本实用新型涉及风力发电机组叶轮锁定技术领域，特别是涉及一种风力发电机组叶轮锁定液压控制系统。
背景技术：
随着风力发电技术的广泛应用，运行的风力发电机组越来越多。当风机叶轮进行组装、叶轮内设备进行日常维护作业时，需要对叶轮进行锁定以保证操作人员的安全。
目前风机叶轮锁定装置操作方式大多为人工操作，自动化程度低，费时费力，极为不便。锁紧液压缸的有杆腔和无杆腔之间的密封容易发生泄漏，有杆腔和无杆腔之间的密封发生泄漏后，有杆腔和无杆腔液压油压力相同，由于活塞位于无杆腔一侧面积大于有杆腔一侧面积，活塞位于无杆腔一侧受力会大于位于有杆腔一侧受力，此时锁紧液压缸活塞杆会自行伸出，导致叶轮被锁定严重威胁机组运行安全。但现有的风机叶轮锁定装置缺乏有效监测手段，无法识别有杆腔和无杆腔之间的密封是否发生泄漏，致使无法提前采取预防措施，系统存在事故隐患，安全可靠性低。
因此，如何创设一种自动化程度高且操作方便的风力发电机组叶轮锁定液压控制系统，成为了风力发电领域亟待解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种自动化程度高且操作方便的风力发电机组叶轮锁定液压控制系统，以克服现有的风机叶轮锁定装置自动化程度低且操作不方便的不足。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种风力发电机组叶轮锁定液压控制系统，包括油箱、液压泵、三位四通电磁换向阀、液压锁、锁紧液压缸、位移传感器及PLC控制系统；所述三位四通电磁换向阀包括进油口、回油口、第一输油口及第二输油口，所述油箱的出油口通过所述液压泵与所述三位四通电磁换向阀的进油口连接，所述三位四通电磁换向阀的第一输油口和第二输油口分别通过所述液压锁与所述锁紧液压缸的无杆腔和有杆腔连接，所述三位四通电磁换向阀的回油口与所述油箱的卸油口连接；所述位移传感器与所述锁紧液压缸连接，用于检测所述锁紧液压缸的活塞杆位移，所述PLC控制系统分别与所述三位四通电磁换向阀和位移传感器连接，用于根据所述位移传感器检测到的活塞杆位移控制所述三位四通电磁换向阀。
作为本实用新型的一种改进，所述液压锁和所述锁紧液压缸的无杆腔之间设有第一压力传感器，所述液压锁和所述锁紧液压缸的有杆腔之间设有第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器均与所述PLC控制系统连接，所述PLC控制系统还用于根据所述第一压力传感器和第二压力传感器的检测结果，识别所述锁紧液压缸的有杆腔和无杆腔之间的密封是否发生泄漏。
进一步改进，还包括安全卸荷阀，所述安全卸荷阀的一端与所述锁紧液压缸的有杆腔或无杆腔连通，另一端与所述油箱的卸油口连通，所述安全卸荷阀还与所述PLC控制系统连接。
进一步改进，所述液压泵与所述三位四通电磁换向阀之间设有可调节流阀。
进一步改进，还包括溢流阀，所述溢流阀一端与所述液压泵的输出端连接，另一端与所述油箱的卸油口连接。
进一步改进，所述三位四通电磁换向阀上设有用于手动切换工作位的手动切换机构。
进一步改进，所述三位四通电磁换向阀上设有阀芯锁定机构。
进一步改进，所述液压泵与所述PLC控制系统连接。
由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：
1、该风力发电机组叶轮锁定液压控制系统，位移传感器可以准确的检测到锁紧液压缸的活塞杆位移，PLC控制系统根据位移传感器检测到锁紧液压缸的活塞杆位移调整三位四通电磁换向阀的工作位，从而控制锁紧液压缸实现叶轮锁定、叶轮释放锁定或叶轮保持现有状态，自动化程度高、操作方便且可靠性较高。
2、第一压力传感器和第二压力传感器能够检测锁紧液压缸的无杆腔和有杆腔压力，PLC控制系统能够根据锁紧液压缸的无杆腔和有杆腔压力，识别锁紧液压缸的有杆腔和无杆腔之间的密封是否发生泄漏，可以提前采取措施，避免发生安全事故。
3、当PLC控制系统认定锁紧液压缸的有杆腔和无杆腔之间的密封发生泄漏，开启安全卸荷阀，将锁紧液压缸中的液压油导回油箱，防止活塞杆伸出导致叶轮被锁定。
4、在三位四通电磁换向阀上还设置有手动切换机构，在电磁铁或PLC控制系统发生故障导致该三位四通电磁换向阀无法工作时，可以用于手动切换工作位，保证该系统的正常运行。
5、在三位四通电磁换向阀上设置阀芯锁定机构，使其具有阀芯锁定功能，当阀芯移动到指定工作位后对阀芯进行锁定，保证该叶轮锁定液压控制系统安全可靠运行。
附图说明
上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型风力发电机组叶轮锁定液压控制系统的结构示意图；
其中，1、液压泵，2、可调节流阀，3、电磁换向阀，4、液压锁，5、第一压力传感器，6、锁紧液压缸，7、位移传感器，8、PLC控制系统，9、安全卸荷阀，10、溢流阀，11、油箱，12、第二压力传感器。
具体实施方式
参见图1所示，本实用新型提供了一种风力发电机组叶轮锁定液压控制系统，包括油箱11、液压泵1、三位四通电磁换向阀3、液压锁4、锁紧液压缸6、位移传感器7及PLC控制系统8。三位四通电磁换向阀3包括进油口、回油口、第一输油口及第二输油口，油箱11的出油口通过液压泵1与三位四通电磁换向阀3的进油口连接，三位四通电磁换向阀3的第一输油口和第二输油口分别通过液压锁4与锁紧液压缸6的无杆腔和有杆腔连接，三位四通电磁换向阀3的回油口与油箱11的卸油口连接。
该风力发电机组叶轮锁定液压控制系统，位移传感器7与锁紧液压缸6连接，PLC控制系统8分别与三位四通电磁换向阀3和位移传感器7连接，位移传感器7可以准确的检测到锁紧液压缸6的活塞杆位移，并生成位移信号发送给PLC控制系统8，PLC控制系统8根据接收到的位移信号调整三位四通电磁换向阀3的工作位，从而控制锁紧液压缸6实现叶轮锁定、叶轮释放锁定或叶轮保持现有状态，自动化程度高、操作方便且可靠性较高。
具体的，参见图1所示，本实施风力发电机组叶轮锁定控制系统，包括油箱11、液压泵1、可调节流阀2、三位四通电磁换向阀3、液压锁4、锁紧液压缸6、溢流阀10、位移传感器7及PLC控制系统8。
该三位四通电磁换向阀3，包括：阀体、阀芯、复位弹簧及a和b两个电磁铁，阀体有左、中、右三个工作位，a电磁铁得电，b电磁铁失电，阀体处于左工作位；b电磁铁得电，a电磁铁失，阀体处于右工作位；a和b两个电磁铁均失电，阀芯在复位弹簧的作用下处于中间位置，阀体处于中间工作位，阀体上设有进油口、回油口、第一输油口及第二输油口。
油箱11的出油口、液压泵1及可调节流阀2依次连接，可调节流阀2与三位四通电磁换向阀3的进油口连接，三位四通电磁换向阀3的第一输油口和第二输油口分别与液压锁4连接，并分别通过液压锁4与锁紧液压缸6的无杆腔和有杆腔连接，三位四通电磁换向阀3的回油口与油箱11的卸油口连接。溢流阀10的一端连接在液压泵1和可调节阀之间，另一端与油箱11的卸油口连接，在系统压力过大时，可开启溢流阀10将液压油导回油箱11。
位移传感器7与锁紧液压缸6连接，PLC控制系统8分别与液压泵1、电磁换向阀和位移传感器7连接。位移传感器7用于检测锁紧液压缸6的活塞杆位移，并生成位移信号发送给PLC控制系统8，PLC控制系统8可以根据接收到的位移信号，调整三位四通电磁换向阀3的工作位和液压泵1的工作状态，从而控制锁紧液压缸6实现叶轮锁定、叶轮释放锁定或叶轮保持现有状态。
当叶轮需要锁定时，PLC控制系统8通过位移传感器7监测锁紧液压缸6的活塞杆位移，当锁紧液压缸6与叶轮锁定盘上锁紧孔对准并满足叶轮锁定条件后，PLC控制系统8控制电磁换向阀的a电磁铁得电，b电磁铁失电，阀体处于左工作位，液压锁4处于开启状态，液压泵1与无杆腔连通，有杆腔与油箱11的卸油口连通。来自液压泵1的高压油通过可调节流阀2、三位四通电磁换向阀3及液压锁4进入锁紧液压缸6的无杆腔，在压力差的作用下锁紧液压缸6的活塞杆开始伸出，对叶轮进行锁定，同时锁紧液压缸6的有杆腔内的液压油流回油箱11。当锁紧液压缸6的活塞杆伸到指定位置，对叶轮完成锁定后，位移传感器7将位移信号反馈到PLC控制系统8，PLC控制系统8会控制a、b电磁铁同时失电，此时三位四通电磁换向阀3的阀芯处于中间位置，液压锁4在压力作用下闭合，活塞两侧压力形成平衡，叶轮保持锁定状态。
当叶轮需要释放锁定时，PLC控制系统8通过位移传感器7监测锁紧液压缸6的活塞杆位移，判断满足叶轮释放锁定条件后，控制三位四通电磁换向阀3的a电磁铁失电，b电磁铁得电，此时阀体处于右工作位，液压锁4再次处于开启状态，液压泵1与有杆腔连通，无杆腔与油箱11的卸油口连通。来自液压泵1的高压油通过可调节流阀2、三位四通电磁换向阀3及液压锁4进入锁紧液压缸6的有杆腔，在压力差的作用下锁紧液压缸6的活塞杆开始收缩，对叶轮进行释放锁定，同时锁紧液压缸6的无杆腔的液压油流回油箱11。当锁紧液压缸6活塞杆收缩指定位置，对叶轮完成释放锁定后，位移传感器7将位移信号反馈到PLC控制系统8，PLC控制系统8控制三位四通电磁换向阀3的a、b电磁铁同时失电，此时电磁换向阀的阀芯处于中间位置，液压锁4在压力作用下闭合，活塞两侧压力形成平衡，叶轮保持释放锁定状态。
为避免因电磁铁或PLC控制系统8发生故障导致该三位四通电磁换向阀3无法正常运行，本实施例中的三位四通电磁换向阀3上还设置有手动切换机构，用于手动切换该三位四通电磁换向阀3的工作位。作为优选方案，该三位四通电磁换向阀3还设置有阀芯锁定机构，使其具有阀芯锁定功能，当阀芯移动到指定工作位后对阀芯进行锁定，保证该叶轮锁定液压控制系统安全可靠运行。
此外，该风力发电机组叶轮锁定液压控制系统还包括第一压力传感器5和第二压力传感器12，第一压力传感器5连接在液压锁4和锁紧液压缸6的无杆腔之间，第二压力传感器12连接在液压锁4和锁紧液压缸6的有杆腔之间，第一压力传感器5和第二压力传感器12均与PLC控制系统8连接，分别用于检测液压缸无杆腔和有杆腔压力，并将检测的无杆腔和有杆腔压力数据发送给PLC控制系统8，PLC控制系统8根据接收到的无杆腔和有杆腔压力数据，判断叶轮处于保持锁定状态时锁紧液压缸6的有杆腔和无杆腔之间的密封是否发生泄漏。
在叶轮保持释放锁定状态时，活塞的有杆腔一侧压力应该大于无杆腔一侧压力，，当有杆腔和无杆腔之间的密封发生泄漏后，有杆腔和无杆腔之间的压力差会逐渐缩小，最终出现有杆腔和无杆腔的压力相同，此时会导致活塞自动伸出造成叶轮被锁定而出现危险，所以当有杆腔压力与无杆腔之间的压力差小于设定值时，即认定锁紧液压缸6的有杆腔和无杆腔之间的密封发生泄漏。
为防止因有杆腔和无杆腔之间的密封发生泄漏而导致叶轮被锁定，该叶轮锁定液压控制系统还设置有安全卸荷阀9，安全卸荷阀9的一端与锁紧液压缸6的有杆腔或无杆腔连通，另一端与油箱11的卸油口连通，安全卸荷阀9还与PLC控制系统8连接。安全卸荷阀9通常处于闭合状态，当PLC控制系统8认定锁紧液压缸6的有杆腔和无杆腔之间的密封发生泄漏，开启安全卸荷阀9，将锁紧液压缸6中的液压油导回油箱11，防止活塞杆伸出导致叶轮被锁定。
本实用新型的风力发电机组叶轮锁定液压控制系统，自动化程度较高、操作方便，且安全可靠性较高。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。