[实用新型]MW级风力发电机组数字式智能刹车系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组刹车系统，特别涉及一种MW级风力发电机组数字式智能刹车系统。

背景技术

风力发电机组的刹车系统是其关键的系统之一，传统的风力发电机组的刹车系统在刹车过程中一直将全部的力都作用在刹车盘上，没有对速度和刹车力矩的控制，这样就导致了下列问题：1.机械振动大。2.齿轮箱经常过载3.刹车片磨损快。以上问题对于MW级风力发电机组更为突出。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种MW级风力发电机组数字式智能刹车系统，它不仅刹车平稳，而且机械振动小、刹车片磨损少。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种MW级风力发电机组数字式智能刹车系统，它含有液压泵、电机、滤油器、安全阀、油箱、单向阀、蓄能器I、蓄能器II、节流阀I、节流阀II、插装阀I、插装阀II、高速开关阀I、高速开关阀II、压力继电器、二位二通电磁阀、刹车制动器，刹车制动器由一对带有弹簧驱动刹车片移动的液压缸和刹车盘构成，刹车片位于刹车盘的两侧，刹车盘安装在风力发电机组传动系统的高速轴上，电机与液压泵相联，液压泵的进口端与过滤器相联，过滤器位于油箱内，液压泵的出口端与安全阀、单向阀的一端相联，单向阀的另一端与蓄能器I、压力继电器、节流阀I的一端相联，节流阀I的另一端与插装阀I的一油口、高速开关阀I的进油口相联，插装阀I的另一油口与蓄能器II、刹车制动器的液压缸、二位二通电磁阀一油口、插装阀II的一油口相联，高速开关阀I的出油口与插装阀I的控制油口相联，二位二通电磁阀的另一油口通过油管接入油箱内，插装阀II的另一油口与节流阀II的一端相联，节流阀II的另一端通过油管接入油箱内，高速开关阀II的出油口与插装阀II的控制油口相联，高速开关阀II的一进油口与插装阀II的一油口相联。

风力发电机组正常工作时，高速开关阀I保持卸荷状态、插装阀I打开，高速开关阀II保持截止状态、插装阀II关闭，二位二通电磁阀保持闭状态，液压油从液压泵经单向阀、节流阀I、插装阀I进入到刹车制动器的液压缸中，克服液压缸内弹簧的弹力使刹车片脱离刹车盘。刹车系统工作时，根据风力发电机组刹车的制动时间要求，结合采集到的风速信号、高速轴转速，与预先设定的速度一时间曲线比较，如果高于预设的速度，则减少高速开关阀I的通电时间，增加高速开关阀II的断电时间，使液压缸内的压力降低，这样在弹簧作用下，刹车片就会夹紧刹车盘，从而在摩擦力的作用下实现刹车。同理如果低于预设的速度，液压系统会以相反的方式运行，高速开关阀I的通电时间增加，高速开关阀II的断电时间减少，液压缸内的油压就会上升，从而在摩擦力的作用下实现刹车。由于高速开关阀I的通电时间和高速开关阀II的断电时间由PWM控制器控制，因此改变PWM的脉宽，就能使液压缸内的油压得到调节，进而使刹车力矩的大小得到调节，这将按预定的刹车曲线实现平稳刹车。由于实现平稳刹车，因此能够减小机械的振动、减少刹车片的磨损。

附图说明

图1是本实用新型MW级风力发电机组数字式智能刹车系统的液压原理图。

图中1.油箱，2.过滤器，3.安全阀，4.液压泵，5.电机，6.单向阀，7.蓄能器I，8.压力继电器，9.节流阀I，10.插装阀I，11.高速开关阀I，12.蓄能器II，13.高速开关阀II，14.插装阀II，15.二位二通电磁阀，16.刹车盘，17.刹车片，18.液压缸，19.节流阀II。

具体实施方式

图1中，MW级风力发电机组数字式智能刹车系统，它含有液压泵4、电机5、滤油器2、安全阀3、油箱1、单向阀6、蓄能器I7、蓄能器II12、节流阀I9、节流阀II19、插装阀I10、插装阀II14、高速开关阀I11、高速开关阀II13、压力继电器8、二位二通电磁阀15、刹车制动器。刹车制动器由一对带有弹簧驱动刹车片17移动的液压缸18和刹车盘16构成，刹车片17位于刹车盘16的两侧。刹车盘16安装在风力发电机组传动系统的高速轴上。电机5与液压泵4相联，液压泵4的进口端与过滤器2相联，过滤器2位于油箱1内。液压泵4的出口端与安全阀3、单向阀6的一端相联。单向阀6的另一端与蓄能器I7、压力继电器8、节流阀I9的一端相联。节流阀I9的另一端与插装阀I10的一油口、高速开关阀I11的进油口相联。插装阀I10的另一油口与蓄能器II12、刹车制动器的一对液压缸18、二位二通电磁阀15一油口、插装阀II14的一油口相联。高速开关阀I11的出油口与插装阀I10的控制油口相联。二位二通电磁阀15的另一油口通过油管接入油箱1内。插装阀II14的另一油口与节流阀II19的一端相联，节流阀II19的另一端通过油管接入油箱1内。高速开关阀II13的出油口与插装阀II14的控制油口相联，高速开关阀II13的一进油口与插装阀II14的一油口相联。风力发电机组正常工作时，高速开关阀I11保持卸荷状态、插装阀I10打开，高速开关阀II13保持截止状态、插装阀II14关闭，二位二通电磁阀15保持闭状态，液压油从液压泵4经单向阀6、节流阀I9、插装阀I10进入到刹车制动器的液压缸18中，克服液压缸18内弹簧的弹力使刹车片17脱离刹车盘16。系统中的单向阀6起保护系统的作用，防止液压油回流。当系统正常工作时，如果系统压力比压力继电器8的高压点大时，液压泵4就停止工作，由蓄能器I7供油，起到了节能作用。当系统压力比压力继电器8的低压点小时，液压泵4开始给系统供油。当控制系统发出刹车信号后，根据风力发电机组刹车的制动时间要求，如正常刹车、紧急刹车或故障刹车，结合采集到的风速信号、高速轴转速，与预先设定的速度一时间曲线比较。如果高于预设的速度，则降低高速开关阀I11的通电时间，增加高速开关阀II13的断电时间，使液压缸18的压力降低，这样在弹簧的作用下，刹车片17就会夹紧刹车盘16，从而在摩擦力的作用下实现刹车。液压缸18内油压的降低，因蓄能器II12和节流阀19会延迟液压油向油箱1内的流动，保持油压以缓慢的速度降低，实现刹车的柔性化。同理如果低于预设的速度，液压系统会以相反的方式运行，高速开关阀I11的通电时间增加，高速开关阀II13的断电时间减少，液压缸18内的油压就会上升，从而在摩擦力的作用下实现刹车。由于高速开关阀I11的通电时间和高速开关阀II13的断电时间由PWM控制器控制，因此改变PWM的脉宽，就能使液压缸18内的油压得到调节，进而使刹车力矩的大小得到调节，这将按预定的刹车曲线实现平稳刹车。由于实现平稳刹车，因此能够减小机械的振动、减少刹车片的磨损。如果在刹车过程中，高速开关阀I11和高速开关阀II13出现故障，致使系统压力不能调节，或者出现紧急情况，需要紧急停机时，二位二通电磁阀15投入使用，使系统紧急泄荷实现紧急刹车。