淺析風(fēng)電液壓系統(tǒng)總成設(shè)計(jì)與調(diào)試

謝堯

摘 要：常規(guī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)是由葉輪和發(fā)電機(jī)兩部分組成的。將作用在葉輪上空氣流的動(dòng)能化為機(jī)械能，通過這種能量推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，再將旋轉(zhuǎn)的葉輪轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接在一起，這樣就能夠滿足發(fā)電的需要。風(fēng)機(jī)包含有多種轉(zhuǎn)動(dòng)部件，液壓系統(tǒng)就是其中之一，其為風(fēng)機(jī)的主傳動(dòng)鏈上的主制動(dòng)器提供了動(dòng)力，并提供因溫差帶來的主制動(dòng)器的壓力波動(dòng)的補(bǔ)償，在而且其還能為風(fēng)機(jī)的偏航系統(tǒng)上的偏航制動(dòng)期提供動(dòng)力。因此風(fēng)機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試就顯得十分的重要了，其對(duì)于相關(guān)設(shè)備的工作有著極為重要的影響。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電液壓系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；調(diào)試

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.095

風(fēng)力發(fā)電能夠有效的節(jié)約能源，滿足人們的用電需求。近些年隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)也在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)電液壓是重要的動(dòng)力來源。下面，筆者將結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，分析做好風(fēng)電液壓系統(tǒng)總稱設(shè)計(jì)與調(diào)試工作的策略。

1 基本情況說明

為了對(duì)風(fēng)電液壓系統(tǒng)總設(shè)計(jì)及調(diào)試進(jìn)行分析，本次研究選取了我司的某液壓系統(tǒng)，該液壓主要由閥塊、電機(jī)、齒輪泵、過濾器、換向閥、單向閥、壓力傳感器等。

根據(jù)系統(tǒng)流量以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的容量計(jì)算，油箱設(shè)計(jì)為15L的下置式，底部可以設(shè)計(jì)成為可分離的積油盤，這樣也便于配合主設(shè)備的安裝。同時(shí)，油箱側(cè)面可以裝配可視液位計(jì)，這樣便于了解油箱的使用情況，其頂面則可以用來布置控制閥組和可拆卸泵電機(jī)組。為了保證系統(tǒng)的安全性，還需要設(shè)計(jì)系統(tǒng)液位液溫監(jiān)視器對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督。在設(shè)計(jì)過程中為了保持系統(tǒng)的清潔，避免各種污染無對(duì)液壓元件造成損壞，還需要選用帶污染指示器和過濾器，防止污染物。此外系統(tǒng)中包含有兩組手動(dòng)泵組，其主要是用于機(jī)組點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)以及風(fēng)輪鎖油路進(jìn)行充液，便于在檢修的時(shí)候，對(duì)風(fēng)輪鎖進(jìn)行前進(jìn)和后退的操作，保證各方面設(shè)備的有效運(yùn)行。

其次，為了保證風(fēng)電液壓的穩(wěn)定，還需要在系統(tǒng)主回路設(shè)置溢流閥，在試運(yùn)行時(shí)對(duì)壓力進(jìn)行測(cè)試，保證壓力的設(shè)置合理，在設(shè)計(jì)過程中要保證系統(tǒng)的壓力不超過既定的壓力值，風(fēng)輪鎖系統(tǒng)的溢流閥則需要保證手動(dòng)泵的壓力設(shè)置不影響設(shè)備的正常使用。同時(shí)，系統(tǒng)在進(jìn)行偏航運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，還需要利用溢流閥的背壓作用，保證偏航制動(dòng)器的壓力在合理的范圍內(nèi)。系統(tǒng)中所用到的電磁換向閥則需要帶有手動(dòng)越權(quán)操作的功能，在設(shè)計(jì)測(cè)試過程中先嘗試手動(dòng)換向，檢查手動(dòng)操作是否能夠正常的運(yùn)行，這樣在發(fā)生各種突發(fā)性事件時(shí)，也能夠及時(shí)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。

最后，為了平衡設(shè)備溫差帶來的壓力下降，還需要對(duì)主制動(dòng)器和偏航制動(dòng)器設(shè)計(jì)蓄能器，可以嘗試增加蓄能器為主軸以及偏航制動(dòng)器提供應(yīng)急動(dòng)力源，保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。而在閥組元件連接孔道中則需要增加測(cè)壓點(diǎn)和安裝模擬量壓力傳感器，用以監(jiān)控主制動(dòng)器回路，為設(shè)備提供有效的壓力。

2 設(shè)計(jì)與調(diào)試實(shí)施的主要過程

在本系統(tǒng)中閥組設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因?yàn)閷?shí)際工作情況的空間限制，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中所涉及到的單向閥、溢流閥、節(jié)流閥、手動(dòng)泵和高壓過濾器等設(shè)備都需要集中在閥塊上，空間較為狹小，在設(shè)計(jì)和調(diào)試的過程中必須要注意。閥塊中孔徑要和流量相匹配，尤其需要注意的是保證閥門相互連接的孔必須要有充足的流通面積，保證液壓的流通，注意進(jìn)出油口的方向和位置，要與系統(tǒng)的總體布置和管道連接的形式向匹配，否則后期的調(diào)試和使用都將會(huì)遇到較大的問題。因此，在設(shè)計(jì)和調(diào)試的過程中，需要充分的考慮到安裝操作的工藝性，如各種閥塊的尺寸選擇需要慎重，要考慮所有元件外形的尺寸，保證閥塊能夠滿足液壓需要，盡可能的使用一些結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕的閥塊。在閥塊油路按照需要連通之后，閥組上每個(gè)安裝面的尺寸應(yīng)當(dāng)自成一體，盡可能的提高閥塊的加工效率，保持其美觀度，最終需要保證所有安裝的元件、管件和密封件等設(shè)備互不干涉，互不影響。

其次，在閥組設(shè)計(jì)的過程中，需要做好三維模擬設(shè)計(jì)，先通過三維設(shè)計(jì)對(duì)零部件之間的性能進(jìn)行干涉檢查，保證各個(gè)系統(tǒng)之間的零部件你安裝都處于合理的狀態(tài)，再結(jié)合需要?jiǎng)?chuàng)建二維工程圖。而為了便于進(jìn)行系統(tǒng)的裝配，還需要將油箱體與箱底分開進(jìn)行設(shè)計(jì)，而針對(duì)泵電機(jī)組則主要有電動(dòng)機(jī)，位于油箱內(nèi)部的液壓泵組成，在進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)時(shí)，需要依據(jù)專業(yè)的圖紙進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)，以防在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)差錯(cuò)。

整個(gè)系統(tǒng)的試運(yùn)行是在對(duì)液壓站功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行檢驗(yàn)的，裝配完成之后，工作人員需要檢查泵站各個(gè)元件的裝配是否準(zhǔn)確合理。具體的裝備過程中需要做好以下幾點(diǎn)，首先要保證配管的正確，所有接管都應(yīng)當(dāng)連接牢固、可靠。電氣接線必須要準(zhǔn)確無誤，相關(guān)元件需要清晰的進(jìn)行標(biāo)識(shí)，針對(duì)一些可以調(diào)整的元件則需要盡可能保證其便于操作。在調(diào)試過程中，則需要提供一定的動(dòng)力，系統(tǒng)壓力由溢流閥調(diào)整到需要的位置，壓力傳感器監(jiān)控主系統(tǒng)壓力。節(jié)流閥在平時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)，但是在泵需要卸載負(fù)荷的時(shí)候則需要開啟，壓力傳感器則是用于監(jiān)控蓄能器的充壓情況。

為了有效的保證系統(tǒng)的保壓能力，各個(gè)部件必須要保證不滲漏，內(nèi)部泄壓也比較小。其次，在測(cè)試過程中需要在所要求的環(huán)境溫度內(nèi)做保壓試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度一般在40℃，此持續(xù)時(shí)間不能少于24小時(shí)，壓力在下降到一定程度之后，就可以停止試驗(yàn)。同時(shí)，在所要求的工作溫度范圍內(nèi)做好高/低溫頻繁的啟動(dòng)，要做好各個(gè)階段的運(yùn)行及保壓試驗(yàn)，低溫試驗(yàn)溫度一般在-30℃，連續(xù)運(yùn)行72個(gè)小時(shí)之后，可以停止進(jìn)行測(cè)試。

總之，風(fēng)電液壓系統(tǒng)具有高可靠性和安全性，其動(dòng)靜態(tài)能力比較好，而且在后期進(jìn)行維護(hù)時(shí)比較方便，能夠在各種惡劣的環(huán)境中使用，比較節(jié)省空間，便于攜帶，容易與主機(jī)進(jìn)行裝配。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯喆瑞，張?chǎng)?，張?風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].智能電網(wǎng)，2014（02）：22-27.