中國(guó)風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng):近年來(lái)中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,從2003 年底風(fēng)電裝機(jī)容量的50 萬(wàn)千瓦,發(fā)展到2013 年并網(wǎng)容量7700 萬(wàn)千瓦,吊裝容量超過(guò)9000 萬(wàn)千瓦,由世界排名第十上升為世界第一的風(fēng)電大國(guó),也建立了規(guī)模最大的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。面對(duì)如此龐大規(guī)模的裝機(jī)數(shù)量,并網(wǎng)后的機(jī)組日常維護(hù)與定期檢修工作成為運(yùn)營(yíng)商和整機(jī)廠商最為關(guān)注的問(wèn)題,因?yàn)檫@兩項(xiàng)工作是影響風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量的主要因素。風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù),主要是圍繞如何預(yù)防和解決風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中遇到的故障展開(kāi)的,根本目的是為了有效控制風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)成本,提升客戶(風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商)滿意度和風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效益。根據(jù)風(fēng)能發(fā)展較早國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)驗(yàn),在3 年-5 年的運(yùn)行后,風(fēng)電機(jī)組開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)故障多發(fā)期,機(jī)械系統(tǒng)的關(guān)鍵部件如齒輪箱、液壓系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)等開(kāi)始集中出現(xiàn)不同程度的問(wèn)題,其中液壓系統(tǒng)故障排在機(jī)械系統(tǒng)常見(jiàn)故障數(shù)量統(tǒng)計(jì)的第二位,可見(jiàn)液壓系統(tǒng)故障對(duì)風(fēng)電機(jī)組日常運(yùn)行的嚴(yán)重危害。然而,液壓系統(tǒng)由于具有單位體積小、重量輕、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、扭矩大、容易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)等優(yōu)良的特性,在風(fēng)電機(jī)組中被普遍采用。因此,有效解決液壓系統(tǒng)故障對(duì)于降低風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)成本與提高發(fā)電量具有非常重要的意義。本文就風(fēng)電機(jī)組液壓系統(tǒng)的泄油路液壓油逆向流動(dòng)故障導(dǎo)致的損失和危害做了說(shuō)明介紹;依據(jù)針對(duì)故障的現(xiàn)場(chǎng)勘察資料與數(shù)據(jù),分析造成液壓油逆向流動(dòng)的成因;并介紹目前常見(jiàn)的兩種泄油路設(shè)計(jì)的解決方案,最后根據(jù)現(xiàn)有方案的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)一步提出故障的優(yōu)化解決方案。
液壓油逆向流動(dòng)故障的危害
由于風(fēng)電機(jī)組制動(dòng)系統(tǒng)(主軸制動(dòng)器與偏航制動(dòng)器)中的驅(qū)動(dòng)介質(zhì)采用的是低粘度的液壓油,同時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行部件(活塞)在工作過(guò)程中不斷運(yùn)動(dòng),因而不可避免的存在油脂滲漏的問(wèn)題。油脂滲漏一方面會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的壓力下降,無(wú)法滿足風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)需求;另一方面滲漏的油脂會(huì)對(duì)機(jī)組內(nèi)部造成污染,并對(duì)運(yùn)維人員的工作帶來(lái)安全隱患。為了解決活塞運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的液壓油滲漏問(wèn)題,制動(dòng)器與液壓系統(tǒng)生產(chǎn)廠家通常會(huì)在制動(dòng)器和液壓系統(tǒng)內(nèi)部的液壓回路中設(shè)置液壓油的泄油回路,將滲漏出的液壓油導(dǎo)向液壓系統(tǒng)的油箱,如此既可以避免液壓油滲漏造成的壓力下降問(wèn)題,又可以將滲漏的液壓油回收再利用,具有環(huán)保高效的作用。其中液壓系統(tǒng)的泄油回路連接結(jié)構(gòu)如圖一所示。

制動(dòng)器的泄油回路結(jié)構(gòu)是依據(jù)制動(dòng)器內(nèi)部的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。制動(dòng)器內(nèi)部的密封結(jié)構(gòu)一般包含兩道環(huán)繞活塞的橡膠密封圈,根據(jù)功能分為密封圈與防塵圈。密封圈位于靠近油缸底部的一側(cè)(即遠(yuǎn)離摩擦片的一側(cè)),可承受的壓力較高,達(dá)到數(shù)十兆帕,確保制動(dòng)器在制動(dòng)狀態(tài)的壓力下液壓油不致泄露;防塵圈位于遠(yuǎn)離油缸底部的一側(cè),可承受的壓力相對(duì)較小,一般在5bar -10bar 范圍內(nèi),主要功能是防止制動(dòng)器外部的各類雜質(zhì)滲透到制動(dòng)器內(nèi)部,污染液壓油。制動(dòng)器的活塞在上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)有液壓油從油缸底部滲漏到密封圈與防塵圈之間,繼而滲漏的液壓油進(jìn)入制動(dòng)器泄油回路,然后被引導(dǎo)回油箱,重新回到液壓系統(tǒng)的壓力回路。一般風(fēng)電機(jī)組液壓系統(tǒng)的油箱位置比偏航制動(dòng)器高2 米-3 米,即滲漏的液壓油要積累到充滿泄油回路的回油管后,方能進(jìn)入油箱,因此防塵圈需能承受回油管中液壓油造成的壓力。偏航制動(dòng)器的泄油回路如圖二所示。