[发明专利]风力发电机齿轮箱换油系统及其换油的防泄漏安全保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮箱换油设备和一种换油方法，特别是位于高空的齿轮箱换油设备和一种防泄漏且安全的换油方法，可用于风力发电机齿轮箱换油。

背景技术

随着可持续发展战略的推进，风力发电技术近年来得到了飞速的发展。但是目前在风力发电设备的维护上存在着一些问题。风力发电机的齿轮箱使用一段时间后，会产生一定的磨损，并影响齿轮箱里润滑油的正常使用。因此，人们需要定期更换风力发电机齿轮箱内的润滑油。目前的换油手段大体上有两种，其中一种需要利用人力把油一桶一桶的向百米高的齿轮箱传输，更换一个发电机往往需要1-2天，这种方法原始而低效。另一种则是借助于一个换油系统，利用油泵把废油通过废油管抽下，再利用油泵通过新油管把新油输送到齿轮箱内。后一种手段的效率较高，逐渐成为风力发电机的齿轮箱换油技术的主流，但这种换油系统依然存在着许多问题。

高耸入云的风力发电机塔筒使得换油系统中用到的换油管动辄长达上百米，充满油的百米换油管重达二、三百公斤。由于风场均选址在风力资源丰富的地方，换油管在换油过程中很容易因大风原因发生大幅度晃动甚至由此引发爆裂和脱落，并且油管在爆裂和脱落时，会有大量的油泄漏。如果换油过程发生在塔筒内，那么泄漏的油会污染塔筒内壁及塔筒内的装置，清洗费用极其昂贵，更加严重的是，油洒落到塔筒内在高压下工作的变流器上，会损坏变流器，损失高达几十万到几百万。如果换油过程是在塔筒外，重达几百公斤的换油管在风力的作用下从百米高处快速落下是极其危险的，对周围百米范围内的人和物体造成相当大的威胁，一旦坠落，后果不堪想象。而且对于海上风力发电机，泄漏的油会污染海洋环境，后果相当严重。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于提供一种风力发电机齿轮箱换油系统及其换油的防泄漏安全保护方法，不仅可以降低换油过程中意外发生的可能性，而且在油管损坏的情况下可以最大限度防止泄漏。其防泄漏及安全保护系统结构简单、成本低廉，其防泄漏及安全保护方法操作简捷、性能优异，适用于各种风力发电机齿轮箱换油时使用。

为达到上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种风力发电机齿轮箱换油系统，包括废油抽取系统和新油加注系统，废油抽取系统包括废油管、废油输送泵和废油箱，废油输送泵通过废油管将位于风力发电机的塔筒顶端的齿轮箱中废旧的润滑油输送到废油箱中，新油加注系统包括新油管、新油输送泵和新油箱，新油输送泵通过新油管将新油箱中的新油注入到齿轮箱中，沿着废油管管路中设有废油防泄漏安全保护装置，即在靠近齿轮箱的废油管的高空起始段上串接安装一个三通电磁阀Ⅰ，三通电磁阀Ⅰ的一个通路与真空集油单元Ⅰ的内腔连通，即三通电磁阀Ⅰ的三个通路分别连通齿轮箱、废油管和真空集油单元Ⅰ，在废油输送泵的吸油口前沿的废油管管路上又串接安装一个三通电磁阀Ⅱ，三通电磁阀Ⅱ的一个通路与真空集油单元Ⅱ的内腔连通，即三通电磁阀Ⅱ的三个通路分别连通废油箱、废油管和真空集油单元Ⅱ，在废油管上设有实时监测管内废油压力和流量的第一流体传感单元，在废油输送泵的排油口和废油箱之间的废油管管路上还串接安装一个废油流量控制阀，第一流体传感单元的信号输出端与中央控制单元的信号接收端连接，中央控制单元的指令信号输出端分别与废油输送泵、三通电磁阀Ⅰ、三通电磁阀Ⅱ、废油流量控制阀的各信号接收端连接，沿着新油管管路安装新油防泄漏安全保护装置，即在靠近齿轮箱的新油管的末段上串接安装一个三通电磁阀Ⅲ，三通电磁阀Ⅲ的一个通路与真空集油单元Ⅲ的内腔连通，即三通电磁阀Ⅲ的三个通路分别连通齿轮箱、新油管和真空集油单元Ⅲ，在新油输送泵的排油口后续的新油管管路上串接安装一个三通电磁阀Ⅳ，三通电磁阀Ⅳ的一个通路与真空集油单元Ⅳ的内腔连通，即三通电磁阀Ⅳ的三个通路分别连通新油箱、新油管和真空集油单元Ⅳ，在新油管上设有实时监测管内新油压力和流量的第二流体传感单元，在新油输送泵的吸油口和新油箱之间的新油管管路上还串接安装一个新油流量控制阀，第二流体传感单元的信号输出端与中央控制单元的信号接收端连接，中央控制单元的指令信号输出端还分别与新油输送泵、三通电磁阀Ⅲ、三通电磁阀Ⅳ、新油流量控制阀的各信号接收端连接。

作为本发明技术方案的改进，三通电磁阀Ⅰ和三通电磁阀Ⅲ分别通过无线通信设备与中央控制单元进行数据传输，具体为中央控制单元的指令信号输出端连接无线信号发送装置，三通电磁阀Ⅰ的信号接收端连接无线信号接收装置，三通电磁阀Ⅲ的信号接收端连接另一个无线信号接收装置。