[发明专利]用于风轮机的流体系统

说明书

一种当风轮机正以低功率(诸如，在空转运行模式期间)运行时特别有益的用于风轮机的流体系统。流体蓄积在流体储存装置中，之后例如按流体爆发或脉冲的方式被间歇地释放到一个或更多个消耗单元，该消耗单元包括但不限于轴承。该流体系统有利地使得诸如润滑剂这样的流体能够被充分地分配给所述一个或更多个消耗单元，即使用于向消耗单元供应流体的泵正以低功率运行。

技术领域

本发明涉及用于风轮机的流体系统，具体地而非排他性地涉及润滑系统。

背景技术

风轮机发电机是复杂的机电系统，其主要功能是将风流中的能量转换成可被传输到配电网的电能。风轮机的主要发电功能是由若干辅助系统支持的，这些辅助系统必须保持功能以便风轮机在可接受的参数内运行。风轮机辅助系统通常要么通过与风轮机的主旋转驱动轴的直接机械连接要么通过向该辅助系统提供电力的电网连接而被提供动力。该辅助系统的一个示例是润滑系统，其作用是向风轮机的各种流体消耗单元供应润滑流体。这样的消耗单元的示例可以是主轴承、变速器轴承、变速器壳体和发电机轴承，这仅是举几个例子。

当在例如电网故障期间风轮机与电网断开连接时出现了一个问题，在电网故障的情况下辅助系统不能被提供足够的电力源。在以上讨论的润滑系统示例中，电网断开可能意味着电动润滑泵不再有电力源。如果润滑泵被以机械方式驱动，则空转的风轮机不能提供足够的转速来在润滑系统中产生足以对整个润滑分配系统施压并经由它们的润滑点润滑所有消耗单元的流体流。当出现电网断开时，这损害了润滑系统的有效性。

尽管可以例如以柴油发电机或电池组的方式提供备用电力解决方案，但这将引入复杂性并且不能在延长时段内提供备用电力的可用性。

在该背景下，已经设计出本发明的实施方式。

发明内容

根据本发明的一方面，提出了一种用于风轮机的流体系统，该流体系统被配置为向一个或更多个消耗单元供应润滑剂。该流体系统包括被配置为从泵接收流体的流体储存装置。泵具有正常工作模式和低功率工作模式，在正常运行模式下，泵以第一速度运行，在低功率工作模式下，泵以低于第一速度的第二速度运行。当风轮机处于空转状况(在空转状况下，风轮机不向关联的电网输出电力)时，可能出现低功率运行模式。该流体系统还包括流体释放系统，流体释放系统被配置为当泵正在低功率运行模式下运行时运行，以将流体从流体储存装置间歇地释放到一个或更多个消耗单元。

该流体系统有利地使得流体能够被充分分配到诸如主轴承、变速器轴承和变速器壳体这样的消耗单元，即使流体系统的泵正以低功率运行。当泵未连接到电网时(诸如，在空转期间)，泵可例如以低功率运行。

流体系统可被配置为使得由流体释放系统执行的流体释放取决于流体储存装置中的流体压力。

由于来自流体储存装置的流体以足够的压力水平被释放，因此这确保了流体能够到达流体回路中的大多数或全部消耗单元。以这种方式，消耗单元可接收流体的爆发或脉冲，并且避免了一些消耗单元缺乏润滑流体的风险。

该流体系统可被配置为使得由流体释放系统执行的流体释放取决于滞后装置。有益地，滞后装置确保流体的爆发包含或输送足够量的流体，使得理想地，流体回路中的所有消耗单元都接收足够的流体供应。

滞后装置可被配置为使得当流体压力达到第一压力阈值时将流体从流体储存装置释放到消耗单元。

该流体系统可被配置为使得滞后装置被配置为当流体压力达到第二压力阈值时防止流体从流体储存装置释放到消耗单元。第二压力阈值可低于第一阈值。可通过影响压力阈值的部件的合适配置来调节这些压力阈值。

具有可调节的压力阈值意味着可针对设备设计流体压力。例如，为了充分分配流体，与具有彼此靠近的消耗单元的较小风轮机相比，具有彼此远离的消耗单元的大风轮机可能需要有可能更高压力下的更高待释放流体体积。不同的消耗单元也可能需要以不同的压力水平供应流体，以有效地运行。