风电齿轮箱润滑冷却系统及风力发电系统的制作方法

本公开涉及风电齿轮箱润滑冷却系统及风力发电系统，还涉及可用于风电齿轮箱润滑冷却系统的润滑油过滤装置以及风电齿轮箱润滑冷却系统的润滑油离线过滤装置。

背景技术：

1、本公开的申请人在公开号为cn112145660a中提供了一种风电齿轮箱润滑冷却系统，其直接将风力发电机齿轮箱中的润滑油抽出并通过润滑油冷却器冷却后再返回齿轮箱内，从而确保齿轮箱正常运转。此外，本公开的申请人还在公开号为cn108591802a提供了一种风电冷却器专用压力随动温控系统(其核心部件为压力随动温控阀)，其能够根据来自齿轮箱的润滑油的温度自适应的调节润滑油通过润滑油冷却器的流量。

2、目前，风力发电机齿轮箱的外壳为大型铸造件，其体积庞大、重量重，既带来运输、安装的不便，同时也提高了该齿轮箱的制造成本。申请人注意到：导致该齿轮箱外壳体积庞大、重量重的主要原因是由于齿轮箱的油池容积大；而上述风电齿轮箱润滑冷却系统实际上构成了一个与该齿轮箱的油池相连的润滑油循环回路。于是，探索从改进风电齿轮箱润滑冷却系统的角度来减小齿轮箱的油池容积，进而实现风力发电机齿轮箱的小型化。

技术实现思路

1、基于上述背景技术，本公开的目的之一是提供风电齿轮箱润滑冷却系统及风力发电系统，以便实现风力发电机齿轮箱的小型化。

2、本公开的其他目的还包括提供上述风电齿轮箱润滑冷却系统的润滑油离线过滤装置以及可以用于上述风电齿轮箱润滑冷却系统的润滑油过滤装置。

3、此外，本公开另外的目的是提供风电齿轮箱润滑冷却系统及风力发电系统，以确保风电齿轮箱润滑冷却系统的安全、稳定运行。

4、第一个方面，提供了一种风电齿轮箱润滑冷却系统，包括：润滑油储存装置，所述润滑油储存装置使用时与风力发电机齿轮箱连接，用于接收和存放来自所述齿轮箱内的润滑油；第一润滑油冷却装置，所述第一润滑油冷却装置使用时与所述齿轮箱连接，用于将所述齿轮箱内的润滑油输送给对应润滑油冷却系统，并通过对应润滑油冷却系统对来自所述齿轮箱内的润滑油进行冷却后返回所述齿轮箱；第二润滑油冷却装置，所述第二润滑油冷却装置使用时同时与所述润滑油储存装置和所述齿轮箱连接，用于将所述润滑油储存装置存放的润滑油输送给对应润滑油冷却系统，并通过对应润滑油冷却系统对来自所述润滑油储存装置的润滑油进行冷却后返回所述齿轮箱。

5、第二个方面，提供了一种风力发电系统，包括风力发电机齿轮箱以及风电齿轮箱润滑冷却系统，所述风电齿轮箱润滑冷却系统采用上述第一个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统。

6、上述第一个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统包含了与风力发电机齿轮箱独立的润滑油储存装置，因此，可以由润滑油储存装置来替代齿轮箱的大容积油池，这样，就能够实现风力发电机齿轮箱的小型化。将齿轮箱中的润滑油与该润滑油储存装置中的润滑油分别通过第一润滑油冷却装置和第二润滑油冷却装置进行冷却的设计，不仅提高了风电齿轮箱润滑冷却系统的冗余度，更重要的是，还解决了申请人在研发上述第一个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统时曾尝试只使用第二润滑油冷却装置所出现的齿轮箱中的润滑油溢出的问题(主要原因是齿轮箱中的润滑油会被齿轮带动且润滑油本身有粘性导致从齿轮箱流动到润滑油储存装置速度较慢)。

7、第三个方面，提供了一种风电齿轮箱润滑冷却系统，包括按照润滑油流向依次串接的如下部分：润滑油泵；润滑油过滤装置；以及润滑油冷却系统；所述润滑油过滤装置与所述润滑油冷却系统之间的润滑油输送管路上设有第一保护装置，并且/或者，所述润滑油泵与所述润滑油过滤装置之间的润滑油输送管路上设有第二保护装置；其中，所述第一保护装置包含能够防止相应润滑油输送管路中的润滑油回流的单向阀；其中，所述第二保护装置包含能够在相应润滑油输送管路中的润滑油压力达到设定压力值时开启的溢流阀。

8、根据本公开实施例，上述第三个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统可包括：第一润滑油冷却装置，所述第一润滑油冷却装置使用时与风力发电机齿轮箱连接，用于将所述齿轮箱内的润滑油输送给对应润滑油冷却系统，并通过对应润滑油冷却系统对来自所述齿轮箱内的润滑油进行冷却后返回所述齿轮箱；所述第一润滑油冷却装置包含按照润滑油流向依次串接的第一润滑油泵、第一润滑油过滤装置和第一润滑油冷却系统；所述第一润滑油泵作为所述润滑油泵，所述第一润滑油过滤装置作为所述润滑油过滤装置，所述第一润滑油冷却系统作为所述润滑油冷却系统，所述第一润滑油过滤装置与所述第一润滑油冷却系统之间的润滑油输送管路上设有第一保护装置，并且/或者，所述第一润滑油泵与所述第一润滑油过滤装置之间的润滑油输送管路上设有第二保护装置。

9、根据本公开实施例，上述第三个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统可包括：润滑油储存装置，所述润滑油储存装置使用时与风力发电机齿轮箱连接，用于接收和存放来自所述齿轮箱内的润滑油；第二润滑油冷却装置，所述第二润滑油冷却装置使用时同时与所述润滑油储存装置和所述齿轮箱连接，用于将所述润滑油储存装置存放的润滑油输送给对应润滑油冷却系统，并通过对应润滑油冷却系统对来自所述润滑油储存装置的润滑油进行冷却后返回所述齿轮箱；所述第二润滑油冷却装置包含按照润滑油流向依次串接的第二润滑油泵、第二润滑油过滤装置和第二润滑油冷却系统；所述第二润滑油泵作为所述润滑油泵，所述第二润滑油过滤装置作为所述润滑油过滤装置，所述第二润滑油冷却系统作为所述润滑油冷却系统，所述第二润滑油过滤装置与所述第二润滑油冷却系统之间的润滑油输送管路上设有第一保护装置，并且/或者，所述第二润滑油泵与所述第二润滑油过滤装置之间的润滑油输送管路上设有第二保护装置。

10、第四个方面，提供了一种风力发电系统，包括风力发电机齿轮箱以及风电齿轮箱润滑冷却系统，所述风电齿轮箱润滑冷却系统采用上述第三个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统。

11、上述第三个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统在所述润滑油过滤装置与所述润滑油冷却系统之间的润滑油输送管路上设有第一保护装置，并且/或者，在所述润滑油泵与所述润滑油过滤装置之间的润滑油输送管路上设有第二保护装置。其中，第一保护装置包含能够防止相应润滑油输送管路中的润滑油回流的单向阀，这样，当风电齿轮箱润滑冷却系统停机时，该单向阀能够有效避免粘度较高的润滑油向润滑油过滤装置方向回流而冲击润滑油过滤装置中的过滤器，同时在拆卸润滑油过滤装置时(如更换过滤器)避免润滑油泄露。所述第二保护装置包含能够在相应润滑油输送管路中的润滑油压力达到设定压力值时开启的溢流阀，这样，能够在风电齿轮箱润滑冷却系统压力异常增大时有效保护润滑油泵之后的润滑油过滤装置和润滑油冷却系统。

12、第五个方面，提供了一种润滑油过滤装置，包括：粗过滤器，所述粗过滤器用于对润滑油进行粗滤，所述粗滤发生在第一润滑油流动路径上；精过滤器，所述精过滤器用于对所述润滑油进行精滤，所述精滤发生在第二润滑油流动路径上；润滑油流向切换装置，所述润滑油流向切换装置包含控制阀，所述控制阀串联在第一润滑油流动路径上并用于控制该第一润滑油流动路径的通断；其中，所述第一润滑油流动路径与所述第二润滑油流动路径之间以并联的方式布置；所述控制阀在所述润滑油的温度小于设定温度值时开启而使所述第一润滑油流动路径导通，并在所述润滑油的温度大于设定温度值时开关闭而使所述第一润滑油流动路径阻断。

13、第六个方面，提供了一种风电齿轮箱润滑冷却系统，包括按照润滑油流向依次串接的如下部分：润滑油泵；润滑油过滤装置；以及润滑油冷却系统；其中，所述润滑油过滤装置采用上述第五个方面的润滑油过滤装置。

14、上述第五个方面的润滑油过滤装置是在研发上述第一个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统时发明的，但可不必用于上述第一个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统。该润滑油过滤装置基于以下思路产生：由于润滑油的粘度是随着润滑油温度变化而改变的(具体可以参考本公开的申请人在公开号为cn108591802a中的相关说明)，这里简单描述为：当润滑油温度降低时润滑油的粘度增大，此时润滑油流动阻力增大；而当润滑油温度升高时润滑油的粘度减小，此时润滑油流动阻力减小。因此，如果润滑油过滤装置仅采用同一过滤精度的过滤器，则会产生由于润滑油流动阻力随润滑油温度变化而变化所导致的过滤通量的波动，即当润滑油温度较高时过滤通量较大而当润滑油温度较低时过滤通量较小。期望的目标是保持过滤通量的稳定。于是，上述润滑油过滤装置采用了粗过滤器与精过滤器两种过滤精度过滤器，粗过滤器用于对润滑油进行粗滤，精过滤器用于对所述润滑油进行精滤，故精过滤器的过滤精度高于粗过滤器。上述润滑油过滤装置可使得当润滑油的温度小于设定温度值时使润滑油仅通过粗过滤器，这时，由于粗过滤器对于润滑油的流动阻力更小，这样就能够补偿润滑油流动阻力增大导致的过滤通量降低；而当润滑油的温度大于设定温度值时又使润滑油仅通过精过滤器，这时，由于精过滤器对于润滑油的流动阻力更大，这样就能够削弱润滑油流动阻力减小导致的过滤通量增大，同时还能使润滑油得到更高效的净化。由此，可提升润滑油过滤装置过滤在润滑油温度变化的情况下过滤通量的稳定性。

15、第七个方面，提供了一种风电齿轮箱润滑冷却系统的润滑油离线过滤装置，所述风电齿轮箱润滑冷却系统包括：润滑油储存装置，所述润滑油储存装置使用时与风力发电机齿轮箱连接，用于接收和存放来自所述齿轮箱内的润滑油；第一润滑油冷却装置，所述第一润滑油冷却装置使用时与所述齿轮箱连接，用于将所述齿轮箱内的润滑油输送给对应润滑油冷却系统，并通过对应润滑油冷却系统对来自所述齿轮箱内的润滑油进行冷却后返回所述齿轮箱；第二润滑油冷却装置，所述第二润滑油冷却装置使用时同时与所述润滑油储存装置和所述齿轮箱连接，用于将所述润滑油储存装置存放的润滑油输送给对应润滑油冷却系统，并通过对应润滑油冷却系统对来自所述润滑油储存装置的润滑油进行冷却后返回所述齿轮箱；其包括润滑油离线循环回路，该润滑油离线循环回路的一端与润滑油储存装置上的出油口连接而另一端与润滑油储存装置上的回油口连接，并且，该润滑油离线循环回路上设有润滑油泵和润滑油离线过滤装置。

16、上述第七个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统的润滑油离线过滤装置基于上述第一个方面的风电齿轮箱润滑冷却系统而开发，能够对润滑油储存装置中的润滑油进行离线过滤净化。离线过滤净化时，可以采用过滤精度较高的润滑油离线过滤装置。这样，可以在不影响风电齿轮箱润滑冷却系统正常运行的情况下进一步清除润滑油杂质。

17、下面结合附图和具体实施方式对本公开做进一步的说明。本公开的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。