一种风力发电机轴承自动润滑装置及自动润滑控制方法与流程

本发明涉及一种风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机轴承自动润滑装置及自动润滑控制方法。

背景技术

目前大型风力发电机轴承注入润滑脂有两种模式：（1）采用手动注油枪由人力定期通过油嘴、输油管注入发电机轴承室内，润滑脂注入量和注入时间间隔由人为控制。其优点是单次注脂量大，废旧油脂排出较充分。其缺点是注入时间间隔、注入量不易控制，容易造成轴承在润滑脂过量或缺油状态下运行而造成轴承故障；另外，注油时发电机一般处于静止状态，造成润滑不均匀。（2）采用自带控制板的自动润滑泵，由控制板控制每天注油时刻，计数器控制每次注油次数从而控制电机前后轴承润滑脂注入量，定时定量向电机轴承室内自动注入润滑脂。目前这种自动润滑泵可设置的时间间隔为几小时至几十小时，每次注脂量很少。其优点是注脂时间间隔、注入量能准确控制。其缺点是每次注脂量少，废旧油脂不易排出，易造成废旧油脂皂化而堵塞油路；另外，有可能发电机没旋转时也在注脂，而且机组停机不停电的情况下也会计时，造成注脂不均和注脂量不准确的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种风力发电机轴承自动润滑装置及自动润滑控制方法，进而解决使用现有的注脂设备及方法每次注脂量少、废旧油脂不易排出、易造成废旧油脂皂化而堵塞油路、机组停机不停电的情况下也会计时造成注脂不均和注脂量不准确的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

第一方面，本发明提供的一种风力发电机轴承自动润滑装置，包括安装在发电机上的润滑泵、润滑油管、辅助接线盒、接触器、控制器，所述润滑泵上设置有电源信号线和故障报警信号线，所述电源信号线和故障报警信号线电连接在辅助接线盒上，辅助接线盒与接触器电连接，接触器开关接头与控制器电连接。

进一步，所述润滑泵具有停机停电记忆功能以及长计时能力，所述长计时为从0时计时至9999时。

进一步，所述润滑泵电源信号线还与风力发电机组主控系统连接。

进一步，所述润滑泵上设置有两个出油口，两个所述出油口分别与两根润滑油管连接，润滑油管另一端分别连接as端轴承和bs端轴承，靠近所述注油口位置还设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接。

第二方面，一种利用所述风力发电机轴承自动润滑装置的控制方法，包含自动注脂模式和手动注脂模式，在所述自动注脂模式下，控制器获取发电机转速、记录润滑泵翻转次数、记录润滑泵停止时间t、记录轴承温度数据，发电机转速分为三个档次分别为：s1、大于400rpm，s2、200rpm至400rpm之间，s3、小于200rpm；在每个发电机转速档次下进行的步骤如下：

s1、当发电机转速大于400rpm时，若润滑泵翻转次数小于n、润滑泵停止时间t大于tn则润滑泵启动运行，润滑泵开始翻转注脂，同时累积润滑泵翻转次数，当润滑泵翻转次数达到n次，润滑泵停止运行并使翻转次数清零，同时累计停止运行时间；

s2、当发电机转速在200rpm至400rpm之间时，为转速回程差，润滑泵处于转速回程差范围时，润滑泵将持续执行转速回程差之前的指令；

s3、当发电机转速小于200rpm时，润滑泵停止，暂停累计停止运行时间，润滑泵翻转次数暂停计数并保留当前计数。

进一步，还包括故障报警程序，当发电机转速大于400rpm、润滑泵翻转次数小于n、润滑泵停止时间t大于tn润滑泵启动运行后，润滑泵未发生翻转且时间达到预设定值，启动故障报警程序通过控制系统远程告知服务人员报警情况。

进一步，所述润滑泵翻转次数

q为注脂量；i为润滑泵翻转一次的注脂量；d为轴承外径；b为轴承宽度；y为与润滑周期相关的系数；ρ为润滑脂密度。

进一步，还包括手动注脂模式，该模式独立于其余所有控制程序，启用手动注脂模式时所有自动注脂模式程序停止，使用手动启动润滑泵，所述手动注脂模式设置有最大时间限制，达到最大时间限制后自动切换回自动注脂模式。

由上述技术方案可知，本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明的风力发电机轴承自动润滑装置可远程查看和监控润滑泵启动、停止状态信息和注脂量以及间隔时间，停电停机状态下自动润滑装置具有记忆功能润滑量准确；本发明的风力发电机轴承自动润滑控制方法根据发电机转速、轴承温度自动调节注脂量及注脂时间间隔，解决了目前自动润滑系统时间间隔短、每次润滑脂注入量小容易造成油脂分离、皂化而引起润滑油路堵塞或者出脂量不足的问题。同时避免了发电机没旋转时也在注脂、机组停机不停电的情况下也会计时、注脂不均和注脂量不准确的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的一种风力发电机轴承自动润滑装置结构图；

图2为本发明的发电机轴承自动润滑控制方法的逻辑原理图；

附图标记：

1-润滑油管；2-润滑泵；3-辅助接线盒；4-接触器；5-控制器；6-发电机；61-as端轴承；62-bs端轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

请参阅图1，本实施例提供一种风力发电机轴承自动润滑装置，包括安装在发电机6上的润滑泵2、润滑油管1、辅助接线盒3、接触器4、控制器5，所述润滑泵2上设置有电源信号线和故障报警信号线，所述电源信号线和故障报警信号线电连接在辅助接线盒3上，辅助接线盒3与接触器4电连接，接触器4开关接头与控制器5电连接。通过控制器5控制接触器4开关的开合来控制润滑泵2的启停，同时润滑泵2的故障报警信号线与控制器5连接，在油管堵塞润滑泵2无法翻转时润滑泵2通过故障报警信号线向控制器5发出故障信号。

作为上述实施方案的进一步改进，所述润滑泵2具有停机停电记忆功能以及长计时能力，所述长计时为从0时计时至9999时。当机组突然停机或润滑泵2突然掉电或报警时，控制器5记录本次注油时长和时间或者本次间隔时长和时间，润滑泵2记录翻转次数，当再次得电后继续掉电前工作进程，避免出现掉电继续注脂或重复注脂或间隔时间过长等问题。

作为上述实施方案的进一步改进，所述润滑泵2电源信号线还与风力发电机6组主控系统连接。根据发电机6转速通电或者关断，实现自动注脂时能关联发电机6转速，使得注脂时发电机6处于旋转状态，达到均匀润滑的目的。

作为上述实施方案的进一步改进，所述润滑泵2上设置有两个出油口，两个所述出油口分别与两根润滑油管1连接，润滑油管1另一端分别连接发电机as端轴承61和bs端轴承62，分别向发电机6的as端轴承61和bs端轴承62提供润滑脂，靠近所述注油口位置还设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器5电连接。油脂在高温下会发生皂化反应而堵塞油路，温度传感器用于检测工作环境温度范围，当高温环境时间过长时增加注脂量，使注脂时能充分排出废旧油脂。

本发明提供的一种风力发电机轴承自动润滑控制方法，包含自动注脂模式和手动注脂模式，在所述自动注脂模式下，控制器5获取发电机6转速、记录润滑泵2翻转次数、记录润滑泵2停止时间t、记录轴承温度数据，发电机6转速分为三个档次分别为：s1、大于400rpm，s2、200rpm至400rpm之间，s3、小于200rpm；如图2所示，在每个发电机转速档次下进行的步骤如下：

s1、当发电机6转速大于400rpm时，若润滑泵2翻转次数小于n、润滑泵2停止时间t大于tn则润滑泵2启动运行，润滑泵2开始翻转注脂，同时累积润滑泵2翻转次数，当润滑泵2翻转次数达到n次，润滑泵2停止运行并使翻转次数清零，同时累计停止运行时间；

s2、当发电机6转速在200rpm至400rpm之间时，为转速回程差，润滑泵2处于转速回程差范围时，润滑泵2将持续执行转速回程差之前的指令。即，如润滑泵2已经开启运行，转速降低至转速回程差范围，则润滑泵2继续开启执行工作；如润滑泵2处于停止状态，转速升至转速回程差范围时，润滑泵2依旧处于停止状态，由此可避免润滑泵2频繁启停；

s3、当发电机6转速小于200rpm时，润滑泵2停止，暂停累计停止运行时间，润滑泵2翻转次数暂停计数并保留当前计数。

作为上述实施方案的进一步改进，还包括故障报警程序，当发电机6转速大于400rpm、润滑泵2翻转次数小于n、润滑泵2停止时间t大于tn润滑泵2启动运行后，润滑泵2未发生翻转且时间达到预设定值，启动故障报警程序通过控制系统远程告知服务人员报警情况。同时设置远程复位权限，允许操作人员接到报警提示后带权限复位次数，避免不必要的机组停机，同时设置最大复位次数权限，避免润滑泵2油脂被消耗殆尽但未得到处理。

作为上述实施方案的进一步改进，两次注脂时间间隔tn大于2000h，注脂量按所选用轴承型号设定。

作为上述实施方案的进一步改进，所述润滑泵翻转次数

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q为注脂量；i为润滑泵翻转一次的注脂量；d为轴承外径；b为轴承宽度；y为与润滑周期相关的系数；ρ为润滑脂密度。

作为上述实施方案的进一步改进，还包括手动注脂模式，该模式独立于其余所有控制程序，启用手动注脂模式时所有自动注脂模式程序停止，使用手动启动润滑泵2，所述手动注脂模式设置有最大时间限制，达到最大时间限制后自动切换回自动注脂模式，以防止操作人员设置为手动注脂模式后忘记切换回自动注油模式。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。