液压系统维护装置、液压系统及风力发电机组的制作方法

本申请涉及液压技术领域，具体而言，本申请涉及一种液压系统维护装置、液压系统及风力发电机组。

背景技术：

液压系统常用于机械结构中，用以传递动力和运动。液压系统有体积小、质量轻等优点，但也存在抗工作液污染能力差、以及存在工作液泄漏隐患等问题。尤其在更换液压系统中的零部件、对液压系统进行运维时，容易出现漏油、更换过程复杂且效率低下的情况。

以风力发电机组为例，风力发电机组是一个复杂的机、电、液一体化产品，对于零部件的可靠性要求非常高。风力发电机组的液压系统，尤其是液压系统中的偏航制动部件有较多的运维需求，例如更换摩擦片、更换液压系统的过滤器、更换老化的胶管等。该液压系统通常的运维流程如下：

1、泄掉所有的油液(放油)，并妥善存储该油液；

2、更换或维修零部件；

3、复原整个液压系统；

4、重新注油。

这样的运维流程有如下的缺点：

1、由于液压油的流动性，使得任何一个零件的运维都要重复以上四个步骤，效率低下，浪费发电时间；

2、在放油、注油的过程中可能会引入污染物，使得液压系统面临加速失效的风险，例如油缸卡滞、液压泵和/或液压阀的卡滞等；

3、在放油、注油的过程中可能会出现油液洒落的问题，污染风机内的环境。

因此，亟待提供一种液压系统维护装置，以避免运维过程出现漏油现象，简化液压系统的运维过程，提高运维效率。

技术实现要素：

本申请针对现有技术的缺点，提出一种液压系统维护装置、液压系统及风力发电机组，用以解决现有技术存在的液压系统维护过程中的漏油或者运维效率低的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种液压系统维护装置，包括吸力模块，

吸力模块上设置有第一接口、第二接口和开口，吸力模块内部设置有第一腔道和第二腔道，

第一腔道的一端与开口连通，第一腔道的另一端与第二接口连通；第一腔道的预设位置处与第二腔道的一端连通；在第一腔道的长度方向上，第一腔道的预设位置处的截面面积小于第二接口的截面面积、且小于开口的截面面积；第二腔道的另一端与第一接口连通；

第一接口用于与液压油箱的注油口连接，第二接口用于与气源装置气路相连。

第二个方面，本申请实施例提供了一种液压系统，包括：至少一个液压驱动装置、液压油箱、气源装置、液压管路以及如前述本申请实施例中的液压系统维护装置，

至少一个液压驱动装置通过液压管路与液压油箱的出油口连接，液压油箱的注油口与液压系统维护装置的第一接口连接，气源装置与液压系统维护装置的第二接口连接。

第三个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括如前述本申请实施例中的液压系统。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果至少包括：

本申请实施例提供的液压系统维护装置、液压系统和风力发电机组，通过在吸力模块上设置第一接口、第二接口以及开口，在吸力模块内设置与第二接口和开口连通的第一腔道、以及与第一接口和第一腔道连通的第二腔道，并将第一腔道与第二腔道连通处的截面面积设置成小于第二接口的截面面积和开口的截面面积，使得该吸力模块的第一接口与液压油箱的注油口连接、第二接口与气源装置连接时，气源装置中的气体流经第一腔体，可以在第一腔体与第二腔体的连通处产生负压，从而可以缩短液压系统的运维时间，并避免出现油液外流的现象。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有技术的一种液压系统工作时的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种液压系统维护装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种液压系统维护装置的截面示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种液压系统维护装置的截面示意图；

图5为本申请实施例提供的一种液压系统的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种液压系统工作时的局部截面示意图。

其中，附图标号的说明如下：

1-液压油箱；

2-偏航制动器；

3-液压管路；

4-吸力模块，41-第一接口，42-第二接口，43-开口，44-第一腔道，45-第二腔道；

5-减压模块；

6-液压驱动装置；

7-气源装置；

8-液压系统维护装置。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

液压系统作为机械结构常见的组成部分，在实际使用中，为了保证液压系统的使用可靠性，需要定期对液压系统进行维护。

以风力发电机组中的液压系统为例，该液压系统可以包括偏航制动器和/或变桨制动器，偏航制动器和/或变桨制动器可在液压的驱动下工作。

图1为现有技术的一种液压系统工作时的结构示意图，如图1所示，该液压系统包括液压油箱1、偏航制动器2以及液压管路3。液压油箱1所处位置通常高于液压零件，如图1中液压油箱1所在位置高于偏航制动器2所处位置，这样可以便于液压油箱1中的油液在重力作用下自动充满液压零件，避免气体的入侵。但是由于液压油箱1所在位置高于偏航制动器2所处位置，当断开偏航制动器2与液压管路3之间的连接、对零件进行维修时，液压管路3靠近偏航制动器2一端的接口是裸露的，容易出现漏油的风险。此时可以准备干净的容器进行适当的封堵工作，但是这会延长运维时间，影响风机的发电量。

本申请实施例提供了一种液压系统维护装置，可以在进行液压系统维护时，避免油液的洒落、泄漏，并提高运维效率。

图2为本申请实施例提供的一种液压系统维护装置的结构示意图，图2中虚线构成的截面是从图2的视角看不到的内部结构，是为了便于说明该液压系统维护装置的内部结构而示出的。如图2所示，该液压系统维护装置包括吸力模块4。

吸力模块4上设置有第一接口41、第二接口42和开口43，吸力模块4内部设置有第一腔道44和第二腔道45。第一腔道44的一端与开口43连通，第一腔道44的另一端与第二接口42连通。第一腔道44的预设位置处与第二腔道45的一端连通；在第一腔道44的长度方向上，第一腔道44的预设位置处的截面面积小于第二接口42的截面面积、且小于开口43的截面面积；第二腔道45的另一端与第一接口41连通。

第一接口41用于与液压油箱的注油口连接，第二接口42用于与气源装置气路相连。

具体地，第一接口41与液压油箱的注油口的形状相匹配，以实现密封连接。例如，液压油箱的注油口是圆柱体形状，且该圆柱体的外表面设有外螺纹，则该第一接口41可以是在吸力模块4上设置的圆柱形的槽，且该圆柱形的槽的侧壁上设置有与注油口的外螺纹匹配的内螺纹。这样通过螺纹可以实现第一接口41与注油口之间紧密与可拆卸的连接。

当然，第一接口41与注油口之间还可以通过其他方式连接，如铆接等方式，本申请实施例对此不做具体限定。当第一接口41与注油口之间采用其他方式连接时，第一接口41的形状可以根据实际需要进行设计，以实现第一接口41与注油口之间的密封连接。

在一实施例中，吸力模块4为圆柱形结构，第一接口41设置在吸力模块4的底面上，第二接口42和开口43设置在吸力模块4的侧壁上。吸力模块4的内部设置有第一腔道44和第二腔道45。第一腔道44的一端与开口43连通，第一腔道44的另一端与第二接口42连通。当将吸力模块4以吸力模块4的底面平行于水平面的方式放置时，第一腔道44的预设位置处的横截面积小于第二接口42的横截面积，且小于开口43的横截面积。第二腔道45的一端在第一腔道44的预设位置处与第一腔道44连通，且第二腔道45的另一端与第一接口41连通。

当第一接口41与液压油箱连通，第二接口42与气源装置气路相连时，气源装置可以向第一腔道44中通入一定流速的气体，该气体从第二接口42进入吸力模块4，并从开口43流出吸力模块4。由于第一腔道44的预设位置处的横截面积小于第二接口42的横截面积、且小于开口43的横截面积，这样在预设位置处的气体流速较大，会产生负压，从而对第二腔道45、第一接口41中的气体或液体产生吸力。当对液压系统进行维护，拆卸与液压油箱连接的液压管路、或有油液流经的液压零件时，第一腔道44的预设位置处的负压可以强行使得油液待在液压管路或液压零件中，阻止液压管路或液压零件中的油液外流。

在其他实施例中，吸力模块4也可以为长方体结构、正方体结构或其他三维结构。当吸力模块4为圆柱体结构时，可以减小吸力模块4的空间占比，且可以便于第一腔道44中的气体快速地从开口43流出。

本申请实施例提供了一种液压系统维护装置，该液压系统维护装置包括吸力模块，通过在吸力模块上设置第一接口、第二接口以及开口，在吸力模块内设置与第二接口和开口连通的第一腔道、以及与第一接口和第一腔道连通的第二腔道，并将第一腔道与第二腔道连通处的截面面积设置成小于第二接口的截面面积和开口的截面面积，使得该吸力模块的第一接口与液压油箱的注油口连接、第二接口与气源装置连接时，气源装置中的气体流经第一腔体，可以在第一腔体与第二腔体的连通处产生负压，从而可以缩短液压系统的运维时间，并避免出现油液外流的现象。

根据本申请一实施例，在第一腔道44的长度方向上，第一腔道44的预设位置处为第一腔道44的截面面积最小位置处。这样当流经第一腔道44的气体的流速一定时，在横截面面积最小位置处，可以产生较大的负压。

在一实施例中，在第一腔道44的长度方向上，第一腔道44自第一腔道44的截面面积最小位置处至第二接口42处的截面面积逐渐增大，第一腔道44自第一腔道44的截面面积最小位置处至开口43处的截面面积逐渐增大。

可选地，在另一实施例中，第一腔道44自第一腔道44的截面面积最小位置处至第二接口42处的截面面积可以先增大后减小，或先增大后减小再增大；第一腔道44自第一腔道44的截面面积最小位置处至开口43处的截面面积也可以先增大后减小，或先增大后减小再增大。也就是说，在本实施例中，对第一腔道44的截面面积的变化趋势不做具体的限定，只要保证当气体流经第一腔道44时，在第一腔道44的预设位置处产生负压即可。

图3为本申请实施例提供的一种液压系统维护装置的截面示意图，如图3所示，第二接口42的几何中心、第一腔道44的截面面积最小位置处的截面的几何中心与开口43的几何中心共线，第二腔道45的中心轴线垂直于第一腔道44的中心轴线。

在本实施例中，第二接口42的几何中心、第一腔道44的截面面积最小位置处的截面的几何中心与开口43的几何中心共线，可以便于气体更顺畅地流经第一腔道44。

具体地，第一腔道44的中心轴线平行于水平面，在第一腔道44的长度方向上，第一腔道44的预设位置处为第一腔道44的横截面面积最小位置处。

进一步地，第一腔道44可以是对称的结构，例如，第一腔道44的横截面面积最小位置处为对称中心处，第二腔道45的中心轴线为第一腔道44的对称轴。

在一实施例中，在该对称轴两侧，第一腔道44在含第一腔道44中心轴线的截面中的轮廓线是直线状。

可选地，在另一实施例中，如图3所示，第一腔道44呈回旋体，第一腔道44在含第一腔道44中心轴线的截面中的轮廓线呈圆弧状。在开口43的横截面面积一定、以及第一腔道44的横截面面积最小位置处的横截面面积一定的情况下，圆弧状的轮廓线相较于直线状的轮廓线可以提供更大的流速差，从而在第一腔道44的横截面面积最小位置处产生更大的负压。

图4为本申请实施例提供的另一种液压系统维护装置的截面示意图，图4所示的液压系统维护装置是在图3所示的液压系统维护装置的基础上提出的，相同部分不再赘述，这里着重描述不同部分。如图4所示，该液压系统维护装置还包括减压模块5，减压模块5的一端与第二接口42连接，减压模块5的另一端用于与气源装置连接。

具体地，该气源装置可以是盛有高压气体的高压气瓶或高压气罐，也可以是空气压缩机。减压模块5可以是减压阀或节流阀。该减压阀或节流阀可以是气动、手动、电磁驱动或液压驱动的。

为了使得本申请的技术方案更易于理解，下面以气源装置为空气压缩机为例，对图4中所示的液压系统维护装置应用于图1中所示的液压系统的维护过程的具体操作过程进行详细的描述。

当图4所示的液压系统维护装置的第一接口41与图1中的液压油箱1的注油口连接、且减压模块5与空气压缩机连接后，启动空气压缩机，空气压缩机通过减压模块5向第一腔道44中通入具有一定流速的空气，该空气通过开口43流出。由于在第一腔道44与第二腔道45连通的位置处，第一腔道44的横截面面积最小，使得该位置处的空气流速高于第一腔道44其他位置处的流速，因此在第一腔道44与第二腔道45连通的位置处(或者说第二腔道45中)产生吸力。

当空气压缩机刚启动时，会有一部分空气从第一腔道44流入第一接口41，但由于第一腔道44与第二腔道45连通处的流速高，产生的吸力使得空气不会持续进入第一接口44。此外，当将偏航制动器2与液压管路3之间的连接断开时，该吸力可以使得液压管路3中的油液停留在液压管路3中，避免出现漏油的现象。

该吸力的大小可以通过减压模块5进行调节，以适应于不同含油量的液压系统。

在实际使用过程中，可以预先将减压模块5的阀门调至最大(减压作用最小、吸力较小)，并预先在偏航制动器2与液压管路3位置处放置容器。当启动空气压缩机、断开偏航制动器2与液压管路3之间的连接时，该容器可以用于盛接从液压管路3中流出的油液。由于空气压缩机的工作，第二腔道45中会产生吸力，此时从液压管路3流出的油液是少量的。

根据液压管路3流出的油液的多少、是否持续，减小减压模块5的阀门开口程度，直至液压管路3不会流出油液、液压油箱1中的油液也很稳定，不会剧烈晃动。此时，可以保持减压模块5的阀门开口大小不变，在后续利用该液压系统维护装置应用于相同场景时，可以直接使用，不用再次调节，进一步提高运维效率。

图5为本申请实施例提供的一种液压系统的结构示意图，图6为本申请实施例提供的一种液压系统工作时的局部截面示意图，结合图5和图6，该液压系统包括至少一个液压驱动装置6、液压油箱1、气源装置7、液压管路3以及上述实施例中的液压系统维护装置8。

至少一个液压驱动装置6通过液压管路3与液压油箱1的出油口连接，液压油箱1的注油口与液压系统维护装置8的第一接口41连接，气源装置7与液压系统维护装置的第二接口42连接。

具体地，液压驱动装置6可以是偏航制动器、变桨制动器和/或其他需要液压驱动的装置。气源装置7可以是盛有高压气体的高压气瓶或高压气罐，也可以是空气压缩机。

在本实施例中，液压驱动装置6可以是偏航制动器。如图5所示，该液压系统包括多个偏航制动器，各个偏航制动器之间可以通过液压管路3串联，以实现各个偏航制动器与液压油箱1之间的连接、以实现对各个偏航制动器的液压驱动。

可选地，作为另一实施例，各个偏航制动器之间可以是并联，即各个偏航制动器分别独立地与液压油箱1连接，以实现对各个偏航制动器的液压驱动。

液压系统维护装置8的具体结构可以参见上述图2至图4所示实施例中的描述，为避免重复，此处不再赘述。

本申请实施例提供了一种液压系统，通过添加液压系统维护装置，并将该液压系统维护装置的吸力模块的第一接口与液压油箱的注油口连接、将吸力模块的第二接口与气源装置连接，使得气源装置中的气体流经第一腔体时在第一腔体与第二腔体的连通处产生负压，从而可以缩短液压系统的运维时间，并避免出现油液外流的现象。

本申请实施例还提供了一种风力发电机组，该风力发电机组包括上述的液压系统。该液压系统的具体结构可以参见上述各个实施例中的描述，为避免重复，在此不再赘述。

采用该液压系统的风力发电机组，可以避免出现油液外流的现象，且可以缩短液压系统的运维时间、提高风机的发电效率。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

本申请实施例提供的液压系统维护装置、液压系统和风力发电机组，通过在吸力模块上设置第一接口、第二接口以及开口，在吸力模块内设置与第二接口和开口连通的第一腔道、以及与第一接口和第一腔道连通的第二腔道，并将第一腔道与第二腔道连通处的截面面积设置成小于第二接口的截面面积和开口的截面面积，使得该吸力模块的第一接口与液压油箱的注油口连接、第二接口与气源装置连接时，气源装置中的气体流经第一腔体，可以在第一腔体与第二腔体的连通处产生负压，从而可以缩短液压系统的运维时间，并避免出现油液外流的现象。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。