本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，運行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組越來越多。當(dāng)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行組裝、葉輪內(nèi)設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)作業(yè)時，需要對葉輪進(jìn)行鎖定以保證操作人員的安全。

目前風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置操作方式大多為人工操作，自動化程度低，費時費力，極為不便。鎖緊液壓缸的有桿腔和無桿腔之間的密封容易發(fā)生泄漏，有桿腔和無桿腔之間的密封發(fā)生泄漏后，有桿腔和無桿腔液壓油壓力相同，由于活塞位于無桿腔一側(cè)面積大于有桿腔一側(cè)面積，活塞位于無桿腔一側(cè)受力會大于位于有桿腔一側(cè)受力，此時鎖緊液壓缸活塞桿會自行伸出，導(dǎo)致葉輪被鎖定嚴(yán)重威脅機(jī)組運行安全。但現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置缺乏有效監(jiān)測手段，無法識別有桿腔和無桿腔之間的密封否發(fā)生泄漏，致使無法提前采取預(yù)防措施，系統(tǒng)存在事故隱患，安全可靠性低。

因此，如何創(chuàng)設(shè)一種自動化程度高且操作方便的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)，成為了風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種自動化程度高且操作方便的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)葉輪鎖定裝置自動化程度低且操作不方便的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)，包括油箱、液壓泵、三位四通電磁換向閥、液壓鎖、鎖緊液壓缸、位移傳感器及plc控制系統(tǒng)；所述三位四通電磁換向閥包括進(jìn)油口、回油口、第一輸油口及第二輸油口，所述油箱的出油口通過所述液壓泵與所述三位四通電磁換向閥的進(jìn)油口連接，所述三位四通電磁換向閥的第一輸油口和第二輸油口分別通過所述液壓鎖與所述鎖緊液壓缸的無桿腔和有桿腔連接，所述三位四通電磁換向閥的回油口與所述油箱的卸油口連接；所述位移傳感器與所述鎖緊液壓缸連接，用于檢測所述鎖緊液壓缸的活塞桿位移，所述plc控制系統(tǒng)分別與所述三位四通電磁換向閥和位移傳感器連接，用于根據(jù)所述位移傳感器檢測到的活塞桿位移控制所述三位四通電磁換向閥。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述液壓鎖和所述鎖緊液壓缸的無桿腔之間設(shè)有第一壓力傳感器，所述液壓鎖和所述鎖緊液壓缸的有桿腔之間設(shè)有第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器均與所述plc控制系統(tǒng)連接，所述plc控制系統(tǒng)還用于根據(jù)所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的檢測結(jié)果，識別所述鎖緊液壓缸的有桿腔和無桿腔之間的密封是否發(fā)生泄漏。

進(jìn)一步改進(jìn)，還包括安全卸荷閥，所述安全卸荷閥的一端與所述鎖緊液壓缸的有桿腔或無桿腔連通，另一端與所述油箱的卸油口連通，所述安全卸荷閥還與所述plc控制系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述液壓泵與所述三位四通電磁換向閥之間設(shè)有可調(diào)節(jié)流閥。

進(jìn)一步改進(jìn)，還包括溢流閥，所述溢流閥一端與所述液壓泵的輸出端連接，另一端與所述油箱的卸油口連接。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述三位四通電磁換向閥上設(shè)有用于手動切換工作位的手動切換機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述三位四通電磁換向閥上設(shè)有閥芯鎖定機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述液壓泵與所述plc控制系統(tǒng)連接。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

1、該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)，位移傳感器可以準(zhǔn)確的檢測到鎖緊液壓缸的活塞桿位移，plc控制系統(tǒng)根據(jù)位移傳感器檢測到鎖緊液壓缸的活塞桿位移調(diào)整三位四通電磁換向閥的工作位，從而控制鎖緊液壓缸實現(xiàn)葉輪鎖定、葉輪釋放鎖定或葉輪保持現(xiàn)有狀態(tài)，自動化程度高、操作方便且可靠性較高。

2、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器能夠檢測鎖緊液壓缸的無桿腔和有桿腔壓力，plc控制系統(tǒng)能夠根據(jù)鎖緊液壓缸的無桿腔和有桿腔壓力，識別鎖緊液壓缸的有桿腔和無桿腔之間的密封是否發(fā)生泄漏，可以提前采取措施，避免發(fā)生安全事故。

3、當(dāng)plc控制系統(tǒng)認(rèn)定鎖緊液壓缸的有桿腔和無桿腔之間的密封發(fā)生泄漏，開啟安全卸荷閥，將鎖緊液壓缸中的液壓油導(dǎo)回油箱，防止活塞桿伸出導(dǎo)致葉輪被鎖定。

4、在三位四通電磁換向閥上還設(shè)置有手動切換機(jī)構(gòu)，在電磁鐵或plc控制系統(tǒng)發(fā)生故障導(dǎo)致該三位四通電磁換向閥無法工作時，可以用于手動切換工作位，保證該系統(tǒng)的正常運行。

5、在三位四通電磁換向閥上設(shè)置閥芯鎖定機(jī)構(gòu)，使其具有閥芯鎖定功能，當(dāng)閥芯移動到指定工作位后對閥芯進(jìn)行鎖定，保證該葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)安全可靠運行。

附圖說明

上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、液壓泵，2、可調(diào)節(jié)流閥，3、電磁換向閥，4、液壓鎖，5、第一壓力傳感器，6、鎖緊液壓缸，7、位移傳感器，8、plc控制系統(tǒng)，9、安全卸荷閥，10、溢流閥，11、油箱，12、第二壓力傳感器。

具體實施方式

參見圖1所示，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)，包括油箱11、液壓泵1、三位四通電磁換向閥3、液壓鎖4、鎖緊液壓缸6、位移傳感器7及plc控制系統(tǒng)8。三位四通電磁換向閥3包括進(jìn)油口、回油口、第一輸油口及第二輸油口，油箱11的出油口通過液壓泵1與三位四通電磁換向閥3的進(jìn)油口連接，三位四通電磁換向閥3的第一輸油口和第二輸油口分別通過液壓鎖4與鎖緊液壓缸6的無桿腔和有桿腔連接，三位四通電磁換向閥3的回油口與油箱11的卸油口連接。

該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)，位移傳感器7與鎖緊液壓缸6連接，plc控制系統(tǒng)8分別與三位四通電磁換向閥3和位移傳感器7連接，位移傳感器7可以準(zhǔn)確的檢測到鎖緊液壓缸6的活塞桿位移，并生成位移信號發(fā)送給plc控制系統(tǒng)8，plc控制系統(tǒng)8根據(jù)接收到的位移信號調(diào)整三位四通電磁換向閥3的工作位，從而控制鎖緊液壓缸6實現(xiàn)葉輪鎖定、葉輪釋放鎖定或葉輪保持現(xiàn)有狀態(tài)，自動化程度高、操作方便且可靠性較高。

具體的，參見圖1所示，本實施風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定控制系統(tǒng)，包括油箱11、液壓泵1、可調(diào)節(jié)流閥2、三位四通電磁換向閥3、液壓鎖4、鎖緊液壓缸6、溢流閥10、位移傳感器7及plc控制系統(tǒng)8。

該三位四通電磁換向閥3，包括：閥體、閥芯、復(fù)位彈簧及a和b兩個電磁鐵，閥體有左、中、右三個工作位，a電磁鐵得電，b電磁鐵失電，閥體處于左工作位；b電磁鐵得電，a電磁鐵失，閥體處于右工作位；a和b兩個電磁鐵均失電，閥芯在復(fù)位彈簧的作用下處于中間位置，閥體處于中間工作位，閥體上設(shè)有進(jìn)油口、回油口、第一輸油口及第二輸油口。

油箱11的出油口、液壓泵1及可調(diào)節(jié)流閥2依次連接，可調(diào)節(jié)流閥2與三位四通電磁換向閥3的進(jìn)油口連接，三位四通電磁換向閥3的第一輸油口和第二輸油口分別與液壓鎖4連接，并分別通過液壓鎖4與鎖緊液壓缸6的無桿腔和有桿腔連接，三位四通電磁換向閥3的回油口與油箱11的卸油口連接。溢流閥10的一端連接在液壓泵1和可調(diào)節(jié)閥之間，另一端與油箱11的卸油口連接，在系統(tǒng)壓力過大時，可開啟溢流閥10將液壓油導(dǎo)回油箱11。

位移傳感器7與鎖緊液壓缸6連接，plc控制系統(tǒng)8分別與液壓泵1、電磁換向閥和位移傳感器7連接。位移傳感器7用于檢測鎖緊液壓缸6的活塞桿位移，并生成位移信號發(fā)送給plc控制系統(tǒng)8，plc控制系統(tǒng)8可以根據(jù)接收到的位移信號，調(diào)整三位四通電磁換向閥3的工作位和液壓泵1的工作狀態(tài)，從而控制鎖緊液壓缸6實現(xiàn)葉輪鎖定、葉輪釋放鎖定或葉輪保持現(xiàn)有狀態(tài)。

當(dāng)葉輪需要鎖定時，plc控制系統(tǒng)8通過位移傳感器7監(jiān)測鎖緊液壓缸6的活塞桿位移，當(dāng)鎖緊液壓缸6與葉輪鎖定盤上鎖緊孔對準(zhǔn)并滿足葉輪鎖定條件后，plc控制系統(tǒng)8控制電磁換向閥的a電磁鐵得電，b電磁鐵失電，閥體處于左工作位，液壓鎖4處于開啟狀態(tài)，液壓泵1與無桿腔連通，有桿腔與油箱11的卸油口連通。來自液壓泵1的高壓油通過可調(diào)節(jié)流閥2、三位四通電磁換向閥3及液壓鎖4進(jìn)入鎖緊液壓缸6的無桿腔，在壓力差的作用下鎖緊液壓缸6的活塞桿開始伸出，對葉輪進(jìn)行鎖定，同時鎖緊液壓缸6的有桿腔內(nèi)的液壓油流回油箱11。當(dāng)鎖緊液壓缸6的活塞桿伸到指定位置，對葉輪完成鎖定后，位移傳感器7將位移信號反饋到plc控制系統(tǒng)8，plc控制系統(tǒng)8會控制a、b電磁鐵同時失電，此時三位四通電磁換向閥3的閥芯處于中間位置，液壓鎖4在壓力作用下閉合，活塞兩側(cè)壓力形成平衡，葉輪保持鎖定狀態(tài)。

當(dāng)葉輪需要釋放鎖定時，plc控制系統(tǒng)8通過位移傳感器7監(jiān)測鎖緊液壓缸6的活塞桿位移，判斷滿足葉輪釋放鎖定條件后，控制三位四通電磁換向閥3的a電磁鐵失電，b電磁鐵得電，此時閥體處于右工作位，液壓鎖4再次處于開啟狀態(tài)，液壓泵1與有桿腔連通，無桿腔與油箱11的卸油口連通。來自液壓泵1的高壓油通過可調(diào)節(jié)流閥2、三位四通電磁換向閥3及液壓鎖4進(jìn)入鎖緊液壓缸6的有桿腔，在壓力差的作用下鎖緊液壓缸6的活塞桿開始收縮，對葉輪進(jìn)行釋放鎖定，同時鎖緊液壓缸6的無桿腔的液壓油流回油箱11。當(dāng)鎖緊液壓缸6活塞桿收縮指定位置，對葉輪完成釋放鎖定后，位移傳感器7將位移信號反饋到plc控制系統(tǒng)8，plc控制系統(tǒng)8控制三位四通電磁換向閥3的a、b電磁鐵同時失電，此時電磁換向閥的閥芯處于中間位置，液壓鎖4在壓力作用下閉合，活塞兩側(cè)壓力形成平衡，葉輪保持釋放鎖定狀態(tài)。

為避免因電磁鐵或plc控制系統(tǒng)8發(fā)生故障導(dǎo)致該三位四通電磁換向閥3無法正常運行，本實施例中的三位四通電磁換向閥3上還設(shè)置有手動切換機(jī)構(gòu)，用于手動切換該三位四通電磁換向閥3的工作位。作為優(yōu)選方案，該三位四通電磁換向閥3還設(shè)置有閥芯鎖定機(jī)構(gòu)，使其具有閥芯鎖定功能，當(dāng)閥芯移動到指定工作位后對閥芯進(jìn)行鎖定，保證該葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)安全可靠運行。

此外，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)還包括第一壓力傳感器5和第二壓力傳感器12，第一壓力傳感器5連接在液壓鎖4和鎖緊液壓缸6的無桿腔之間，第二壓力傳感器12連接在液壓鎖4和鎖緊液壓缸6的有桿腔之間，第一壓力傳感器5和第二壓力傳感器12均與plc控制系統(tǒng)8連接，分別用于檢測液壓缸無桿腔和有桿腔壓力，并將檢測的無桿腔和有桿腔壓力數(shù)據(jù)發(fā)送給plc控制系統(tǒng)8，plc控制系統(tǒng)8根據(jù)接收到的無桿腔和有桿腔壓力數(shù)據(jù)，判斷葉輪處于保持鎖定狀態(tài)時鎖緊液壓缸6的有桿腔和無桿腔之間的密封是否發(fā)生泄漏。

在葉輪保持釋放鎖定狀態(tài)時，活塞的有桿腔一側(cè)壓力應(yīng)該大于無桿腔一側(cè)壓力，當(dāng)有桿腔和無桿腔之間的密封發(fā)生泄漏后，有桿腔和無桿腔之間的壓力差會逐漸縮小，最終出現(xiàn)有桿腔和無桿腔的壓力相同，此時會導(dǎo)致活塞自動伸出造成葉輪被鎖定而出現(xiàn)危險，所以當(dāng)有桿腔壓力與無桿腔之間的壓力差小于設(shè)定值時，即認(rèn)定鎖緊液壓缸6的有桿腔和無桿腔之間的密封發(fā)生泄漏。

為防止因有桿腔和無桿腔之間的密封發(fā)生泄漏而導(dǎo)致葉輪被鎖定，該葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)還設(shè)置有安全卸荷閥9，安全卸荷閥9的一端與鎖緊液壓缸6的有桿腔或無桿腔連通，另一端與油箱11的卸油口連通，安全卸荷閥9還與plc控制系統(tǒng)8連接。安全卸荷閥9通常處于閉合狀態(tài)，當(dāng)plc控制系統(tǒng)8認(rèn)定鎖緊液壓缸6的有桿腔和無桿腔之間的密封發(fā)生泄漏，開啟安全卸荷閥9，將鎖緊液壓缸6中的液壓油導(dǎo)回油箱11，防止活塞桿伸出導(dǎo)致葉輪被鎖定。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪鎖定液壓控制系統(tǒng)，自動化程度較高、操作方便，且安全可靠性較高。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。