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CN102022261A - 风力机刹车系统 - Google Patents

风力机刹车系统 Download PDF

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CN102022261A
CN102022261A CN2010105639687A CN201010563968A CN102022261A CN 102022261 A CN102022261 A CN 102022261A CN 2010105639687 A CN2010105639687 A CN 2010105639687A CN 201010563968 A CN201010563968 A CN 201010563968A CN 102022261 A CN102022261 A CN 102022261A
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CN
China
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pump
brake
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wind energy
oil
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Pending
Application number
CN2010105639687A
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English (en)
Inventor
林勇刚
孙勇
李伟
刘宏伟
韩利坤
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Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
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Publication date
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

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Abstract

本发明公开了一种风力机刹车系统，包括供油系统、蓄能器、电磁换向阀和至少一组以两个为一组且呈对称布置的液压缸；供油系统的输出端与单向阀的输入端相连接，单向阀的输出端分为三路，第一路连接蓄能器，第二路连接液压缸的有杆腔，第三路连接电磁换向阀；所述供油系统中电机通过第一电磁离合器驱动泵，在所述风力机刹车系统中还包括用于将泵和风力机传动系统的齿轮箱的高速轴连接起来的第二电磁离合器；所述泵的输出端通过先导式溢流阀与油箱相连接。该风力机刹车系统在正常停机时，通过控制第一电磁离合器断电和第二电磁离合器得电，使电机与泵断开，将泵与齿轮箱连接，通过消耗叶轮转动动能来制动风力机，避免了刹车片的过度磨损。

Description

风力机刹车系统
技术领域
本发明属于新能源发电领域，具体涉及一种风力机刹车系统。
背景技术
风电属于新能源范畴，在国家政策支持和能源供应紧张的背景下，太阳能、风能、地热能与海洋海流等绿色无污染的“新能源”越来越受到重视。我国风电资源储备丰富，风力机制造技术也越来越成熟，为了提高机组的可靠性，多种先进技术被应用到现代风力机中。其中刹车系统是风力机的关键部件之一，传统的刹车技术是利用刹车片与刹车盘的摩擦来实现刹车，这种刹车方式对刹车片的磨损是相当严重的，这极大的影响了刹车片的使用寿命。
公开号为CN101033733A的发明专利公开了一种大中型风力机数字式智能液压刹车系统，该刹车系统通过改变高速开关阀的开关时间比对刹车卡盘的液压制动力进行调节，通过液压系统实现风力机的柔性刹车。上述的发明专利中披露的刹车系统，根据风力机的工况，在正常关机和紧急关机时，都使用刹车片与刹车盘的摩擦来实现刹车，该刹车系统即使在正常关机时使用液压系统使风力机实现柔性刹车，还是会造成刹车片的磨损。风力机在正常关机时多次使用刹车片与刹车盘制动，会造成刹车片的过度磨损，使得风力机不能在紧急工况下安全刹车。
实际上，在许多的工况下要求风力机停止运行时，并没有紧急性的要求。因此并不需要每次都依靠刹车片与刹车盘的摩擦来实现刹车，仅在紧急刹车时依靠刹车片与刹车盘的摩擦使风力机的停止运行，在正常停机时，应避免刹车片的过度磨损。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风力机刹车系统，使得风力机在正常停机时不使用刹车片和刹车盘来制动，避免了在制动时由于多次使用刹车片而造成的过度磨损。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种风力机刹车系统，包括供油系统、蓄能器、电磁换向阀和至少一组以两个为一组且呈对称布置的液压缸，所述液压缸的有杆腔端部设有刹车片；供油系统包括电机、泵和油箱，供油系统的输出端与单向阀的输入端相连接，单向阀的输出端分为三路，第一路连接蓄能器，第二路连接液压缸的有杆腔，第三路连接电磁换向阀；在单向阀与蓄能器相连接的管路上设有压力继电器；所述供油系统中电机通过第一电磁离合器驱动泵，在所述风力机刹车系统中还包括用于将泵和风力机传动系统的齿轮箱的高速轴连接起来的第二电磁离合器；所述泵的输出端通过先导式溢流阀与油箱相连接。
进一步的，所述的液压缸为2至6组。
进一步的，所述的供油系统还包括两个滤油器和安全阀，所述泵的输出端分别接单向阀的输入端和安全阀的输入端，泵的输入端经第一滤油器接油箱，第二滤油器的两端分别接油箱和电磁换向阀。
采用本发明具有如下的有益效果：
1、在风力机正常停机时，不使用刹车片来制动风轮，刹车片与刹车盘始终脱离，避免了刹车片的磨损，延长了刹车片的使用寿命，节省了成本。
2、通过采用齿轮箱的高速轴带动液压泵的方式来制动风轮，提高了风力机刹车的稳定性。
3、由于刹车片没有在风力机正常停机时使用，提高了在紧急工况下风力机停机时使用刹车片制动的制动效果，使风力机的安全性能增强。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明一种风力机刹车系统实施例的液压原理图。
具体实施方式
参照附图1。本实施例的一种风力机刹车系统，包括供油系统、蓄能器7、电磁换向阀8和两个为一组的、相对称地布置的液压缸10，所述液压缸10可以是2至6组，液压缸的有杆腔端部设有刹车片9。
所述供油系统的输出端与单向阀5的输入端相连接，单向阀5的输出端分为三路，第一路连接蓄能器7，第二路连接液压缸10的有杆腔，第三路连接电磁换向阀8；在单向阀5与蓄能器7相连接的管路上设有压力继电器11；所述供油系统中电机3通过第一电磁离合器12驱动泵4，在所述风力机刹车系统中还包括用于将泵4和风力机传动系统的齿轮箱14的高速轴18连接起来的第二电磁离合器13；所述泵4的输出端通过先导式溢流阀16与油箱1相连接。
所述供油系统包括油箱1、电机3、泵4、两个滤油器和安全阀6，所述泵4的输出端分别接单向阀5的输入端和安全阀6的输入端，泵4的输入端经第一滤油器2接油箱1，第二滤油器15的两端分别接油箱1和电磁换向阀8。
所述风力机刹车系统的工作原理为：
当风力机启动时，要求刹车片脱离刹车盘释放刹车，此时电磁换向阀8通电，卸荷油路断开。第一电磁离合器12得电，使泵4与电机3的输出轴相连接，电机3驱动泵4向系统供油，油液通过单向阀5进入液压缸10的有杆腔，并向蓄能器7内充油。当供油压力大于刹车制动力时，推动液压缸10活塞向无杆腔方向运动，刹车片9脱离刹车盘17，刹车释放。当风力机正常工作时，泵4停止工作，系统的压力由蓄能器7提供，维持刹车释放状态，直到由于泄漏造成压力下降，由压力继电器11发讯号，启动电机3，由泵4向系统提供油液。当系统压力过大时，安全阀6导通，从而使系统压力下降。
当风力机要求紧急停机时，要求刹车片抱紧刹车盘，电磁换向阀8断电，液压缸10有杆腔内的油液回油箱，系统压力卸荷，在刹车弹簧力作用下，刹车片与刹车盘抱紧，风轮18停止转动。
当风力机要求正常停机而不是紧急停机时，第一电磁离合器12断电，使泵4与电机3的输出轴的连接断开；同时第二电磁离合器13得电，使泵4与齿轮箱14的高速轴18相连接；此时先导式溢流阀16的先导阀通电导通，由齿轮箱14的高速轴18驱动泵4运转而吸入系统的油液通过先导式溢流阀16流回油箱。高速轴18驱动泵4不断运转，叶轮18转动的动能不断被消耗，最终叶轮18停止转动，风力机停机。在此过程中液压缸10有杆腔中的压力由蓄能器7提供，保证刹车片与刹车盘始终脱离，维持刹车释放状态。因此，在风力机正常停机过程中，刹车片无丝毫磨损。

Claims (3)

1.一种风力机刹车系统，包括供油系统、蓄能器(7)、电磁换向阀(8)和至少一组以两个为一组且呈对称布置的液压缸(10)，所述液压缸(10)的有杆腔端部设有刹车片(9)；供油系统包括电机(3)、泵(4)和油箱(1)，供油系统的输出端与单向阀(5)的输入端相连接，单向阀(5)的输出端分为三路，第一路连接蓄能器(7)，第二路连接液压缸(10)的有杆腔，第三路连接电磁换向阀(8)；在单向阀(5)与蓄能器(7)相连接的管路上设有压力继电器(11)，其特征在于：所述供油系统中电机(3)通过第一电磁离合器(12)驱动泵(4)，在所述风力机刹车系统中还包括用于将泵(4)和风力机传动系统的齿轮箱(14)的高速轴(18)连接起来的第二电磁离合器(13)；所述泵(4)的输出端通过先导式溢流阀(16)与油箱(1)相连接。
2.按照权利要求1所述的风力机刹车系统，其特征在于：所述的液压缸(10)为2至6组。
3.按照权利要求1所述的风力机刹车系统，其特征在于：所述的供油系统还包括两个滤油器和安全阀(6)，所述泵(4)的输出端分别接单向阀(5)的输入端和安全阀(6)的输入端，泵(4)的输入端经第一滤油器(2)接油箱，第二滤油器(15)的两端分别接油箱(1)和电磁换向阀(8)。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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