制动盘配合的液压制动器并将所述液压制动器与对应的泵站连接；2)在所述液压制动器与泵站之间串接单向保压阀，单向保压阀在泵站停止工作后使对应液压制动器保持设定压力，从而为风机偏航提供偏航制动力，保证风机平稳偏航。所述步骤I)中设置于风机上的CN 102536648 A液压制动器的个数为两个以上，所述液压制动器分为连续工作制动器组和间歇工作制动器组，所述步骤I)中只在所述的连续工作制动器组与泵站之间设置所述单向保压阀，风机定风时，全部液压制动器同时工作，风机偏航时，所述连续工作制动器组的液压制动器在所述单向保压阀的作用下继续工作为风机提供偏航制动力，泵站及间歇工作制动器组的液压制动器停止工作。所述间歇工作制动器组的液压制动器与连续工作制动器组的液压制动器在风机制动盘的周向上交叉布置。所述各液压制动器连接于同一泵站。所述间歇工作制动器组包括两个以上互相串联(即位于上游的液压制动器的出油口与与之相邻的液压制动器的进油口连接)的液压制动器，间歇工作制动器组的各液压制动器串联后位于末端的一个的出油口与泵站的回油口连接；所述连续工作制动器组包括第一组和第二组，所述第一组、第二组各自具有两个液压制动器且各自的液压制动器串联，第一、第二组各自的液压制动器串联后位于首端的一个并联(即两液压制动器的进油口之间导通连接)后与间歇工作制动器组位于首端的一个液压制动器并联。
本实施例的风电偏航系统的液压控制方法的工作原理如下在风机定风时，通过液压泵站泵油使各液压制动器全部工作，从而夹紧制动盘，进而锁定风机，此过程中回油全部由间歇工作阀组与泵站之间形成的工作回路完成；当风机需要偏航时，可使液压泵站停止工作，从而使所述间歇工作制动器组的各个液压制动器停止工作，所述连续工作制动器组的液压制动器在所述单向调压阀的作用下保持对应的压力，保证风机的正常偏航。由此可见，采用本发明的方法后，风机偏航时工作的制动器的数量明显减少，即减少了相应的制动器摩擦片与制动盘的接触点数，降低了制动器组对制动盘跳动及安装形位公差精度要求，这样就大大减少了风机偏航时的噪声来源，减小了风电偏航系统工作时的噪音；另外， 由于风机偏航时不需要所述液压泵站泵油以提供对应液压制动器所需工作压力，因此可使液压泵站的相应设备间歇工作，这则增加了液压泵站相应设备的使用寿命；另外，由于所述间歇工作制动器组的液压制动器只在风机定风时工作，其与制动盘之间是无动摩擦的， 从而大大地减少了其磨损，增加了其使用寿命，从而可在选用制动器时，将间歇工作制动器组和连续工作制动器组采用不同的材料，即增加连续工作制动器组的液压制动器的材料强度、耐磨性能等，从而进一步增长风机的正常工作周期，降低偏航系统的维护成本。
上述实施例中，还可以只设置一个液压制动器并在该液压制动器与泵站之间设置单向保压阀；还可以将所述间歇工作制动器组的液压制动器并联；还可将所述连续工作制动器组的液压制动器串联，将串联后位于最前端的一个的进油口与泵站的出油口连通，位于末端的一个的出油口与液压泵站的回油口连接；还可将所述第一、第二组中位于下游的液压制动器的出油口与液压泵站的回油口连接；所述间歇工作制动器组和连续工作制动器组各自的液压制动器的数量可以根据实际使用中风机的型号及所需制动力的大小适当配置；还可以为各液压制动器或各组液压制动器各自配置对应的泵站。
偏航装置的实施例1，如图I所示，具有液压泵站1，液压泵站I具有用于向外泵油的出口 1-1及用于接收回油的回油口 1-2，液压泵站I的具体结构及工作原理均为现有技术，此处不予赘述；液压泵站I的出口 1-1上连接有第一三通接头2，第一三通接头2具有通过对应油管与液压泵站I的出口连接的第一接口及对应的第二、第三接口，其中第三接口上串接从上游至下游依次串接有调压单向阀5及第二三通接头3。
所述的偏航装置还包括液压制动器4，液压制动器4采用直动制动器，用于装配于风机的对应位置以为风机提供定风或平稳偏航所需的力，液压制动器4包括间歇工作制动器组4-1和连续工作制动器组4-2，其中所述间歇工作制动器组4-1具有六个液压制动器， 连续工作制动器组具有四个液压制动器，间歇工作制动器组4-1的六个液压制动器依次串接(即位于上游的制动器的出油口与位于下游的制动器的进油口连接)后位于首端的液压制动器的进油口与第一三通接头2的第二接口连接，位于末端的液压制动器的出油口与液压泵站I的回油口 1-2连接，从而形成一完整的工作回路；所述连续工作制动器组4-2的四个液压制动器分为第一组4-2和第二组4-3，所述第一、第二组的液压制动器各自串接，位于所述第一、第二组首端的液压制动器的进油口通过所述第二三通接头3并联连接，即所述第一、第二组首端的液压制动器的进油口分别与第二三通接头3的对应的接口连接；第一、第二组液压制动器的出油口封堵，工作过程中的回油完全靠间歇工作制动器组4-1与液压泵站I之间形成的工作回路来完成，这则减少了管路数量，从而减少了漏油点，避免了管路缠绕的现象发生；间歇工作制动器组4-1的液压制动器与连续工作制动器组的液压制动器交叉设置。
本实施例的偏航装置是为实施上述实施例中的风电偏航系统的液压控制方法专门设计，其工作原理如下在风机定风时通过所述第一接口与液压泵站的出口连接并接收液压泵站的泵油使各液压制动器全部工作，从而夹紧制动盘，进而锁定风机；当风机需要偏航时，可使液压泵站停止工作，从而使所述间歇工作制动器组的各个液压制动器停止工作， 所述连续工作制动器组的液压制动器在所述单向调压阀的作用下保持对应的压力，保证风机的正常偏航。由此可见偏航装置在风机偏航时工作的制动器的数量明显减少，即减少了相应的制动器摩擦片与制动盘的接触点数，降低了制动器组对制动盘跳动及安装形位公差精度要求，这样就大大减少了风机偏航时的噪声来源，减小了风电偏航系统工作时的噪音。
上述偏航装置的实施例I中，还可将所述间歇工作制动器组的六个液压制动器并联，即将六个液压制动器的进油口分别与所述第一三通接头的第二接口连接，将其出油口分别与液压泵站的回油口连接；还可将所述连续工作制动器组的四个液压制动器串联，将串联后位于最前端的一个的进油口与第一三通接头的第二接口连通，位于末端的一个的出油口与液压泵站的回油口连接，此种情况下可省略所述第二三通接头；还可将所述第一、第二组中位于下游的液压制动器的出油口与液压泵站的回油口连接；所述间歇工作制动器组和连续工作制动器组各自的液压制动器的数量还可以根据实际使用中风机的型号及所需制动力的大小适当配置；所述的液压泵站为现有技术，使用时可根据需要另外配置。
权利要求
1.风电偏航系统的液压控制方法，其特征在于包括以下步骤1)在风机上设置与风机制动盘配合的液压制动器并将所述液压制动器与对应的泵站连接；2)在所述液压制动器与泵站之间串接单向保压阀，单向保压阀在泵站停止工作后使对应液压制动器保持设定压力，从而为风机偏航提供偏航制动力，保证风机平稳偏航。
2.根据权利要求I所述的风电偏航系统的液压控制方法，其特征在于所述步骤I)中设置于风机上的液压制动器的个数为两个以上，所述液压制动器分为连续工作制动器组和间歇工作制动器组，所述步骤I)中只在所述的连续工作制动器组与泵站之间设置所述单向保压阀，风机定风时，全部液压制动器同时工作，风机偏航时，所述连续工作制动器组的液压制动器在所述单向保压阀的作用下继续工作为风机提供偏航制动力，泵站及间歇工作制动器组的液压制动器停止工作。
3.根据权利要求2所述的风电偏航系统的液压控制方法，其特征在于所述间歇工作制动器组的液压制动器与连续工作制动器组的液压制动器在风机制动盘的周向上交叉布置。
4.根据权利要求2所述的风电偏航系统的液压控制方法，其特征在于所述各液压制动器连接于同一泵站。
5.根据权利要求4所述的风电偏航系统的液压控制方法，其特征在于所述间歇工作制动器组包括两个以上互相串联的液压制动器，间歇工作制动器组的各液压制动器串联后位于末端的一个的出油口与泵站的回油口连接；所述连续工作制动器组包括第一组和第二组，所述第一、第二组的液压制动器并联连接后与间歇工作制动器组的液压制动器并联。
6.一种为实施权利要求I所述的风电偏航系统的液压控制方法而专门设计的偏航装置，其特征在于包括用于装配于风机上以与风机制动盘配合的液压制动器，所述液压制动器通过其进油口连接有泵站且与泵站之间串接有在泵站停止工作后使对应液压制动器保持设定压力以保证风机平稳偏航的单向保压阀。
7.根据权利要求6所述的偏航装置，其特征在于所述液压制动器有两个以上且分为间歇工作制动器组和连续工作制动器组，所述单向保压阀设置于所述连续工作制动器组的液压制动器与泵站之间；风机定风时，全部液压制动器同时工作，风机偏航时，所述连续工作制动器组的液压制动器在所述单向保压阀的作用下继续工作为风机提供偏航制动力，泵站及间歇工作制动器组的液压制动器停止工作。
8.根据权利要求7所述的偏航装置，其特征在于所述间歇工作制动器组的液压制动器与连续工作制动器组的液压制动器在风机制动盘的周向上交叉布置。
9.根据权利要求7所述的偏航装置，其特征在于所述各液压制动器连接于同一泵站。
10.根据权利要求9所述的偏航装置，其特征在于所述间歇工作制动器组包括两个以上互相串联的液压制动器，间歇工作制动器组的各液压制动器串联后位于末端的一个的出油口与泵站的回油口连接；所述连续工作制动器组包括第一组和第二组，所述第一、第二组的液压制动器并联连接后与间歇工作制动器组的液压制动器并联。
全文摘要
本发明涉及风电偏航系统的液压控制方法及实施该方法的偏航装置，风电偏航系统的液压控制方法包括以下步骤1)在风机上设置与风机制动盘配合的液压制动器并将所述液压制动器与对应的泵站连接；2)在所述液压制动器与泵站之间串接单向保压阀，单向保压阀在泵站停止工作后使对应液压制动器保持设定压力，从而为风机偏航提供偏航制动力，保证风机平稳偏航；由于风电偏航系统的液压控制方法中，在所述的液压制动器与泵站之间串接有所述单向保压阀，单向保压阀在泵站停止工作后使对应液压制动器保持设定压力，从而为风机偏航提供偏航制动力，因此风机偏航时，可将所述泵站暂时关闭，这则大大地减短了泵站工作的时间，从而降低了泵站的损耗。
文档编号F15B11/02GK102536648SQ20111043531
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者张伟, 张彩霞, 曹红霞, 李广领, 段京丽, 赵丹兵, 魏胜利 申请人:焦作瑞塞尔盘式制动器有限公司