[发明专利]液压站和用于控制风轮机的液压系统中的压力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于风轮机的液压系统。更具体地，本发明涉及一种风轮机的液压系统中的液压站和控制所述液压系统中的压力的方法。

背景技术

风轮机(也称为风力涡轮发电机或者WTG)包括各种机械系统，它们的运行主要依靠增压工作流体，也就是油。例如，风轮机的制动系统通常包括与风轮机的动力传动系中的转轴连接的轮盘，和一个或者多个构造成通过制动垫向轮盘施加摩擦的卡钳。卡钳依靠供给制动系统的增压工作流体来运行。耗油系统的另一个实施例是基于液压的变桨距系统，所述基于液压的变桨距系统包括一个或者多个液压缸，用于使叶片绕它们各自的轴线转动。

这种制动和变桨距系统通常是风轮机中的主液压系统中的子系统。在液压系统中的液压站控制供给制动和变桨距系统的工作流体的压力和温度。为此，液压站通常包括泵、过滤器和各种液压设备。

设计液压站可能是一个富有挑战性的任务。所述站必须设计成不仅仅满足与风轮机的液压系统相关的制动系统、变桨距系统、和/或其他耗油系统的需求，而且还要以安全并且可靠的方式运行。

发明内容

公开了一种用于风轮机的液压系统的液压站。所述液压站包括一种唯一的组件布置用于控制供给液压系统的子系统的工作流体的压力，例如变桨距或者制动系统。特别地，液压站包括用于储存工作流体的储存箱，流体地与所述储存箱连接的第一和第二泵，分别从第一和第二泵延伸到子系统的液压回路的第一和第二流动路径，以及分别与第一和第二流动路径流体地连通的第一和第二安全阀。控制系统构造成基于将在液压回路中工作流体的压力维持在第一最小极限和第一最大极限之间来控制第一泵和第一安全阀。所述控制系统还构造成，如果压力降低到第一最小极限以下，除了第一泵和第一安全阀之外控制第二泵和第二安全阀。

这种布置有益于提供一种备用系统。如果第一泵故障或者不能满足子系统的需求，第二泵可作为候补或者补充泵。这提高了液压站的总体可靠性，从而允许风轮机继续在这样的情况下运行。

在一个实施例中，液压站还包括分别将第一和第二流动路径流体地连接到储存箱的第一和第二回流管路，所述第一和第二安全阀分别设置在第一和第二回流管路中。这允许当第一和/或第二泵运行并且相应安全阀打开时，工作流体循环回到储存箱中。因此，控制系统基于开启和停止第一和第二泵以及打开或者关闭第一和第二阀来执行唯一的控制策略。

为此，还公开了一种控制具有液压站的液压系统中的压力的方法。所述方法包括基于将在液压回路中的工作流体的压力维持在第一最小极限和第一最大极限之间来控制第一泵和第一安全阀，如果液压回路中工作流体的压力降低到第一最小极限以下，除了第一泵和第一安全阀之外控制第二泵和第二安全阀。而且，这有益于提供一种备用系统。

当两个泵都被控制时，所述方法可以包括当第一和第二安全阀关闭时运行第一和第二泵从而在液压回路中建立压力，如果压力升高到第二最大极限，打开第二安全阀，并且如果压力升高到第一最大极限，打开第一安全阀。第二最大极限小于第一最大极限。所述方法还可以包括如果压力降至第二最小极限，关闭第一和第二安全阀，从而允许第一和第二泵在液压回路中重建压力。第二最小极限小于第一最小极限。因此，控制可以根据运行的泵的数量基于不同的最大极限和最小极限。

第一泵和第一安全阀不需要总是作为主泵来满足液压回路的需求。例如，所述方法可以还包括对换第一和第二泵以及第一和第二安全阀的角色。这导致在将所述液压回路中的工作流体压力维持在第一最小极限和第一最大极限之间的基础上控制第二泵和第二安全阀，并且如果工作流体的压力降低到第一最小极限以下，除了第二泵和第二安全阀之外控制第一泵和第一安全阀。

以这种方式对换角色进一步提高了液压系统的总体可靠性，因为它使得工作载荷在第一和第二泵之间分布的更均匀。因此，第一泵的寿命可以延长。在一个实施例中，对换角色通过指定第一泵作为主泵而第二泵作为辅助泵来完成，监视第一泵运行的时间，如果第一泵的累积运行时间超过了预定时间极限则指定第二泵作为主泵而第一泵作为辅助泵。

预定时间极限可以基于第一泵的预期寿命来确定。因此，与其让第一泵作为主泵持续的运行且经历更多的磨损，不如让第一泵担任辅助泵的角色且更少地运行。这延长了它的寿命并且减少了液压系统中故障的几率。

这些以及其他的实施例与它们的益处一起根据下面的描述将变得更加显而易见。

附图说明

图1是风轮机的一个示例的透视图，移除了一些部件从而能够看到风轮机的内部组件。

图2是风轮机的液压系统的截面图。